| CH Golovnaya | |
|---|---|
| El edificio de la Central Hidroeléctrica de Cabecera | |
| País | Rusia |
| Ubicación | Osetia del Norte |
| Río | Ardón |
| Dueño | RusHydro |
| Estado | Actual |
| Año de inicio de la construcción | 1976 |
| Años de puesta en marcha de las unidades | 2009 |
| Características principales | |
| Generación anual de electricidad, millones de kWh | 32.9 (fuera de línea), 23 (después del lanzamiento de Zaramagskaya HPP-1) |
| Tipo de planta de energía | cerca de la presa |
| Altura estimada , m | 18.6 |
| Potencia eléctrica, MW | 15 (10 después del lanzamiento de Zaramagskaya HPP-1) |
| Características del equipo | |
| tipo de turbina | paleta rotativa |
| Número y marca de turbinas | 1×PL 70-V-340 |
| Caudal a través de turbinas, m³/ s | 1×65 |
| Número y marca de generadores | 1×SV 565/139-30 UHL4 |
| Potencia del generador, MW | 1×33 (máximo) |
| Edificios principales | |
| tipo de presa | granel molido |
| Altura de la presa, m | cincuenta |
| Longitud de presa, m | 277 |
| Puerta | No |
| ru | 110 kV |
| En el mapa | |
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| Central hidroeléctrica Zaramagskaya-1 | |
|---|---|
| El edificio de la HPP-1 de Zaramagskaya | |
| País | Rusia |
| Río | Ardón |
| Dueño | RusHydro |
| Estado | Actual |
| Año de inicio de la construcción | 1976 |
| Años de puesta en marcha de las unidades | 2019 |
| Características principales | |
| Generación anual de electricidad, millones de kWh | 842 |
| Tipo de planta de energía | derivacional |
| Altura estimada , m | 609 |
| Potencia eléctrica, MW | 346 |
| Características del equipo | |
| tipo de turbina | cubo vertical |
| Número y marca de turbinas | 2×K-600-V6-341.2 |
| Caudal a través de turbinas, m³/ s | 2×32.5 |
| Número y marca de generadores | 2×CB 685/243-20 |
| Potencia del generador, MW | 2×173 |
| Edificios principales | |
| tipo de presa | No |
| ru | SIG 330 kV |
| En el mapa | |
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Centrales hidroeléctricas Zaramagsky : un complejo hidroeléctrico en el río Ardon en el distrito de Alagirsky de Osetia del Norte , que consta de dos centrales hidroeléctricas interconectadas : Golovnaya HPP y Zaramagskaya HPP-1. La construcción del complejo comenzó en 1976, en 2009 se puso en funcionamiento la central hidroeléctrica Golovnaya, en 2020 la central hidroeléctrica Zaramagskaya-1.
El proyecto se implementó en condiciones naturales difíciles y se distingue por una serie de soluciones técnicas únicas para la industria hidroeléctrica rusa; en particular, la Zaramagskaya HPP-1 tiene la cabeza más grande de Rusia, las turbinas hidráulicas de cubo más poderosas y el desvío más largo. túnel. Zaramagskaya HPP-1 es la planta de energía más grande de Osetia del Norte y la tercera planta de energía hidroeléctrica más grande del Cáucaso del Norte. Las centrales hidroeléctricas son propiedad de PJSC RusHydro y son operadas por la sucursal de Osetia del Norte de la empresa.
Las instalaciones de las UHE Zaramagsky están ubicadas en la sección del tramo superior del río Ardon (un afluente del Terek ) desde el pueblo de Nizhniy Zaramag , donde el río sale de la cuenca Tual (en la que se encuentran los cuatro componentes principales del río ). fusionar - Mamisondon , Nardon , Adaykom y Tsmiakomdon ), hasta la confluencia del río Baddon , con una longitud de unos 16 km. En este tramo, el río fluye en una zona montañosa a una altitud de 1730-1010 metros, en un estrecho (ancho de fondo 20-40 m) Kassar Gorge , hasta 600-800 m de profundidad y con una pendiente de hasta 45 ° . El desfiladero atraviesa la Cordillera Lateral , compuesta por rocas rocosas metamórficas ( lutitas ) e ígneas ( granitos ), desgarradas por fallas tectónicas y zonas de aplastamiento. La parte de la llanura aluvial del valle está llena de una capa de depósitos aluviales y lacustres-aluviales de hasta 45 m de espesor, a una profundidad de unos 25 m entre este espesor en la base de la presa se encuentra una capa de marga limosa . La construcción de estructuras se complica por la presencia de numerosas zonas tectónicas en las rocas , el desarrollo activo de procesos de pendiente ( deslizamientos , deslizamientos de tierra , flujos de lodo , avalanchas de nieve ). La sismicidad del área de construcción es de 8-9 puntos en la escala MSK-64 (para suelos rocosos y blandos, respectivamente) [1] [2] [3] [4] [5] .
El río Ardon en el sitio de la CH Golovnaya tiene un área de captación de 552 km², un caudal anual medio de 17,6 m³/s y un caudal anual medio de 530 millones de m³. El caudal máximo calculado con una probabilidad del 1% (1 vez en 100 años) es 286 m³/s, 0,1% (1 vez en 1000 años) - 474 m³/s, el caudal mínimo observado es 1,0 m³/s. En el área donde se ubican las centrales hidroeléctricas Zaramagsky, el río Ardon tiene el carácter de un flujo de agua turbulento con caudales de 2,5 a 3,5 m/s. La distribución intraanual de la escorrentía del río es extremadamente desigual, en el período primavera-verano pasa hasta el 85-90% de la escorrentía anual, el régimen hidrológico del río se caracteriza por violentas inundaciones repentinas en el contexto de la escorrentía glacial . . El río lleva una gran cantidad de sedimentos, su caudal anual se estima en 235 mil m³. El clima de la zona de construcción es continental , con inviernos moderadamente fríos y veranos cálidos. La temperatura máxima absoluta en el sitio de la central hidroeléctrica de Golovnaya es de 32°С, la mínima absoluta es de −34°С. La velocidad máxima del viento alcanza los 30 m/s [1] [4] [5] .
En el valle del río Ardon, la línea principal transcaucásica corre en la zona de construcción . Las estructuras principales de las centrales hidroeléctricas están ubicadas en la zona de amortiguamiento de la Reserva Natural Estatal de Osetia del Norte , y el túnel de desvío No. 2 cruza directamente el territorio de la reserva [4] .
El complejo hidroeléctrico Zaramagsky es un complejo complejo de estructuras interconectadas, que se divide en dos grupos: las estructuras de la unidad principal (Golovnaya HPP) y las estructuras de Zaramagskaya HPP-1. La central hidroeléctrica de cabecera fue creada de acuerdo con el esquema de la presa y utiliza la presión creada por la presa de tierra . La central hidroeléctrica de Zaramagskaya es del tipo de desvío y utiliza la presión generada por un largo túnel de desvío . La capacidad instalada total del complejo HPP es de 356 MW (incluida la HPP Golovnaya - 10 MW, la HPP-1 Zaramagskaya - 346 MW), la capacidad diaria promedio es 24,9 MW, la producción anual promedio total es 865 millones de kWh (incluida la Golovnaya HPP - 23 millones de kWh, Zaramagskaya HPP-1 - 842 millones de kWh) [3] [5] [6] .
Las instalaciones del complejo de cabecera aseguran la toma de agua en el tramo de desvío de la UHE Zaramagskaya-1 desde el embalse formado por la presa. Al mismo tiempo, la presión creada por la presa se utiliza para generar electricidad adicional en la central hidroeléctrica de Golovnaya. El complejo del nodo principal incluye una presa, un reservorio, un aliviadero de construcción y operación, una toma de agua, el túnel de presión No. 1, el edificio de la CH Golovnaya (combinado con un aliviadero en la margen derecha), una aparamenta exterior de 110 kV [3] .
PresaLa presa es una presa de relleno de tierra, la altura máxima de la presa es de 50 m, la longitud es de 277 m, el ancho a lo largo de la base es de 330 m, el volumen del terraplén es de 1.586 millones de m³. La presa se rellena con suelos pedregosos - pedregosos , tiene un núcleo impermeable de suelos arenosos - arcillosos - pedregosos . Durante la construcción, se cambió el diseño inicial de la presa: se redujo la altura de la presa (según el diseño original, debería haber sido de 79 m con un volumen de terraplén de 3.726 millones de m³), un terraplén de guijarros y grava. Los suelos en prismas obstinados fueron reemplazados parcialmente por un terraplén de piedra ordinaria de pedregales de montaña , lo que aumentó significativamente la confiabilidad de la presa. Una característica de la presa es la altura de la cresta de la presa (1708 m al nivel FSL de 1690,6 m; por lo tanto, la cresta de la presa es 17,4 m más alta que el nivel normal del agua en el embalse), lo que garantiza Además, el diseño de la presa contempla la posibilidad de aumentar su altura en caso de que se tome tal decisión en el futuro [3] [7] [6] .
AliviaderoEl aliviadero de construcción y operación está diseñado para dejar pasar la escorrentía del río en la etapa de construcción después de que se bloquee el río, así como para pasar el aumento del caudal del río durante las inundaciones en la etapa de operación de la HPP. Situada en la margen izquierda, es una torre inclinada con un profundo hueco enterrado bajo el nivel del embalse, bloqueado por compuertas planas (principal y de emergencia), que son accionadas por un mecanismo de cuerda . El aliviadero está diseñado para el paso de 190 m³/s de agua con probabilidad de inundación del 1% (cota del embalse 1692,3 m) y 300 m³/s con probabilidad de inundación del 0,01% (cota del embalse 1702,8 m). El paso del agua se realiza a través de un túnel de descarga de sección circular de 5 m de diámetro con terminación de hormigón armado , de 520 m de longitud, el túnel desemboca en una bandeja-canal de hormigón armado de 213 m de longitud y 8 m de anchura, diseñado para el vertido de aguas al río Ardón, cuyas márgenes frente al lugar de vertido están reforzadas con cubos de hormigón para evitar derrumbes. Durante el período de construcción, se utilizó una toma de agua separada, ahora inundada por el embalse, y el túnel de construcción que conducía a él se selló con un tapón de hormigón [3] [8] [6] .
La construcción de la central hidroeléctrica de GolovnayaLa unidad de estación de presión de la CH Golovnaya asegura la generación de electricidad en la unidad hidroeléctrica de la CH Golovnaya, el suministro de agua a la derivación de la CH Zaramagskaya-1 y el paso del exceso de caudal de agua a través de los aliviaderos combinados con la CH edificio. El suministro de agua al edificio de la HPP de Golovnaya se realiza a través de una toma de agua y un túnel de presión n.° 1, ubicado en la margen derecha. La toma de agua inclinada está equipada con dos rejillas para basura y dos compuertas planas de reparación . Las rejas y compuertas se accionan mediante un polipasto con una capacidad de carga de 55 Tn. El túnel de presión nº 1 tiene una longitud de 674,29 m, una sección en artesa de 7,3 × 7 m y un revestimiento de hormigón armado . El túnel está equipado con una salida de agua con una compuerta de segmento ajustable, por lo que cumple la función de un aliviadero inactivo adicional. Este aliviadero está planificado para usarse solo cuando pasan fuertes inundaciones de rara frecuencia (la unidad hidráulica de la CH Golovnaya se detiene al mismo tiempo), la capacidad del aliviadero cuando pasa una inundación es 0.01% de la seguridad (nivel del embalse 1702.8 m) - 385 m³/s [3] [5] .
El edificio de la central hidroeléctrica Golovnaya del tipo costero. En el edificio de la HPP se instala una unidad hidráulica vertical , equipada con una turbina hidráulica rotativa de cuatro palas PL 70-V-340 con una válvula de mariposa preturbina . El diámetro del impulsor de la turbina hidráulica es de 3,5 m, el peso del impulsor es de unas 30 toneladas. La turbina acciona el hidrogenerador SV 565/139-30 UHL4, que produce electricidad a una tensión de 10 kV. Con una altura de diseño de 18,6 m, la unidad hidroeléctrica desarrolla una capacidad de 15 MW (en el modo de operación aislada de la CH Golovnaya; en operación conjunta con la CH Zaramagskaya-1, la potencia se reduce a 10 MW). Una característica de la unidad hidroeléctrica es la posibilidad de un aumento significativo de su capacidad (hasta 33 MW) en caso de que se decida aumentar la altura de la presa; en este caso, el diseño del impulsor prevé su reconstrucción con un aumento en el número de palas de 4 a 8. El fabricante de la turbina hidráulica es la empresa Syzran Tyazhmash , el hidrogenerador es la planta de Novosibirsk Elsib . El agua que se ha utilizado en la unidad hidroeléctrica se descarga en el canal de salida y luego en el lecho del río Ardon (durante la operación de la central hidroeléctrica Golovnaya antes de la puesta en marcha de la central hidroeléctrica Zaramagskaya-1), o se alimenta en el tramo de desvío de la Zaramagskaya HPP-1. También es posible suministrar agua a la derivación de la UHE Zaramagskaya-1 sin pasar por la UHE Golovnaya, para lo cual el diseño de la estación prevé un bloque de compuertas cónicas que cortan la unidad hidráulica [9] [10] [3] .
La electricidad de la unidad hidráulica se suministra a una celda abierta (OSG) con un voltaje de 110 kV, se instala un transformador TD 40000 / 110U1 con una capacidad de 40 MVA en la celda exterior , el fabricante es Togliatti Transformador . La energía eléctrica se suministra al sistema eléctrico a través de dos líneas de transmisión de 110 kV a las subestaciones Nuzal y Zaramag [11] [12] .
EmbalseLa represa hidroeléctrica creó un pequeño embalse en el río Ardon con un área de 0,77 km², un volumen total de 10,1 millones de m³, un volumen útil de 0,5 millones de m³, una profundidad máxima de 30,6 m. , nivel de retención forzada - 1705,5 m , marca de nivel de volumen muerto (DSL) - 1690 m .5 km² , de tierras agrícolas debían ser inundadas. En su estado actual, el embalse tiene una capacidad útil mínima y sólo puede ser utilizado para la regulación del caudal diario [7] [3] .
Presa
Sala de máquinas
válvula de mariposa
consumo de agua
canal de aliviadero
Transformador
Subestación de control
Zaramagskaya HPP-1 genera la mayor parte de la electricidad de todo el complejo Zaramagskaya HPP. Esta es una estructura de ingeniería compleja, en gran parte ubicada bajo tierra. El complejo de la HPP-1 de Zaramagskaya incluye un túnel de desvío No. 2, una unidad de estación de presión (una piscina de regulación diaria con un aliviadero inactivo, una toma de agua, una tubería de hormigón armado, un pozo vertical, agua subhorizontal conductos), un edificio de una central eléctrica, una celda de 330 kV [3] .
Túnel DerivaciónEl túnel de desvío sin presión No. 2 está diseñado para suministrar agua al nodo de la estación de presión de la HPP, comienza en el edificio de la HPP Golovnaya y termina en la piscina de regulación diaria , acoplándose a ella mediante una caída de varias etapas. La longitud del túnel es de 14.262 m (un récord para túneles hidrotécnicos en Rusia [13] ), la sección en forma de artesa es de 4,5 × 4 m, el revestimiento es de hormigón armado (dependiendo de las condiciones, se utilizan varios tipos de revestimiento) . El caudal del túnel es de 65 m³/s, el agua debe atravesar todo el recorrido del túnel en 80 minutos. La ruta del túnel atraviesa una variedad de rocas intrusivas , metamorfoseadas y sedimentarias que han sufrido perturbaciones plegadas y tectónicas [3] .
Nodo de estación de presión42°49′47″ N sh. 44°02′19″ pulg. Ej.
Las instalaciones de la unidad de estación de presión están compuestas por una balsa de control diario, una toma de agua, un conducto de turbina de hormigón armado, un eje vertical y conductos subhorizontales. La piscina de regulación diurna (DSR) está diseñada para acumular agua antes de suministrarla a las turbinas HPP. Es un cuenco de hormigón de forma pentagonal, situado en lo alto de una montaña. La longitud máxima de la BSR es de 235 m, la anchura máxima de 80 m La BSR está formada por muros macizos similares a una presa de gravedad con una altura máxima de 21,6 m, en cuya base hay una galería para el drenaje de las filtraciones y colocación de equipos de control y medida. Se coloca un revestimiento impermeabilizante multicapa en la parte inferior del BSR. El BSR está equipado con un aliviadero automático tipo eje loco con una capacidad de 65 m³/s, que descarga el exceso de agua en el río Baddon, el aliviadero se pone en funcionamiento cuando se supera la marca FPU. El aliviadero está compuesto por un aliviadero de pozo con aliviadero anular, un túnel de descarga, un flujo rápido con depósito amortiguador, un aliviadero de laberinto y un canal de trampolín. La marca del nivel de agua de retención normal en la BSR es de 1635,58 m, el nivel de retención forzada es de 1641,8 m, el nivel del volumen muerto es de 1626,82 m, la capacidad útil es de 144 mil m³, la capacidad de reserva (entre la FPU y la FPU marcos) es 110 mil m³ [3] [4] [5] .
La toma de agua está diseñada para suministrar agua desde el BSR al conducto y luego a las turbinas HPP. Está equipado con una rejilla para basura, así como puertas de reparación plana y reparación de emergencia, que se operan mediante un mecanismo de cuerda con una capacidad de elevación de 125 toneladas y una grúa puente con una capacidad de elevación de 50 toneladas. pasa a un pozo vertical (revestimiento de hormigón armado con revestimiento metálico) de 3,6 m de diámetro y 507 m de profundidad respectivamente [3] [5] .
El edificio de la HPP-1 de Zaramag42°50′42″ s. sh. 44°02′36″ pulg. Ej.
El edificio de la HPP es suelo, tipo costero. En el edificio se instalaron dos unidades hidráulicas verticales con turbinas hidráulicas de cangilones K-600-V6-341.2 (turbinas K-461-V-332, luego K-600-V6-334.5 según diseño inicial), operando a una cabeza de diseño de 609 m Diámetro del impulsor de la turbina - 3.345 m, velocidad nominal - 300 rpm. Las turbinas HPP operan a un nivel récord para las HPP rusas, y las turbinas HPP son las turbinas Pelton más grandes en las HPP rusas y una de las más grandes del mundo. Las turbinas hidráulicas impulsan dos generadores hidráulicos SV 685/243-20 con una capacidad de 173 MW cada uno. El fabricante de turbinas hidroeléctricas es la empresa alemana Voith Siemens Hydro Power Generation , los generadores hidroeléctricos son Novosibirsk NPO Elsib . Para asegurar la posibilidad de bloquear rápidamente el flujo de agua a las turbinas, el edificio de la HPP está equipado con válvulas de bola pre-turbina de 2 m de diámetro, fabricadas por la planta Turboatom . En la sala de máquinas se instaló un puente grúa con una capacidad de elevación de 500 toneladas para el montaje/desmontaje de las unidades hidráulicas, el agua utilizada por las turbinas es descargada por el canal de salida al canal Ardon, mientras que el diseño del canal prevé su interfaz con la derivación de la prometedora Zaramagskaya HPP-2 [3] [14] .
La energía eléctrica se suministra desde los generadores en una tensión de 15,75 kV a dos transformadores de potencia TDTs-230000/330-U1 de 230 MVA de capacidad cada uno, y desde ellos a una celda aislada en gas (GIS) con una tensión de 330 kV. La electricidad se suministra al sistema eléctrico a través de dos líneas de transmisión con un voltaje de 330 kV y una longitud de 30 km a las subestaciones "330 kV Nalchik" y "330 kV Vladikavkaz-2" [3] .
Portal de entrada al túnel
Piscina de regulación diurna
Cabezal de aliviadero inactivo
consumo de agua
Conducto de turbina
Puente grúa con cuarto de máquinas
Unidad hidráulica
Al ser una fuente de energía renovable, las HPP de Zaramagsky permitieron desplazar unas 270 mil toneladas de combustible estándar del balance de combustible del Cáucaso Norte . Esto permitió evitar las emisiones anuales de óxidos de nitrógeno en la cantidad de 3,5 mil toneladas, óxidos de azufre - 8,2 mil toneladas, cenizas - 3 mil toneladas, dióxido de carbono - 420 mil toneladas. Debido al pequeño tamaño del embalse, su impacto en el microclima es insignificante, solo se puede rastrear en un radio de 100 metros desde la costa. Según los estudios, el embalse no afectará al depósito de agua mineral Tibskoye , así como a las fuentes de Kudzakhta y el grupo Nar. El proyecto de construcción de la HPP Zaramagsky ha superado el procedimiento de evaluación de impacto ambiental (EIA) [15] [16] [4] .
La construcción de las centrales hidroeléctricas de Zaramag preocupa a diversas personas y organismos públicos. Los críticos del proyecto se centran en el peligro de inundación de los sitios arqueológicos , el peligro de destrucción de la presa y la carretera transcaucásica [17] .
El área inundada por el embalse estuvo alguna vez muy densamente poblada y es de gran interés arqueológico, sin embargo, no se han realizado previamente estudios detallados en esta dirección en esta área. Las excavaciones arqueológicas a gran escala en la zona inundable se llevaron a cabo en 2006-2008 (en particular, en 2007, cuatro expediciones arqueológicas trabajaron en la zona inundable, excavando un área de 8.000 m²). Se estudió en detalle la necrópolis abierta de Aydadon de la cultura Koban que data de los siglos XIV - VI aC. e., durante las excavaciones, se descubrieron numerosos entierros antiguos, ubicados en tumbas de piedra en cuatro niveles, así como una gran cantidad de objetos de metal. Además, se llevaron a cabo excavaciones arqueológicas en el cementerio medieval "Mamisondon", el asentamiento de varias capas "Tsmi" y el sitio mesolítico "Tsmi-2" [18] [19] .
El embalse de HPP es propiedad federal, y se suponía que el trabajo arqueológico de rescate se financiaría con el presupuesto federal , pero no se asignaron los fondos necesarios y, por lo tanto, las excavaciones se llevaron a cabo a expensas de los fondos asignados por RusHydro por un monto de 84 millones. rublos En el curso de la investigación, resultó que el área de los objetos en estudio supera significativamente el área incluida en la estimación del trabajo; para llevar a cabo el trabajo en su totalidad, se requirieron fondos adicionales, que no estaban previstos en el presupuesto de RusHydro, y tampoco fue posible obtener financiamiento presupuestario para estos fines. En relación con esta situación, se expresaron opiniones sobre la necesidad de posponer el inicio de la inundación del cauce del embalse, o abandonar por completo la finalización de la instalación [20] [21] [22] .
Hay temores de una posible ruptura de la presa en caso de un terremoto o un gran deslizamiento de tierra con consecuencias catastróficas para los asentamientos subyacentes, así como la destrucción de la carretera transcaucásica por el embalse, lo que conducirá al aislamiento del transporte de Osetia del Sur [ 23] . Especialistas de organizaciones científicas y de diseño destacan el amplio margen de resistencia sísmica de la presa adoptada en el proyecto (11,25 puntos con una sismicidad del área de 9 puntos), la colocación de la presa sobre un solo bloque de roca (la tectónica más cercana falla se encuentra a 1 km del sitio de la presa). El proyecto prevé una serie de medidas antideslizamiento, en particular, la construcción de un túnel de derivación con una longitud de 1160 m y un diámetro de 5 m en caso de deslizamiento de Dallagkau y su bloqueo del lecho del río Mamisondon, así como como reserva importante de la altura de la coronación de la presa sobre el nivel del embalse. No se espera un impacto significativo del embalse en la carretera transcaucásica en los materiales de diseño, si el monitoreo especialmente organizado revela algún proceso negativo, se planea desarrollar medidas para la protección de ingeniería de la carretera [24] [25] [26] .
Osetia del Norte es una región con deficiencia energética; antes del lanzamiento de las centrales hidroeléctricas de Zaramagsky, sus propias fuentes de energía proporcionaban solo el 16 % del consumo de energía de la república. Al mismo tiempo, los ríos de la república tienen un importante potencial energético de unos 5.200 millones de kWh. El potencial hidroeléctrico de los ríos de la república fue utilizado por varias centrales hidroeléctricas pequeñas y medianas, introducidas principalmente en las décadas de 1930 y 1950, - Ezminskaya , Gizeldonskaya , Dzaudzhikausskaya y varias pequeñas centrales hidroeléctricas con una capacidad total de 81,11 MW; Las centrales hidroeléctricas en funcionamiento no utilizaron más del 7% del potencial hidroeléctrico económicamente efectivo de los ríos de la república. Los recursos hidroeléctricos están representados por el río Terek y sus afluentes que fluyen desde la Gran Cordillera del Cáucaso , de los cuales el río Ardon es el más importante. El más favorable para la construcción de una central hidroeléctrica en este río es la sección de Kassar Gorge, donde durante 16 kilómetros el río tiene una caída de unos 700 metros, lo que crea condiciones para la construcción de una poderosa central hidroeléctrica de derivación en esta zona [27] [8] .
De 1966 a 1968, el Instituto Hidroproyecto , basado en muchos años de investigación, desarrolló un “Esquema para el aprovechamiento de los recursos hídricos del río. Ardon", que fue aprobado por el Ministerio de Energía de la URSS en 1968. Este esquema preveía la creación de una cascada de tres centrales hidroeléctricas (Zaramagskaya-1, Zaramagskaya-2 y Unalskaya) con una capacidad total de 562 MW y una generación de electricidad anual promedio de 1409 millones de kWh en la sección Nizhny Zaramag - Tamisk . En el futuro, los parámetros de las centrales hidroeléctricas individuales de la cascada se refinaron repetidamente y su número también aumentó: apareció una etapa adicional de la cascada, la central hidroeléctrica Golovnaya con una capacidad de 35 MW. El diseño de la HPP Zaramagskaya se llevó a cabo teniendo en cuenta el programa a gran escala para la construcción de centrales nucleares de baja maniobrabilidad que existía en ese momento , en relación con el cual la HPP se diseñó como pico, es decir, diseñado para operar en la parte pico del horario de carga. La rama armenia del Hydroproject Institute desarrolló un estudio de viabilidad para la construcción de las centrales hidroeléctricas Zaramag entre 1973 y 1974 y fue aprobado por el Consejo Científico y Técnico del Ministerio de Energía de la URSS en 1975. El diseño técnico de las centrales hidroeléctricas Zaramagsky fue aprobado por orden del Ministerio de Energía de la URSS No. 81-PS del 5 de julio de 1978; Por orden del Consejo de Ministros de la URSS No. 1268r del 5 de junio de 1979, las centrales hidroeléctricas Zaramagsky se incluyeron en la lista de títulos de proyectos de construcción de importancia industrial que se iniciaron recientemente en 1979 [28] .
El proyecto inicial se ajustó repetidamente por varias razones: debido al endurecimiento de los requisitos ambientales, la revisión de la sismicidad del área de construcción, la identificación de características geológicas previamente no contabilizadas, el surgimiento de nuevas tecnologías, etc. En 1991, para ambiental razones, la altura de la presa se redujo a 15 m, pero de esta forma, el proyecto fue rechazado por la pericia del Ministerio de Combustible y Energía de Rusia debido a la rápida sedimentación del embalse y la inoperancia de la HPP debido a la derivación de sedimentos. En 1993 se revisó y volvió a aprobar el diseño técnico, el principal cambio con respecto al diseño original fue la reducción del FSL del embalse en 40 m, lo que también provocó una disminución en la altura de la presa. Al mismo tiempo, se estipuló la posibilidad de desarrollo a los parámetros iniciales, en relación con lo cual se construyeron las tomas de agua del aliviadero y la CH Golovnaya teniendo en cuenta la posibilidad de trabajar en el nivel inicial del embalse, la turbina y El generador de la central hidroeléctrica Golovnaya también tiene una importante reserva de energía, y el diseño de la presa prevé la posibilidad de aumentar su altura [8] [5] .
En 1995, las funciones del diseñador general de la central se transfirieron al Instituto Lengidroproekt , que realizó cambios significativos en el diseño del complejo hidroeléctrico. Los más significativos de ellos son:
Tales cambios a gran escala llevaron a la necesidad de una nueva aprobación del proyecto por parte de Glavgosexpertiza , lo que sucedió en 2013 [8] [29] [5] .
Los trabajos preparatorios para la construcción de las centrales hidroeléctricas Zaramagsky se iniciaron en junio de 1976 por las fuerzas de ChirkeyGESstroy , en 1979 comenzó la construcción de las estructuras principales y en 1982, el hundimiento de un túnel de desvío. Desde el inicio mismo de la obra, la construcción enfrentó problemas de financiamiento, logística, organización de obra; además, a fines de la década de 1980, el proyecto comenzó a ser criticado activamente por organizaciones ambientalistas. La excavación de un túnel de desvío, único en su longitud, enfrentó importantes dificultades: originalmente se planeó que fuera un túnel de presión, se planeó construir en poco tiempo utilizando un complejo minero. Sin embargo, el complejo minero nacional resultó estar inacabado e inadecuado para su uso, lo que llevó a la necesidad de volver al método tradicional de perforación y voladura lenta de túneles con un aumento en las dimensiones del túnel y pasándolo a un modo sin presión. lo que a su vez requería la introducción de un BSR en el diseño. Como resultado, en 1989, el departamento de construcción e instalación para la construcción de las centrales hidroeléctricas Zaramagsky fue liquidado debido a la interrupción sistemática del cronograma de trabajo planificado, se suspendió la construcción de la central hidroeléctrica y se inició una revisión del proyecto. Sin embargo, en 1990 se habían cubierto unos 3.500 m de túneles de desvío y la mayor parte de los túneles de construcción, y se había excavado el foso de cimentación de la balsa de regulación diurna [8] [5] .
En 1990-1994 se detuvo la construcción de la estación. En 1993, se aprobó un nuevo diseño técnico de la CH que incluía bajar la altura de la presa en 40 metros, lo que redujo el área de inundación, pero privó al embalse de su capacidad de regulación y redujo la capacidad de la CH Golovnaya a 10 MW. (a partir de 32 MW). En 1994, la dirección de RAO "UES of Russia" tomó una serie de medidas organizativas para agilizar el proceso de gestión de la construcción, pero hasta 2001, debido a pequeñas cantidades de financiación, el ritmo de trabajo fue muy bajo, el evento más notable en el construcción fue la finalización del vertedero de construcción y el bloqueo del río en diciembre de 1998. En abril de 1999, se llevó a cabo una reunión de RAO "UES de Rusia" bajo el liderazgo de A. B. Chubais con la participación de los líderes de la República de Osetia del Norte, representantes del diseñador general y contratistas. Como resultado de la reunión, se decidió establecer Zaramagskiye HPP OJSC (registrada el 5 de mayo de 2000), la financiación de la construcción aumentó ligeramente, pero la cantidad de fondos asignados (alrededor de 200 millones de rublos al año) fue claramente insuficiente, fueron principalmente suficiente sólo para mantener las estructuras ya construidas [10] [8] .
Desde 2001, la financiación se ha incrementado ligeramente (aunque no lo suficiente para una reversión total de la obra), lo que ha permitido intensificar las obras de construcción. Se desarrolló un concepto para la construcción avanzada de la central hidroeléctrica Golovnaya, en relación con el cual el trabajo principal se concentró en las instalaciones de la unidad principal. Al mismo tiempo, continuaron los trabajos de construcción de la HPP-1 de Zaramagskaya, en particular, en 2003 se completó el hundimiento de un pozo vertical. Durante la reforma de la industria eléctrica rusa en 2004, se creó JSC HydroOGK (luego rebautizada como JSC RusHydro), que gradualmente incorporó la mayoría de las centrales hidroeléctricas del país, tanto en operación como en construcción; en enero de 2005, JSC Zaramagskiye HPP pasó a formar parte de ella, que se convirtió en una subsidiaria de la empresa (a partir de 2014, RusHydro poseía el 99,75 % de las acciones de JSC Zaramagskiye HPP) [30] .
Desde 2007, la financiación de la construcción se ha incrementado significativamente. En ese momento, el complejo de puesta en marcha de la central hidroeléctrica Golovnaya estaba en un grado de preparación relativamente alto, el grado de preparación de las estructuras de la central hidroeléctrica Zaramagskaya-1 era significativamente menor; en particular, a principios de 2007, solo 6397 m (alrededor del 45%) del túnel de desvío N° 2, cuya construcción determinó el momento de la puesta en servicio de la central hidroeléctrica. A principios de la década de 2000, se completó la excavación de un pozo vertical desde las instalaciones de la unidad de la estación de presión. En cuanto al edificio HPP-1, al mismo tiempo, solo se desarrolló parcialmente un pozo de cimentación [3] .
| Financiación de la construcción de las centrales hidroeléctricas Zaramagsky en 2003-2014, millones de rublos | |||||||||||
| 2003 [31] | 2004 [31] | 2005 [31] | 2006 [10] | 2007 [10] | 2008 [10] | 2009 [32] | 2010 [32] | 2011 [32] | 2012 [33] | 2013 [34] | 2014 [35] |
| 288.4 | 171.4 | 311.2 | 957.9 | 2143.1 | 1812.5 | 2880.6 | 3619.7 | 1687.4 | 2426.4 | 2188.7 | 2534.0 |
En 2007 se anunciaron las licitaciones para el suministro de equipos de energía hidráulica (turbinas y generadores) para la HPP-1 de Zaramagskaya, resultando adjudicatarias Voith Simens Hydro y Elsib OJSC. A finales de año, se completó el relleno de la represa de la HPP de Golovnaya y se retiraron los fondos n.º 7 y 8 del túnel de desvío n.º 2 [36] . El 19 de febrero de 2008, una poderosa avalancha con un volumen de 100 mil m³ descendió sobre el sitio de construcción de la CH Zaramagskaya. Tres personas murieron, algunas instalaciones de infraestructura de construcción fueron destruidas [37] . Durante el año se finalizaron las obras de la presa, se firmó acta de preparación del cauce del embalse para inundaciones, se finalizó la construcción de un túnel de toma y presión de agua N° 1, se terminaron 855 m del túnel de desvío N° 2 .- debido a las avalanchas y las hostilidades en Osetia del Sur, el lanzamiento de la central hidroeléctrica de Golovnaya se pospuso hasta 2009 [10] .
Al 1 de enero de 2009, la disponibilidad de las instalaciones de las UHE Zaramagsky se estimó en un 51%. El 14 de enero de 2009 se bloqueó el aliviadero de obra y se inició el llenado del embalse (al 10 de junio de 2009 se llenó al nivel de diseño). El 9 de febrero del mismo año, la rueda motriz de la turbina hidráulica de la UHE Golovnaya fue entregada al sitio de construcción de la UHE, y el 5 de julio, se energizaron las instalaciones de producción de energía de la planta. La puesta en marcha de la unidad hidroeléctrica de la UHE Golovnaya en ralentí se realizó el 7 de julio y el 18 de septiembre de 2009 se realizó la puesta en marcha oficial de la UHE Golovnaya con la participación del Primer Ministro ruso Vladimir Putin . Durante 2009 se atravesaron 638 m del túnel de desvío, se terminaron los conductos subhorizontales, se retomaron los movimientos de tierra de gran envergadura en la dársena de regulación diaria [38] [39] .
Durante 2010, se completó la construcción del aliviadero operativo de la CH Golovnaya, incluida la reparación del túnel de construcción, que había estado en operación desde 1999. Se concluyeron contratos para el suministro de válvulas de bola para la HPP-1 de Zaramagskaya, la construcción de un conducto de hormigón armado (el contratista es Trest Gidromontazh ) y una piscina de control diario (el contratista es ChirkeyGESstroy). Se excavó un túnel de desvío de 1139 m, se continuó con el movimiento de tierras activo en la BSR [40] . En 2011 se inició la construcción de un conducto de hormigón armado, se finalizó principalmente el movimiento de tierras y se inició el hormigonado de la dársena de regulación diaria. Se cortó un tramo del túnel de desvío entre los frentes n° 3 y 4, quedando sin transitar únicamente el tramo más difícil del túnel entre los frentes n° 5 y 6, de unos 4,5 km de longitud [32] .
A principios de 2012 se habían cubierto cerca de 11 km (de 14,2 km) de la longitud del túnel de desvío N° 2. Durante el año se continuó con el hormigonado de la BSR, la construcción de un conducto y se prepara el pozo para la instalación de revestimientos metálicos. A mediados de 2013, se habían completado 12 km del túnel de desvío, se había iniciado la instalación de los conductos subhorizontales y el revestimiento de la mina, y la construcción del conducto superficial tenía un avance del 90%. En 2013, debido a la escasez de fondos del programa de inversión de JSC RusHydro, se decidió suspender la construcción [33] [41] [42] .
En 2013, la documentación de diseño ajustada recibió una opinión positiva de Glavgosexpertiza , así como un examen independiente realizado por Tractebel Ingeniería. En 2013-2014, para asegurar la confiabilidad de las estructuras construidas anteriormente, se continuó con el túnel de desvío (conducción y revestimiento), conducción de agua superficial y subhorizontal, se montó y hormigonó el codo inferior en un fuste vertical, obra de hormigón se realizó en la balsa de regulación diaria [34] [35 ] .
Acceso al túnel de desvío
Piscina de regulación diurna
Conducto de hormigón armado con acero
eje vertical
Cámara de bifurcación de conductos
Túnel de conducto subhorizontal
Sitio de construcción HPP
En 2015, se tomó la decisión final de completar la construcción de la HPP-1 de Zaramagskaya. La instalación se incluyó nuevamente en el programa de inversión de RusHydro, se reanudó la construcción de la estación. A principios de 2015, la disponibilidad de la estación se estimó en un 60%. Durante 2015 se finalizó el túnel de desvío, se instaló el revestimiento en la mayor parte del fuste vertical, se continuó con la instalación del revestimiento y hormigonado en conductos subhorizontales (en uno de ellos se montaron y hormigonaron más de 5000 m, y en uno de ellos se montaron y hormigonaron 30 m en el segundo) [43] [44] .
En 2016 se ha finalizado la instalación del revestimiento del pozo vertical, se han realizado trabajos intensivos de construcción e instalación en los conductos de agua subhorizontales y en el emplazamiento de la balsa de control diurno (en particular, hormigonado del fondo de se puso en marcha la BSR). Además, se iniciaron los trabajos de desmantelamiento de tramos del revestimiento del túnel de desvío de 4200 m de longitud, realizados en las décadas de 1980-1990 con mala calidad de obra y sin cumplir con los requisitos modernos de resistencia sísmica, con la posterior instalación de un nuevo revestimiento [45] [46] . En 2017 se inició la construcción del edificio Zaramagskaya HPP-1, así como la construcción de un aliviadero de emergencia en la dársena de regulación diaria [47] [5] [48] .
En 2018 se inició la instalación de turbinas hidráulicas y válvulas de bola, y se finalizó el hormigonado de la piscina de regulación diaria. las inversiones en construcción ascendieron a más de 9 mil millones de rublos. En 2019 se finalizaron los trabajos de construcción e instalación, se probaron tanto las unidades hidráulicas, el circuito hidráulico como los equipos eléctricos. El 28 de septiembre y el 13 de noviembre de 2019, se completaron las pruebas integrales de ambas unidades hidráulicas, luego de lo cual las unidades hidráulicas se pusieron en operación comercial. La estación se puso en funcionamiento a finales de 2019 ;
El 28 de septiembre de 2009, fuertes nevadas dañaron las líneas eléctricas desde Rusia hasta Osetia del Sur, a través de las cuales la república se abastece de energía. La sección de la línea eléctrica desde la frontera hasta la central hidroeléctrica de Golovnaya permaneció operativa, lo que permitió que la estación proporcionara electricidad a Osetia del Sur hasta que se eliminara el desastre natural. El 1 de junio de 2010, la central hidroeléctrica Golovnaya Zaramagskaya fue arrendada a la sucursal de RusHydro en Osetia del Norte para su posterior operación.
| Generación de electricidad en Golovnaya HPP [52] [53] | ||||||||||
| Año | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 |
| Generación, millones de kWh | 3.11 | 29.2 | 30.3 | 25.27 | 29.53 | 29.8 | 30.28 | 29.17 | 28.35 | 32,0 |