Зеленчукская ГЭС-ГАЭС: как это устроено?

Зеленчукская ГЭС-ГАЭС: как это устроено?

Открываем для себя всё новые грани Карачаево-Черкесии. Начав с горнолыжных курортов, позже познали красоту летних гор. Очередной виток принёс знания об Аланском царстве, а теперь пришёл черёд современности. Оказалось, что в небольшой республике собрано столько уникальных архитектурно-инженерных сооружений, что хватило бы на целую страну.

Вы уже наверняка знаете про БТА, поэтому сегодня речь пойдет о Зеленчукской ГЭС-ГАЭС. И даже если гидроэнергетика вас совсем не волнует, не спешите закрывать текст. Мы постараемся привести вас в восторг рассказом об очень крутой штуке, которая вызывает восхищение своей простотой и эффективностью.

Что такое Зеленчукская ГЭС-ГАЭС?

Зеленчукская ГидроЭлектроСтанция-ГидроАккумулирующая ЭлектроСтанция — это система сооружений, преобразующая энергию горных рек в электричество. Здание станции расположено между посёлками Сары-Тюз и Кумыш в Карачаево-Черкесии, на берегу реки Кубань. Как всё устроено (картинку можно открыть в новой вкладке в большом размере):

Зеленчукская ГЭС-ГАЭС: как это устроено
Синие стрелки — естественные русла рек Б. Зеленчук (слева), Маруха (посередине) и Аксаут (слева). Синие круги — водозаборы. Красные стрелки — искусственные водоводы к станции. Голубой круг — Бассейн Суточного Регулирования. Оранжевая стрелка — подскальные трубопроводы между БСР и турбинами станции. Красные круги — Уравнительные Резервуары. Синяя стрелка справа вверху — русло р. Кубань, красная — начало Большого Ставропольского Канала
  • Водозаборы на реках Большой Зеленчук, Маруха и Аксаут отбирают до 50% стока и перенаправляют его на ГЭС. Естественный ток рек отмечен синими стрелками, водозаборы — синими кругами;
  • Поскольку ГЭС расположена в стороне, водозаборы соединены со станцией системой каналов, тоннелей и дюкеров (трубопроводов). Отмечены красными стрелками;
  • В непосредственной близости от ГЭС устроен Бассейн Суточного Регулирования (БСР) — водоём, куда попадают отобранные стоки. Отмечен голубым кругом;
  • Из БСР вода по подскальным трубопроводам самотёком подаётся на турбины электростанции, где и происходит выработка электроэнергии. Отмечены оранжевой двусторонней стрелкой.
  • После того, как вода пройдет через турбины, она попадает в нижний бассейн, откуда перельётся в р. Кубань и далее в Большой Ставропольский Канал, или с помощью насосов вернется наверх в БСР для повторного использования на электростанции.

Чем интересна ГЭС-ГАЭС?

Можно выделить две ключевых особенности станции:

  • Зеленчукская ГЭС-ГАЭС — так называемого деривационного типа. Вода на неё подается не руслом реки, а через систему каналов, тоннелей и дюкеров (трубопроводов). Сделано это, во-первых, для суммирования стоков трёх рек и увеличения мощности станции, во-вторых, для последующей переброски стока в Большой Ставропольский Канал.
  • ГАЭС — новый для России тип станции, где уже прошедшая через станцию вода возвращается в верхний бассейн для повторного использования. Потребление электроэнергии в течение суток неравномерно, и для более эффективного и равномерного использования ресурсов запускается следующая схема: утром и вечером сбрасывается максимум воды и вырабатывается максимум электроэнергии, а ночью потребление энергии падает, и станция включает режим аккумуляции. Сброшенная за день вода поднимается насосами обратно в верхний бассейн для повторного использования. То есть в это время вода двигается в двух направлениях: вниз — самотёком на турбины для генерации электричества, вверх — насосами в Бассейн.

Уравнительные резервуары

Пожалуй, самая загадочная и интригующая часть Зеленчукской электростанции — уравнительные резервуары, установленные неподалеку от станции на вершине холма. Две красные «бочки», их хорошо видно с дороги при поездке в Домбай или Архыз. Они разительно контрастируют с окружающим ландшафтом и, стоит признать, побудили нас к написанию этого текста. Так вот.

УР расположены над подскальным трубопроводом, соединяющим Бассейн Суточного Регулирования на вершине холма и турбины станции внизу. Назначение резервуаров — смягчение гидроудара при закрытии задвижек на трубопроводе в случае аварии. А теперь простыми словами.

Вода из бассейна поступает на станцию самотёком благодаря естественному перепаду высот. Только представьте, с какой силой она обрушивается на лопасти турбин, заставляя их крутиться — и представьте, что будет, если перед этим потоком резко перекрыть кран. А это иногда требуется — как при возникновении нештатных ситуаций на станции, так и при проведении работ.

Уравнительный Резервуар — вертикальный отвод с открытым верхом, куда при избыточном росте давления вода перенаправляет свою энергию. Всё просто: вместо выдавливания задвижки или распирания железобетонного трубопровода вода кратковременно поднимает уровень в резервуаре, а затем, после угасания инерции, возвращается в состояние покоя. И не говорите, что это не восхитительно и что вы ничего не поняли.

Что дальше?

После того, как вода покинула бассейны и трубопроводы станции и вылилась в р. Кубань, её работа не прекращается. Через 20 километров, в окрестностях Усть-Джегуты, часть стока перенаправляется в Большой Ставропольский Канал (БСК), ещё часть отбирается в Невинномысске в Невинномысский канал, ну а остаток с барского плеча утекает в славные города Армавир, Кропоткин и Краснодар.

БСК и Невинномысский канал были сооружены для орошения засушливых районов Ставропольского края и Ростовской области, но и на них установлены каскады ГЭС и одна ГАЭС (как Зеленчукская, то есть с возвратом воды в верхний бассейн).

Где смотреть?

Водозабор реки Большой Зеленчук, — искусственный водоём с дамбой, — расположен неподалеку от селения Даусуз, что на трассе Зеленчукская — Архыз. Его видно как с дороги, так и с площадки у БТА.

Здание станции расположено у кольца между селениями Сары-Тюз и Кумыш, на развилке дорог в Домбай и Архыз. Уравнительные резервуары, — огромные красные цилиндры на вершине холма, — установлены практически над самой станцией, их тоже видно с дороги.

Кроме того, можно рассмотреть Усть-Джегутинское водохранилище и водозабор Большого Ставропольского Канала — всё это находится у самой трассы по пути в Черкесск, неподалеку от Усть-Джегуты.

Больше интересного