Профессор Т. Золотарёв и инженер Д. Либенсон описывают масштаб и научно‑техническое значение строительства Куйбышевского гидроузла — ключевого звена программы «Большая Волга». Проект включает создание мощных плотин, гидростанций и судоходных путей, превращающих Волгу и её притоки в единую глубоководную систему. Авторы подчёркивают, что работы требуют участия специалистов самых разных областей: геологов, гидрологов, энергетиков, микробиологов, почвоведов, конструкторов.
Особое внимание уделено поиску прочного основания под плотину, изучению свойств доломита, подбору долговечного бетона, защите сооружений от бактерий и исследованию динамических нагрузок водного потока. Параллельно разрабатываются системы орошения Заволжья и методы предотвращения засоления почв.
Гидроузел станет крупнейшим энергетическим центром страны, обеспечит миллиарды киловатт‑часов и позволит развивать промышленность, транспорт и сельское хозяйство региона.
Пожалуй, ни одна стройка в нашей стране не пользуется такой популярностью, как сооружение грандиозного Куйбышевского гидроузла. Это и неудивительно: Куйбышевский гидроузел является главным звеном в цепи работ по реконструкции самой большой реки в Европе — Волги.
Бассейн Волги занимает территорию, превосходящую Англию, Францию и Германию, вместе взятые. В этом огромном бассейне живёт 40% населения Советского Союза. Здесь имеются залежи угля, сланцев, торфа, железа, меди, никеля; здесь создаётся «Второе Баку».
Волга со своими притоками Камой и Окой связывает нефтяной и рыбный Каспий, хлебное Поволжье, лесистый Север, металлический Урал, промышленный центр.
План перестройки Страны Советов включает схему «Большой Волги». Масштабы этого строительства и его сложность столь велики, что этот проект можно было бы считать мечтой, но в стране социализма мечта — это первая стадия проектирования.
«Большая Волга» предусматривает сооружение на Волге, Каме и Оке около двух десятков гидроузлов общей мощностью свыше 12 млн. киловатт. После сооружения плотин Волга, Кама и Ока превратятся в цепь грандиозных озёр-морей. Глубина их будет так велика, что большие суда смогут без разгрузки проходить всю Волжскую систему.
Но это не всё. Волга ведь впадает в закрытое Каспийское море, а исторические решения XVIII съезда партии предусматривают, что уже в третьем пятилетии начнётся сооружение Волго-Донского канала, который даст выход из Волги в бассейн Азовского и Черного морей.
Предстоит также создание Волго-Балтийского водного пути. Он пройдёт по существующей трассе Мариинской водной системы и даст выход из Волжского бассейна в Балтику.
 |
Грандиозные работы ближайших лет в корне изменят карту
Европейской части Советского Союза. Центральное место в плане перестройки
Страны Советов занимает схема Большой Волги. На Волге, Каме, Оке возникнет
около двух десятков гидроузлов общей мощностью в 12 млн. киловатт. Плотины
поднимут уровень в реках и позволят большим судам проходить без разгрузки всю
Волжскую систему. Волга с главными её притоками Камой и Окой превратится в цепь
грандиозных озёр. Волго-Донской канал даст выход из Волги в Азовское и Черное
моря. Реконструируемая Мариинская водная система создаст удобный путь в
Балтику. Плотины в верховьях Печоры, Вычегды и Камы создадут гигантское
водохранилище в 20 тыс. кв. километров. Вода из этого огромного общего котла ёмкостью
в 200 млрд, кубометров может быть пущена в любом направлении. Часть вод Печоры
и Вычегды, вместо того чтобы бесполезно уходить в северные моря, будет
направлена на Каму и, пройдя каскады Большой Волги, попадёт в Каспийское море.
Мощные потоки электроэнергии Куйбышевского узла и других ГЭС польются по
проводам высоковольтных передач в Москву, на Урал и в другие районы страны. Рисунок А. КАТКОВСКОГО |
*
Осуществление плана великих работ по реконструкции Волжского бассейна уже началось. Четвёртый год работает канал Москва—Волга, гордость Страны Советов. На Волге уже сооружена первая плотина — Иваньковская. В 1941 г. заканчивается строительство Угличского и Рыбинского гидроузлов. Ведётся подготовка строительства Калужского гидроузла на Оке и Соликамского на Каме. Широко развёрнута работа по сооружению Куйбышевского гидроузла. Уже закончен технический проект этого гиганта.
На Самарской луке, вблизи селения Красная Глинка, сооружается плотина, подымающая уровень Волги на 32 метра. Этот так называемый Жигулёвский узел будет состоять из здания гидростанции длиной 400 метров и бетонной плотины высотой свыше 60 метров и длиной 800 метров. Плотина будет иметь пролёты, перекрытые щитами. При пропуске паводка эти щиты будут открываться. К бетонной плотине примыкает земляная плотина длиной 2,5 километра и высотой 45 метров. У правого берега будет устроен грандиозный шлюз.
Впадающая в Волгу выше Самарской луки река Уса после подъёма воды будет отделена от нижней части луки водоразделом шириной в 2,6 километра. Водораздел пересечёт канал, и здесь будет сооружён второй узел — Переволокский. Канал разделяется на две ветви: судоходную, со шлюзами, и силовую, подводящую воду к гидростанции.
Плотина на Самарской луке подымет уровень воды в верхней части Волги и создаст Куйбышевское море, обширное водное пространство длиной 600 километров. Собирая воды паводка и спуская их вниз во время маловодья, можно будет также повысить глубины в средней и нижней Волге до самой Астрахани. Помимо того, путь судов, следующих по Волге, благодаря выпрямлению луки сократится на 200 километров.
На двух гидростанциях Куйбышевского гидроузла будет мощность в 3,4 млн. киловатт. Это значит, что Куйбышевский узел будет в полтора раза более мощным, чем самая большая гидростанция в мире, Гренд-Кули на реке Колорадо, строящаяся в Соединённых штатах Америки. Гидростанции Самарской луки будут вырабатывать в среднем 14,5 млрд. киловатт-часов в год. Это примерно одна пятая того, что должны выработать в конце третьей пятилетки все электростанции Советского Союза.
Потоки дешёвой электроэнергии Куйбышевской станции обеспечат работу насосов, поднимающих воду из Волги для орошения полей, и позволят широко развернуть строительство новых заводов и фабрик. Таким образом, Куйбышевский гидроузел решает одновременно проблемы энергетики, борьбы с засухой и реконструкции транспорта крупнейшей речной системы страны.
*
Ни по масштабам, ни по сложности, ни по оригинальности возникающих перед строителями проблем куйбышевский гигант не имеет прецедентов в мировой практике. Масштабы строительства так грандиозны, сроки настолько сжаты, требования столь высоки, что к каждой проблеме надо подходить по-новому. Даже построенные в Америке для крупнейших строек экскаваторы и землесосы оказываются недостаточно мощными для работ на Куйбышевском узле.
Если бы всю землю и скалу, которые будут вынуты при строительстве, погрузить на железнодорожные платформы, то состав мог бы девять раз опоясать земной шар. Строительство потребует 5 млн. тонн цемента, то есть больше трети всего цемента, который выпустят все заводы СССР в 1942 г.
На территории строительства придётся соорудить 600 километров железных дорог, на которых будут работать 160 паровозов и 3 тыс. платформ. Вспомогательная электростанция для обслуживания нужд строительства должна иметь мощность в 125 тыс. киловатт.
Для того чтобы приступить к такому грандиозному строительству, необходимо было произвести предварительно большую исследовательскую работу, изучить целый ряд вопросов, связанных со строительством и будущей эксплуатацией этой величайшей гидростанции мира. Нет ни одной области науки и техники, которая так или иначе не была бы связана с этим строительством. Геологи и ботаники, гидрологи и археологи, ихтиологи и конструкторы, энергетики и архитекторы, машиностроители и химики, агрономы и историки принимают участие в этой работе.
Разрешение проблем, возникающих в связи с Куйбышевским строительством, разумеется, было не по плечу ни отдельным специалистам, ни даже целым организациям. Охватить такой огромный комплекс разнообразнейших научных и технических задач мог лишь штаб советской науки — Академия наук СССР. При ней и была создана специальная комиссия содействия строительству Куйбышевского и Соликамского гидроузлов.
Мы расскажем о некоторых работах, которые ведут научные организации Академии наук в связи с куйбышевской проблемой.
*
Первое и самое главное требование, которое предъявляется строителями сооружения, тем более такого большого и ответственного, это прочное основание. В Куйбышевском гидроузле основание должно выдерживать не только давление воды, поднятой плотиной на 32 метра, но и воздействие огромных масс воды, переливающихся в паводок водопадом через плотину.
Русло Волги не представляет собой подходящее основание, на котором можно воздвигнуть такое грандиозное сооружение. Только со стороны левого берега Волга имеет скалистое основание. Длина его, однако, невелика. Лишь этот участок русла пригоден для строительства здания и водосливной части плотины.
День и ночь в течение многих суток бурили дно реки, чтобы найти наиболее благоприятное место для сооружения. Общая глубина многих десятков пробурённых скважин больше 100 тыс. метров. Для определения характера пород при бурении широко применяли электроразведку, при которой породы определяются по величине сопротивления прохождению электрического тока.
Оказалось, что скальное основание состоит из известняка и горной породы — доломита, названной так в честь французского геолога Доломье. О доломите написаны тома исследований. И всё-таки, когда строители гидроузла столкнулись с этой породой, то обнаружилось, что свойства доломита ещё очень мало изучены.
В толще доломитов были обнаружены беспорядочно расположенные гнезда доломитовой муки. Эта мука представляет собой продукт разрушения доломита и по виду похожа на мучнистый светло-жёлтый порошок. От малейшего прикосновения к доломитам мука рассыпается. Возникли опасения: как будет она себя вести, после того как плотина преградит путь волжским водам и образует перед собой широкое озеро? Не просочится ли вода через многочисленные трещины в толщу доломитов, размывая и вымывая из гнёзд доломитовую муку? Короче говоря, перед строителями возникал важнейший вопрос: надёжно ли основание для грандиозного сооружения на Самарской луке?
Понадобился год напряженной работы учёных—геологов, чтобы обстоятельно изучить происхождение доломитовой муки и её физико-химические свойства. Особо исследовалась фильтрация воды сквозь толщу трещиноватых известняков и доломитов. Перед учёными была поставлена задача найти способы закрепления доломитовой муки, превращения этого слабого порошка в прочный, связанный со скальным массивом материал. Десятки учёных сейчас интенсивно работают над решением этого вопроса. Пробуют закреплять муку пломбированием глиной, битумом, цементом, разными химическими составами.
*
Сооружения Куйбышевского гидроузла должны отличаться не только высокой прочностью, но и долговечностью. А долговечность требует от бетона ряда специальных качеств. Бетон должен служить века, должен безболезненно переносить смены холодной зимы жарким летом.
Всем известно, что такое бетон. В состав его, кроме вяжущего вещества — цемента, входят так называемые инертные материалы: щебёнка, гравий, песок. Чтобы получить бетон определённых качеств, надо соответствующим образом подобрать вещества, его составляющие.
Когда строили Днепровскую плотину, то песок для неё возили за сотни километров, из Евпатории. Оказалось, что морской песок обладает превосходными качествами для образования бетона. Объем бетонных работ на Днепровской плотине составил 800 тыс. кубометров. На Куйбышевском же гидроузле объем бетонных работ вырастает до 12 млн. кубометров. Ясно, что использование местных материалов в качестве добавок к бетону при таком масштабе работ сэкономило бы на транспорте много миллионов рублей. И тут опять пришлось встретиться с доломитом. Если раньше его рассматривали с точки зрения пригодности как основания, то теперь проверяли его способность стать строительным материалом. Годится ли доломит как наполнитель бетона? Работы показали, что ряд сортов доломита может быть использован в качестве инертного материала для бетона.
У бетона имеются враги, от которых его надо защищать. Так, например, живущие в речной воде определённые виды бактерий — кислотообразующие организмы — оседают на подводной части бетонных сооружений. Эти бактерии выделяют серную кислоту, которая разрушает бетон. Бетон заболевает, его внешние слои разрушаются. Процесс идёт медленно, но постепенно, в течение десятков и сотен лет, приводит к разрушению бетона. «Пожирателям» бетона была объявлена война. Но для победы над врагом его надо знать. И вот специалисты-микробиологи принялись кропотливо изучать природу микроорганизмов с целью выработать защитные мероприятия.
*
В дни весеннего паводка воды Волги заполнят водохранилище и, поднявшись выше гребня водослива, будут переливаться через плотину и сквозь водосливы здания станции. Переливающиеся потоки воды будут оказывать на сооружения большие давления, пульсирующие с определённой частотой. Тут может возникнуть опасность резонанса, угрожающего разрушить сооружение. Пришлось поэтому приняться за изучение пульсации динамической нагрузки водяного потока. Была изготовлена небольшая модель блоков Куйбышевской гидростанции, и на ней проводились соответствующие опыты. Помимо того, учёные провели большую исследовательскую работу в натуре — на плотине Днепровской гидростанции. Для регистрации пульсации нагрузки пришлось сконструировать и изготовить специальные приборы. Проделанные опыты дали проектировщикам ценные указания.
«...Вся растительность, которую вы здесь видите: пальмы, сосны, апельсинные и лимонные деревья, каждая травинка посажена рукой человека. Калифорния вовсе не была раем. Это была пустыня. Калифорнию сделали вода, дороги и электричество. Лишите Калифорнию искусственного орошения на одну неделю, и этой беды нельзя будет поправить годами. Она снова обратится в пустыню». Так пишут в книге «Одноэтажная Америка» Илья Ильф и Евгений Петров.
Пользуясь дешёвой энергией Куйбышевского гидроузла, десятки мощных насосов будут качать воду на поля Заволжья, которое тоже превратится в богатейший, цветущий край. Всего здесь намечается оросить около 4,3 млн. гектаров.
Вода — друг жизни. Но вода и враг. Текущая по оросительным каналам вода будет просачиваться в почву. Уже предварительные подсчёты указывают, что миллиарды кубометров воды будут ежегодно проникать в почву. Они могут переполнить подземные водохранилища, и произойдёт настоящее подземное наводнение. Уровень грунтовых вод поднимется, а вместе с ними могут подняться растворенные в них мощные пласты различных солей, веками откладывавшихся в почве. Почва станет излишне солёной, и растения не смогут уже здесь жить. Цветущим полям угрожает опасность превратиться в солончаковую пустыню.
Чтобы предотвратить эту опасность, почвоведы сейчас обстоятельно исследуют грунты Заволжья. На опытных площадках, в лабораториях проверяют различные методы полива почв Заволжья и разрабатывают систему орошения, благоприятную для роста растений.
Соль — враг, но она может стать другом. Уже в ряде районов Союза проведены опыты искусственного засоления стенок и дна каналов ирригационной сети. Оказалось, что образующаяся при засолении плёнка значительно понижает просачивание воды в почву и, следовательно, не только уменьшает потери воды в каналах, но и позволяет бороться с засолением почвы.
*
Среди целого ряда проблем, возникающих в связи со стройкой Куйбышевского гидроузла, главная всё-таки — это энергетическая.
Производство и передача миллиардов киловатт-часов электроэнергии делают эту установку мощнейшим энергетическим центром мира. Агрегаты Куйбышевской гидростанции, мощность каждого из которых равна 180 тыс. киловатт, будут единственными в мире. Представление о масштабах агрегатов дают уже такие цифры: диаметр рабочего колеса турбины равен 9,3 метра; вес одной турбины превысит 2300 тонн; вес одной только лопатки рабочего колеса — около 40 тонн; здание станции будет иметь высоту до 100 метров — это высота двадцатипятиэтажного дома.
Особые проблемы возникают в связи с распределением энергии Куйбышевского гидроузла. Линия передачи электроэнергии напряжением 287500 вольт на расстояние 450 километров, сооружённая в США, является рекордной. Для куйбышевской гидроустановки надо решить вопрос о передаче 600 тыс. киловатт в Москву, на расстояние свыше 900 километров. Тут уже приходится говорить о напряжении в 300, а то и в 400 тыс. вольт.
*
Таков грандиозный комплекс сложнейших и разнообразнейших научных работ, которые ведёт обширный коллектив советских учёных. При президиуме Академии наук создана специальная комиссия по проблемам строительства Куйбышевского гидроузла. В комиссию входит ряд виднейших академиков. Работами комиссии руководит академик Е. А. Чудаков. В тесном дружеском контакте с маститыми академиками и профессорами над проблемами Куйбышевского гидроузла работают и молодые советские учёные. Комсомольские организации ряда институтов Академии наук приняли шефство над разработкой проблем Куйбышевской стройки. Многолетний опыт корифеев советской науки и смелые дерзания талантливых молодых учёных и специалистов помогут стране социализма выстроить величайшую гидростанцию мира, крупнейшее сооружение сталинской эпохи.
Комментариев нет:
Отправить комментарий