Чебокса́рская ГЭС () — гидроэлектростанция, образующая Чебоксарское водохранилище, расположенная на реке Волге у города Новочебоксарска Чувашской Республики. Водохранилище ГЭС расположено на территории трёх субъектов Российской Федерации — республик Чувашия и Марий Эл, а также Нижегородской области. Станция является частью Волжского каскада гидроэлектростанций, представляя собой его пятую ступень, последнюю по времени создания. Чебоксарская ГЭС имеет установленную мощность 1370 МВт и входит в число крупнейших гидроэлектростанций России.
Строительство Чебоксарского гидроузла, начатое в 1968 году, не завершено до настоящего времени в связи с противоречиями между регионами по поводу оптимальной отметки уровня воды водохранилища. С 1981 года Чебоксарская ГЭС функционирует на пониженной отметке 63 метра в условиях незавершённого обустройства зоны водохранилища, что вызывает ряд экономических и экологических проблем. Вопрос завершения строительства Чебоксарского гидроузла в том или ином варианте вызывает противоречия между затрагиваемыми регионами, а также критику различных общественных организаций. Собственником сооружений Чебоксарской ГЭС (за исключением судоходного шлюза, находящегося в федеральной собственности) является компания «РусГидро».
Природные условия Чебоксарская ГЭС расположена в среднем течении реки Волги, в окрестностях Новочебоксарска, к востоку ниже по течению от Чебоксар. В Волжском каскаде станция размещается между Нижегородской и Жигулёвской ГЭС. Волга разделяет район ГЭС и её водохранилища на две орографические провинции: возвышенное правобережье, являющееся краевой частью Приволжской возвышенности, и низменное левобережье, представляющее Горьковско-Марийскую низменность. По этой причине склоны долины Волги в данном районе имеют резкую асимметрию. Правобережный склон долины высокий и крутой, в то же время местами развиты пойма и низкие надпойменные террасы длиной до . Левый склон долины состоит из поймы и трёх надпойменных террас, сложенных аллювиальными, преимущественно песчаными отложениями. Грунты основания плотины — глины, аргиллиты, известняки.
История строительства и эксплуатации
Проектирование В июне 1931 года при секторе капитальных работ Госплана СССР было организовано постоянное совещание по проблеме Большой Волги, в которое входили представители большого количества организаций. Задачей совещания стала проработка проектов создания на Волге каскада комплексных (в первую очередь транспортно-энергетических) гидроузлов. Проектными проработками занималось специально созданное Бюро Большой Волги под руководством профессора А. В. Чаплыгина, а также другие организации. Помимо выработки электроэнергии, важнейшей задачей проектируемого каскада было создание глубоководного пути, соединяющего Каспийское, Чёрное, Балтийское и Белое моря. В ходе проектных проработок менялось количество и мощность ГЭС, расположение створов, но уже в первых проработках фигурировал гидроузел в районе Чебоксар. Первоначально сооружение Чебоксарского гидроузла считалось первоочередным — в начале 1930-х годов велось проектирование гидроэлектростанции мощностью 350—400 МВт в створе в 7-8 км выше Чебоксар, 28 января 1932 года бюро Чувашского обкома ВКП (б) приняло решение о строительстве станции, в том же году были начаты подготовительные работы (в частности, строительство жилья), возведение гидроэлектростанции планировалось завершить к началу 1935 года. Однако Госплан СССР, а затем и Совнарком СССР в июне 1932 года приняли решение о прекращении строительства и отнесении его на 1937—1938 годы. В дальнейшем сроки начала возведения Чебоксарской ГЭС неоднократно изменяли, поскольку боле приоритетным считалось строительство других станций каскада.
В 1950-х годах институтом «Гидроэнергопроект» было разработано проектное задание на строительство Чебоксарской ГЭС в Пихтулинском створе (4 км ниже Чебоксар). На основании данного задания в 1959 году Совет Министров РСФСР своим распоряжением запретил новое строительство в зоне будущего Чебоксарского водохранилища. В 1960 году дальнейшее проектирование Чебоксарской ГЭС было поручено Куйбышевскому филиалу Гидропроекта, который пришёл к выводу, что выбор створа, компоновка основных сооружений ГЭС и отметка уровня водохранилища требуют корректировки, которая и была проведена в 1963 году. Створ гидроузла был изменён с Пихтулинского на Ельниковский, отметка верхнего бьефа была определена в 68 метров, в здании ГЭС предполагалось установить 32 горизонтальных капсульных агрегата мощностью 51,2 МВт каждый. В дальнейшем по предложению госэкспертизы от горизонтальных гидроагрегатов отказались в пользу вертикальных. Новое проектное задание строительства Чебоксарской ГЭС было утверждено Советом Министров СССР 27 января 1967 годаРаспоряжение Совета Министров СССР от 27 января 1967 г. № 177-р. Государственный архив Республики Марий Эл. Фонд Р-542. Оп. 8. Д. 423. Л. 50..
Строительство Для организации работ по строительству ГЭС в 1967—1968 годах были созданы Управление строительства «Чебоксаргэсстрой» и Дирекция строящейся Чебоксарской ГЭС. Согласно первоначальным планам, гидроагрегаты ГЭС должны были быть введены в эксплуатацию в 1974—1977 годах. ЦК ВЛКСМ объявил строительство станции Всесоюзной ударной стройкой. В 1968 году начались подготовительные работы по сооружению гидроузла, в 1969 году — строительство основных сооружений, в 1973 году — начаты бетонные работы. Сооружение распределительного устройства станции, в связи с опережающим строительством линии электропередач «Сибирь — Казахстан — Урал — Центр» напряжением 500 кВ, велось ускоренными темпами, и уже в 1980 году первая очередь ОРУ была введена в эксплуатацию.
В связи с недостаточным финансированием и низкими темпами работ, особенно по подготовке зоны затопления, строительство Чебоксарского гидроузла затянулось. В 1978 году сроки пуска гидроагрегатов были скорректированы на 1980—1985 годы. Река Волга была перекрыта в ноябре 1980 года, 31 декабря 1980 года на промежуточной отметке 61 м был осуществлён пуск первого гидроагрегата. В 1981 году было введено в работу два гидроагрегата, а также заполнено водохранилище до отметки 63 м, в 1982—1984 годах вводилось в эксплуатацию по четыре гидроагрегата ежегодно, в 1985 году были пущены два гидроагрегата и в 1986 году один гидроагрегат. Строительные работы по зданию ГЭС были завершены в 1985 году. К 1986 году распределительное устройство ГЭС заработало по проектной схеме, строительство основных сооружений гидроузла было завершено. С весны 1981 года и по настоящее время станция продолжает работать на промежуточной отметке водохранилища — 63 м (вместо проектной — 68 м). В связи с этим станция официально не принята в эксплуатацию и её строительство считается незавершённым.
Эксплуатация После ввода в эксплуатацию станция работала в составе Чувашэнерго. 1 января 2005 года в рамках реформы РАО «ЕЭС России» Чебоксарская ГЭС была выделена из состава ОАО «Чувашэнерго» как ОАО «Чебоксарская ГЭС». 9 января 2008 года ОАО «Чебоксарская ГЭС» было ликвидировано путём присоединения к ОАО «ГидроОГК» (впоследствии — ПАО «РусГидро»), Чебоксарская ГЭС вошла в его состав на правах филиала.
Несмотря на то, что Чебоксарская ГЭС является самой молодой гидроэлектростанцией на Волге, к настоящему времени станция отработала почти 40 лет, в связи с чем на ней реализуется программа модернизации. Вследствие проектной ошибки, уже с 1982 года стали фиксироваться поломки механизмов разворота лопастей гидротурбин, что привело к фиксации их лопастей и переводу в пропеллерный режим, ограничивающий КПД гидротурбин, их маневренные показатели и выработку электроэнергии. С 2007 года в заводских условиях на предприятиях концерна «Силовые машины» ведётся реконструкция гидротурбин с заменой механизма разворота лопастей, по состоянию на 2023 год в проектный поворотно-лопастной режим переведены 16 турбин из 18, эту работу планируется завершить в 2025 году. Также с 2012 года ведется работа по реконструкции гидрогенераторов (замена статоров и железа обода роторов), модернизации распределительных устройств с заменой выключателей на элегазовые.
Конструкция станции Чебоксарская ГЭС представляет собой типичную низконапорную гидроэлектростанцию руслового типа (здание ГЭС интегрировано в напорный фронт и является продолжением плотины). Сооружения гидроузла имеют I класс капитальности и включают в себя земляную плотину, водосбросную плотину, здание ГЭС с донными водосбросами, аванпорт и нижний подходной канал с ограждающими дамбами, судоходный шлюз, открытое распределительное устройство (ОРУ) 220 и 500 кВ. По напорным сооружениям ГЭС проходит автодорожный переезд (частично реализованный в виде моста), по которому осуществляется пересечение Волги федеральной трассой A119 «Вятка». Переезд имеет две полосы движения в каждом направлении, также имеются пешеходные переходы.
Установленная мощность электростанции — , фактическая располагаемая мощность — 820 МВт, фактическая среднегодовая выработка электроэнергии — . Проектная мощность Чебоксарской ГЭС составляет 1404 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии — 3340 млн кВт·ч, однако проектная отметка водохранилища (68 м) не была достигнута, в результате чего гидроагрегаты станции работают на пониженном напоре при отметке водохранилища 63 м.
Земляная плотина Земляная плотина расположена в левобережной части гидроузла, её длина составляет 2860 м. Плотина разделяется на русловую и пойменную части. Русловая часть имеет длину 930 м и наибольшую высоту 40,5 м, пойменная плотина имеет длину 1930 м и наибольшую высоту 20 м. Ширина гребня плотины составляет 32 — 129 м. Верховой (а в русловой части — и низовой) откос плотин защищён от размывания волнами железобетонными плитами толщиной 0,2 — 0,3 м. Плотина однородная, намыта из песчаных грунтов, противофильтрационных устройств не имеет, дренажные устройства представлены на разных участках каменным банкетом, обратным фильтром, трубчатым дренажём.
Водосбросная плотина Водосбросная плотина расположена в правобережной части гидроузла, между зданием ГЭС и земляной плотиной. По конструкции плотина гравитационная бетонная, длиной 149,8 м и высотой 41,5 м. Плотина разделена на две секции, имеет 6 пролётов шириной по 20 м. Гашение энергии сбрасываемой воды происходит на водобое длиной 84 м и рисберме длиной 63,4 м. Противофильтрационные устройства представлены анкерным понуром, дренажом и вертикальными разгрузочными скважинами. Водосбросные пролёты перекрываются плоскими затворами. В плотину уложено 155 тыс. м³ бетона. Пропускная способность водосбросной плотины составляет 5500 м³/с при нормальном подпорном уровне (НПУ) 63 м, 10 400 м³/с при пропуске паводка вероятностью 0,1 % и 13 600 м³/с при форсированном подпорном уровне (ФПУ) 69,5 м. Суммарная водопропускная способность сооружений гидроузла (с учётом пропуска через гидроагрегаты и донные водосбросы здания ГЭС) составляет 23 400 м³/с при НПУ 63 м.
Здание ГЭС Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды) совмещено с донными водосбросами. Длина здания (с монтажной площадкой) — 627 м, ширина 73 м, наибольшая высота 66,05 м. Конструктивно здание ГЭС выполнено из монолитного железобетона (всего уложено 1,018 млн м³), разделяется на 9 секций. В каждой секции расположены по два гидроагрегата и по два донных диффузорных водосброса, итого на ГЭС имеется 18 донных водосбросов, перекрываемых плоскими аварийно-ремонтными и ремонтными затворами. Суммарная пропускная способность донных водосбросов при пропуске паводка вероятностью 0,1 % составляет 25 000 м³/с. Для оперирования затворами со стороны верхнего и нижнего бьефов имеются козловые краны грузоподъёмностью 225 и 200 т. Гашение потока сбрасываемой воды происходит на рисберме длиной 117 м, завершающаяся железобетонной стенкой высотой 6 м. Противофильтрационная система здания ГЭС включает в себя понур и дренаж.