«Оглядываться назад нам следует только ради извлечения уроков из прошлых ошибок и пользы из дорого купленного опыта»
Джордж Вашингтон

Нам часто кажется, что окружающие нас вещи были всегда. Электричество, телефон, телевизор, поезда, самолеты. Технический прогресс давно и прочно вошел в нашу жизнь. Но в полной мере оценить его достижения можно только оглянувшись назад. Между двумя этими фотографиями прошло почти сто лет. Страна прошла путь от крохотной плотины на Алтае до одной из крупнейших ГЭС мира. И этот путь не был простым.

 Зыряновская ГЭС на Алтае мощностью 200 кВт на реке Березовая (1892) и Саяно-Шушенская ГЭС 6400 МВт на реке Енисей (1988). Изображения взяты из статей
Зыряновская ГЭС на Алтае мощностью 200 кВт на реке Березовая (1892) и Саяно-Шушенская ГЭС 6400 МВт на реке Енисей (1988). Изображения взяты из статей Электрификации России XIX век и История энергетики России в фотографиях 

Крупную ГЭС нельзя построить по мановению волшебной палочки. К созданию мощных сибирских гидростанций строители шли долго. Рассказ о строительстве ГЭС на Енисее и Ангаре неразрывно связан с историей техники и страны. На сегодняшний день этот каскад даёт около 10% производимого в России электричества. Историю успеха гидростроителей начнем с рассказа о реке.

Енисей

Как легко предположить, название «Енисей» на местных языках означает «большая вода». И это действительно так. Енисей одна из крупнейших рек планеты. Она находится на седьмом месте по длине и на пятом по объему стока. 

История открытия реки теряется в тумане времён. Слухи о «большой реке» удалось подтвердить после побед Ермака. В начале XVII века казаки достигают Енисея и в 1619 году основывают Енисейский острог. В 1631 на Ангаре около Падунских порогов построен Братский острог. 

Енисей стал частью дороги к Тихому океану. Волоки соединяли Обь, Енисей и Лену. Путь по Ледовитому океану был более опасен. Даже в начале XX века далеко не каждый год пароходам удавалось пройти от устья Оби до устья Енисея.

Судоходство на Енисее и Ангаре осложняли многочисленные пороги и шиверы. На каждом пороге процветала лоцманская деревня. Без сопровождения лоцманом суда ждала верная гибель. Но два порога против течения были непроходимы даже с бурлаками.

Шивера — каменистый мелководный участок русла с быстрым течением

Большой порог на Енисее отрезал верховья реки, но это была глухомань даже по местным меркам. А ангарский порог Падун стоял на пути чайных караванов из забайкальской Кяхты. Сплав чайных паузков шел месяц от Байкала до Енисея. Не каждому купцу удавалось довезти товар целым и невредимым.

Паузок – плоскодонная деревянная баржа.

Схема Енисейских и Ангарских порогов.
Схема Енисейских и Ангарских порогов. Длина Енисея 4092 км, годовой сток 624 км3. Карта из книги «Атлас Мира Главное управление геодезии и картографии МВД СССР 1954»

Енисей был важнейшей транспортной артерией края. Основной поток грузов шел по течению. Хлеб, лес и продукты с юга края сплавляли на север. О истории судоходства на Енисее можно прочитать в статье «Близнецы парового века. Енисей».

Были попытки соединить главные реки Сибири в единую транспортную сеть. Но построенный Обь-Енисейский канал пришел в упадок после строительства Транссибирской магистрали. Слишком короткий период навигации и высокие затраты на содержание канала.

Мощь реки безусловно будила фантазию инженеров и деловых людей. Но в XIX веке идеи строительства плотин на Енисее для мельниц или ГЭС были скорее фантазиям гоголевского Манилова. 

Но и в мире на таких реках гидроэлектростанции еще не строили.

Schoellkopf Power Station No 1 на Ниагарском водопаде (1882)
Schoellkopf Power Station No 1 на Ниагарском водопаде (1882) источник Википедия 

Самой старой гидроэлектростанцией современной России считается Озёрская ГЭС. Построена она была в Восточной Пруссии (ныне Калиниградская область) и стала одной из первых европейских ГЭС.

Озерская ГЭС в Калиниградской области. Построена в 1880 (по другим данным в 1886) в городе Darkehmen (ныне Озёрск) на реке Анграпа. Восстановлена в 2000 году.
Озерская ГЭС в Калиниградской области. Построена в 1880 (по другим данным в 1886) в городе Darkehmen (ныне Озёрск) на реке Анграпа. Восстановлена в 2000 году. Фото с сайта Prussia39.ru

Первая истинно российская ГЭС появилась на Алтае в 1892 году: на серебряном руднике Николаем Кокшаровым была построена Зыряновская ГЭС. 

Зыряновская ГЭС на реке Березовка. 4 агрегата по 50 кВт.
Зыряновская ГЭС на реке Березовка. 4 агрегата по 50 кВт. Разобрана в 30-х годах XX века. Источник Электрификации России XIX век

В России первые ГЭС строились в отдаленных районах, на окраинах империи. Обычно гидроэлектростанции обеспечивали нужды конкретного предприятия, завода или прииска. 

В 1896 году в Иркутской губернии для Ленских золотых приисков была построена Ныгринская ГЭС (300 кВт) и линии электропередач до рудников. 

Первая в России электрифицированная железная дорога на Ленских приисках.
Первая в России электрифицированная железная дорога на Ленских приисках. Источник Электрификации России XIX век

До 1917 года на притоках реки Лены было построено еще пять ГЭС с земляными или ряжевыми плотинами. Это был первый российский каскад гидроэлектростанций, объединенных в единый энергорайон. 

Ряж – деревянный квадратный сруб из бревен хвойных пород. Заполнялся камнем.

Первой в России коммерческой гидроэлектростанцией стала ГЭС «Белый уголь» в г. Ессентуки. Она обеспечивала уличное освещение, работу трамвая и насосов для подачи лечебной воды.

В центральной части России строительство гидроэлектростанций сталкивалось с противодействием собственников затапливаемой земли. Активно выступали против ГЭС и хозяева тепловых электростанций.

Строительству крупных гидроэлектростанций в Сибири препятствовал как низкий технический уровень страны, так и отсутствие потребителей для такого количества электроэнергии. У большинства инженеров не было опыта строительства и эксплуатации ГЭС. 

Именно поэтому первое электричество в Красноярске получили при помощи паровых машин.

Первое электрическое освещение на Енисее.

Долгое время Енисейский край был глубокой провинцией империи. Прогресс доходил в эти места со значительным опозданием: в России первый пароход появился в 1815 году, а на Енисее только в 1863 году.

С электричеством получилось иначе. Первая коммерческая электростанция постоянного тока была запущена Эдисоном в Нью-Йорке в 1882 году. А уже в 1883 красноярский купец Николай Герасимович Гадалов провел в своем доме электричество. Золотопромышленник и совладелец Енисейской пароходной компании осветил дом и магазин лампами Эдисона. В подвале был установлен локомобиль и динамо-машины. 

Дом купца Гадалова в Красноярске. Пример локомобиля и динамо-машин того времени.
Дом купца Гадалова в Красноярске. Пример локомобиля и динамо-машин того времени. Изображения взяты с сайта https://ru.pinterest.com/ и Википедии

В конце XIX века в Енисейской губернии стали появляться многочисленные электростанции. В основном это были маломощные паровые установки для снабжения электричеством приисков, шахт, небольших производств и отдельных домов. Но были и исключения. В Красноярске построили паровую электростанцию для снабжения города водой и электричеством.

Единого плана электрификации города не было, Красноярскую электростанцию за короткое время эксплуатации успели перевести с постоянного тока на переменный. 

Неизвестно как выглядела бы карта частот и напряжений нашей страны, если бы большевики не приняли план ГОЭЛРО

«Мы должны иметь новую техническую базу для нового экономического строительства. Этой новой технической базой является электричество …»
В.И. Ульянов (Ленин)

ГОЭЛРО и Сибирь

После гражданской войны страна лежала в разрухе. Драйвером развития было решено сделать электричество.  Государственный план развития электроэнергетической отрасли (ГОЭЛРО) определил комплексное развитие общества и страны в целом. 

В 1920 году Ленин писал Глебу Кржижановскому в ответ на его статью «Задачи электрификации промышленности»: 

« <…> Я думаю, подобный «план» — повторяю, не технический, а государственный — проект плана, Вы бы могли дать. Его надо дать сейчас, чтобы наглядно, популярно, для массы увлечь ясной и яркой (вполне научной в основе) перспективой: за работу-де, и в 10—20 лет мы Россию всю, и промышленную и земледельческую, сделаем электрической. <…>

P. S. Красин говорит, что электрификация железных дорог для нас невозможна. Так ли это? А если так, то может быть будет возможна через 5—10 лет? может быть на Урале возможна?

Не сделать ли особой статьи о «государственном плане» сети электрических станций, с картой, или с примерным их перечнем (числом), с перспективами, способными централизовать энергию всей страны?

Поговорим по телефону.

Ваш Ленин» В.И. Ленин ПСС т. 40 стр. 62-63

Леонид Красин – инженер, народный комиссар [министр] промышленности, бывший глава представительства «Siemens» в России. Глеб Кржижановский – инженер, бывший работник фирмы «Siemens»

В короткой ленинской записке были не только текущие задачи разъяснения нужности электрификации для страны, но и планы на десятки лет вперед. Единая энергосистема СССР была создана к концу 80-х годов XX века. Электрификация железных дорог еще продолжается. 

Государственный план развития электроэнергетической отрасли (ГОЭЛРО) исходил из реальных возможностей страны. Он не мог охватить разом все территории. На это у нового государства просто не хватало ресурсов. В Западной Сибири новые ГЭС планировались только на Алтае. Они строились для развития цветной металлургии. Енисей был в далеких планах и не входил даже в третью очередь проектируемых станций. 

Карта проекта электрификации Западной Сибири из плана ГОЭЛРО. Плотина Хариузовской ГЭС и деревянный водовод Ульбинской ГЭС (внизу).
Карта проекта электрификации Западной Сибири из плана ГОЭЛРО. Плотина Хариузовской ГЭС и деревянный водовод Ульбинской ГЭС (внизу). Изображения взяты с сайтов http://e-arhiv.vko.gov.kz/

У страны не было опыта и возможностей промышленности для строительства больших гидростанций. Первенец ГОЭЛРО- Волховская ГЭС (1926) работала частично на импортном оборудовании. В проектирование Днепрогэса (1932) активное участие принимали иностранные специалисты. Всё это время советские инженеры и конструкторы перенимали мировой опыт и во многих случаях шли дальше своих учителей. Нарабатывалась база и создавалась своя школа гидростроителей.

Ульбинская ГЭС на Алтае стала первой гидроэлектростанцией, построенной полностью на советском оборудовании. В время Великой отечественной войны была достроена Усть-Каменогорская ГЭС на реке Иртыш. Опыт ее строительства в условиях резко континентального климата стал отправной точкой для строителей ангарских и енисейских ГЭС.

Первые изыскания

Исследование Ангаро-Енисейского бассейна началось при строительстве Траннсиба: по этим рекам доставляли значительную часть грузов. Была проделана огромная работа по созданию судоходного фарватера на Ангаре. Через пороги поднимали крупные детали парома-ледокола «Байкал». См. статьи «Близнецы парового века. Ангара» и «Близнецы Парового века. Падун и завершение истории».

Были составлены первые лоции рек и проведена большая работа по исследованию объемов стока воды. Исследователи предложили использовать Ангарские пороги для каскада низконапорных ГЭС, но дальше идей дело не пошло. В Иркутске не нашлось средств и на создание деривационной ГЭС на реке Иркут.

Используя эти наработки в 1920 году Август Вельнер составил докладную записку «Водные силы Ангары и возможность их использования». В ней обосновывался план строительства на Ангаре 11 низконапорных гидроэлектростанций.

В 1925 годах профессором Вадимом Михайловичем Малышевым была выполнена работа «Ленобайкальская область и перспективы её электрификации». Были организованы гидрологические посты на Ангаре. Все эти работы создавали задел на будущее.

План ГОЭЛРО не затрагивал Енисей, но развитие промышленности края требовало дешевой электроэнергии. В 1920 году инженер Николай Михайлов предложил построить на реке Мана деривационную ГЭС. Он и возглавил исследовательскую партию. 

(слева) «Чулымская переволока» место сближения Чулыма (приток Оби) и Енисея. Реки сближаются до 7 км с перепадом высот около 130 метров. (справа) Петли реки Мана вблизи Красноярска. Изображения взяты с карты «Карта Верхней части бассейна реки Енисей. 1912 год.
(слева) «Чулымская переволока» место сближения Чулыма (приток Оби) и Енисея. Реки сближаются до 7 км с перепадом высот около 130 метров. (справа) Петли реки Мана вблизи Красноярска. Изображения взяты с карты «Карта Верхней части бассейна реки Енисей. 1912 год. Начальник исследовательской партии инженер В.М. Радевич

Предполагалось использовать петли реки Мана и перепады высот для строительства каналов и водоводов к будущей ГЭС. Планируемая мощность оценивалась в 24 000 кВт. Второй проект предполагал использование перепада высот между Чулымом (притоком Оби) и Енисеем. Отвод Чулыма в Енисей позволял построить ГЭС мощностью 30 000 кВт. 

Инженер А.С. Балакшин предложил построить деривационную ГЭС на реке Иркут. Петли реки обеспечивали хороший перепад высот.

Но эти наброски проектов оставались на бумаге. Реальная проработка началась в начале 30-х годов после выполнения плана ГОЭЛРО. 

Инженерная мысль не стояла на месте. Не имея возможности построить ГЭС, инженеры находили другие точки приложения своим знаниям. Уже упомянутый Николай Михайлов построил на юге Красноярского края Уйскую оросительную систему.

Уйская оросительная система.

В 20-е годы инженерам приходилось решать сложные задачи подручными средствами. На юге Красноярского края была построена Уйская оросительная система. На металлические трубы и насосы средств не было. Под руководством Николая Константиновича Михайлова была построена каменно-бетонная плотина и 13 километровый деревянный водовод. 

Уйская оросительная система (строительство 1925-1939) Схема трассы водовода. (внизу слева) Уйская каменно-бетонная плотина высотой 7 и длиной 43 метра. (внизу справа) Деревянный водовод из лиственницы. Плотина и водовод работали до середины 60-х годов XX века.
Уйская оросительная система (строительство 1925-1939) Схема трассы водовода. (внизу слева) Уйская каменно-бетонная плотина высотой 7 и длиной 43 метра. (внизу справа) Деревянный водовод из лиственницы. Плотина и водовод работали до середины 60-х годов XX века. Фото с сайта краеведческого музея Саяногорска. музейсаян.рф

Уйская каменно-бетонная плотина была самой большой в Восточной Сибири до начала строительства ГЭС на Енисее и Ангаре. Мысли об использовании энергии этих рек не оставляли наших ученых.

Первые проекты

В 1930 году под руководством академика Ивана Гавриловича Александрова был разработан план комплексного исследования Ангары. А в 1935 году В.М. Малышев издает книгу «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», где подробно рассматривает Ангарский каскад ГЭС и комплексное развитие региона в целом.

Иллюстрация из книги Малышев В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство, 1935 год.
Иллюстрация из книги Малышев В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство, 1935 год. 

Следует отметить, что Иркутская, Братская, Красноярская и Богучанская ГЭС построены в местах, указанных в работе Малышева. По проекту предусматривались шлюзы на каждой ГЭС, но в реальности их решили не строить.

Иллюстрация из книги Малышев В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство 1935 год
Иллюстрация из книги Малышев В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство 1935 год

Малышев довольно точно описывает конструкции и мощности ГЭС. 

Братская ГЭС. Проект из книги Малышева В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство 1935 год.
Братская ГЭС. Проект из книги Малышева В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство 1935 год. 

Для Братской ГЭС он планировал построить гравитационную бетонную плотину высотой 110 метров с 19 гидроагрегатами общей мощностью 2 500 МВт. Реальная Братская ГЭС имеет гравитационную плотину высотой 122 метра и 18 гидроагрегатов общей мощностью 4 500 МВт. 

Проектная мощность всех Ангарских ГЭС (с притоками) составляла 11,5 ГВт при годовой выработке 78,1 млрд кВт·ч электроэнергии. На сегодняшний день ангарский каскад имеет мощность 12,1 ГВт и среднегодовой выработкой 65,9 млрд кВт·ч.

Одним из основных потребителей дешевой электроэнергии предполагалось сделать сибирские алюминиевые заводы.

Не может не удивлять глубина и тщательность проработки промышленного комплекса.

В начале 30-х годов и на Енисее проводятся изыскательские работы в районе Шумихинского створа и Собакинского быка с целью определения будущего места строительства Красноярской ГЭС.

В 1936 году умирают В.М.  Малышев и И.Г Александров. Работы по исследованию Ангары и Енисея замедлились, а с начавшаяся война поставила перед страной другие задачи.

Вопрос развития Сибири вновь поднялся в конце войны.

Территориально-производственные комплексы

В 1945 году советский экономист Николай Николаевич Колосовский выдвинул идею создания территориально-производственных комплексов (ТПК). Каждый ТПК имел свои особенности в союзном разделении труда. Сибирские ТПК должны были опираться на дешевую электроэнергию крупных сибирских ГЭС.

В годы Великой отечественной войны в Сибирь эвакуировали огромное количество предприятий. После войны многие производства не стали возвращать в европейскую часть. Горькие уроки первых лет войны и потеря промышленного потенциала заставили распределить производство по территории страны. У многих заводов европейской части страны появились сибирские дублёры. На это решение повлияло и появление атомной бомбы. Межконтинентальных ракет еще не было и сибирские заводы имели шанс уцелеть в ядерной войне.

Но страна не стояла на месте в ожидании строительства крупных сибирских гидроэлектростанций. Гидроэнергетика Енисейского бассейна началась со строительства малых ГЭС. 

Малая энергетика на Енисее

Политика электрификации всей страны была многовекторной. Электрификация отдаленных районов и сельского хозяйства была одной из важнейших частей ГОЭЛРО. Разрабатывались типовые электростанции разной мощности, в том числе и гидрогенераторы для малых ГЭС. Война задержала эти проекты. Массовое строительство малых ГЭС пришлось на 50-е годы.

С принятием Сталинского плана преобразования природы в стране были построены тысячи малых и средних плотин. Многие из них стали основой для районных и колхозных ГЭС. Часто для строительства ГЭС использовались готовые пруды и старые водяные мельницы. Электрификация становилась драйвером развития села. 

Картина «Колхозная электростанция» А. М. Грицай. 1950-е гг. Пруд (водохранилище) становился местом отдыха. В них разводили рыбу, гусей, уток. В засушливых местах он служил источником воды и пожарным водоемом. ГЭС
Картина «Колхозная электростанция» А. М. Грицай. 1950-е гг. Пруд (водохранилище) становился местом отдыха. В них разводили рыбу, гусей, уток. В засушливых местах он служил источником воды и пожарным водоемом. Изображение из открытых источников
Гидроэлектростанция. Колхоз имени Н.С. Хрущева. Шушенский район Красноярского края. 1951 год. Гидроэлектростанция перестроена из старой водяной мельницы.
Гидроэлектростанция. Колхоз имени Н.С. Хрущева. Шушенский район Красноярского края. 1951 год. Гидроэлектростанция перестроена из старой водяной мельницы.  Изображение с сайта Красноярского краевого краеведческого музея.

К электрификации отдаленных деревень подключали и школьников. При помощи самодельной наплавной электростанции предлагалось осветить школу, избу читальню или запитать радиоприёмник. Так создавались технические кадры страны.

Иллюстрации из книги Б.Б. Кажинского «Простейшая гидроэлектростанция» ДОСАРМ. ГЭС
Иллюстрации из книги Б.Б. Кажинского «Простейшая гидроэлектростанция» ДОСАРМ (Добровольное общество содействия армии и флоту) 1950 год.

Общее количество этих гидроэлектростанций неизвестно. Они пришли в упадок в конце 70-х годов. Строительство крупных электростанций и создание единой энергосистемы сделали эксплуатацию малых ГЭС экономически невыгодной. От большинства из них остались одни руины. 

Первой крупной ГЭС на Ангаре стала Иркутская.

О строительстве гигантов гидроэнергетики на Енисее и Ангаре во второй части статьи.

Конец 1-й части статьи

Информация о произведении

Над статьей работали:

Автор: Павел Пырин
Редактор: Илья Брус

Условия использования: свободное некоммерческое использование при условии указания автора и ссылки на первоисточник.

Для коммерческого использования — обращаться на почту: buildxxvek@gmail.com

Список источников:

  1. «Гидроэлектростанции России» типография АО «Гидропроект», М., 1998
  2. Малышев В.М. «Проблема Ангары. Гипотеза решения Ангарской проблемы», Восточносибирское краевое издательство 1935 год.
  3. В.И. Ленин ПСС т. 40 Издательство политической литературы, М. 1974
  4. Брызгалов В.И. «Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанции», производственное издание
  5. Слива И.В. «История гидроэнергетики России»— Тверь :Тверская Типография, 2014.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *