Общемировой тенденцией является максимальное использование потенциала гидроресурсов. Франция, Италия, Великобритания, Швеция и другие страны освоили этот потенциал практически полностью – 95%. Россия использует лишь 20% гидропотенциала [1].

     На 2016 г. выработка электроэнергии на гидроэлектростанциях (ГЭС) составила 186,7 млрд кВт*ч, увеличение к объему производства составила 9,8% [2]. Такой небольшой прирост обуславливается, во-первых, недостаточным развитием современной отечественной гидроэнергетики, во-вторых, недостатком выделяемого финансирования, в-третьих, некорректной организацией строительства, в-четвертых, низкой экологической эффективностью.

   Отсюда возникает множество проблем, связанных с затянувшимися сроками строительства, отсутствием согласования с собственниками прилегающих территорий и должного опыта возведения инженерных сооружений. В связи с этим утрачивается возможность создавать концептуальный, эстетичный, экологичный, эффективный и качественный проект.

     Вопросы архитектуры гидроэлектростанций остаются нераскрытыми. В современных ГЭС России отсутствует концепция единого архитектурно-градостроительного решения. Объемно-планировочные решения отличаются однообразностью, стремлением к использованию однотипных объемно-планировочных решений (в особенности малых ГЭС). Территория ГЭС закрыта и не приспособлена для промышленного туризма.

    Однако наряду с выявленными проблемами в современных гидроэлектростанциях прослеживается ряд отличительных особенностей:

– стремление к яркому колористическому решению как интерьеров, так и экстерьера;

– оконные проемы используются не только для создания комфортных условий инсоляции, но и позволяют оживить фасад посредством чередования и масштаба;

– унификация планировочных решений.

     Ниже рассмотрены и проанализированы современные крупные ГЭС (Богучанская, Усть-Среднеканская, Зеленчугская), а также раскрыты особенности малых гидроэлектростанций на примере Зарамагских гидроэлектростанций, Толмачевской ГЭС и Егорлыгской ГЭС. Кроме того, представлены проекты новых малых гидроэлектростанций.

Богучанская ГЭС [3]

Местоположение: Красноярский край, г. Кодинск

Мощность: 2997 МВт

Год ввода в эксплуатацию: 2012–2014

Архитектор: В. Серебряков

    Задача архитектора В. Серебрякова при проектировании Богучанской ГЭС (ил. 1) являлось создание преемственности архитектурного решения ГЭС Ангарского каскада, Братской и Усть-Илимской ГЭС.

Ил. 1. Характерное цветовое решение Богучанской ГЭС

 

     Стилевое, объемно-пространственное и цветовое единство всех сооружений ансамбля увязаны с примыкающей территорией и архитектурой сооружений.

    Важно было развернуть ансамбль в сторону реки, чтобы создать единую композицию нижнего бьефа.

    По замыслу архитектора были созданы комфортные условия естественного освещения машинного зала ГЭС.

   Фасады отделаны композитными стеновыми панелями. Здесь преобладают яркие цвета. Цветом также выделены помещения по назначению: синим – производственные, белым – административные.

Усть-Среднеканская ГЭС [4]

Местоположение: Магаданская область, Среднеканский городской округ

Мощность: 570 МВт

Год ввода в эксплуатацию: 2013–2018

Ил. 2. Здание ПТК и ГЭС

 

    Конструктивно Усть-Среднеканская ГЭС представляет собой мощную плотинную средненапорную гидростанцию. Сооружения ГЭС разделяются на бетонную плотину, земляную плотину, здание ГЭС, производственно-технологический комплекс (ПТК).

       Здания ГЭС и ПТК (ил. 2) большепролетные, выполнены из стального каркаса.

    Внешнюю композицию здания ПТК образуют ритмичные горизонтальные цветовые членения, которые отображают внутреннюю структуру и назначение здания.

      Фасадное решение представлено ярко и контрастно. Здание ГЭС выделяется характером остекления. Здесь по низу проходят панорамные окна, позволяющие не только обеспечить внутреннее пространство необходимым светом, но и избавить здание от чрезмерного «веса».

Зеленчукская ГЭС-ГАЭС [4]

Мощность: 300/160 МВт

Год ввода в эксплуатацию: 2006

Разновидность: деривационная

Зеленчукская гидроэлектростанция объединяет в себе две станции: ГЭС и ГАЭС.

Ил. 3. Зеленчукская ГЭС

 

     В состав ГЭС входят: водозаборный гидроузел на реке Большой Зеленчук, водозаборный гидроузел на реке Маруха, водозаборный гидроузел на реке Аксаут, перебросной канал с открытой и закрытой деривацией, гидроэлектростанции.

    Здание гидростанции (ил. 3) представляет собой большепролетное здание, закрытого типа, прямоугольное в плане. Фасадное решение отличается яркостью и использованием контрастных цветов. Кровля двухскатная.

Малые ГЭС

      В настоящее время в России существует тенденция строительства малых гидростанций. Во-первых, это позволит снизить количество завозимого топлива в удаленные регионы России. Во-вторых, малые гидростанции наносят незначительный вред окружающей среде.

     Проектирование МГЭС регламентирует СП 58.13330.2012: «4.30а. При проектировании малых ГЭС – гидроэлектростанций, мощность которых не превышает 30 МВт при диаметре рабочего колеса до 3 м, – следует стремиться к применению унифицированных проектов, учитывающих требования:

– максимальной типизации технических характеристик малых ГЭС, их оборудования и строительной части;

– широкого применения выпускаемых промышленностью конструкций и изделий, местных (грунтовых и каменных) материалов;

– высокой заводской готовности технологического и механического оборудования;

– ведения строительных работ, монтажа оборудования и конструкций с использованием автомобильных и гусеничных кранов».

      В итоге в соответствии с данными требованиями практически невозможно разработать ГЭС по индивидуальному проекту. Не затрагиваются такие важные проблемы, как интеграция в ландшафт, эстетика сооружения, архитектурная концепция.

      Однако как в крупных гидростанциях, так ив малых существуют определенные тенденции проектирования. Прежде всего это колористическое решение фасадов.

Зарамагские гидростанции [4]

Местоположение: Республика Северная Осетия

Состав каскада: Головная ГЭС, ГЭС-1

Мощность: 352 МВ

    Комплекс гидросооружений на реке Ардон в Аларгинском районе Северной Осетии, состоящий из действующей Головной ГЭС и строящейся Зарамагской ГЭС-1.

     Проект реализуется в сложных природных условиях и отличается рядом уникальных для российской гидроэнергетики технических решений – в частности, Зарамагская ГЭС-1 будет иметь самый большой в России напор, самые мощные ковшовые гидротурбины, самый длинный деривационный тоннель. Управление строительством осуществляет АО «Зарамагские ГЭС», являющееся дочерним предприятием ПАО «РусГидро».

    Конструкция плотины обеспечивает возможность наращивания ее высоты, в случае изменения напора.

    Реализация проекта повысит инвестиционную привлекательность Северной Осетии, создаст базу для развития промышленности и обеспечит местных жителей новыми рабочими местами. Ввод в эксплуатацию гидроэлектростанций сократит дефицит энергии с 85% до 30%.

Головная ГЭС [4]

Ввод в эксплуатацию: 2009 г.

Мощность: 15 МВт

     Здание Головной ГЭС (ил. 4) открытого типа, береговое. В общем виде представляет собой два примыкающих друг к другу объема машинного зала и административного корпуса. Административный корпус четырехэтажный с односкатной кровлей.

        Перед зданием ГЭС проходит подъездная дорога.

    Архитектурная композиция фасада машинного зала ГЭС сомасштабна плотине, а благодаря введению яркого цвета выделяется на фоне бетонной конструкции и оживляет ее. Расстановка оконных проемов обуславливается не только функциональной и конструктивной особенностью здания, но и поддерживает ряд контрфорсов плотины.

     Арочные «перемычки» и терракотовая «лента» визуально создают переход к желтому цвету фасада, где преобладают крупные членения, широкие оконные проемы.

Ил. 4. Яркое колористическое решение Головной ГЭС

Ил. 5. Здание Толмачевской ГЭС

 

Толмачевская ГЭС-3 [4]

Местоположение: Камчатский край, Усть-Большерецкий район

Мощность: 18,4 МВт

Год реализации: 2001

     Гидростанция (ил. 5) представляет собой типичную деривационную установку, входит в состав Толмачевского каскада. Состоит из каменно-земляной плотины высотой 18 м, длиной 85 м, поверхностного саморегулирующегося водосброса, открытого деривационного канала длиной 1000 м, водоприемника и здания ГЭС.

       В решении внешнего облика гидростанции преобладают контрастные цвета.

   Планировочное решение представляет собой машинный большепролетный зал и примыкающий к нему двухэтажный административный корпус.

Егорлыкская ГЭС-2 [4]

Местоположение: Ставропольский край, Изобильненский р-н, пос. Левоегорлыкский

Мощность: 14,2 МВт

Год ввода в эксплуатацию: 2010

Ил. 6. Егорлыкская ГЭС

 

    Цветовое оформление и здесь играет основную роль в композиции фасада. Горизонтальная «лента» разделяет фасад композиционно на две части, нижняя часть подчеркнута опорной стальной конструкцией и характерным расположением оконных проемов.

      Гидростанция (ил. 6) позволяет решить важнейшие для региона природоохранные задачи, такие как:

– защита плотины ГЭС-1 от размывов;

– предотвращение возможного перекрытия р. Егорлык оползнями;

– уменьшение вывода из сельскохозяйственного оборота пастбищных и пахотных земель;

– улучшение экологической обстановки и качества воды.

Проекты малых ГЭС России

      В рамках конкурсного отбора в 2014 г. были одобрены три проекта строительства МГЭС ОАО «РусГидро». Это Малая Барсучковская ГЭС, Сенгилеевская МГЭС и Усть-Джегутинская МГЭС.

Малая Барсучковская ГЭС [4]

Местоположение: Ставропольский край, Кочубеевский район

Мощность: 5,04 МВт

Год реализации: 2015–2017

АО «ИГХолдинг Рус»

Ил. 7. Модель Барсучковской ГЭС

 

       Проект новой ГЭС (ил. 7) позволит повысить надежность энергосистемы региона.

       В состав проектируемой ГЭС входят:

– водоприемник с сороудерживающей решеткой;

– трехниточный деривационный трубопровод;

– здание ГЭС.

СенгилеевскаяМГЭС [4]

Местоположение: Ставропольский край, пос. Приозерный

Мощность:10 МВт

Год реализации: 2017

АО «ИГХолдинг Рус»

      Проектом предполагается строительство отдельно стоящей деривационной ГЭС, в состав которой входят: водоприемник, напорный металлический водовод, здание МГЭС, отводящий канал.

      Реализация этого проекта позволит увеличить выработку возобновляемой энергии и снизит заиливание Сенгилеевского водохранилища.

Усть-Джегутинская МГЭС [4] (ил. 8)

Местоположение: Карачаево-Черкесская Республика, Усть-Джегутинский район, г. Усть-Джегута

Мощность: 5,6 МВт

Год реализации: 2017 [4]

АО «ИГХолдинг Рус»

Ил. 8. Поперечный разрез здания ГЭС

 

Заключение

     Приведенные примеры могут дать общую картину развития гидроэлектростанций России на современном этапе. В архитектуре отечественных гидростанций практически отсутствует концептуальная составляющая, утилитаризм преобладает над эстетикой сооружения. Чаще лишь посредством инженерных конструкций достигается единство ансамбля.

    Перспективным на сегодняшний день является развитие малой гидроэнергетики, так как позволяет сократить расстояние до энергопотребителя и сократить общестроительные работы в целом. Одной из перспектив использования МГЭС становится децентрализованное снабжение электроэнергией сельских районов.

     Однако рост этого направления полностью зависит от инвестирования. Поэтому в 2010 г. в России была создана Ассоциация малой гидроэнергетики (АМЭ), которая объединила заинтересованные в развитии МГЭС частные компании. Ключевая задача АМЭ – разработка программ и механизмов привлечения российских и иностранных инвесторов [5].

   Также большую роль в развитии малой гидроэнергетики играет обмен опыта с зарубежными коллегами.

    Гидроэлектростанции являются не только эффективными источниками чистой энергии, но и оказывают эмоциональное воздействие на человека. В концепции сооружения должна быть заложена идея интеграции в окружающую среду, создание комфортных условий для работы, туризма и рекреации. Облик ГЭС должен соответствовать современным архитектурным тенденциям и быть актуальным на протяжении всего срока эксплуатации.

 

Библиографический список

 

1. Пора менять турбины [Электронный ресурс] // Российская газета. – 07 декабря 2011 г. – 10 декабря 2017 г. – URL: https://rg.ru/2011/12/27/gidropotencial.html.

2. Основные показатели [Электронный ресурс] //Министерство энергетики. – 10 декабря 2017 г. – URL: https://minenergo.gov.ru/node/1161.

3. Богучанская ГЭС: мнение эксперта [Электронный ресурс] // Комсомольская правда. – 7 декабря 2012 г. – 9–10 октября 2017 г. – URL: https://www.kp.ru/daily/25997/2925941/.

4. РусГидро [Электронный ресурс]. – 10 декабря 2017 г. – URL: http://www.rushydro.ru/.

5. Рехтин М. Большое будущее малых ГЭС [Электронный ресурс] // Известия. – 5 марта 2014 г. – 10 декабря 2017 г. – URL: https://iz.ru/news/583735.

 

CURRENT ACTUAL PROBLEMS OF ARCHITECTURE OF HYDROPOWER STATIONS

 

Khromyh E.E., MA Student

Etenko V.P., Doctor of Architecture, Professor

State University of Land Management

 

Abstract. The article presents the problem of the architecture of hydroelectric power stations in Russia. A number of large and small hydroelectric power stations have been analyzed and their features have been revealed. The architecture of hydroelectric stations should correspond to modern trends and have a positive impact on a person.

Keywords: Architecture, hydropower stations, problems of the architecture of hydroelectric power plants.