Бакса́нская гидроэлектроста́нция — ГЭС на реке Баксан в Баксанском районе Кабардино-Балкарии, в селе Атажукино. Построенная по плану ГОЭЛРО, Баксанская ГЭС является одной из старейших гидроэлектростанций России. Станция сильно пострадала в ходе Великой Отечественной войны, будучи подорванной сначала советскими, а затем и немецкими войсками, но была в короткие сроки восстановлена. До конца 1950-х годов Баксанская ГЭС являлась основной электростанцией энергосистем Ставропольского края и Кабардино-Балкарии. 21 июля 2010 года станция была выведена из строя в результате диверсии и к декабрю 2012 года была полностью восстановлена и реконструирована.
Описание сооружений Баксанская ГЭС является типичной деривационной гидроэлектростанцией с безнапорной подводящей деривацией, выполненной в виде каналов и тоннелей. Конструктивно ГЭС представляет собой сложный гидротехнический комплекс протяженностью порядка 10 км, разделяющийся на три части: головной узел, деривацию и напорно-станционный узел. Установленная мощность ГЭС — 27 МВт, среднегодовая выработка — 144 (до реконструкции — 108) млн кВт·ч.
Головной узел Головной узел Баксанской ГЭС служит для забора воды в деривацию, очистки её от наносов, а также для сброса излишков воды в период паводков и санитарного попуска в остальное время года в нижний бьеф. Расположен на реке Баксан в селе Заюково, грунтами основания являются чередующиеся слои мергелей и известняков. Состоит из водосливной плотины, сифонного водосброса и отстойника. Координаты головного узла —
Водосливная плотина — бетонная, длиной 64,7 м и высотой 5,5 м. Плотина оборудована 2 водосбросными пролётами шириной по 18 м, которые могут пропустить расход воды в объёме 700 м³/с (при НПУ). Пролёты перекрываются цилиндрическими (вальцовыми) затворами размером 18 × 5,5 м. Помимо пролётов, плотина оборудована вспомогательным водосбросом для санитарного пропуска (переоборудованным из шугосброса), пропускной способностью 5 м³/с. Гашение энергии сбрасываемой воды производится в водобойном колодце. Сифонный водосброс примыкает к плотине с правого берега, имеет три рукава с общей пропускной способностью 30 м³/с.
Непосредственно к водосливной плотине примыкает водозаборное сооружение, совмещённое с отстойником, осуществляющее забор воды в деривацию и очистку её от наносов. Отстойник трёхкамерный, непрерывного действия, с промывной галереей. Длина камер 70 м, ширина камер в верхней части 14,46 м, в нижней 14,08 м, объём 14 700 м³, расход воды промыва 18 м³/с. Водоприёмных отверстий шесть, размером 5,6 × 2,75 м каждое, перекрываются колёсными затворами, расчётный расход воды через отверстия — 35 м³/с. За отстойником располагаются шлюз-регулятор с шестью сегментными затворами размером 5,6 × 1 м каждый и аванкамера с промывными галереями, служащая для очистки отстойника от наносов и подачи осветлённой воды в деривацию. Перед отстойником находится сороудерживающее сооружение с восемью пролётами.
Напорные сооружения головного узла образуют небольшое водохранилище площадью около 2100 м² и объёмом 60 тыс. м³, отметка нормального подпорного уровня (НПУ) — 654,02 м.
Деривация Деривация Баксанской ГЭС безнапорная, длиной 10 000 м и пропускной способностью 35 м³/сек, служит для отвода стока реки к зданию ГЭС и создания напора на гидроагрегатах. Состоит из открытой (деривационный канал длиной 6519 м) и закрытой (деривационные тоннели и акведуки общей длиной 3303 м и 178 м соответственно) частей. Деривация проложена по левобережным надпойменным террасам реки Баксан, в сложных топографических и геологических условиях — по трассе деривации встречаются галечниковые и гравийные грунты, суглинки, супеси, лёссовидные и майкопские глины, мергели, туфоконгломераты, туфогравелиты и другие породы.
Большая часть деривации выполнена в виде деривационного канала с железобетонной облицовкой общей длиной 6519 м, разделяющегося тоннелями на три участка. Трасса канала проходит по северной окраине села Заюково и по самому селу. Первые 2486 м (ПК 0 — ПК 24+86) деривационный канал проходит в открытой выемке и частично с односторонней подпорной стенкой по первой и второй надпойменным террасам долины реки Баксан, затем на протяжении 711 м (ПК 24+86 — ПК 31+97), до косогора, — в двухсторонних дамбах высотой до 9 м. Канал в дамбах протрассирован в обход (на расстоянии до 100 м) от оползневого участка, и по проектной документации он именуется обходным каналом. Далее, на косогорном участке канал выполнен в полувыемке — полунасыпи: в начале, на длине 235,5 м (ПК 32+09 — ПК 34+44,5) — с правой односторонней подпорной стенкой, а в дальнейшем, на длине 536 м — с односторонней правой дамбой высотой 2—3 м. Общая длина канала на косогорном участке (включая сопряжения) составляет 806 м.
От ПК 40+03 до ПК 43+24,83 деривация пересекает тоннелем № 1 длиной 321,83 м участок «южного» оползня, после чего переходит в открытый канал и продолжается до ПК 59+55,42, где начинается тоннель № 2 длиной 827,38 м, пересекающий «северный» оползневой участок. Канал между туннелями практически по всей длине проходит в полувыемке — полунасыпи. Тоннели № 1 и № 2 имеют коробовое поперечное сечение типа Порнта. Максимальная ширина и высота сечения 5,1 м. В соответствии с проектом туннели работают в безнапорном режиме с наполнением 4 м при пропуске расчетного расхода 35 м³/с. Уклон дна туннелей — 0,00035, нормальная скорость воды 1,82 м/с. Облицовка выполнена из монолитного железобетона по всему поперечному сечению. Толщина облицовки переменная — от 0,9 до 0,45 м. От ПК 67+82,8 деривация проложена по косогору и проходит открытой выемкой (каналом) с правой односторонней дамбой высотой 3—5 м до портала тоннельного комплекса № 3 (ПК 76+67,99).
Уклон дна открытого канала составляет 0,00045, скорость течения 1,75 м/с, глубина воды при расчётном расходе — 3 м. На канале имеются следующие сооружения: шугосброс на ПК 10+40; сифонный водосброс на ПК 38+60; два боковых поверхностных водослива (перед тоннелем № 2 и тоннельным комплексом № 3); две нитки труб ливнеспуска на ПК 27+39 и ПК 30+54; промывники наносов (у выхода из тоннелей № 1 и № 2); 22 лотка-селедука, пересекающие канал от ПК 8+20 до ПК 76+00; три мостовых перехода, пересекающих канал на ПК 10+50, ПК 17+40, ПК 24+25. Суммарный расчётный расход боковых водосливов — 14,5 м³/сек, расчётный расход сифонного водосброса — 23 м³/сек. Превышение порога водослива над расчётным уровнем воды составляет 0,5 м. Промывники наносов выполнены из железобетонных труб диаметром 1,5 м, перекрываемых плоскими затворами. Расчетный расход каждого промывника — 9,6 м³/сек. Расчётный расход шугосброса — 3 м³/сек. Шугосброс состоит из подходного участка, шугосбросного лотка, отводящего канала со сбросным устройством и шандорного заграждения, устанавливаемого поперёк канала на расстоянии 30 м ниже шугосбросного лотка. Ливнесбросная сеть канала состоит из нагорных, подводящих и отводящих канав (лотков). Переброска воды с твердым стоком (селя) предусмотрена над каналом с помощью 22-х лотков — селедуков. Исключение представляет участок обходного канала, где отвод ливневых вод предусмотрен под каналом двумя нитками труб ливнеспуска.
Тоннельный комплекс № 3 состоит из четырёх безнапорных тоннелей общей длиной 2154 м, между которыми (на пересечении деривации с оврагами) устроены три акведука. Тоннели имеют овоидальное поперечное сечение, максимальная ширина сечения 4 м, высота 4,5 м. Уклон дна туннелей — 0,001, нормальная скорость воды 2,78 м/с, нормальное наполнение 3,7 м. Облицовка туннелей выполнена из монолитного железобетона толщиной 0,75 — 0,51 м. Выходной портал концевого тоннеля сопрягается с напорным бассейном. Акведуки представляют собой стальные трубы диаметром 4,5 м (до реконструкции — прямоугольные железобетонные лотки), покрытые теплоизоляционным материалом и опирающиеся на массивные железобетонные устои. Акведуки № 1 и № 3 — однопролётные, акведук № 2 — трёхпролётный.
Напорно-станционный узел
Напорно-станционный узел состоит из бассейна суточного регулирования, напорного бассейна, перепускного тоннеля, водозаборного устройства, напорных трубопроводов, здания ГЭС, отводящего канала и открытого распределительного устройства (ОРУ).
Бассейн суточного регулирования (БСР) служит для накопления воды с целью обеспечения работы ГЭС с максимальной загрузкой в часы пиковых нагрузок в энергосистеме, расположен на древней террасе реки Баксан, возвышающейся на 90—120 м над рекой. БСР создан расширением балки путём врезки в склоны и перекрытием её грунтовой плотиной. Полезный объём БСР составляет 150 тысяч м³, площадь водного зеркала 0,072 км². Отметка нормального подпорного уровня (НПУ) воды в БСР — 647,2 м, уровень мёртвого объёма (УМО), ниже которого сброс воды не производится — 645 м; таким образом, вода из БСР может быть сработана на 2,2 м, обеспечивая выработку 30 тысяч кВт·ч электроэнергии.
Породами склонов и днища БСР служат делювиальные лёссовидные суглинки мощностью до 14 м, перекрывающие аллювиальные отложения Бакинской террасы. Гидроизоляция дна и откосов БСР выполнена в виде глиняного экрана толщиной 0,75—0,8 м, устойчивость бортов БСР обеспечивается укреплением их булыжником. Плотина БСР насыпная, однородная, отсыпана из суглинистого грунта, с дренажной призмой из песчано-галечного грунта с трёхслойным фильтром, расположенным в основании низового откоса. Высота плотины 15 м (отметка гребня 650,5 м), длина по гребню 245 м, ширина по гребню 6 м. Заложение верхового откоса 1:3; 1:3,5, низового откоса 1:2; 1;2,5. Верховой откос и гребень плотины покрыты песчано-галечным слоем и укреплены мощением булыжника. Низовой откос укреплён одерновкой.
БСР соединён с напорным бассейном перепускным тоннелем с горизонтальным дном (отметка дна 631,1 м), проложенным в глинах и частично в песчано-галечных отложениях. Тоннель имеет коробовое сечение с размерами 5,1 × 5,1 м, максимальные расходы воды составляют от 11,66 до 15,35 м³/с в разные стороны. Длина тоннеля составляет 234 м, у входа в тоннель расположен шлюз-регулятор с двумя плоскими затворами размером 2,55 × 3 м каждый.
Напорный бассейн служит для сопряжения деривации с напорными трубопроводами, расположен на древней террасе реки Баксан, в аллювиальных галечниках. Заполнение водой напорного бассейна осуществляется из деривации, с которой он сопрягается при помощи подводящего канала длиной 90 м, расположенного в глубокой (до 20 м) выемке, разработанной в суглинисто-глинистых грунтах, подстилаемых на глубине 1—2 м под дном канала галечниками. Ширина канала по дну 2,0 м, максимальная глубина воды 4,8 м, уклон дна 0,0002. Дно и откосы канала облицованы железобетоном. Собственно напорный бассейн представляет собой уширенную часть подводящего канала, углублённую около водоприёмных сооружений. Площадь напорного бассейна при НПУ составляет порядка 2500 м², полный объём 10 000 м³. Отметка НПУ бассейна 647,2 м, отметка УМО — 645 м; таким образом, глубина сработки воды в бассейне составляет 2,2 м. Крепление подводной части бассейна выполнено из монолитного железобетона.