Еще не закончились работы по сооружению Волховской гидросиловой установки, а советская власть уже собирает необходимые силы и средства для осуществления нового, весьма широко задуманного электрификационного проекта, грандиозного и в мировом масштабе. Согласно этому проекту, в ближайшие годы надлежит построить на подпорожном участке Днепра мощнейшую в мире гидроэлектрическую станцию для снабжения энергией всего Приднепровья, зашлюзовать Днепр, обратив его в непрерывное судоходное русло, и провести оросительную сеть для мелиорации значительной черноземной площади в днепровских низовьях.
На выработку проекта было потрачено много труда. Остановились на подробно разработанной предложении профессора И. Александрова, установившего, что наиболее выгодно подлежащий силовому использованию водный напор реки сосредоточить, с помощью соответственно высокой плотины, в одном месте — несколько ниже Днепровских порогов.
После предварительных изысканий, это место было выбрано у г. Александровска, между железнодорожным мостом у Кичкаса и островом Хортицей. Для выполнения работ организовано особое Строительство, финансируемое правительствами РСФСР и УССР, вошедшими между собой в деле электрификации Украины в теснейший контакт. Строительство сорганизовано и стало развертывать свою деятельность.
Порожистый участок Днепра, простирающийся от Екатеринослава до Александровска, имеет протяжение 80 клм. Падение воды в реке на этом участке благодаря перепадам достигает 34 мтр. Ниже Александровска падение относительно незначительно, составляя на все низовье, до самого Херсона, не свыше 15 мтр. По проекту проф. Александрова, должны быть использованы 37 мтр. падения на участке протяжением в 95 клм., простирающемся за пороги. Этими 37 метрами определяется напорная высота плотины, от верхушки до уровня межи. Так как основание плотины, закладываемое в скалистом материке, имеется в виду опустить на 12 мтр. ниже меженного уровня, то наибольшая строительная высота плотины должна составить 49 мтр. Возможность получения на реке столь высокого напора, как 37 мтр., без значительного продолжения плотины за урезы воды, обусловлена благоприятными топографическими условиями места, выбранного для сооружения установки. Плотина будет глухая, каменно-бетонной кладки, с уровнем гребня над меженью в 28 мтр. Верхние 9 мтр. плотины будет составлять разборчатая часть с 25 водоспускными окнами по 24 мтр. ширины, закрываемыми щитами Стоннея высотою в 10 мтр. Отдельные окна будет разделены быками толщиною по 4,8 и 6,2 мтр. Последние послужат опорой для катковых рам щитов и двух мостов поверх щитов — служебного и проезжего. Длина плотины — около 740 мтр. Величайшая во всем мире силовая плотина Вильсона на реке Тенесси в С. Америке (установка "Мосл Шоолс") лишь вдвое длиннее.
Подъем плотиной воды затопит низменные берега по протяжению подпора на пространстве около 16.000 десятин. По большей части, это пространство занято малоценной ненаселенной землей.
К плотине примыкает на правом берегу силовая станция, длина которой в подводной части превысит 350 мтр. Вода из аван-камеры будет подаваться к турбинам по напорным стальным трубам диаметром в 5 мтр., заложенным в туннелях бетонного фундамента здания станции. Трубы будут начинаться за уширенной передней частью туннелей, снабженной затворными (шандорными) щитами и предохранительными решетками. У турбин трубы переходят в спиральные камеры.
Турбины относительно высоко подняты. Указанная величина рабочего напора обеспечивается не менее 360 дней в году всасывающими трубами (водоспускными каналами турбин в массиве фундамента со стороны нижнего бьефа) в специальными приспособлениями, способными, при понижении уровня в верхнем бьефе, создавать для турбин дополнительный напор ускорением движения воды в этих трубах.
Машинных установок на станции предусмотрено 13. Каждый аггрегат (установка) состоит из вертикальной турбины средней быстроходности мощностью в 50,000 л. с. и спаренного с ней на одном валу генератора трехфазного (50-периодного) тока мощностью в 35.000 квт. и напряжением в 11.000 вольт. Общая установочная мощность — 650.000 л. с. — в 8 раз выше Волховской станции.
При многоводности Днепра и относительно высоком рабочем напоре, создаваемом плотиной (на Волхове рабочий напор — всего 10,5 мтр.), мощность в 650.000 л. с. достижима круглый год при использовании лишь минимального расхода воды (около 2.000 куб. мтр. в секунду), имеющегося в реке в самые маловодные дни года. (На Волхове 80.000 л. с. имеются лишь около 70 дней в году). При экономическом сезонном регулировании (с устройством емких водохранилищ на Днепре) обеспеченную мощность установки можно довести и до 1.300.000 л. с.
Генераторы станции будут размещены в главном машинном зале, оборудованном электрическим мостовым краном с подъемной силой в 200 тонн.
Трансформаторное и токораспределительное отделения помещаются между вышеупомянутым отделением для решеток и затворов и главным машинным залом станции. Ширина машинного зала около 18 мтр., а вся ширина станции — по фундаменту — не меньше 80 мтр.
Трансформаторами напряжение повышается до 110.000 вольт. При этом напряжении ток будет отпускаться в линии передачи.
При установочной мощности в 650.000 л. с. ежегодная отдача энергии в сеть составит до 2.200.000.000 киловатт-часов. Возможная годовая продукция Волховской станции составляет в среднем 230.000.000 киловатт часов. Первое время энергией со станции будут снабжаться лишь Кривой Рог (железные рудники), Никополь (марганцевые рудники), Екатеринослав и Александровск (промышленные центры), и потребление ее не превысит 1.200.000 киловатт-часов. Поэтому, в первую очередь, на станции будет установлено лишь 6 машин общей мощностью в 300.000 л. с.
Дальнейшее расширение потребления энергии, которое потребует укрупнения станции, сперва до 650.000 л. с., а затем и до более высокой цифры, наступит со включением в сеть потребительских центров низовья — Каменки, Пятихатки, Гришина, Каховки, Херсона и Николаева — и с постройкой новых металлургических механических и химических заводов в промышленных округах Приднепровья. Часть энергии отойдет для предположенной к постройке в районе действия станции новой железной дороги Демурино-Александровск-Марганец, которая будет полностью электрифицирована.
При максимальном развитии станции, с привлечением теплового резерва, экономная продукция энергии может превысить 3.000.000.000 киловатт-часов.
Цена выработки энергии на станции определяется около 1 коп. за киловатт-час.
Созданный плотиной подпор в 37 мтр. перекроет на Днепре все пороги, сделав его судоходным во всем верхнем течении. Для прохода судов из верховьев в низовье Днепра, на левом берегу предусматривается 4-ступенчатый шлюз, длиной около 1 версты и шириной 18 мтр.
Шлюзованный Днепр составит в будущем конечное южное звено непрерывного водного пути из Черного моря в Балтийское, конечным северным звеном которого будет служить шлюзованный Волхов.
Шлюзовое устройство также отнесено к работам первой очереди. Эти работы должны обойтись около 200.000.000 рублей. Одна плотина должна стоить свыше 80.000.000 рублей. Известная экономия должна получиться благодаря тому, что скальный камень, добытый при выемках под шлюз и аванкамеру, пойдет в строительный материал для установки.
К работам второй очереди отнесены увеличение станции и расширение сети передачи, шлюзование и дноуглубление нижнего течения Днепра, осушение плавней и устройство портов у Александровска и Херсона. Стоимость работ II-ой очереди только по станции и линиям передачи оценивается около 90.000.000 рублей.
В третьей очереди предусматриваются работы по искусственному орошению засушливых мест в низовьях Днепра общей площадью свыше 1.300.000 десятин, при помощи подъема воды плотинами.
Календарный план работ 1-й очереди обнимает около 6 лет (1925—1930). Помимо основных работ, он включает в себя устройство жилых помещений для рабочих, сооружение временной электрической станции в 2.000 л. с., бетонного завода и так далее. Все подводные работы будут производиться без кессонов, при помощи ограждений из песчаных перемычек.
Пропуск воды во время постройки будет производиться исключительно через плотину (сперва через протоки, затем, по мере развития кладки, — через специально оставляемые в ней отверстия, которые будут последовательно заделываться по проходе паводков). Работы же по станции и шлюзу будут совершенно ограждены от воды вплоть до их окончания. Этот метод работы позволит сосредоточивать в серьезные моменты все рабочие силы и материальные средства на плотине и, наоборот, при вынужденных перерывах работ по последней, усиливать темп строительства остальных сооружений.
Инж. Л. Ямпольский.