Ве́рхне-Нары́нский каска́д ГЭС — приостановленный проект по строительству гидроэнергетического комплекса, включающего в себя 4 гидроэлектростанции в верхнем течении реки Нарын, у города Нарына в Кыргызстане. Строительные работы велись с 2013 по 2015 годы в соответствии с межправительственным соглашением между Кыргызстаном и Россией, пуск первого гидроагрегата был намечен на 2016 год, завершить строительство планировалось в 2019 году. Оператор проекта — ЗАО «Верхне-Нарынские ГЭС», которым на паритетных началах владеют российское ОАО «РусГидро» и кыргызстанское ОАО «Электрические станции». 20 января 2016 года парламент Кыргызстана денонсировал межправительственное соглашение, после того, как столкнувшаяся с кризисом российская сторона приостановила финансирование проекта.
Природные условия Верхне-Нарынский каскад запроектирован в верхнем течении реки Нарын, на участке от слияния Большого и Малого Нарына до города Нарына. На данном участке река протекает в долине шириной , с абсолютными отметками высот . Долина асимметрична — на левом берегу развиты террасы. Ширина русла реки варьирует в районе Акбулунской ГЭС до более чем 100 м в районе Нарынских ГЭС 1—3. В районе плотины Акбулунской ГЭС расположены протерозойские порфиры и сланцы, остальные сооружения каскада располагаются на неогеновых отложениях (переслаивание песчаников, аргиллитов, конгломератов, глин), часто перекрытыми галечниковыми отложениями значительной толщины (до 80 м). Долина реки располагается в Алабуга-Нарынской впадине, по днищу которой проходит Центрально-Нарынский разлом, пересекающий трассу деривационного канала и водохранилище Нарынской ГЭС-1. Сейсмичность района строительства составляет 9 баллов по шкале MSK-64.
Река Нарын имеет ледниково-снеговое питание, меженный сток формируется подземными водами. Половодно-паводковый период начинается во второй половине апреля, достигает максимумов в мае-июне и завершается в сентябре-октябре. Минимальные значения стока фиксируются во второй половине февраля. Площадь водосбора реки составляет в створе Акбулунской ГЭС , в створе Нарынской ГЭС-3 , среднегодовой сток — 75 и соответственно. Максимальные расчётные расходы (обеспеченностью 0,1 % — то есть один раз в 1000 лет) оцениваются в 1060 и , для створов Акбулунской ГЭС и Нарынской ГЭС-3 соответственно. Климат района расположения каскада континентальный, средняя годовая температура составляет . Самый холодный месяц — январь (средняя температура , абсолютный минимум ), самый тёплый — июль (средняя температура , абсолютный максимум ). Средняя продолжительность безморозного периода — 152 дня, годовое количество осадков — 303 мм.
Станции каскада Согласно проекту, каскад должен включать в себя 4 последовательно расположенные гидроэлектростанции: Акбулунскую ГЭС, а также Нарынские ГЭС-1, 2 и 3. Все станции запроектированы по плотинно-деривационной схеме (часть напора создаётся при помощи плотин, часть с использованием деривации), с небольшими водохранилищами, что снижает площади затопляемых земель. Выбранная схема каскада позволяет полностью использовать падение более чем 30-километрового участка реки — нижним бьефом вышележащих станций являются водохранилища нижележащих. Общая проектная установленная мощность ГЭС каскада составляет , гарантированная мощность — , среднегодовая выработка — .
Конструктивно все станции каскада близки друг к другу, и включают в себя головной узел (плотина, водосброс, малая головная ГЭС), деривацию в виде канала и напорно-станционный узел (напорный бассейн, водоводы, здание ГЭС). Несколько выделяется головная Акбулунская ГЭС, имеющая более высокую плотину и более короткую деривацию. Сооружения и оборудование ГЭС унифицированы с целью снижения затрат.
Акбулунская ГЭС Акбулунская ГЭС запроектирована головной в каскаде, отличается наибольшей мощностью, высотой плотины и размерами водохранилища. Створ плотины ГЭС расположен между 578 и 579 км реки, недалеко от слияния Большого и Малого Нарына. Напор на гидроагрегаты ГЭС, составляющий 76,7 м, создаётся при помощи плотины и деривации . Сооружения станции, согласно проекту, будут должны в себя: Грунтовую плотину высотой 75 м и длиной 363 м. Плотина отсыпается из гравийно-галечникового грунта, в качестве противофильтрационного элемента предусмотрено ядро из суглинка. Ядро опирается на железобетонную плиту толщиной 1,5 м, в основании ядра предусмотрена цементационная потерна. Поверхностный водосброс, расположенный у плотины на правом берегу, рассчитанный на расход . Состоит из двух водосливных пролётов, перекрываемых сегментными затворами, бетонного лотка, быстротока и носка-трамплина. Туннельный строительно-эксплуатационный водосброс, расположенный у плотины на правом берегу, рассчитанный на расход . Включает в себя входной портал с водоприёмником, тоннель и выходной портал. Тоннель спроектирован как безнапорный, сечением 9×10 м, используется как в строительный период, так и в период постоянной эксплуатации. Приплотинную малую ГЭС мощностью , предназначенную для энергетического использования обязательного санитарного попуска в нижний бьеф . Расположена на левом берегу, включает в себя водоприёмник, два напорных водовода, здание ГЭС. В здании ГЭС планируется установить два вертикальных гидроагрегата мощностью с радиально-осевыми турбинами, работающими на расчётном напоре 59,9 м. Деривацию, расположенную на левом берегу и включающую в себя водоприёмник и деривационный канал длиной 2300 м. Канал рассчитан на расход , сечение трапецеидальное, стены и дно канала для исключения фильтрационных потерь бетонируются. Напорный бассейн, располагающийся в конце деривационного канала и состоящий из напорной камеры и водоприёмника. Три железобетонных напорных турбинных водовода диаметром по 3,6 м и длиной по 504 м. Здание ГЭС, располагающееся на левом берегу между 573 и 574 км от устья реки. В здании должны быть размещены три вертикальных гидроагрегата мощностью с радиально-осевыми турбинами, работающими на расчётном напоре 76,7 м. Открытое распределительное устройство (ОРУ) 220 кВ.
Установленная мощность Акбулунской ГЭС составит (в том числе головная ГЭС — ), проектная среднегодовая выработка — (в том числе головная ГЭС — ). Плотина ГЭС создаст водохранилище с нормальным подпорным уровнем 2315 м, полным объёмом , полезным объёмом , площадью и длиной 10,7 км. Сработка водохранилища возможна в диапазоне 0,5 м, что позволит осуществлять суточное регулирование стока.
Нарынская ГЭС-1 Вторая ступень каскада, створ плотины располагается между 568 и 569 км от устья реки Нарын. Напор на гидроагрегаты ГЭС, составляющий 44,5 м, создаётся при помощи плотины и деривации . Сооружения станции, согласно проекту, должны включать в себя: Грунтовую плотину высотой 19,5 м и длиной 268,5 м. Плотина отсыпается из песчано-гравийного грунта, в качестве противофильтрационного элемента предусмотрено возведение «стены в грунте». Поверхностный водосброс, расположенный у плотины на правом берегу, рассчитанный на расход . Состоит из четырёх водосливных пролётов, перекрываемых сегментными затворами, подводящего канала, быстротока и бетонного отводящего лотка. Приплотинную малую ГЭС мощностью , предназначенную для энергетического использования обязательного санитарного попуска в нижний бьеф . Расположена на левом берегу, включает в себя водоприёмник, напорный водовод (на начальном участке один, далее разветвляется на два), здание ГЭС, отводящий канал. В здании ГЭС планируется установить два горизонтальных гидроагрегата мощностью с пропеллерными турбинами, работающими на расчётном напоре 14,6 м. Деривацию, расположенную на левом берегу и включающую в себя водоприёмник и деривационный канал длиной 6750 м. Канал рассчитан на расход , сечение трапецеидальное (в местах пересечения с ручьями и на участках с очень крутыми склонами — прямоугольное), стены и дно канала для исключения фильтрационных потерь бетонируются. Напорный бассейн, располагающийся в конце деривационного канала и состоящий из напорной камеры и водоприёмника. Три железобетонных напорных турбинных водовода диаметром по 3,6 м и длиной по 356 м. Здание ГЭС, располагающееся на левом берегу. В здании должны быть размещены три вертикальных гидроагрегата мощностью с радиально-осевыми турбинами, работающими на расчётном напоре 44,5 м. Открытое распределительное устройство (ОРУ) 220 кВ.
Установленная мощность Нарынской ГЭС-1 составит (в том числе головная ГЭС — ), проектная среднегодовая выработка — (в том числе головная ГЭС — ). Плотина ГЭС создаст небольшое водохранилище с нормальным подпорным уровнем 2235 м, площадью и длиной 4,6 км.
Нарынская ГЭС-2 Третья ступень каскада, створ плотины располагается между 560 и 561 км от устья реки Нарын. Напор на гидроагрегаты ГЭС, составляющий 44,7 м, создаётся при помощи плотины и деривации . Сооружения станции, согласно проекту, будут включать в себя: Грунтовую плотину высотой 15 м и длиной 237 м. Плотина отсыпается из песчано-гравийного грунта, в качестве противофильтрационного элемента предусмотрено возведение «стены в грунте». Поверхностный водосброс, расположенный у плотины на правом берегу, рассчитанный на расход . Состоит из четырёх водосливных пролётов, перекрываемых сегментными затворами, подводящего канала, быстротока и бетонного отводящего лотка. Приплотинную малую ГЭС мощностью , предназначенную для энергетического использования обязательного санитарного попуска в нижний бьеф . Расположена на левом берегу, включает в себя водоприёмник, напорный водовод (на начальном участке один, далее разветвляется на два), здание ГЭС, отводящий канал. В здании ГЭС планируется установить два горизонтальных гидроагрегата мощностью с пропеллерными турбинами, работающими на расчётном напоре 11 м. Деривацию, расположенную на левом берегу и включающую в себя водоприёмник и деривационный канал длиной 5770 м. Канал рассчитан на расход , сечение трапецеидальное (в местах пересечения с ручьями и на участках с очень крутыми склонами — прямоугольное), стены и дно канала для исключения фильтрационных потерь бетонируются. Напорный бассейн, располагающийся в конце деривационного канала и состоящий из напорной камеры и водоприёмника. Три железобетонных напорных турбинных водовода диаметром по 3,6 м и длиной по 239 м. Здание ГЭС, располагающееся на левом берегу. В здании должны быть размещены три вертикальных гидроагрегата мощностью с радиально-осевыми турбинами, работающими на расчётном напоре 44,7 м. Открытое распределительное устройство (ОРУ) 220 кВ.
Установленная мощность Нарынской ГЭС-2 составит (в том числе головная ГЭС — ), проектная среднегодовая выработка — (в том числе головная ГЭС — ). Плотина ГЭС создаст небольшое водохранилище с нормальным подпорным уровнем 2188 м, площадью и длиной 2 км.
Нарынская ГЭС-3 Четвёртая, заключительная ступень каскада, створ плотины располагается между 551 и 552 км от устья реки Нарын. Напор на гидроагрегаты ГЭС, составляющий 52,5 м, создаётся при помощи плотины и деривации . Сооружения станции, согласно проекту, должны включать в себя: Грунтовую плотину высотой 14 м и длиной 595 м. Плотина отсыпается из песчано-гравийного грунта, в качестве противофильтрационного элемента предусмотрено возведение «стены в грунте». Поверхностный водосброс, расположенный у плотины на правом берегу, рассчитанный на расход . Состоит из пяти водосливных пролётов, перекрываемых сегментными затворами, подводящего канала, быстротока и бетонного отводящего лотка. Приплотинную малую ГЭС мощностью , предназначенную для энергетического использования обязательного санитарного попуска в нижний бьеф . Расположена на левом берегу, включает в себя водоприёмник, напорный водовод (на начальном участке один, далее разветвляется на два), здание ГЭС, отводящий канал. В здании ГЭС планируется установить два горизонтальных гидроагрегата мощностью с пропеллерными турбинами, работающими на расчётном напоре 9,1 м.