Гигант на Енисее

Енисей имеет выдающийся гидропотенциал. Это самая многоводная в СНГ река: среднегодовой расход воды в его устье составляет 19 800 кубометров в секунду.

В годы Великой Отечественной войны в Красноярске стал формироваться крупный промышленный центр: здесь заработали предприятия деревообработки, машиностроительные и химические заводы. Сразу после войны было принято решение разместить здесь крупный алюминиевый завод. Расчеты показывали, что для удовлетворения текущих потребностей и обеспечения будущего развития мощностей уже существующих тепловых станций будет недостаточно — нужен был мощный гидротехнический комплекс.

Кроме энергетической задачи сооружение плотины ГЭС решало проблему регулирования стока Енисея, снизив риск катастрофических наводнений, характерных для весеннего половодья, и гарантированно обеспечило бы водой Красноярск и прилежащие поселения.

Локация и мощность

Окончательное решение о строительстве КрасГЭС было принято в мае 1955 года. Первоначально предполагалось, что станция будет возведена в 15 километрах от Красноярска, в районе скалы Собакинский Бык. Но, изучив местные породы, ученые пришли к выводу, что этот участок для строительства не годится. В итоге был выбран Шумихинский створ — 750-метровый каньон с гранитными скалистыми берегами в 40 километрах вверх по течению от Красноярска.

Согласно разработкам Ленгидропроекта, предполагалось соорудить плотину гравитационного типа, рассчитанную на пропуск 17 500 кубометров в секунду, здание ГЭС приплотинного типа с 14 агрегатами по 286 МВт каждый и вертикальный судоподъемник у левого берега.

Установленная мощность станции определена в 4000 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии — в 19,14 млрд киловатт-часов. В 1967 году, через три года после пуска в эксплуатацию в городе алюминиевого завода-миллионника, проект был скорректирован — мощность ГЭС была увеличена в полтора раза, до 6000 МВт (12 агрегатов по 500 тыс. кВт каждый).

Пионеры

В ноябре 1955 года в поселок Скит у Шумихинского створа прибыли первые 200 строителей, которые начали подготовку к строительству гидроэлектростанции. В частности, была построена временная дамба, позволившая снизить скорость течения реки и облегчить проведение строительных мероприятий.

Одновременно возводилась вся необходимая инфраструктура: железные и автомобильные дороги, автобазы, склады, объекты социально-культурного назначения, бетонный, домостроительный и деревообрабатывающий заводы. Основной задачей на этом направлении стало возведение жилья для строителей, которого остро не хватало: в сентябре 1958 года в палатках и во временном жилье проживало 214 семей.

В отличие от Братской и Иркутской ГЭС на строительство Красноярской не посылали заключенных. По комсомольским путевкам туда поехали добровольцы со всей страны. Всего на стройке работало 12 тыс. человек. Выдающуюся роль в строительстве КрасГЭС сыграли фронтовики. Их было всего около 500 человек, они занимали руководящие посты, задавали тон.

В конце 1958 года строительство ГЭС оказалось под угрозой закрытия: финансирование гидротехнических объектов было переброшено на сооружение Братской ГЭС на Ангаре. Невероятными усилиями начальника Красноярскгэсстроя Семена Григорьевича Цесарского удалось убедить московское начальство продолжить стройку.

С самого начала станция строилась с помощью возведения перемычек, без отвода Енисея в отдельный канал. Часть русла реки отделили специальными конструкциями, создав, таким образом, сухой котлован. В нем возводили необходимые сооружения, а воду пропускали через оставшуюся часть реки.

И перекрыли Енисей

В 1959 году руководителем стройки был назначен один из самых известных советских гидростроителей — Андрей Ефимович Бочкин, благодаря усилиям которого стройка получила хорошее финансирование, в результате чего темпы возведения станции значительно ускорились.

В августе 1961 года началась укладка бетона в водосливную часть плотины. 25 марта 1963 года, когда в реке был самый низкий уровень воды, более 150 МАЗов и КрАЗов за шесть с половиной часов бетонными глыбами и скальной породой перекрыли Енисей.

После того как Енисей был перекрыт, образовался водоем, который получил название Красноярское море — искусственно созданное огромное водохранилище 388 километров в длину и 15 километров в ширину (в самом широком месте). Средняя глубина водоема — 37 метров, а возле плотины она достигает 105 метров.

Разлившийся Енисей затопил 120 тыс. квадратных километров сельскохозяйственных земель, 132 населенных пункта, в том числе под воду ушли три райцентра. Даурский район навсегда исчез с карты региона, были потеряны Караульный и Абаканский остроги — одни из первых русских поселений в Сибири. Из мест затопления пришлось переселить около 60 тыс. человек, многие из них были вынуждены покинуть родные места навсегда.

К 1966 году плотина и гидростанция были полностью готовы. Тем временем на Ленинградском металлическом заводе шла работа над самыми крупными на то время гидротурбинами для Красноярской гидроэлектростанции. Чтобы выбрать наилучшую конструкцию, в испытательный стенд был переоборудован один из гидроагрегатов Баксанской ГЭС, который полностью соответствовал Красноярской по напору воды.

Первый и второй гидроагрегаты (ГА) станции были запущены в работу 3 и 4 ноября 1967 года. В 1971-м все 12 ГА станции заработали на полную мощь. 26 июля 1972 года государственная комиссия приняла Красноярскую ГЭС в постоянную эксплуатацию с оценкой «отлично». На момент ввода в эксплуатацию станция была самой мощной в мире, сегодня КрасГЭС по этому показателю вторая в России (после Саяно-Шушенской ГЭС мощностью 6400 МВт) и 13-я в мире.

Сгусток инноваций

Плотина станции строилась методом последовательного наращивания слоев бетона вместо сплошного монолита. Такое решение позволяло рассеяться излишнему теплу, которое выделялось при застывании бетонной смеси. Причем каждая секция имела сложную систему арматурных стержней и закладных элементов, обеспечивающих прочность и долговечность конструкции. Специально для этого была разработана особая марка цемента, адаптированного к температурным колебаниям и составу воды, которую назвали «КрасноярскГЭСцемент».

Особый интерес представляет решение проблемы водопропускных сооружений. Поскольку Енисей характеризуется большими расходами воды весной и летом, специалисты разработали уникальную конструкцию водосбросов, позволяющую эффективно отводить избыточные объемы воды, сохраняя безопасность окружающих территорий.

Была создана уникальная система подвода воды к турбинам. Для обеспечения водой мощных агрегатов требовались водоводы диаметром 10 метров, создание которых было сопряжено с рядом трудностей. Решили использовать два водовода диаметром 7,5 метра на каждый гидроагрегат, которые перед спиральной камерой сливались в один. При этом водоводы были размещены не в теле плотины, а на ее грани сверху.

Строители опробовали на практике технологию пропуска льда через недостроенную плотину. По словам ее автора Евгения Андреевича Долгинина, гидростроителя, главного инженера на строительстве Красноярской ГЭС, лед на некоторое время искусственно сдерживался перед плотиной и сбрасывался через узкие отверстия шириной всего шесть метров лишь после того, как под воздействием солнечной радиации он терял свою прочность и свободно перемалывался, проходя через сооружение и не создавая никаких заторов.

На Красноярской ГЭС был введен в строй первый в Советском Союзе наклонный судоподъемник. Это событие произошло в 1982 году, и с тех пор он остается единственным подобным сооружением в России.

Экологическая мина

До появления плотины ГЭС Енисей в районе Красноярска был свободен ото льда только 196 дней в году. После строительства станции река не замерзает круглый год, причем на протяжении до 300‒400 километров от устья. Все это происходит из-за огромного количества воды, хранящей в Красноярском море, что делает влажность воздуха более высокой и смягчает температуру воздуха. Это создает условия для навигации и гидротехнического строительства, а также избавляет Красноярск от разрушительных весенних половодий. Меняется и микроклимат: потепление приходит в Дивногорск, Красноярск и другие населенные пункты, расположенные вниз по течению.

В то же время из-за более высокой влажности воздуха в Красноярске начали возникать туманы и смог, в которых скапливаются вредные вещества. В городе часто вводят режим «черного неба» — в безветренную погоду самый восточный город-миллионник России накрывает серо-коричневым смогом, становится трудно дышать.

Оказывается, «черное небо» в Красноярске было запрограммировано волюнтаристскими решениями в годы строительства КрасГЭС.

Шокирующими деталями истории проектирования и строительства станции в интервью сетевому ресурсу «Кислород.Лайф» поделился Александр Коновальцев, член президиума Ассоциации выпускников Красноярского политехнического института, который долгие годы работал в Госплане СССР и занимался планированием развития территорий Восточно-Сибирского экономического района.

— Когда рассматривали проект строительства Красноярской ГЭС, большие споры шли по поводу размещения створа — в пятнадцати или в сорока километрах от города (в итоге, как известно, был выбран второй вариант). В первом створе планировали строить ГЭС мощностью 4000 мегаватт, но все расчеты показывали, что при таком расстоянии Красноярск получит «открытый» (незамерзающий) Енисей в черте города. Большая влажность в сочетании с выбросами в воздух от промышленных предприятий и транспорта плохо отразилась бы не только на здоровье горожан, но и на состоянии инженерных сооружений, особенно в зимний период, когда разница температур речной воды и воздуха складывается очень высокая. Все конструкции — железобетон, кирпич — подвергались бы более быстрому разрушению. Поэтому выбрали в итоге так называемый Шумихинский створ, выше от Красноярска по Енисею на сорок километров. При той же мощности — 4000 мегаватт — все расчеты показывали, что вода, пройдя такое расстояние, к границам города будет замерзать. И этот эффект влажности в зимний период будет в разы ниже. Несмотря на то что скальные породы в том створе были менее прочные, чем в Красноярске, решение приняли — именно с учетом экологического фактора.

Но, увы, как это часто бывало, потом за несколько лет строительства (а его несколько раз приостанавливали) мощность станции решено было увеличить сначала до 5000 мегаватт, а затем и до 6000. В результате мы получили незамерзающий Енисей не то что в черте города, но и на 150–180 километров ниже по руслу от него (в зависимости от температуры воздуха). В осенне-весеннее и особенно в зимнее время мы имеем повышенную влажность воздуха в городе по обоим берегам Енисея на расстоянии около двух километров.

 

Река энергии

В наше время станция ежегодно производит 18,4 млрд киловатт-часов электроэнергии. В общем объеме производства электроэнергии в России доля Красноярской ГЭС составляет до 2,8%, а в общем объеме выработки гидроэлектроэнергии — 13,5%.

Она является крупнейшим производителем электроэнергии в Красноярском крае, обеспечивая более 30% ее выработки в регионе.

Один из крупнейших потребителей вырабатываемой ею электроэнергии (70%) — Красноярский алюминиевый завод, а также другие промышленные предприятия и города Сибири. Кроме того, станция поддерживает стабильный уровень расхода воды в период навигации (с мая по сентябрь) в объеме 2550 кубометров в секунду. Это соответствует глубине 2,8 метра на участке Енисея от Красноярска до устья реки Ангары; таким образом обеспечивается работа речного транспорта. 

С 2017 года энергохолдинг «Эн+», которому принадлежит Красноярская ГЭС, реализует программу «Новая энергия», рассчитанную на срок до 2046 года и нацеленную на реконструкцию и замену основного оборудования на четырех крупнейших ГЭС в Сибири: Красноярской, Братской, Иркутской и Усть-Илимской. Общая стоимость программы — 34 млрд рублей.

По состоянию на май 2025 года на КрасГЭС обновили 7 из 12 ГА, заменить оставшиеся планируется к 2031 году. С 2021-го ведется замена трансформаторов, которую планируется завершить в 2028 году. Ожидается, что после завершения модернизации Красноярская ГЭС увеличит производство электроэнергии более чем на 900 млн киловатт-часов в год.