Гунибская ГЭС

Плотина Гунибской ГЭС бетонная арочная, с пробкой (Гунибская ГЭС является одной из трёх ГЭС России с арочными плотинами (наряду с Чиркейской и Миатлинской). Полная высота плотины — 73 м, из них на арочную часть приходится 33 м, а на пробку 40 м, гребень плотины имеет отметку 863,5 м. Длина плотины по гребню составляет 58,7 м. Толщина арочной части составляет в верхней части 4 м и на контакте с пробкой 6 м, толщина пробки 20 м. На гребне плотина расширяется до 6,5 м с целью обеспечения необходимых габаритов для организации проезда автотранспорта (по плотине проходит автомобильный проезд шириной 4,5 метра с двумя пешеходными тротуарами). В пробке на отметке 822,0 м размещён глубинный водосброс сечением 4,3×4,5 м, имеющий пропускную способность 448 м³/с. Плоские основные затворы водосброса расположены со стороны нижнего бьефа, плоские аварийно-ремонтные затворы — со стороны верхнего бьефа; механизмы маневрирования аварийно-ремонтными затворами размещаются на гребне плотины. В теле плотины размещены две галереи, служащие для размещения контрольно-измерительной аппаратуры и отвода фильтрующихся через тело плотины вод. Для предотвращения фильтрации, в основании и бортах плотины устроены цементационные завесы[2][3].

Водоприёмник, служащий для забора воды в подводящий деривационный тоннель, расположен вблизи правобережного устоя плотины, представляет собой врезанную в скальный массив железобетонную конструкцию длиной 20 м и шириной 9 м. Входное отверстие водоприёмника имеет размеры 5×8 м, оборудовано сороудерживающей решёткой и плоским аварийно-ремонтным затвором, маневрирование которым осуществляется козловым краном грузоподъёмностью 40 т. Порог водоприёмника находится на отметке 847,5 м[2].

За водоприемником располагается слабонаклонная шахта глубиной 40 м круглого сечения (диаметром 3,1 м) с железобетонной обделкой. Шахта переходит слабонаклонный (уклон 0,015) деривационный тоннель, являющийся частью бывшего строительного тоннеля коробчатого сечения высотой 7,5 м и шириной 7 м (с учетом толщины обделки — 0,5 м), длина тоннеля 92 м. В концевой части тоннель заделан бетонной пробкой толщиной 10 м, через которую проложен металлический трубопровод диаметром 3,1 м (толщина стенок 12 мм). Трубопровод завершается металлической развилкой, разделяющей поступающую воду между тремя гидроагрегатами[2].

Здание ГЭС берегового типа, расположено в 70 м от плотины, состоит из трёх агрегатных блоков и монтажной площадки. Машинный зал имеет длину 40 м, ширину 14 м, расстояние между осями гидроагрегатов — 7,5 м. В здании ГЭС расположено 3 вертикальных гидроагрегата с радиально-осевыми турбинами РО-75-В-75 (мощность 5,2 МВт, диаметр рабочего колеса 1,4 м, расчётный напор 48,5 м, частота вращения 375 об/мин, расход воды через турбину 11,8 м³/с). При необходимости, поступление воды к турбинам перекрывается при помощи дисковых предтурбинных затворов ЗДб160-115 диаметром 1,6 м. Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ 325/50-16 мощностью по 5 МВт, выдающих электроэнергию на напряжении 6,3 кВ. Турбины произведены харьковским заводом «Турбоатом», генераторы — екатеринбургским «Уралэлектротяжмашем». Гидроагрегаты Гунибской ГЭС идентичны тем, что были ранее использованы при реконструкции Гергебильской ГЭС. Для перемещения элементов гидроагрегатов в машинном зале имеется мостовой кран грузоподъёмностью 32 т[2][3][4].

• Сооружения Гунибской ГЭС
• 
  Вид с плотины в нижний бьеф
• 
  Глубинный водосброс в работе
• 
  Машинный зал
• 
  Открытое распределительное устройство

Выдача электроэнергии в энергосистему производится с открытого распределительного устройства (ОРУ) напряжением 110 кВ, размеры ОРУ — 35×50 м. На ОРУ размещены два повышающих трансформатора ТДН 16000/110 мощностью по 16 МВА. От станции отходят три линии электропередачи:[5][3]

• ВЛ 110 кВ Гунибская ГЭС — ПС Гуниб (Л-193);
• ВЛ 110 кВ Гунибская ГЭС — ПС Хунзах (Л-189);
• ВЛ 110 кВ Гунибская ГЭС — ПС Гергебиль (Л-158).

Также, на площадке ГЭС размещён трёхэтажный производственно-технический корпус, в котором расположено генераторное распределительное устройство напряжением 6 кВ и иные производственные объекты[3].

Плотина Гунибской ГЭС создала небольшое водохранилище со следующими параметрами: максимальная длина — 3,8 км, максимальная ширина — 350 м, максимальная глубина — 53 м, полный объём водохранилища — 10,58 млн м³, его полезный объём — 0,87 млн м³, площадь зеркала водохранилища при нормальном уровне — 0,6 км². Водохранилище затопило всего 55 гектаров малоценных земель, в том числе пастбища — 6,39 га, сады — 3,94 га, кустарники — 7 га, лес — 0,6 га, прочие земли — 27,77 га[3]. Помимо энергетических целей, водохранилище используется для водоснабжения и ирригации. В связи с тем, что река Каракойсу несёт большое количество наносов, что приводит к постепенному заиливанию водохранилища, ежегодно проводится его промывка[6].

Впервые возможность гидроэнергетического использования реки Каракойсу выше Гергебильской ГЭС была рассмотрена в «Водно-энергетической схеме Северного Кавказа», разработанной Ростовским отделением института «Гидроэнергопроект» в 1935 году. Согласно данной схеме, намечалось сооружение трёх деривационных ГЭС общей мощностью 58 МВт и среднегодовой выработкой 300 млн кВт·ч. В 1966 году институтом «Гидропроект» были выпущены «Технические направления использования ресурсов Кавказа», в которой использование Каракойсу выше Гергебильской ГЭС планировалось осуществить двумя ступенями. В 1970 году институтом «Ленгидропроект» была составлена «Схема использования рр. Андийское и Аварское Койсу», в которой подробно рассматривалась схема использования Каракойсу, включавшая в себя три ГЭС — Магарскую, Боцадахскую и Гунибскую общей мощностью 120 МВт и среднегодовой выработкой 0,5 млрд кВт·ч. В 1988 году тем же институтом в работе «Уточнение схемы использования водотока р. Кара-Койсу» были подробно рассмотрены створы и параметры запланированных к строительству Магарского, Боцадахского, Гунибского и Курминского гидроузлов[2].

Технико-экономический расчёт строительства Гунибского гидроузла был разработан в 1987 году институтом «Ленгидропроект» и утверждён приказом № 97 от 16 октября 1990 года территориальным энергетическим объединением «Южэнерго». Рабочий проект Гунибской ГЭС разрабатывался «Ленгидропроектом» с 1991 по 1996 год, главный инженер проекта — В. А. Минин. В ходе проектирования, были рассмотрены два варианта плотины (арочные с пробкой и глубинным водосбросом и без пробки с поверхностным водосбросом) и водоподводящего тракта (с раздельным или совмещенным со строительным тоннелем расположением водовода)[2].

Строительство Гунибской ГЭС было начато в августе 1995 года с подготовки базы строительства, дороги и инженерных коммуникаций, генеральным подрядчиком строительства выступило ОАО «ЧиркейГЭСстрой» (с 1998 года генподрядчиком стало ООО «Энергострой ЛТД»). В 1996 году были начаты работы по основным сооружениям гидроузла — строительному тоннелю и зданию ГЭС. В 1999 году начаты работы по сооружению водоприёмника, в 2001 году было завершено сооружение строительного тоннеля. На первом этапе строительства (1995—2001 годы) финансирование строительных работ осуществлялось в небольшом объёме и нерегулярно, что привело к значительному затягиванию сроков строительства[2].

• Строительство Гунибской ГЭС
• 
  Бетонирование плотины
• 
  Вид на плотину перед заполнением водохранилища
• 
  Бетонирование глубинного водосброса
• 
  Строительство производственно-технического комплекса
• 
  Монтаж оборудования на ОРУ-110 кВ

С 2002 года финансирование было значительно увеличено, что позволило в течение трёх лет завершить строительство станции. 28 ноября 2002 года река Каракойсу была перекрыта насыпной перемычкой, сток реки перенаправлен в строительный тоннель. Под защитой перемычки начата разработка котлована плотины. В 2003 году были завершены основные строительные работы по водоприёмнику, зданию ГЭС, ОРУ, производственно-технологическому корпусу, начат монтаж гидросилового и электротехнического оборудования[2].

Бетонные работы по сооружению плотины были начаты в конце марта 2004 года. К сентябрю того же года плотина достигла отметки 825,0 м, после чего был перекрыт строительный тоннель и начался первый этап заполнения водохранилища. С этого момента, пропуск воды осуществляется через эксплуатационный водосброс в теле плотины. Во входных и выходных частях строительного тоннеля устроены бетонные пробки, тоннель был соединён с шахтой водоприёмника и стал частью водоподводящего тракта. 21 декабря 2004 года состоялся пуск гидроагрегатов Гунибской ГЭС в промышленную эксплуатацию. Все строительные работы были завершены в 2005 году, 6 мая 2005 года Гунибская ГЭС была принята Госкомиссией в эксплуатацию. Строительство Гунибской ГЭС обошлось ОАО «Дагэнерго» в сумму порядка 600 млн рублей (в ценах 2005 года)[7][2].

Ещё во время строительства, 1 июня 2004 года Гунибской ГЭС было присвоено имя народного поэта Дагестана Расула Гамзатова[8]. После завершения строительства Гунибская ГЭС находилась на балансе специально созданного ОАО «Прометей» (дочернее предприятие ОАО «Дагэнерго»). К 19 ноября 2006 года станция выработала 100 млн кВт·ч электроэнергии[9]. В ходе реформы РАО «ЕЭС России», собственником ОАО «Прометей» стало ОАО «ГидроОГК» (позднее переименованное в ОАО «РусГидро». В 2009 году принято решение о ликвидации ОАО «Прометей», Гунибская ГЭС была передана в ведение Дагестанского филиала ОАО «РусГидро»[10].

С 27 июля 2009 года в бассейне Каракойсу начались обильные дожди, сформировавшие мощный паводок и вызвавшие резкое увеличение приточности в водохранилище Гунибской ГЭС. Максимальная приточность воды была зафиксирована 29 июля и составила более 200 м³/с. Водохранилище задержало часть стока, обеспечив уменьшение уровня паводка в нижнем бьефе, однако уровень воды в водохранилище поднялся до отметки гребня плотины, вследствие чего 29 июля начался её перелив через гребень, завершившийся на следующий день, 30 июля[11]. Сооружения ГЭС при этом не пострадали, но был нанесён определённый ущерб оборудованию станции, который составил 13,7 млн рублей и был возмещён страховой компанией[12]. С учётом опыта прохождения экстремального паводка, в 2010 году была проведена доработка затворов водосброса, что позволило управлять ими дистанционно, а также произведена реконструкция аэрационных труб с целью исключения попадания воды на механизмы затворов. Также, была построена подпорная стенка для защиты ОРУ от затопления со стороны нижнего бьефа[13].