В 1976 году в Алагирском районе Северной Осетии близ села Нижний Зарамаг началось масштабное строительство. Здесь, в верхнем течении одного из крупных левобережных притоков Терека — реки Ардон, — приступили к возведению каскада Зарамагских ГЭС — мощного гидроэнергетического комплекса, призванного решить наболевшую проблему энергодефицита в регионе, придать новый импульс развитию его экономики и создать базу для формирования точки роста отечественной промышленности. Сегодня, спустя 42 года, реализация этого грандиозного гидротехнического проекта — самого долгого в истории страны и самого масштабного в республике — наконец, приближается к своему финалу.
Традиция покорять
Освоение энергетического потенциала горных рек Северной Осетии началось на рубеже XIX — XX веков — одновременно с появлением в регионе первых промышленных предприятий. Первая здешняя ГЭС была построена у впадения горной речки Садон в реку Ардон и имела мощность всего 750 лошадиных сил — как раз столько, чтобы покрыть энергопотребности Садонского и Ходского месторождений серебросвинцовых и цинковых руд, а также рудообогатительной фабрики.
После революции советская власть активно взялась за энергообеспечение региона. В 1927 году была построена Гизельдонская гидроэлектростанция, которая на сегодняшний день считается одной из старейших ГЭС России и самой старой действующей гидроэлектростанцией Северного Кавказа.
В послевоенные годы развитие энергетики в регионе продолжилось: в августе 1948 года была построена Дзауджикауская ГЭС — первая станция на реке Терек. За ней последовали Эзминская и Павлодольская ГЭС, образовавшие ступени знаменитого Терского каскада, а также малая Беканская ГЭС — уникальная станция, работающая на родниковой воде. Каждая из этих станций работает по сей день, внося свой вклад в обеспечение Северной Осетии электроэнергией. Особую роль в энергоснабжении республики играет Эзминская ГЭС: введенная в эксплуатацию в середине 1950-х, она имеет установленную мощность 45 МВт и является крупнейшей в регионе.
Несмотря на то, что горные реки Осетии обладают внушительным энергетическим потенциалом, развитию гидроэнергетики в регионе с самого начала препятствовали его специфические природно-климатические особенности и отсутствие необходимого опыта работы в таких условиях. Однако энтузиазм советских инженеров и стремление обуздать могущественные силы природы неизменно брали верх над боязливой осторожностью и в конечном итоге позволяли реализовать по-настоящему амбициозные проекты. Так, к примеру, идея возведения ГЭС на водопаде Пурт — той, что впоследствии получила имя Гизельдонской — принадлежала простому жителю селения Даргавс Цыппу Байматову. Не имея профессионального образования, он сумел составить эскизный вариант и экономическое обоснование ГЭС. Рабочий проект гидроэлектростанции был утвержден Центральным Электротехническим Советом.
В строительстве приняли участие тысячи жителей Северной и Южной Осетии, России, Украины, Крыма, Урала, Дона: практически вручную, с минимальным применением механизмов и строительной техники (если не считать таковой тягловых животных), они смогли преодолеть все трудности и возвели ГЭС — первую на Северном Кавказе и самую высоконапорную во всей Европе.
Проект на перепутье
Новый виток развития северокавказской гидроэнергетики пришелся на вторую половину 1960-х годов, когда институт «Гидропроект» им. С.Я. Жука, стремясь обеспечить комплексное использования водных ресурсов региона и повысить экономическую эффективность гидроэнергетического строительства в Северной Осетии, на основе многолетних исследований и изысканий разработал уникальный документ — «Схему использования водных ресурсов р. Ардон».
«Схема» описывала проект строительства на участках Нижний Зарамаг — Мизур — Унал — Тамиск каскада из трех гидроэлектростанций, суммарной мощностью 562 тысячи кВт и средней годовой выработкой электроэнергии 1409 миллионов кВт·ч. В последующие годы проект был дополнен еще одной ступенью — Головной ГЭС мощностью 35 кВт.
В июне 1976 года были начаты подготовительные работы по сооружению Головной ГЭС и Зарамагской ГЭС-1 Ардонского каскада. Из-за сложных природных условий, все процессы шли крайне медленно, а в период перестройки и вовсе застопорились: в 1989 году из-за низких темпов работ, невыполнения плановых заданий подрядчик — строительно-монтажное управление (СМУ) по строительству Зарамагских ГЭС — был ликвидирован приказом по Министерству энергетики и электрификации СССР за № 355 от 17.11.1989 года.
В 1990-е годы проект Зарамагских ГЭС был кардинально пересмотрен. Новым генеральным проектировщиком стало ОАО «Ленгидропроект» во главе с Николаем Васильевичем Касаткиным.
На данный момент проект Ардонского каскада предусматривает возведение двух взаимосвязанных ГЭС — Головной и строящейся Зарамагской ГЭС-1. В основу проекта легли уникальные особенности местного ландшафта: на участке длиной 16 километров, где располагаются станции, река Ардон после выхода из Туальской котловины создает перепад высот более 630 метров, что идеально для создания каскада станций по деривационной схеме. Первая станция — Головная ГЭС — создана по приплотинной схеме и использует напор, создаваемый грунтовой плотиной. Затем напор гасится, и вода по длинному деривационному тоннелю поступает на Зарамагскую ГЭС-1. Запланированная проектная мощность каскада по переутвержденному проекту составляет 356 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии — 875 миллионов КВтч.
— Мы придаем особое значение завершению строительства Зарамагской ГЭС-1, поскольку осознаем высокую важность новой гидроэлектростанции для Осетии и энергосистемы Северного Кавказа в целом.Генеральный директор ПАО «РусГидро» Николай Шульгинов
Уникальные гидротехнические решения
Реализация проекта получила новый импульс в 2000 году, когда решением ОАО РАО «ЕЭС России» и руководства Северной Осетии на деловой карте России появилась новая компания — ОАО «Зарамагские ГЭС». С момента образования и по сей день именно она (уже в статусе дочернего общества ПАО «РусГидро») управляет строительством — осуществляет функции заказчика, ведение технадзора при проектировании и строительстве Зарамагских ГЭС.
С образованием ОАО «Зарамагские ГЭС» работа на стройке закипела: всего за несколько лет были построены и сданы сооружения головного узла.
Зимой 2009 года началось наполнение водохранилища Головной ГЭС. В данный момент его полный объем составляет 10,5 миллиона кубометров, площадь зеркала водохранилища — 0,72 квадратных километра.
18 сентября 2009 года состоялся запуск станции. Сейчас она работает в пиковом режиме, осуществляя выдачу необходимой мощности в сеть в часы максимального потребления нагрузок. В соответствии с диспетчерским графиком нагрузок включение Головной ГЭС производится один — два раза в день. Установленная мощность — 15 МВт.
Станцию отличает целый ряд уникальных технических решений. Так, поскольку она расположена в зоне высокой сейсмичности, особое внимание было уделено ее надежности. Расчетная сейсмичность плотины ГЭС составляет 8,5 балла, а коэффициент запаса прочности — 1,5. Иными словами, плотина может выдержать землетрясение силой 11,25 балла.
Особое внимание строители и гидроэнергетики уделили
вопросам обеспечения безопасности автодороги
Транскам, проходящей в непосредственной близости
от водохранилища. Высота гребня плотины такова, что
создан беспрецедентный в мировой практике резерв
в почти 17 метров над уровнем водохранилища. Это
позволит не допустить перелива воды в случае крупного
оползня и катастрофического паводка. Плотина
Зарамагских ГЭС, строительство которой завершилось
в рамках подготовки к пуску первой очереди Зарамагского
каскада, полностью исключила возможность
подтопления близлежащих населенных пунктов в период
паводков. Пропуск повышенных расходов воды осуществляется
через левобережный и правобережный
концевые водосбросы.
Еще одна особенность — уникальное рабочее колесо станции. Его диаметр составляет 3,4 метра, вес около 30 тонн, оно имеет четыре лопасти, которые соответствуют установленной мощности станции 15 МВт на отметке НПУ 1690,6 м. В перспективе, если будет принято решение о поднятии плотины до отметки НПУ 1730,0 м, рабочее колесо будет реконструировано и количество лопастей увеличится до 8, после чего установленная мощность Головной ГЭС возрастет с 15 МВт до 33 МВт.
Сразу после запуска Головной ГЭС интенсифицировалось строительство Зарамагской ГЭС-1 — основного энергоузла каскада, который стал настоящим полигоном инноваций в области гидротехники.
Среди уникальных гидротехнических сооружений комплекса — самый длинный в России (длиной 14 254 метра) безнапорный деривационный тоннель, по которому вода от Головной ГЭС будет поступать в бассейн суточного регулирования.
Пропускная способность тоннеля — 65 кубометров в секунду. Четырнадцатикилометровый путь вода будет преодолевать за 80 минут.
Кроме того, Зарамагская ГЭС-1 будет иметь самый большой в России напор (609 метров) и самые мощные ковшовые гидротурбины.
В настоящее время строительство станции вступило в завершающую фазу: в мае началась установка гидротурбин, к настоящему моменту установлены предтурбинные шаровые затворы, которые играют важную роль в обеспечении безопасности станции. Завершаются бетонные работы в деривационном тоннеле и бассейне суточного регулирования. В здании ГЭС смонтированы и испытаны повышенным давлением в 114 атмосфер распределители гидротурбин, завершен монтаж верхних кожухов и вспомогательных трубопроводов турбин. На монтажной площадке ведется сборка ротора и статора гидрогенератора.
С запуском Зарамагской ГЭС-1 Республика Северная Осетия — Алания вступит в новую эру энергетического изобилия: дефицит энергии сократится с 85% до 30%. Новые генерирующие мощности придадут импульс развитию экономики региона, создадут базу для развития промышленности, обеспечат жителей республики новыми рабочими местами.