Ве́рхне-Сви́рская ГЭС и́мени С. А. Каза́рова (Верхнесвирская ГЭС, ГЭС-12, Свирь ГЭС-2) — гидроэлектростанция на реке Свири в Подпорожском районе Ленинградской области, в городе Подпорожье. Входит в каскад Свирских ГЭС, являясь его первой, верхней ступенью.
Строительство станции было предусмотрено планом ГОЭЛРО, подготовительные работы по её возведению были начаты в 1932 году, работы на основных сооружениях — в 1938 году. Вскоре после начала Великой Отечественной войны строительство было остановлено и возобновлено в 1947 году, гидроагрегаты ГЭС были пущены в 1951—1952 годах.
Верхне-Свирская ГЭС является объектом культурного наследия России регионального значения. За исключением судоходного шлюза, станция принадлежит ПАО «ТГК-1».
Природные условия Верхне-Свирская ГЭС расположена на реке Свири в от её устья, является первой (верхней) ступенью каскада гидроэлектростанций на этой реке. Площадь водосбора реки в створе ГЭС составляет , среднегодовой расход воды в реке в районе расположения станции составляет , среднегодовой сток — . Максимальный расход воды, с повторяемостью один раз в 1000 лет, оценивается в . Водный режим Свири полностью зарегулирован Верхнесвирским водохранилищем, боковая приточность не оказывает большого влияния. В ходе весеннего половодья (апрель — май) проходит около 37 % годового стока, самый маловодный период — с января по март. Климат в районе расположения ГЭС умеренно континентальный, с продолжительной, но сравнительно мягкой зимой и умеренно тёплым летом. Среднегодовая сумма осадков составляет . В основании сооружений Верхне-Свирской ГЭС залегают девонские глины с прослойками песков.
Конструкция станции Верхне-Свирская ГЭС представляет собой низконапорную русловую гидроэлектростанцию (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроэлектростанции включают в себя земляные плотину и дамбу, бетонную водосбросную плотину, здание ГЭС, судоходный шлюз, ОРУ 110 и , длина напорного фронта — . Установленная мощность электростанции — , проектная среднегодовая выработка электроэнергии — , фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — . По сооружениям гидроэлектростанции со стороны верхнего бьефа проложен автомобильный мост.
Земляные плотина и дамба Правобережная земляная плотина расположена между правым берегом и водосбросной плотиной, намыта из песка, противофильтрационных элементов не имеет. Длина плотины составляет , максимальная высота — , максимальная ширина по основанию — , ширина по гребню — . С верховой и низовой сторон плотины расположены отсыпанные из камня банкеты, верховой откос сооружения закреплён бетонными плитами, низовой — одерновкой. В плотину намыто грунта. Левобережная дамба расположена между судоходным шлюзом и левым берегом, длина дамбы — .
Водосбросная плотина Водосбросная плотина, расположенная между земляной плотиной и зданием ГЭС, предназначена для пропуска воды в сильные паводки либо при остановленных гидроагрегатах. По конструкции водосбросная плотина — гравитационная бетонная распластанного профиля. Длина плотины — , ширина по основанию — , максимальная высота — , в плотину уложено бетона. В плотине имеется 3 водосбросных пролёта шириной по , перекрываемых секторными затворами.
Плотина рассчитана на пропуск воды при нормальном подпорном уровне водохранилища и — при форсированном уровне. Гашение энергии сбрасываемой воды производится на железобетонной водобойной плите длиной с зубьями гасителя и водобойной стенкой, за которой расположена рисберма длиной , выполненная из железобетонных плит. Противофильтрационные сооружения плотины включают в себя анкерный понур длиной и толщиной .
Здание ГЭС Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды), длина здания (по подводной части) — . В здание ГЭС уложено бетона. В машинном зале здания ГЭС размещены четыре вертикальных гидроагрегата мощностью по 40 МВт, с поворотно-лопастными турбинами ПЛ 91-ВБ-800, работающими при расчётном напоре 14 м, с пропускной способностью по . Турбины приводят в действие гидрогенераторы СВ 1100/145-88. Гидротурбины изготовлены Ленинградским металлическим заводом, гидрогенераторы — заводом «Электросила». Также в машинном зале расположены два мостовых крана грузоподъёмностью по 250 тонн, а в районе монтажной площадки — донные водосбросные отверстия (в период нормальной эксплуатации не используемые).
Схема выдачи мощности Электроэнергия вырабатывается генераторами ГЭС на напряжении , которое повышается до при помощи двух трёхфазных силовых трансформаторов ТДНГ-31500/110 мощностью по 31,5 МВА и до при помощи шести однофазных силовых трансформаторов ОЦГ-33333/220 (две группы) мощностью по 33,3 МВА. Выдача мощности ГЭС в единую энергосистему производится с открытых распределительных устройств и (расположенных на левом берегу вблизи шлюза) по семи линиям электропередачи: ВЛ 220 кВ Верхне-Свирская ГЭС — Нижне-Свирская ГЭС (Л-203); ВЛ 220 кВ Верхне-Свирская ГЭС — Нижне-Свирская ГЭС (с отпайками на ПС Подпорожская) (Л-204); ВЛ 220 кВ Верхне-Свирская ГЭС — ПС Древлянка (Л-251); ВЛ 110 кВ Верхне-Свирская ГЭС — ПС Ольховец (Ольховецкая-1); ВЛ 110 кВ Подпорожская-1; ВЛ 110 кВ Подпорожская-2; ВЛ 110 кВ Подпорожская-3.
Судоходный шлюз Судоходный шлюз расположен на левом берегу, между зданием ГЭС и дамбой. Шлюз однониточный однокамерный, длина камеры — (полная) и (полезная), ширина — (полная) и (полезная), минимальная глубина на пороге — 4,05 м. Система питания шлюза — с использованием донных галерей, время заполнения/опорожнения камеры шлюза составляет 8—9 минут. На верхней голове шлюза расположен опускной плоский затвор, на нижней голове — двустворчатые ворота. В шлюз уложено бетона. Помимо камеры, в состав сооружений шлюза входят верхний и нижний подходные каналы с дамбами, а также металлический поворотный мост. Собственником судоходного шлюза является ФБУ «Администрация Волго-Балтийского бассейна внутренних водных путей».
Водохранилище Напорные сооружения ГЭС образуют Верхнесвирское водохранилище, включившее в свой состав Онежское озеро, уровень которого был поднят на 0,3 м. Водохранилище состоит из озёрной и речной частей, при этом 96 % его полезного объёма сосредоточено в озёрной части. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне (в том числе речной части ), длина , максимальная ширина , максимальная глубина . Полная и полезная ёмкость водохранилища составляет и соответственно, что позволяет осуществлять многолетнее регулирование стока — водохранилище наполняется в многоводные годы и срабатывается в маловодные. Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляет над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — в озёрной части и в речной части, уровня мёртвого объёма — в озёрной части и в речной части. При создании водохранилища было затоплено сельхозугодий, перенесено 431 строение.
Экономическое значение Верхне-Свирская ГЭС работает в пиковой части графика нагрузок энергосистемы Северо-Запада. Обладая ёмким водохранилищем, Верхне-Свирская ГЭС регулирует сток Свири, увеличивая выработку электроэнергии на нижележащей Нижне-Свирской ГЭС. Водохранилище станции является частью Волго-Балтийского водного пути, входящего в Единую глубоководную систему Европейской части России, оно затопило Свирские пороги, существенно затруднявшие судоходство, и обеспечивает необходимую для крупнотоннажного судоходства глубину . По сооружениям Верхне-Свирской ГЭС проложен мост — один из двух (по состоянию на 2022 год) автомобильных мостов через Свирь. Следствием строительства станции стало появление города Подпорожье, возникшего как посёлок гидростроителей на месте ранее существовавшей деревни.
История строительства и эксплуатации Первый эскизный проект гидроэлектростанций на Свири был создан в 1916 году инженером по заказу Министерства путей сообщения. Проект подразумевал возведение двух гидроэлектростанций и разборной плотины в истоке Свири. В конце 1917 года «Бюро Свири» (небольшая группа инженеров во главе с Егиазаровым) объединилась с инициативной группой инженеров Морского ведомства, также разрабатывавших проект ГЭС на Свири. В 1918 году была утверждена схема гидроэнергетического использования Свири в составе трёх ступеней — на 17, 96 и 143 километрах течения реки. В утверждённом в 1920 году плане ГОЭЛРО предусматривалось строительство гидроэлектростанций «Свирь-2» (будущая Верхне-Свирская ГЭС) мощностью 120 тысяч л. с. (10 гидроагрегатов мощностью по 12 тысяч л. с.) и «Свирь-3» (будущая Нижне-Свирская ГЭС) мощностью 165 тысяч л. с. (11 гидроагрегатов мощностью по 15 тысяч л. с.). Первоочередной станцией каскада была признана Нижне-Свирская ГЭС, строительство которой было начато в 1927 году и завершено в 1936 году.
В 1929 году была образована Дирекция строящейся гидростанции Свирь № 2 (Верхне-Свирской ГЭС). Проект станции был разработан в 1936 году Ленинградским отделением института «Гидроэнергопроект», главный инженер проекта — А. А. Бережной. При создании проекта использовался опыт проектирования и строительства Нижне-Свирской ГЭС, возведённой в схожих геологических условиях. Подготовительные работы по сооружению станции были начаты в 1932 году управлением строительства (позднее — трестом) «Свирьстрой», к ним привлекались в том числе заключённые «Свирьлага» (до его ликвидации в 1937 году). Работы на основных сооружениях станции были начаты в 1938 году, к июню 1941 году было закончено сооружение базы строительства, выполнено 90 % земляных работ, начата укладка бетона в котловане основных сооружений. Вскоре после начала Великой Отечественной войны сооружение станции было приостановлено, строители ГЭС под руководством Якова Рапопорта в июле 1941 года участвовали в возведении оборонительного рубежа Малая Вишера, Крестцы, озеро Селигер, Осташков. В сентябре 1941 года строительная площадка была захвачена финскими войсками и оставалась под их контролем до июня 1944 года. В ходе войны котлован был затоплен, а все сооружения на строительной площадке в ходе боёв были разрушены.
В 1947 году был утверждён новый технический проект Верхне-Свирской ГЭС, базировавшийся на проекте 1936 года, с уточнением некоторых параметров и проведением дополнительных изысканий. В том же году трест «Свирьстрой» (директор — Б. Н. Никольский, главный инженер — П. С. Непорожний) начал восстановительные работы, а в 1948—1949 годах — работы на основных сооружениях. Бытовые, геологические и климатические условия строительства были очень тяжёлыми, многие работы выполнялись вручную, помимо советских строителей к сооружению станции привлекались немецкие военнопленные. Первый гидроагрегат на пониженном напоре был введён в эксплуатацию 21 декабря 1951 года, три остальных — в 1952 году. В 1953 году Верхне-Свирская ГЭС была выведена на проектную мощность, в 1955 году вместе с Нижне-Свирской ГЭС она вошла в состав структурного подразделения «Ленэнерго» — «Каскад Свирских гидроэлектростанций».
25 декабря 1954 года Верхне-Свирская ГЭС была принята во временную эксплуатацию. Официально строительство Верхне-Свирской ГЭС было завершено 13 февраля 1960 года после приёмки гидроузла в промышленную эксплуатацию. В ходе строительства была произведена выемка и насыпь мягкого грунта, уложено каменной наброски, дренажей и фильтров, а также бетона и железобетона, смонтировано металлоконструкций и механизмов. Сметная стоимость строительства гидроузла в ценах 1961 года составила . Ввод станции в эксплуатацию позволил значительно сократить дефицит электроэнергии и мощности в Ленинградской энергосистеме.