Ангара

Инж. П. ДМИТРИЕВСКИЙ

Река Ангара, протекающая в Восточной Сибири, — один из самых мощных в Союзе источников водной энергии.

Ценность всякой реки как источника гидравлической энергии определяется ее водоносностью, величиной падения, а также характером и геологическим строением долины. Чем больше вод несет река и чем больше ее падение, тем большей мощностью она обладает. Однако помимо общей водоносности весьма большое значение имеет распределение количества воды по отдельным годам и по временам года. На большинстве рек уровень воды сильно колеблется от минимума в осенне-зимний период до максимума во время весеннего паводка. Колеблется он также и по отдельным годам в зависимости от засухи или обильных осадков.

В маловодные периоды воды не хватает для всех установленных на гидростанции турбин, и наоборот, в периоды половодья нельзя пропустить всю воду через турбины и значительную часть ее приходится сбрасывать помимо турбин — вхолостую. В первом случае не вполне используется дорогостоящее оборудование гидростанции, во втором — не используются потенциальные возможности реки. Для борьбы с этим при гидростанциях обычно создают водохранилища больших объемов. Водохранилища эти аккумулируют воду, избыточную в период половодья, и постепенно расходуют ее во время маловодья, дополняя незначительные в это время естественные ресурсы реки.

Чем больше объем такого водохранилища, тем легче выравнивать неравномерный сток реки. Иногда для ровного режима работы гидростанции в верховьях рек приходится даже строить новые плотины с большими регулирующими водохранилищами при них. Такое водохранилище проектируется, например, в Средней Азии в верховьях реки Чирчик, на Урале в верховьях Камы, где строится гидростанция у Перми, и т. д.; ту же роль должно будет играть для Днепрогэса водохранилище, проектируемое на Днепре при гидростанции Кременчуга.

На Ангаре регулирующее водохранилище создано самой природой — это озеро Байкал. Громадная водная площадь его в 33 тыс. кв. км лежит посреди бассейна Ангары. Байкал регулирует сток воды в Ангару.

Свыше трехсот рек впадает в Байкал. Все они отличаются крайне неравномерным режимом, количество воды, приносимой этими притоками в озеро, резко колеблется. Но, попадая в Байкал, массы воды из этих рек распределяются по всей огромной поверхности озера и лишь весьма незначительно влияют на устойчивый сток из Байкала в Ангару, поэтому уровень воды в истоке Ангары колеблется лишь в пределах 1:6. На притоках же Байкала и на других реках в знаменателе этого отношения стоят двухзначные и даже трехзначные числа: минимальная водоносность Волги у Куйбышева бывает в тридцать с лишним раз меньше максимума, а Днепра у Днепрогэса — во сто раз. Условия на Ангаре для гидростанции оптимальные, а геологические условия и характер строения долины удобны для. возведения перегораживающих сооружений.

Если бы инженеру было предложено «запроектировать» самые лучшие условия для постройки гидростанции, то он запроектировал бы их такими, какими создала их природа на Ангаре.

Река Ангара в месте Падунского сужения.

При полном использовании Ангара может дать в год более 60 млрд. квтч гидроэнергии, т. е. в тринадцать раз больше, чем в настоящее время дают все гидростанции нашего Союза. Благодаря регулированному стоку энергия будет вырабатываться здесь равномерно, и стоимость ее будет значительно ниже, чем на всех других гидростанциях.

Исключительные гидроэнергетические ресурсы Ангары сочетаются с обилием и разнообразием ископаемых богатств прилегающего района: здесь залегает уголь, здесь редкое сочетание крупных запасов различных металлов — железа, марганца, вольфрама, молибдена, большие запасы нерудных ископаемых — кварца, слюды, известняка и т. д.

В недрах Восточной Сибири лежит свыше 40% союзных запасов угля. Самый крупный каменноугольный бассейн Восточной Сибири — Тунгусский. Следующий по мощности бассейн — Иркутский, с запасами около 75 млрд. т. В противоположность Тунгусскому, он расположен в хорошо обжитом районе, вдоль линии железной дороги. В Черемховском районе этого бассейна уголь высококалорийный, хорошо коксующийся, содержащий большой процент летучих, т. е. пригодный для производства жидкого топлива. Кроме того, уголь этот — самый дешевый в СССР, так как залегает он неглубоко. Наконец, там же, в Восточной Сибири, лежит около 40 млрд. т угля Канского бассейна. Кроме этих трех бассейнов имеется целый ряд других, более мелких, расположенных вдоль линии железной дороги (букачачинские угли и др.).

Железной руды в Восточной Сибири — около 700 млн. т. Самый крупный железорудный район —Ангаро-илимский — по своим запасам (около 235 млн. т) приближается к Магнитогорску. Качество ангаро-илимской руды чрезвычайно высокое. В главной своей массе это магнетиты, содержащие до 60% железа. Из других месторождений железной руды в Восточной Сибири можно отметить Сосновый Байц в бассейне Белой и Балбагар в бассейне Курбы.

В Ачинском районе уже сейчас разрабатываются месторождения марганца. Кроме того, марганец есть в районе Нижнеудинска, на острове Ольхоне, на Балхаше, около Петровского завода и на Шилке, в Нерчинском районе.

Редкими металлами богато Восточное Забайкалье. Там обнаружены крупнейшие в Союзе месторождения таких ценных металлов, как вольфрам, молибден, литий, мышьяк, олово и др. В Западном Забайкалье славится крупное месторождение вольфрама в бассейне реки Джиды.

Нерчинский район обладает большим количеством месторождений полиметаллических руд.

Всего в 70 км от Иркутска обнаружены запасы высококачественного кварца. На северо-востоке от Байкала находится Майское месторождение слюды, одно из крупнейших в мире. В Залграевском месторождении Западного Забайкалья — около 15 млн. т известняка, кроме того, месторождения известняка в Восточной Сибири имеются во многих других районах.

Восточная Сибирь чрезвычайно богата и лесом. Основные лесные районы — Ангаро-тасеевский, Красноярско-конский, Братский и Прибайкальский.

И этим все-таки, очевидно, далеко не исчерпываются богатства Восточной Сибири. До последнего времени край этот был мало исследован. Например, крупнейший железорудный Ангаро-илимский район был открыт всего лишь в 1931 г. в связи с изучением ангарской проблемы. Нет сомнения, что дальнейшие исследования значительно пополнят наши представления о сырьевых ресурсах Восточной Сибири.

В 1930 г. начались исследования по использованию энергии Ангары и богатых запасов промышленного сырья для организации в Восточной Сибири крупной энергопромышленной базы.

Сейчас составлена схема использования Ангары, а также проект первоочередного звена Байкало-черемховского энергопромышленного комплекса. По этой схеме на Ангаре возможна постройка шести гидроустановок мощностью в 9 млн. квт, вырабатывающих 62 млрд. квтч энергии в год. Прежде всего будет построена Байкальская установка. Она расположится в 50 км от Байкала и в 10 км от Иркутска, по линии Сибирской железнодорожной магистрали.

Водный баланс, тщательно подсчитанный для этой гидроустановки за сорокалетний период, вполне надежен для проектирования водного хозяйства. Геологические условия также достаточно хороши. Гидроустановка располагается в восточной части так называемого Иркутского угленосного бассейна, в области, покрытой мощными и прочными песчаниками.

В состав узла Байкальской гидроустановки входят плотина, гидростанция и шлюз. Плотина поднимет естественный горизонт воды в Ангаре на высоту 30 м, соответствующую современному уровню Байкала; поэтому часть Ангары выше плотины превратится как бы в залив Байкала, а город Иркутск — во внутренний порт. Мощность гидростанции — 600 тыс. квт, годовая выработка энергии — 3,8 млрд. квтч. Для возведения Байкальской гидроустановки придется вынуть 3,5 млн. куб. м земли, взорвать 2 млн. куб. м скал, уложить 2,1 (млн.?) куб. м бетона. Объем работ на Байкале примерно такой же, как на строящейся Пермской гидроустановке. Но при этом годовая выработка энергии более чем вдвое превысит выработку Пермской станции. Ущерб от затоплений относительно невелик. По берегам Ангары и побережью Байкала будет затоплено около 1½ тыс. кв. км. Лишь около 10% этой площади имеет хозяйственное значение, подавляющая же часть ее не особенно ценна. Значительно больше скажется затопление на железнодорожном хозяйстве: потребуется перестроить около 60 км существующего пути.

Строительство Байкальской гидроустановки будет стоить примерно 800 млн. руб. При годовой выработке в 3,8 млрд, квтч один киловатт-час будет стоить 0,5 коп. Энергия Байкальской гидроустановки будет самой дешевой у нас в Союзе.

Там, где вырастут будущие сооружения Ангаростроя. Река Иркут.

Прибайкальский район станет крупным промышленным центром союзного значения. В течение первых двух пятилеток центральной задачей нашей промышленности было создание опорных баз индустриализации — черной и цветной металлургии, угля, машиностроения, химии и т. д. При дальнейшем развитии промышленности усиленными темпами пойдет производство легких металлов — алюминия, магния, ферросплавов, синтетического каучука, жидкого топлива из угля и т. д. Все эти производства очень энергоемки и на тонну готовой продукции требуют десятков тысяч киловатт-часов электроэнергии. В стоимости готовой продукции энергетическая слагаемая имеет большой удельный вес, а снижение стоимости киловатт-часа электроэнергии снизит на сотни рублей стоимость тонны готового продукта.

Естественно поэтому, что ставить такие производства следует только на гидроэнергии, которая в три-четыре раза дешевле тепловой. Кроме того, для энергоемких производств необходимо найти наиболее дешевую электроэнергию, а получить такую энергию можно только при хорошо зарегулированном стоке и при благоприятных для возведения сооружений природных условиях, тогда электроэнергия будет вырабатываться в больших количествах и равномерно, стоимость сооружений будет минимальная, предельно снизится величина годовых эксплуатационных расходов. В результате минимальной окажется и стоимость отпускаемой электроэнергии. Кроме того, важно приблизить источники гидроэнергии к энергоемким производствам, иначе передача на дальние расстояния делает энергию значительно дороже; роль Байкальской гидроустановки определяется поэтому сама собой: она должна быть специализирована на обслуживание энергоемких производств.

Основными потребителями энергии Байкальской гидроустановки будут группа синтетического каучука на базе карбида кальция, производство электролитного алюминия, группа ферросплавов — ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферровольфрам, производство жидкого топлива по методу гидрирования и, наконец, группа полиметаллов. Кроме того, намечается целый ряд не электроёмких производств: группа термической обработки угля, группа органической химии, заводы черной металлургии, машиностроения и др. Для производства синтетического каучука требуется до 30 тыс. квтч на тонну готовой продукции, поэтому стоимость энергии для этого производства имеет огромное значение. В качестве сырья производству синтетического каучука нужны коксующийся уголь, чистый известняк и поваренная соль; все это имеется и может быть получено на месте, причем в таком сочетании и количестве, как нигде в другом районе Союза.

Весь этот промышленный комплекс, специализированный на электрохимию, помимо электроэнергии предъявляет большой спрос также и на тепло для нагревательных и испарительных процессов. Это тепло даст Черемховская ТЭЦ, находящаяся всего в 150 км от Байкальской гидростанции. Теплоэлектроцентрали и гидростанции, соединенные высоковольтной линией передач, образуют общую энергетическую систему. Близ гидростанции будет расположена группа энергоемких производств — алюминия и ферросплавов. В районе тепловой станции разместятся производства, одновременно и электроемкие, и теплоемкие, — синтетического каучука и термической обработки угля. В Черемхове же расположатся полиметаллический комбинат и углехимия. Углехимический завод будет главным потребителем нетранспортабельных отходов полиметаллического комбината. Здесь же разместится завод черной металлургии — потребитель тепла, кокса и ангаро-илимской железной руды, В Усолье, у месторождений поваренной соли, разместится связанная с ней химия.

Байкальская гидроустановка преобразит лицо района. Ее током можно будет электрифицировать прилегающий участок Сибирской железнодорожной магистрали, улучшить условия судоходства на верхнем участке Ангары и т. д.

Байкало-черемховский энергопромышленный комплекс — первоочередное звено крупнейшей ангарской проблемы. Это образец комплексного решения крупной народнохозяйственной задачи, использующего все преимущества планово-социалистической системы нашего хозяйства.

Вслед за Байкальской гидроустановкой можно будет перейти к следующим установкам на Ангаре, в частности к Братской, расположенной на среднем, порожистом участке Ангары.

Такими путями пойдет реализация решения партии и правительства о продвижении индустрии на восток.

Природные условия для этой установки еще более благоприятны, чем для Байкальской. Место, где будут возведены сооружения, представляет собою скалистое сужение, шириной около 800 м. Берега Ангары здесь настолько высоки, что позволяют построить плотину с напором в 90 м. По сравнению с Байкальской, Братская гидроустановка расположена ниже по течению реки, поэтому все положительные особенности здесь особенно ярко выражены. Сток зарегулирован идеально. Некоторая неравномерность стока, которую создают впадающие в Ангару ниже Байкальской гидроустановки крупные притоки с не зарегулированным режимом, локализуется водохранилищем Братской установки. Братская станция по своей эффективности будет уникальной среди всех известных установок мирового гидроэнергостроительства. По годовой выработке энергии этот гигант в 7 раз превысит Днепрогэс и на 30 % — проектируемую Куйбышевскую гидроустановку на Волге.