Rybinskaya HPP | |||
---|---|---|---|
Land | Rusland | ||
Beliggenhed | Yaroslavl-regionen , Rybinsk | ||
flod | Volga og Sheksna | ||
Kaskade | Volga-Kama | ||
Ejer | RusHydro | ||
Status | nuværende | ||
Byggestart år | 1935 | ||
År med idriftsættelse af enheder | 1941-1950 | ||
Hovedkarakteristika | |||
Årlig elproduktion, mio. kWh | 935 | ||
Type kraftværk | dæmningskanal | ||
Anslået hoved , m | 11, 15 | ||
Eleffekt, MW | 386,4 | ||
Udstyrs egenskaber | |||
Turbine type | drejevinge | ||
Antal og mærke af møller | 2 × PL 20/811-V-900, 4 × PL 20-V-900 | ||
Strømningshastighed gennem turbiner, m³/ s | 6×600 | ||
Antal og mærke af generatorer | 6 × SV 1243/165-96 | ||
Generatoreffekt, MW | 2×63,2, 4×65 | ||
Hovedbygninger | |||
Dam type | jord, gravitationsbeton | ||
Damhøjde, m | 35, 26 | ||
Dæmningslængde, m | 7029, 104 | ||
Gateway | dobbelt-filament enkelt-kammer | ||
RUC | 110, 220 kV | ||
På kortet | |||
|
|||
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Rybinskaya vandkraftværk (i 1946-1957 - Shcherbakovskaya vandkraftværk ) - et vandkraftværk ved Volga- og Sheksna-floderne i Yaroslavl-regionen , i byen Rybinsk . Inkluderet i Volga-Kama HPP-kaskaden , som er dens tredje fase. På opførelsestidspunktet var det det næststørste vandkraftværk i USSR efter Dneproges og et af de mest kraftfulde kraftværker i landet. Hun spillede en vigtig rolle i at forsyne Moskva med elektricitet under den store patriotiske krig , især under slaget om Moskva . Opførelsen af stationen blev udført i 1935-1955, hovedsageligt af styrker af fanger fra Gulag . Trykstrukturerne i HPP danner Rybinsk Reservoiret , det tredjestørste i Rusland og det ottende i verden. Ejeren af Rybinsk HPP (med undtagelse af forsendelseslåse ) er PJSC RusHydro . Bygningen af Rybinsk vandkraftværk og dets skibssluser er et arkitektonisk monument [1] .
Strukturelt er Rybinskaya HPP et lavtryks-flod-vandkraftværk (HPP-bygningen er en del af trykfronten). Et træk ved stationen er placeringen af dens faciliteter i to separate sektioner beliggende 10 km fra hinanden: på Volga er der en overløbsdæmning og skibssluser, på Sheksna (nær dens sammenløb med Volga) - bygningen af vandkraftværk. Samtidig skabes et enkelt reservoir for begge floder, hvis bagvand strækker sig langs Volga til Uglich-vandkraftværket og langs Sheksna til Sheksninskaya-vandkraftværket ; den ca. 2 km lange sektion af Sheksna, der er tilbage under kraftværksbygningen, bruges som udledningskanal for HPP. I bunden af strukturerne er der marlyler , i nogle tilfælde dækket af alluvium . Kraftværkets installerede kapacitet er 386,4 MW, den leverede kapacitet er 40 MW, den gennemsnitlige årlige produktion er 935 millioner kWh [2] [3] .
Det meste af trykfronten af Rybinsk-vandkraftkomplekset er skabt af fire jorddæmninger , hvoraf tre er placeret i Sheksninsky-linjen og en i Volzhsky.
Overløbsdæmningen med en længde på 104 m og en højde på 26 m, placeret i Volzhsky-linjen, er tyngdebeton ved design. Designet til at passere vand under oversvømmelser af sjælden hyppighed, den maksimale gennemstrømning af dæmningen er 5800 m³/s. Under hensyntagen til passagen af vand gennem HPP-bygningens hydrauliske enheder og den tilladte forcering af reservoirniveauet med 2 m, sikrer vandkraftkomplekset sikker passage af en oversvømmelse med en frekvens på 1 gang om 10.000 år. På grund af Rybinsk-reservoirets store nyttige kapacitet er tomgangsudledninger meget sjældne, især siden 1945 (efter idriftsættelsen af den tredje vandkraftenhed) har der ikke været tomgangsudledninger i 10 år - dæmningen blev først åbnet i 1955, næste gang - i 1966 [4 ] [5] .
Dæmningen er opdelt i 4 sektioner, som hver har to bundåbninger på hver 8,5×5 m. Huller er blokeret af flade skodder , der har to riller (arbejde og ekstra), adskilt af en speciel væg. Porte manøvreres ved hjælp af to traverskraner med en løftekapacitet på 300 tons, placeret på en overkørsel i armeret beton. Fra opstrøms og nedstrøms er der reparationsporte ( sandorer ), der betjenes af egne kraner med en løftekapacitet på henholdsvis 60 og 30 tons. For at spare beton er den øvre struktur af dæmningen lavet i form af ballastkasser fyldt med sand, langs hvilke en vej og en jernbane er lagt. Dæmningens venstre bred anlægget er kombineret med forsynings-/tømningssystemet for skibssluser [4] .
Vandstrømmens energi slukkes på en betonvandbrydende plade 112,5 m lang, hvorpå der er anbragt en absorber, bestående af 14 moler på 16 × 8 × 2,75 m, placeret i to skrå rækker i et skakternet mønster (7 moler). i en række). Bag vandpladen er der et forklæde på 140 m, bestående af armerede betonplader 0,75 m tykke, forbundet med armering og liggende på en fascineret madras. Fra opstrømssiden støder en 58 m lang asfaltbetonponur med dræn op til dæmningen . Dræning udføres i en speciel postern ved oversiden af dæmningen [4] .
HPP-bygningen er placeret i Sheksninsky-linjen, dens samlede længde er 222 m. Strukturelt består den af fire sektioner adskilt af sedimentære sømme. I tre sektioner er der hydrauliske enheder (to i hver), og i en anden er der et installationssted. I Rybinsk HPP's maskinrum er der installeret 6 hydrauliske enheder med Kaplan-turbiner , der arbejder med en designhøjde på 11-15 m og vertikale paraply -hydrogeneratorer : ,2 MW og fire hydrauliske enheder med PL 20-V-900 turbiner og SV 1243/165-96 generatorer med en kapacitet på hver 65 MW. Turbineproducent - Leningrad Metal Plant , generatorer - Elektrosila . Til at flytte elementerne i hydrauliske enheder bruges to traverskraner med en løftekapacitet på 320 tons. Stationens hovedkontrolpanel er placeret i et særligt rum ved siden af installationsstedet [6] .
Strømningsvejen for hver hydraulisk enhed består af en ledning (frigang 19 m), opdelt af to mellemliggende kugler i tre dele, et spiralkammer og et sugerør (også opdelt, men allerede i to dele 9 m bredt). Vandledninger blokeres af flade hurtigtfaldende porte, som betjenes af kædedrev ( Gallekæder ) ved hjælp af specielle mekanismer med et elektrisk drev , placeret på opstrømssiden i et skjoldrum udstyret med en traverskran med løftekapacitet på 50 t. Ud over porte er vandledninger udstyret med affaldsriste og mekanismer til deres rengøring, samt reparation af porte (sandorer) . Sugerøret kan blokeres af egne reparationsporte, som betjenes af en kran med en løftekapacitet på 60 t. I venstre ende af HPP-bygningen, i krydset med jorddæmningen, er der en åbning med spændvidde. på 6,33 m, designet til at dumpe flydende affald nedstrøms. Hullet er dækket af en sektorspjæld [6] .
Fra vandkraftværker leveres elektricitet med en spænding på 13,8 kV til step -up transformere TD-80000/220-U1 med en kapacitet på 80 MVA, placeret på vandkraftværksbygningen fra nedstrømssiden (hver generator producerer elektricitet gennem sin egen transformer). Til reparation af transformere nær bygningen af HPP fra nedstrømssiden er bygningen af transformatorværkstedet placeret [7] . Fra transformatorerne tilføres elektricitet gennem luftkrydsninger til et åbent koblingsanlæg (OSG) med en spænding på 220 kV [7] . Der er også et 110 kV udendørs koblingsanlæg, to autotransformere ATDTN-63000/220/110-U1, med en kapacitet på 63 MVA hver, er installeret for at forbinde 220 og 110 kV udendørs koblingsanlæg. Udgangen af elektricitet fra det udendørs koblingsudstyr til elsystemet udføres gennem elledninger , ved en spænding på 220 kV (2 elledninger til Cherepovets og 2 til Uglich og videre til Moskva) [8] :
samt på linjer med en spænding på 110 kV til strømforsyningen til Rybinsk:
Skibslåsen til Rybinsk-vandkraftkomplekset er placeret i Volzhsky-linjen, fra venstre bred. Slusen er et-kammer dobbelt-line, længden af hvert kammer er 283 m, bredden er 30 m, højden er 30,75 m. I systemet med indre vandveje er slusekamrene nummereret 11-12 [9] . Designtiden for påfyldning/tømning af slusen er 7,5 minutter. Fyldning og tømning af slusekamre udføres ved hjælp af specielle vandforsyningsgallerier, mens et system med synkron fyldning/tømning af kamre blev implementeret (vand fra kammeret, der tømmes, overføres til kammeret, der fyldes), hvilket gjorde det muligt at reducere vand forbrug til låsning; bypass-systemet blev efterfølgende taget ud af drift og elimineret. I det øverste hoved af låsen (fra siden af Rybinsk-reservoiret) er der flade porte og nødreparationsporte, i det nederste hoved er der hoved- og reparationsporte med dobbeltfløjede. Foruden slusekamrene omfatter slusekonstruktionerne fem dæmninger, fortøjningsmure, indfaldskanaler samt en kombineret vej- og jernbanebro placeret i slusens nederste hoved over slusekamrene. Porten er på balancen for Moskva-kanalen [10] [11] .
Trykstrukturerne i HPP danner et stort Rybinsk-reservoir med et areal på 4550 km² - dette er det tredjestørste reservoir i Rusland (efter Kuibyshev og Bratsk ). Rybinsk-reservoirets samlede kapacitet er 25,4 km³, den nyttige kapacitet er 16,7 km³, hvilket giver mulighed for ufuldstændig langsigtet regulering af strømmen (reservoiret giver dig mulighed for at øge flodstrømmen i tørre år på grund af akkumulering af vand i høj vandår, men ikke fuldt ud). Mærket for det normale tilbageholdelsesniveau for reservoiret er 101,81 m over havets overflade (i henhold til det baltiske højdesystem ; i stationens tekniske design er FSL-mærket 102 m i Volgostroys lokale højdesystem), tvunget holdeniveau er 103,81 m, niveauet af dødvolumen er 97, 1 m [12] [13] .
Motorrum
Drop Gate aktuatorer
Kæder af Gall
Maskinrums traverskran
Strømtransformere
Koblingsudstyr
Central kontrolpanel
Rybinskaya HPP opererer i topdelen af belastningsplanen for centrets strømsystem, hvilket øger pålideligheden af dets drift (der især er en nødstrømreserve og fungerer som en synkron kompensator ) [14] . Rybinsk-reservoiret sammen med Kuibyshev-reservoiret spiller på grund af dets nyttige volumen en vigtig rolle i at regulere strømmen af Volga af hensyn til hele kaskaden. Ved at reducere omkostningerne under oversvømmelser og omfordele dem til vinterlavvandsperioden reducerer reservoiret sandsynligheden for tomgangsudledninger og bidrager derved til en stigning i output ved nedstrøms HPP'er af kaskaden . I 1967, det vil sige, selv før opførelsen af Cheboksary og Saratov HPPs , blev yderligere produktion ved nedstrøms HPPs af kaskaden på grund af driften af Rybinsk reservoiret anslået til 700 millioner kWh om året [15] . I alt genererede HPP'erne Uglichskaya og Rybinskaya under deres drift mere end 80 milliarder kWh vedvarende elektricitet [16] .
Rybinsk Reservoiret bruges aktivt i vandtransportens interesse, idet det er en del af det forenede dybvandssystem i den europæiske del af Den Russiske Føderation og et knudepunkt for flodkommunikation - det adskiller trafikstrømme, der går til den øvre Volga (inklusive Moskva) og til det nordvestlige Rusland. Reservoiret giver en garanteret dybde på 4 m for en lang afstand og er faktisk den nederste fase af Volga-Østersøkanalen . Oprettelsen af reservoiret gjorde det muligt væsentligt at reducere længden af skibspassager på grund af deres udretning - for eksempel blev Rybinsk - Cherepovets -ruten reduceret med 77 km, Uglich - Cherepovets-ruten - med 150 km [17] . Reservoiret giver også beskyttelse af de underliggende territorier (især Rybinsk og Yaroslavl ) mod oversvømmelser, pålidelig vandforsyning til bosættelser og industrivirksomheder (især byerne Cherepovets og Rybinsk), har et stort fiskeri (tilladt fangst anslås til 2000 tons om året [18] ) og rekreativ betydning. En vej blev lagt langs strukturerne i det vandkraftige kompleks, og en jernbane blev lagt langs strukturerne i Volzhsky-linjen [19] [20] .
Oprettelsen af Rybinsk-reservoiret førte til oversvømmelsen af betydelige landområder. Ifølge de mest pålidelige kilder, under oprettelsen af Rybinsk- og Uglich -reservoirerne (sidstnævntes areal er 5% af de samlede to reservoirer), 58,13 tusinde hektar agerjord, 122,35 tusinde hektar hømarker og græsgange, 65,66 tusinde hektar skov og buske [21] . Yaroslavl-regionen led de største tab - 342 tusinde hektar, eller 9,5% af dens areal, faldt i oversvømmelseszonen. Arealet af landbrugsjord, der blev trukket ud af cirkulation, blev kompenseret af udviklingen af nye jorder (dræning, oprivning af skove og buske, rejsning af jomfruelige jorder osv.) med 31 % [22] . 150 km jernbanespor, en lang række autotegnede veje og broer blev ombygget [23] . Reservoiret har skabt en betydelig zone med oversvømmelser og kystbehandling , og omformningen af bankerne (inklusive nedstrøms på Rybinsks territorium) fortsætter på nuværende tidspunkt [24] .
Det store område af Rybinsk-reservoiret forudbestemte et betydeligt antal mennesker, der blev genbosat fra oversvømmelseszonen, hvis antal ifølge forskellige kilder anslås til 117-130 tusinde mennesker. Ifølge denne indikator er Rybinsk-reservoiret kun næst efter Kuibyshev-reservoiret, under oprettelsen af hvilket omkring 134 tusinde mennesker blev genbosat. Reservoiret påvirkede i varierende grad (helt eller delvis oversvømmelse, oversvømmelse, kystbehandling) 745 bebyggelser, hvoraf langt de fleste var landdistrikter, hvoraf 663 blev helt fjernet fra oversvømmelseszonen (i alt blev 26.754 bygninger flyttet fra oversvømmelseszonen ) [25] [26] [27] [28] . Genbosættelsesprocessen fremskyndede den irreversible ødelæggelse af den traditionelle livsstil, det etablerede bosættelsessystem og landbrugsproduktion [29] .
Hele området i byen Mologa med en befolkning på omkring 6 tusinde mennesker og den arbejdende bosættelse Abakumovo (ca. 5 tusinde mennesker) faldt i oversvømmelseszonen. De ophørte med at eksistere, deres befolkning blev genbosat i Rybinsk, Yaroslavl og andre bosættelser. 3/4 af området i byen Vesyegonsk blev oversvømmet , dens befolkning blev genbosat i byen over reservoirets indflydelseszone. Byerne Cherepovets , Poshekhonye , Myshkin og Uglich blev berørt i mindre grad . Befolkningen fra oversvømmelseszonen flyttede hovedsageligt i 1936-1940 og i et lille antal senere. Nogle lande, især i området af byerne Myshkin og Poshekhonye, blev beskyttet mod oversvømmelser ved hjælp af dæmninger [30] [26] [31] [32] .
Under oprettelsen af reservoiret gik en række historiske og kulturelle monumenter tabt - Afanasevsky-klosteret i Mologa, Leushinsky John the Baptist-klosteret , Yugskaya Dorotheeva Hermitage , de historiske bygninger i Mologa, den gamle landsby Borisoglebskoye (Kholopy Gorodok) med Musin-Pushkins gods , et stort antal landkirker og ikke mindre end 25 tidligere adelige godser. Betydeligt arkæologisk arbejde blev udført i oversvømmelseszonen, som et resultat af hvilket en stor mængde materiale blev opnået, flere gange større end det, der blev opnået i dette område i løbet af den foregående tid; samtidig førte uoverensstemmelsen mellem det udførte arbejde og omfanget af oversvømmelseszonen til, at de fleste af de arkæologiske steder forblev uudforskede og blev oversvømmede [33] .
Oprettelsen af et så stort reservoir som Rybinsk (som på tidspunktet for dets oprettelse var det største i verden) førte til betydelige ændringer i det naturlige miljø. For at studere disse ændringer blev Darwin-reservatet den 18. juli 1945 oprettet , som i øjeblikket har status som et biosfærereservat med et areal på 112.630 hektar, hvoraf 45.454 hektar er i reservoirets vandområde [34] .
Rybinsk-reservoiret er placeret i Mologo-Sheksninskaya-lavlandet , i sengen af en gammel sø, der eksisterede efter den sidste istid og forsvandt for omkring 17 tusind år siden. Under fyldningen af reservoiret blev de eksisterende biocenoser i Mologa-Sheksna interfluve erstattet af biocenoser i reservoiret og kystområderne. De kystnære biocenoser i reservoiret har gennemgået flere udviklingsstadier og fortsætter med at ændre sig på nuværende tidspunkt. Ifølge personalet i reservatet er antallet af elge blandt pattedyrene faldet lidt , antallet af bjørne er steget , siden 1960'erne har der været en stor bestand af vildsvin , som næsten aldrig er set før, siden 1980'erne bæveren er dukket op og blevet talrig . Der er 230 fuglearter i reservatet, heraf 133 arter. Af de arter, der ikke blev fundet før reservoirets dannelse, kan man notere sig sildemåge , sangsvane (mere end 30 par rede), havørn (ca. 30 par). En af de største bestande i Rusland (mere end 40 par) blev dannet, tidligere enkeltstående fundet i fiskeørnens givne territorium . Som en del af ichthyofaunaen var der et tab af rheofile og anadrome arter ( podust , sterlet , etc.) og en kraftig stigning i antallet af limnofile og plastiske arter ( brasen , brasen , skalle , gedde , sandart ). Det samlede antal fiskearter, på grund af kunstig akklimatisering og invasion af nye arter, har ikke ændret sig [35] [36] .
Et unikt træk ved Rybinsk-reservoiret var dannelsen af flydende "øer" fra de overfladede tørvemoser . Dette fænomen fortsatte aktivt i de første 5-15 år efter, at reservoiret var fyldt, så stoppede denne proces, og de flydende "øer" blev naglet til lavvandet og bevokset med træer og buske. Et andet karakteristisk fænomen var de semi-oversvømmede skove, der ligger i kystzonen - ved klargøring af reservoirbunden til oversvømmelse blev 11 millioner m³ salgbart træ reduceret, men samtidig forblev store områder af skoven ubeskåret. Det er interessant, at de oversvømmede skove blev en slags biologiske oaser - et stort antal fugle redede og fodrede der, og fisk akkumulerede. Men inden for 20 år blev de oversvømmede skove ødelagt af isskift [37] .
På grund af faldet i vandudskiftningen og især stigningen i forurening af reservoiret med spildevand , der indeholder fosfor, observeres vandopblomstringer regelmæssigt . Samtidig bliver spildevand selvrenset i Rybinsk-reservoiret [20] på grund af virkningen af fortynding og bundfældning af forurenende stoffer . I kystzonen har mikroklimaet ændret sig - vindstyrken og hyppigheden er steget, om foråret har reservoiret en kølende effekt, om efteråret varmer det; vækstsæsonen blev reduceret med 4-5 dage [38] .
Interessen for brugen af energiressourcerne i Øvre Volga opstod i begyndelsen af 1930'erne [39] . Siden 1931 begyndte man at udvikle planer for integreret brug af Volgas vandressourcer i hele dens længde. Den 23. marts 1932 blev dekretet fra Rådet for Folkekommissærer i USSR og Centralkomiteen for Bolsjevikkernes Kommunistiske Parti "Om opførelse af kraftværker på Volga" udstedt, som godkendte arbejdets start på Yaroslavl, Gorky (Balakhninskaya) og Perm vandkraftværker. Som en del af People's Commissariat for Heavy Industry of the USSR blev Srednevolgostroy-trusten organiseret under ledelse af A. V. Winter . Arkitektgruppen blev ledet af D. B. Savitsky [40] . Da arbejdet med opførelsen af Dneproges var afsluttet, blev tilliden overført til Dneprostroys personaleapparat og udstyr. Ved udgangen af 1932 var den skematiske udformning af Yaroslavl vandkraftværket afsluttet, og det forberedende arbejde begyndte på opførelsen af stationen [39] [41] .
Projektet af Yaroslavl HPP involverede opførelsen nær landsbyen Norskoye (nu Yaroslavl-regionen) af et vandkraftværk med en løftehøjde på 10-11 m (FSL 92 m), en kapacitet på omkring 100 MW og en effekt på 460 million kWh, med et reservoir med et volumen på 0,75 km³. Opstrøms var konstruktionerne af Myshkinskaya og Kalyazinskaya vandkraftværker forudset. Arbejdsdesignet af Yaroslavl vandkraftværket blev udført af den tekniske del af Srednevolgostroy, som i 1934 blev omdannet til Gidrostroyproekt Institute [42] . Forberedende arbejde til opførelsen af et vandkraftværk blev iværksat, men i løbet af undersøgelser og designarbejde, i 1935, blev væsentlige mangler ved dette vandkraftkompleks afsløret [43] [44] :
Blandt designerne var der i foråret 1935 opstået to grupper - den første forsvarede fortsættelsen af byggeriet i henhold til det vedtagne projekt, den anden foreslog at overføre byggeriet af vandkraftværket til Rybinsk-regionen og acceptere et højere niveau af NPU - 98 m, hvilket gjorde det muligt at skabe et regulerende reservoir. I stedet for Myshkinsky og Kalyazinsky vandkraftanlæg blev det foreslået at bygge et Uglichskaya vandkraftværk. I sommeren 1935 skrev professor A.N. Rakhmanov, som stod i spidsen for den anden gruppe, et brev til Stalin, hvori han skitserede argumenterne for at flytte vandkraftstationen [43] . For at studere spørgsmålet oprettede USSR's statsplanlægningsudvalg en særlig ekspertkommission fra de ansatte i Moskva-Volga Canal Construction Department of NKVD of the USSR , som ledede design og konstruktion af alle kanalfaciliteter, inklusive det første vandkraftværk kraftværk på Volga - Ivankovskaya (lanceret i 1937). Chefingeniøren for afdelingen S. Ya. Zhuk , lederen af den tekniske afdeling V. D. Zhurin og hans stedfortræder G. A. Chernilov (som direkte overvågede designstudierne for Rybinsk og Uglich HPP'erne) deltog aktivt i kommissionens arbejde . Som et resultat af beregningerne foretaget af undersøgelsen, kom kommissionen til følgende konklusion, godkendt af Statens Planlægningskommission [45] :
Forslaget fra den statslige planlægningskommission blev diskuteret af Centralkomiteen for Bolsjevikkernes Kommunistiske Parti og Rådet for Folkekommissærer i USSR , som den 14. september 1935 vedtog en resolution "Om konstruktion af vandkraftværker i region Uglich og Rybinsk", ifølge hvilken opførelsen af Yaroslavl vandkraftværket blev stoppet, og den samtidige opførelse af Uglich og Rybinsk vandkraftværker begyndte. Den blev betroet til NKVD, inden for hvilken der blev oprettet en særlig organisation - Volgostroy NKVD i USSR. Illikvide omkostninger til opførelsen af Yaroslavl vandkraftværket, som på det tidspunkt konstruktionen blev stoppet, omkring 130 millioner rubler, eller 16,5% af dets anslåede omkostninger, blev brugt som en særlig post i estimatet af Volgostroy [46] [ 47] . I 1935 blev designafdelingen for Volgostroy oprettet af designerne af Moskva-Volga Canal Administration, hvis hovedopgave var at designe Rybinsk og Uglich vandkraftanlæg. Siden 1940 blev designet af Rybinsk vandkraftværket udført af en organisation oprettet i samme år kaldet "Moskva og Leningrad design afdelinger af Glavgidrostroy af NKVD i USSR" (forkortet Hydroproject ) [48] .
Under udformningen af Rybinsk HPP blev forskellige layouter af det vandkraftige kompleks og reservoirets FSL overvejet. Især blev muligheden for at bygge et vandkraftværk på Volga under sammenløbet af Sheksna undersøgt, som blev opgivet på grund af betydelige oversvømmelser i Rybinsk. Den accepterede mulighed med placeringen af vandkraftanlæggene i to sektioner gjorde det muligt at forenkle organiseringen af anlægsarbejdet og skabte mere bekvemme betingelser for navigation - vandstrømme fra HPP-turbinerne påvirker ikke egnede fartøjer [49] . Niveauet for reservoirets FSL blev valgt ud fra en sammenligning af økonomiske parametre, især med en FSL på 98 m var prisen på det vandkraftige kompleks 0,71 rubler. pr. kWh af gennemsnitlig årlig produktion, og med FSL 102 m accepteret til salg - 0,58 rubler. kWh (til sammenligning blev Yaroslavl HPP anslået til 1,3 rubler pr. kWh) [50] . I dekretet af 14/09/1935 blev FSL-højden på 98 m angivet som vejledende, men det blev bemærket, at den endelige højde af reservoiret skulle specificeres i arbejdsudkastet baseret på undersøgelsesresultaterne. At hæve niveauet af NPU fra 98 m til 102 m blev godkendt af ekspertkommissionen fra USSR's statslige planlægningsudvalg i april 1936, og den endelige beslutning om at etablere mærkerne af Rybinsk- og Uglich-reservoirerne blev truffet efter omfattende undersøgelsesarbejde færdig i marts 1937. Ifølge eksperternes konklusioner blev strømmen af Volga kun reguleret ved FSL 102 m, hvilket gjorde det muligt at skabe det mest effektive vandkraftkompleks både med hensyn til energi og transport [51] . Den valgte ordning for at bruge den øvre Volga var yderst energieffektiv: Uglichskaya og Rybinskaya HPP'erne blev designet til en samlet kapacitet på 440 MW og en produktion på 1,312 milliarder kWh, og Kalyazinskaya, Myshkinskaya og Yaroslavskaya HPP'erne, der tidligere var planlagt for denne sektion, skulle har en samlet kapacitet på 250 MW og en produktion på 0,6 milliarder kWh [52] . Det tekniske design af Rybinsk vandkraftkompleks blev godkendt den 3. juli 1938 af Det Økonomiske Råd under Rådet for Folkekommissærer i USSR [53] .
Byggeriet af Rybinsk vandkraftværk begyndte i oktober 1935 fra den forberedende fase - konstruktion af veje, en byggebase, boliger osv. Den 7. december 1935 blev en ordre udstedt af NKVD i USSR "Om organisationen af Volga ITL af NKVD i forbindelse med opførelsen af Rybinsk og Uglich hydrotekniske centre" [54] .
Jordarbejdet på vandkraftværkerne begyndte i 1936, den første beton blev lagt i november 1937. Et kendetegn ved konstruktionen af Rybinsk HPP var opførelsen af betonkonstruktioner (overløbsdæmning, sluser og HPP-bygninger) i gruber på flodsletten uden for flodlejerne, hvilket gjorde det muligt at opgive konstruktionen af midlertidige broer i flodlejet, for at fremskynde og forenkle arbejdet. Jordarbejderne nåede deres største skala i 1937, da 13,5 millioner m³ jord blev flyttet under opførelsen af Uglich og Rybinsk vandkraftværkerne. I 1938 var jordarbejde på grundgravene til hovedkonstruktionerne (overløbsdæmning, sluser, kraftværksbygning) afsluttet [55] [56] . Jordarbejder var ret godt (for den tid) mekaniseret - omkring 70%. Gravemaskiner, køretøjer såvel som specielle jernbanevogne - dumpevogne , blev aktivt brugt , ved hjælp af hvilken udgravningen af Rybinsk vandkraftværk blev udviklet. Hydromekanisering blev udbredt , ved hjælp af hvilken omkring halvdelen af alle volde blev lavet, inklusive flodbundsdæmninger [57] .
Den 24. juni 1940 blev Volga blokeret, og den 24. oktober samme år, Sheksna, blev vandpassagen gennemført gennem en overløbsdæmning. Fyldningen af Rybinsk-reservoiret begyndte den 13. april 1941, og den 17. maj blev den første linje af slusen sat i drift. Ved krigens begyndelse var bygningen af vandkraftværket ikke bragt til taget, arbejdet var i gang med at installere de to første vandkraftværker. Under ekstremt vanskelige forhold, ved hjælp af midlertidige skure og lærredstelte, blev den første hydrauliske enhed lanceret den 18. november 1941. Den 22. november 1941, da stationen stod omkring 80 % klar, blev byggeriet af vandkraftværket indstillet på grund af de herskende vanskelige forhold og genoptaget i foråret 1942 i relativt lille målestok. Den 15. januar 1942 blev den anden hydrauliske enhed dog sat i drift [58] .
I 1942 blev der udført et relativt lille arbejde, især blev der installeret et midlertidigt tag (hætter) over enhederne. I 1943 blev jorden skyllet ind i haleafsnittet af venstrebredsdæmningen, jorden blev udgravet fra udløbskanalen og der blev installeret en beskyttelsesfælde fra trærækker i nedstrøms, elektrisk udstyr blev installeret. Siden 1943 blev den tredje hydrauliske enhed (station nr. 5) monteret, som blev søsat den 15. august 1945 [59] . Den fjerde enhed (station nr. 6) blev søsat den 31. marts 1948, den femte (station nr. 4) - den 7. december 1949, den sidste, sjette hydrauliske enhed (station nr. 3) - den 30. december 1950 . Ifølge de oprindelige planer var byggeriet af Rybinsk-vandkraftværket planlagt til at være afsluttet allerede i 1939, derefter blev denne frist udskudt til 1942. Officielt blev konstruktionen afsluttet med godkendelse af Ministerrådet i USSR af loven fra regeringskommissionen om accept af Uglich og Rybinsk HPP'erne i kommerciel drift den 30. juli 1955 [53] . Stationens strømfordelingsordning udviklede sig også gradvist - den første transmissionslinje til Moskva blev sat i drift i 1941, den anden - i 1943, linjerne til Cherepovets blev bygget i 1959 og 1963, 110 kV-linjerne til Rybinsk - i 1945 og 1951 [60] .
I alt under opførelsen af Rybinsk HPP blev 34 millioner m³ jordarbejder afsluttet, 1.533 millioner m³ beton blev lagt, 36.2 tusinde tons metalkonstruktioner blev samlet; til sammenligning blev der under opførelsen af Dneproges udført 8 millioner m³ jordarbejder og lagt 1,2 millioner m³ beton [61] .
Til opførelsen af Rybinsk og Uglich vandkraftværker (herunder arbejde med forberedelse af reservoirer) blev der oprettet en specialiseret organisation - Volgostroy NKVD, fokuseret på den overvejende brug af fangernes arbejde. Under Volgostroy blev Volgolag dannet den 7. oktober 1936 . På grund af suspenderingen af arbejdet med opførelsen af stationen blev Volgolag den 24. februar 1942 adskilt fra Volgostroy og omorganiseret til Rybinsk Correctional Labour Camp (ITL) af et meget mindre antal. I februar - marts 1942 blev hovedbygningspersonalet evakueret til brug på andre byggepladser, og fanger med nedsat arbejdsevne (syge og handicappede) blev sendt til Rybinsk ITL. Dens hovedopgave var fremstilling af hætter og kasser af miner, høst af træ, brænde og andre produkter; fanger fra Rybinsk ITL var også involveret i arbejdet med at færdiggøre byggeriet af vandkraftværket, men i relativt små mængder. Den 26. februar 1944 blev Rybinsk ITL igen fusioneret med Volgostroy og omdannet til Volgostroy ITL. Den 29. april 1946 blev lejren omdøbt igen - til Volzhsky ITL i USSR's indenrigsministerium, den 8. oktober samme år blev Volgostroy overført til USSR's energiministerium , men fangerne af ITL fortsatte med at blive brugt ved færdiggørelsen af vandkraftværket, indtil lejren blev likvideret den 29. april 1953 [62] .
Antallet af fanger i Volgolag toppede i 1938-1941 (70-80 tusinde mennesker), senere faldende til 20 tusinde mennesker eller mindre; det maksimale antal fanger blev registreret den 15. marts 1941 - 97.069 personer, minimum den 1. april 1953 - 14.117 personer. De fleste af fangerne var ikke " politiske " - for eksempel var der den 1. oktober 1938 77.345 fanger i Volgolag, hvoraf 14.482 blev dømt for kontrarevolutionære forbrydelser [63] . Generelt søgte ledelsen af Gulag at sende de dømte for mindre forbrydelser til de "hydrotekniske" lejre [64] . Dødsraten for Volgolag-fanger i 1936-1940 var relativt lav, fra 0,8 til 2,4%, hvilket er 1,4-3,4 gange mindre end gennemsnittet for Gulag. I 1942 steg dødeligheden kraftigt og nåede op på 35,5%, hvilket skyldtes forringelsen af ernæringen under krigstidsforhold og de særlige forhold ved kontingentet af Rybinsk ITL (syge og handicappede blev sendt til det) [65] . Ud over fanger deltog civile arbejdere også i byggeriet, især i 1939 sendte Yaroslavl Regional Committee of the Komsomol 6.400 mennesker til Volgostroy, og i alt i 1939, ud af det gennemsnitlige årlige antal arbejdere, som var 88.954 mennesker, var der 20.522 civilt ansatte (23,1%) [66] .
Kontorerne for Volgostroy og Volgolag var placeret nær landsbyen Perebory (nær linjeføringen af Rybinsk vandkraftværk). Ledelsen af Volgostroy og Volgolag fra det øjeblik, de blev grundlagt til den 13. september 1940, blev udført af Ya. D. Rapoport , chefbygningsingeniøren indtil september 1937 var S. Ya. Zhuk. Efter at Zhuk blev overført til opførelsen af Kuibyshev vandkraftværket, blev hans stilling overtaget af V. D. Zhurin, som fra september 1940 samtidig blev leder af Volgostroy/Volgolag, og besad disse stillinger indtil 1946 (med en pause i 1942-43) [ 63] [67] .
På opførelsestidspunktet var Rybinskaya HPP det største vandkraftværk i RSFSR og det andet i USSR, kun næst efter Dneproges (dets kapacitet på det tidspunkt var 560 MW). Det var også det største vandkraftværk i USSR og i verden, bygget på et ikke-klippefundament [68] .
Lanceringen af de første hydrauliske enheder fandt sted i den sværeste periode af den store patriotiske krig, på et lavt niveau af reservoiret, under betingelserne for konstant bombning af fjendens fly fra Rybinsk. Enhederne arbejdede i den ufærdige bygning af vandkraftværket, og for at beskytte dem mod regn og sne blev der spredt et lærredstelt over dem. Lanceringen af den første vandkraftenhed blev udført i henhold til en midlertidig ordning med en enkelt 220 kV - kontakt og en krafttransmissionslinje Rybinsk - Uglich og yderligere Uglich - Sofrino - Moskva. Strømforsyningen til stationens eget behov blev forsynet fra byggeriets elnet, kontrolpanelet blev opvarmet af midlertidige elektriske ovne. Driftspersonalet på stationen bestod i krigsårene hovedsageligt af piger, der havde gennemført en kortvarig praktik på vandkraftværket Uglich [69] . Elektricitetsproduktion ved Rybinsk og Uglich HPP i 1941-begyndelsen af 1942 var af særlig betydning, da de fleste af Mosenergos kraftværker under slaget om Moskva enten blev evakueret eller oplevede en akut mangel på brændstof [70] .
I 1942, på grund af den akutte mangel på elektricitet, blev arbejdet med vandkraftværker stærkt accelereret - den maksimale effekt blev "presset" ud af dem, uanset de etablerede restriktioner; så i stedet for 55 MW nåede effekten af vandkraftværker 62 MW. Et stort problem var, at flydende affald, træ og tørv trængte ind i vandvejene - stationen havde endnu ikke en beskyttelsesfælde eller en anordning til rengøring af affaldsbeholdere. Ikke desto mindre fungerede HPP pålideligt - 9 nødsituationer blev registreret i løbet af året (hovedsageligt på grund af driftspersonalets uerfarenhed), hvis samlede varighed kun var 34 timer. Siden 1942 har stationen ikke kun leveret elektricitet til Moskva, men også til Rybinsk og Yaroslavl [71] . I 1943 blev en griber sat i drift , hvilket i høj grad lettede arbejdet med at rense affaldsristene. Den 18. juli 1943 skete der en ulykke ved hydraulikenhed nr. 1 på grund af ødelæggelsen af den hydrauliske turbines spiralkammer; inden for 3 måneder efter drift døgnet rundt, blev kameraet udskiftet. I 1944-1945 fungerede stationsinventaret stabilt, trods manglen på større reparationer [72] .
I krigsårene genererede Uglichskaya og Rybinskaya HPP'erne omkring 4 milliarder kWh elektricitet, hvilket frigav 5 millioner tons lokalt brændstof til den nationale økonomis behov. Hele denne tid arbejdede stationerne under forhold med stor strømmangel i energisystemet, og reservoiret i Rybinsk HPP var den eneste energireserve i systemet. Til den uafbrudte strømforsyning til Moskva i krigstid fik personalet på Rybinsk HPP det røde banner fra Folkets kommissariat for kraftværker og centralkomiteen for fagforeningen for arbejdere af kraftværker i USSR til evig opbevaring. Stationens skibssluser spillede også en vigtig rolle i forsvaret af Moskva og Leningrad , hvorigennem millioner af tons last passerede [73] .
Elektricitetsproduktion på Rybinsk vandkraftværk i 1941-1945 [74] [75] | ||||||
År | 1941 | 1942 | 1943 | 1944 | 1945 | i alt |
Produktion, mio. kWh | 55,3 | 752,3 | 633,1 | 848,4 | 654,6 | 2943,7 |
Grundet det store behov for elektricitet kunne Rybinsk-reservoiret først i 1947 fyldes op til FSL. I 1950'erne fortsatte den spændte situation med energiforsyningen, og i 1950, 1952 og 1954 blev reservoiret udtømt under ULV. Indtil 1955, for at sikre sejlads nedstrøms, sørgede Rybinsk HPP i sejladsperioden for en ensartet vandstrøm i mængden af 800 m³/s (i stedet for 260 m³/s i naturlig tilstand), hvilket gjorde det muligt at opretholde garanteret dybder på mindst 2,5 m til mundingen af Kama Siden 1955, efter fyldningen af Gorky-reservoiret , er behovet for dette forsvundet, og Rybinsk-vandkraftværket er blevet fuldstændigt overført til topdriftstilstand [76] .
Fyldning af Rybinsk-reservoiret [74] | |||||||
År | 1941 | 1942 | 1943 | 1944 | 1945 | 1946 | 1947 |
Reservoirniveau, m | 97,5 | 99,3 | 99,5 | 99,5 | 99,6 | 100,6 | 102,0 |
Et stort problem i de første driftsår var tilførslen af flydende træ til HPP-bygningen og fra 1947 flydende tørveøer. Bekæmpelsen af træ blev gennemført ved hjælp af beskyttende pander, som hele tiden blev forbedret, samt systematisk rensning af stationens vandledninger for brænde. Tørvemarker blev enten slæbt af skibe til lavvandet, eller blev ved eksplosioner opdelt i små strimler, som blev ført ned i nedstrøms gennem et mudderudløb [77] .
I 1954 blev Uglichskaya og Rybinskaya HPPs slået sammen til Mosenergo HPP Cascade No. 1. Fra 1946 til 1957, i forbindelse med omdøbningen af Rybinsk til Shcherbakov, hed stationen Shcherbakovskaya HPP [78] . Den 28. januar 1993 blev virksomheden reorganiseret til OAO Cascade of Verkhnevolzhskiye HPPs. I løbet af reformen kom RAO UES fra 1. juli 2003 under kontrol af OAO Management Company Volga Hydropower Cascade, siden december 2004 kom under kontrol af OAO HydroOGK (senere omdøbt til OAO RusHydro). Den 9. januar 2008 blev OJSC "Cascade of Verkhnevolzhskiye HPPs" likvideret ved at tilslutte sig JSC "HydroOGK", som inkluderede Uglichskaya og Rybinskaya HPPs som en gren af "Cascade of Verkhnevolzhskiye HPPs" [79] .
I begyndelsen af 1990'erne var stationsudstyret, som på det tidspunkt havde fungeret i omkring 50 år, fysisk og moralsk forældet. Udskiftningen af udstyr blev dog holdt tilbage af mangel på midler, hvilket gjorde det muligt kun at udskifte to vandkraftværker - den nye enhed nr. 6 blev søsat den 4. september 1998 og nr. 4 den 16. december 2002. De nye enheder har øget kapaciteten, hvilket gjorde det muligt at øge anlæggets installerede effekt fra 330 MW til 346,2 MW [80] .
Den 23. november 2010 underskrev Power Machines og RusHydro en kontrakt om nøglefærdig rekonstruktion af vandkraftenhed nr. 2 på Rybinskaya HPP. Den fornyede vandkraftenhed blev sat i drift i december 2013, dens kapacitet er steget med 10 MW siden april 2014, og generatorafbryderen blev udskiftet samtidigt med generatoren [81] . Anlægget implementerer et omfattende moderniseringsprogram, hvor alle forældede vandkraftværker i 2022 blev udskiftet, og HPP's kapacitet blev øget til 386,4 MW. I november 2015 blev der indgået en aftale med Power Machines om udskiftning af de resterende tre vandkraftværker, i 2016 begyndte arbejdet med demontering af vandkraftværk nr. 1, i 2018 blev udskiftningen af vandkraftværket gennemført, hvilket gjorde det muligt at øge dens kapacitet med 10 MW [82] . I sommeren 2018 blev demonteringen af vandkraftenhed nr. 3 afsluttet, den nye vandkraftenhed blev sat i drift i 2020. Samtidig påbegyndtes udskiftningen af den sidste hydraulikenhed nr. 5, afsluttet i 2022 [83] [84] .
I 2013-2016 blev krafttransformatorerne til Rybinskaya HPP udskiftet. Samtidig blev stationens elektriske kredsløb ændret - hver hydraulikenhed kører nu på sin egen transformer ved en spænding på 220 kV, og strøm tilføres det 110 kV udendørs koblingsanlæg gennem to autotransformere. I første omgang leverede fire vandkraftværker elektricitet til et 220 kV udendørs koblingsanlæg gennem to transformergrupper med en kapacitet på hver 46 MVA med tre enfasede transformere af typen ODG 46000/220/13.8 i hver, og vandkraftenheder nr. 5 og 6 hver arbejdede for deres egen transformergruppe af tre enfasede ODTG-transformere -23000/220/110/13,8 med en kapacitet på hver 23 MVA, hvorfra der blev leveret elektricitet til 220 kV udendørs koblingsanlæg og 110 kV udendørs koblingsanlæg; gennem de samme transformere blev kommunikationen mellem det udendørs koblingsanlæg udført. Stationens åbne koblingsanlæg blev også rekonstrueret. I 2015-2016 blev generatorafbrydere udskiftet ved to vandkraftværker samt stationens operative jævnstrømsanlæg. Udskiftning af hydromekanisk udstyr udføres - skraldeskærme, porte og deres drev [85] [86] [87] [87] [13] [88] .
Samtidig har der siden 2012 været arbejdet på at rekonstruere skibsslusen, som efter planen skal stå færdig i 2024. Fra og med 2020 er revner i vandgallerierne blevet repareret, bypass-systemet er taget ud af drift, Moder Volga-monumentet er blevet repareret, dæmninger og fortøjningsledende strukturer er blevet rekonstrueret, porte og porte i kammer nr. 12 er blevet udskiftet [ 89] .
Volga : fra kilde til mund | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Geografi | |||||||||||
Strukturer |
| ||||||||||
beskyttede områder | |||||||||||
TS | |||||||||||
Noter: I - historisk |