Коли́мська гідроелектроста́нція імені Ю. І. Фріштера () — ГЕС на річці Колима поблизу селища Синегор'є Ягоднинського району Магаданської області. Колимська ГЕС є основою енергосистеми Магаданської області, виробляючи близько 95% електроенергії в регіоні. Є верхньою сходинкою Колимського каскаду ГЕС. Будівництво Колимської ГЕС здійснено в суворих кліматичних умовах, в зоні поширення вічної мерзлоти. Має найвищу в Росії ґрунтову греблю, а також є найпотужнішою гідроелектростанцією з підземним розташуванням машинного залу в країні. Входить до складу ВАТ «Колимаенерго» — дочірнього товариства ВАТ «РусГідро».

Природні умови Колимська ГЕС розташована на 1854 км від гирла однойменної річки, на місці розташування Великих Колимських порогів (в даний час, затоплені водосховищем ГЕС). У створі ГЕС долина річки звужується, утворюючи ущелину з крутими схилами. До будівництва ГЕС ця місцевість була зовсім необжитою та ізольованою, найближча автомобільна дорога (Колимська траса) знаходиться на відстані близько 40 км. Колима в створі ГЕС відрізняється різкою нерівномірністю стоку — велика частина стоку проходить в літньо-осінній період у вигляді двох хвиль паводків: весняного (з піком у червні) та літньо-осіннього дощового (серпень-вересень), в теплий період року проходить 95-97% стоку. Взимку стік практично припиняється (середня витрата води в цей період падає до 3-5 м³/с, мінімальний спостережений стік — 0,3 м³/с). Середньорічна витрата в створі Колимської ГЕС — 461 м³/с, що відповідає середньорічному обсягу стоку 14,2 км³. Максимальний розрахунковий паводок (повторюваність 1 раз на 10 000 років з гарантійною поправкою) оцінюється в 20 900 м³/с, максимальні витрати, що спостерігалися — 12 200 м³/с. Замерзання річки відбувається зазвичай на початку жовтня, танення — у другій половині травня; тривалість льодоставу становить 200–270 діб.

Клімат різко континентальний, з дуже холодною зимою і помірно теплим літом. Річна амплітуда коливань температури повітря досягає 98°С, мінімальна зимова температура — мінус 62°С, максимальна річна — плюс 36°С. Тривалість опалювального періоду — 270 днів. Середньорічна кількість опадів становить 449 мм, досить рівномірно розподілених протягом року. Для району розташування Колимської ГЕС характерні практично постійні зимові вітри, що обумовлюють високу жорсткість погоди.

В основі споруд Колимської ГЕС залягають міцні тріщинуваті граніти, перекриті шаром пухких відкладень товщиною 3-20 м (в руслі річки залягають алювіальні відкладення товщиною 2-5 м). Гірські породи знаходяться в стані вічної мерзлоти глибиною близько 300 м; виняток становить русло річки, де є наскрізний талік. Сейсмічність району — 7 балів за шкалою MSK-64.

Конструкція станції Конструктивно Колимська ГЕС являє собою потужну греблеву високонапірну гідроелектростанцію. Споруди ГЕС поділяються на кам'яно-накидну греблю, підземну будівлю ГЕС з водоприймачем, водоскид, виробничо-технологічний комплекс (ВТК) з закритим розподільчим пристроєм (ЗРП). Колимська ГЕС має велику кількість постійних і тимчасових підземних споруд загальною довжиною 7,2 км і об'ємом виломки 425 тис. м³. Встановлена потужність електростанції — 900 МВт, гарантована потужність — 224 МВт, середньорічне вироблення електроенергії — 3,325 млрд. кВт.год.

Гребля Гребля Колимської ГЕС кам'яно-накидна з протифільтраційним ядром. Максимальна будівельна висота греблі — 134,5 м (найвища ґрунтова гребля в Росії) , довжина по гребеню — 683 м, ширина гребеня — 15 м. Гребля складається з верхової і низової утримуючих призм з гранітного кам'яного насипу, протифільтраційного ядра з глиняно-піщаних ґрунтів, а також фільтрів з піщано-гравійного ґрунту, які розташовані між ядром і утримуючими призмами. У верховий клин греблі включена тимчасова гребля висотою 62 м з протифільтраційним ядром, що використовувалась в період будівництва станції. Об'єм тіла греблі — 10 млн м³, з яких на кам'яний насип випадає 8 млн м³, на ядро — 1,2 млн м³ і на фільтри — 0,8 млн м³. У основі греблі розташована залізобетонна цементна галерея, скельна основа під ядром греблі облицьована бетоном. Також, в правобережній частині греблі біля її основи розташована тимчасова водоскидна споруда, що використовувалася в період будівництва станції і в даний час забетонована. Водонепроникність гірських порід у основі греблі забезпечується за допомогою цементної завіси глибиною 60-100 м .

Водоскид

Водоскид Колимської ГЕС поверхневий, берегового типу, розташований зліва від греблі в скельній виїмці і примикає до водоприймача будівлі ГЕС, маючи з ним спільний підвідний канал. Пропускна здатність водоскиду — 11300 м³/с. Водоскид бетонний, складається з трьохпролітного водозливу і швидкотоків, що закінчуються трамплінами. Кожен з трьох прольотів водозливу шириною по 13 м перекривається сегментним затвором висотою 21 м. Оперування затворами проводиться за допомогою лебідок вантажопідйомністю 200 т кожна (по дві на кожен затвор). Лебідки встановлені в спеціальному приміщенні на естакаді. Також є три плоских ремонтних затвора, які розташовані перед сегментними і якими управляють за допомогою козлового крана. Лотки швидкотоку розташовані на різній висоті (найвищий — лівий, під № 1) і розділені бичками. Довжина лотків різна, найбільша — у лотка № 1 (220 м); за рахунок цього кінцева ділянка водоскиду з трамплінами розташована під кутом до осі лотків, що підсилює ефект розсіювання струменя і відвертає потік від лівобережного схилу до русла річки. Гасіння енергії потоку відбувається в ямі розмиву в руслі річки.

У період будівництва станції використовувалася тимчасова водоскидна споруда, яка розташована на правому березі біля основи греблі, загальною довжиною 1060 м. Вона складається з підвідного каналу довжиною 300 м, оголовка баштового типу з чотирма донними отворами, залізобетонної труби довжиною 350 м, шириною 22 м і висотою 29,5 м, відвідного каналу довжиною 360 м з віражем, водобійним колодязем і бетонною рісбермою. Пропускна здатність тимчасового водоскиду — 10700 м³/с. Будівництво тимчасового водоскиду зайняло 8 років, в нього було укладено 400 тис. м³ бетону (30% всіх бетонних робіт з Колимської ГЕС), його кошторисна вартість склала 80 млн рублів у цінах 1984 року. Використання тимчасового водоскиду в період постійної експлуатації ГЕС не передбачено, в даний час він забетонований. Таке рішення стосовно такої складної і дорогої споруди деякими фахівцями вважається інженерною помилкою.

Будівля ГЕС

Машинний зал Колимської ГЕС — підземний, розташований в скельній виломці лівого берега, має довжину 130 м і ширину 24 м, складається з монтажного майданчика і п'яти агрегатних блоків. У машинному залі встановлено 5 гідроагрегатів потужністю по 180 МВт: чотири з діагональними турбінами ПЛД-45-2256В-420 і один з радіально-осьовою турбіною РО-868М-В-410. Турбіни працюють на розрахунковому напорі 108 м і приводять в дію гідрогенератори СВ 812/240-28УХЛ4. Виробник турбін — Ленінградський металевий завод, генераторів — Сибелектротяжмаш. З'єднання машинного залу з поверхнею здійснюється по транспортному тунелю довжиною 300 м і ліфтових шахтах.

Вода на гідротурбіни надходить по п'яти напірних водогонах довжиною 262 м і діаметром 6 м кожен з водоприймача, розташованого на лівому березі, поблизу водоскиду. Водоприймач примикає до греблі і відокремлений від неї підпірною стінкою. Водоприймач складається з п'яти секцій шириною по 18 м, до яких примикають водогони. Обладнання водоприймача включає в себе плоскі аварійно-ремонтні затвори, ремонтний затвор і сміттєстримуючі решітки. Управління аварійно-ремонтними затворами проводиться за допомогою гідропідйомників. Обладнання розміщено в опалювальному приміщенні, в якому також змонтований мостовий кран вантажопідйомністю 200 т. У період тимчасової експлуатації ГЕС на зниженому напорі використовувався тимчасовий водоприймач і тимчасові водогони для перших трьох гідроагрегатів. Згодом тимчасовий водоприймач був виведений з експлуатації і затоплений водосховищем, а тимчасові водогони закладені бетонними пробками.

Схема видачі потужності З гідрогенераторів електроенергія подається під напругою 13,8 кВ по трьох шинних галереях на генераторний розподільний пристрій, розташоване в ПТК (оснащене повітряними вимикачами ВВГ-20 і генераторними роз'єднувачами РВПЗ-2/20). Звідти вона надходить на силові трансформатори ТЦ 250000/220 ХЛ (5 шт., Виробник — Запоріжтрансформатор), розташовані на станційному майданчику, а з них — на розташований на даху ПТК закритий розподільний пристрій 220 кВ і з нього в енергосистему. Обладнання ЗРУ-220 кВ включає в себе маломасляні вимикачі HLR-245, вимикачі та лінійні роз'єднувачі типу РНДз 220. Крім розподільних пристроїв, в ПТК розташовані адміністративний корпус, головний щит управління, електрокотельня, обладнання власних потреб станції, трансформаторно-масляне господарство та інші виробничі приміщення. Видача електроенергії здійснюється за такими лініями електропередачі під напругою 220 кВ: Колимська ГЕС — Ягідне (двохцепна, довжина 96 км, максимальна пропускна здатність 600 МВт); Колимська ГЕС — Оротукан (одноцепна, довжина 93 км, максимальна пропускна здатність 250 МВт); Колимська ГЕС — Усть-Омчуг (двохцепна, довжина 160 км, максимальна пропускна здатність 300 МВт); Колимська ГЕС — Котельна (одноцепна, довжина 9 км, максимальна пропускна здатність 220 МВт);

Водосховище Напірні споруди ГЕС утворюють велике Колимське водосховище сезонного регулювання (коефіцієнт зарегулювання стоку 0,7). Площа водосховища 454,6 км², повна і корисна ємність водосховища 15,08 і 7,24 км³ відповідно. Відмітка нормального підпірного рівня водосховища становить 451,5 м над рівнем моря, форсованого підпірного рівня — 457,6 м, рівня мертвого обсягу — 432,0 м. При створенні водосховища було затоплено 40,84 тис. га сільгоспугідь (головним чином оленячих пасовищ), перенесено 66 будівель .

Економічне значення Колимська ГЕС є основним джерелом енергопостачання Магаданської області, забезпечуючи близько 95% її енергоспоживання. Введення ГЕС в експлуатацію дозволило вивести в резерв Аркагалінську ГРЕС і істотно скоротити споживання вугілля на Магаданській ТЕЦ (з припиненням опалювального періоду ТЕЦ зупиняється і використовується електрокотельня). На електроопалення також переведений ряд населених пунктів Магаданської області. Скорочення споживання вугілля дозволяє щорічно запобігати спалювання близько 1 млн тонн цього виду палива. У ході зведення Колимської ГЕС були також побудовані селища Сінєгор'є і Уптар, лінії електропередачі, реконструйована транспортна інфраструктура .

Режим роботи Колимської ГЕС (заповнення водосховища в паводковий період і його використання взимку) призводить до деякого зменшення паводкових витрат нижче за течією Колими, і збільшенню зимового стоку. Зниження висоти підйому води в паводки 50% забезпеченості оцінюється в 0,8 м (у створі у м. Середньоколимськ). Вплив станції на навколишнє середовище, зокрема на рибні ресурси Колими, оцінюється як обмежене — прохідні лососеві риби в Колиму не заходять, нерестовища більшості цінних напівпрохідних і житлових видів риб (сибірський осетер, пелядь, сиг-чир, муксун тощо) розташовані значно нижче створу ГЕС .

Історія будівництва

Проектування