Лениного́рский каска́д ГЭС — комплекс гидроэлектростанций на реках Громотухе и Тихой, в Восточно-Казахстанской области Казахстана. Включает в себя Малоульбинское водохранилище, две малые ГЭС (Хариузовскую и Тишинскую), а также Ульбинскую ГЭС. Станции Лениногорского каскада были первыми относительно крупными ГЭС Казахстана, они сыграли большую роль в энергоснабжении предприятий города Риддера (называвшегося в советское время Лениногорском), в том числе в период Великой Отечественной войны. В настоящее время сооружения каскада обеспечивают водоснабжение Риддера.
Объекты каскада Лениногорский каскад представляет собой сложный комплекс гидротехнических сооружений, расположенных на реках Малой Ульбе, Громотухе и Тихой. В его состав в настоящее время входят комплекс сооружений Малоульбинского водохранилища, Хариузовская ГЭС, Тишинская ГЭС и Ульбинская ГЭС. Все ГЭС каскада запроектированы по деривационной схеме, концепция каскада предусматривает использование уклона нижнего течения Громотухи и Тихой путём отвода части их стока в деривацию ГЭС. Малоульбинское водохранилище, осуществляющее регулирование стока в интересах всего каскада, а также переброску части стока Малой Ульбы в Громотуху, расположено отдельно на расстоянии более 20 км от гидроэлектростанций. Совокупная мощность действующих ГЭС каскада составляет , среднегодовая выработка — .
Малоульбинское водохранилище
Малоульбинское водохранилище расположено в труднодоступной горной местности, на высоте над уровнем моря. Водохранилище полным объёмом предназначено для накопления воды в многоводный весенне-летний период с целью повышения стока в меженный зимний период (сезонное регулирование), с целью увеличения выработки электроэнергии на ГЭС Лениногорского каскада и обеспечения надёжного водоснабжения города Риддера. Водохранилище создано в межгорной котловине, на реке Малой Ульбе, сброс воды производится в реку Левую Громотуху, то есть водохранилище производит внутрибассейновую переброску стока (из одного притока Ульбы в другой). Напорный фронт гидроузла создают три плотины — одна каменно-набросная на Малой Ульбе и две земляные, со стороны бассейна Левой Громотухи. Каменно-набросная плотина объёмом имеет высоту , снабжена противофильтрационным элементом в виде деревянного экрана из лиственницы. Земляные плотины № 1 и 2 имеют общий объём .
Помимо плотин, сооружения гидроузла включают в себя два водосбросных тоннеля (в Малую Ульбу и Левую Громотуху соответственно), оборудованных дроссельными и игольчатыми затворами, а также две малые гидроэлектростанции (в настоящее время не функционирующие). Проектом была предусмотрена переброска в Малоульбинское водохранилище верхнего течения Левой Громотухи по тоннелю длиной , но в связи с началом Великой Отечественной войны эти планы не были осуществлены.
Хариузовская ГЭС
Головной узел Хариузовской ГЭС расположен на реке Громотухе, нижним бьефом станции является деривация Тишинской ГЭС. Водозаборное сооружение представляет собой железобетонную плотину с шугосбросом. Очистка забираемой в деривацию воды происходит в двухкамерном бетонном отстойнике. Деривация ГЭС состоит из подземного крытого лотка размерами 2×3 м, длиной 3756 м. Станционный узел включает в себя здание ГЭС, напорный бассейн с водоприёмником и водосбросом (в реку Хариузовку), а также три металлических напорных турбинных водовода длиной : две нитки диаметром 1,1 м и одна нитка диаметром 1,8 м. Из напорного бассейна также осуществляется водозабор городского водопровода проектной производительностью .
Мощность ГЭС — , среднегодовая выработка — . В здании ГЭС установлено 4 горизонтальных гидроагрегата с радиально-осевыми турбинами, работающими при напоре 62 м, общий расход воды через гидроагрегаты — . Агрегаты различаются по мощности и заводам-изготовителям, три из них (станционные номера 1—3) имеют мощности и один (станционный № 4) — мощность . Гидротурбина агрегата № 1 изготовлена Ленинградским металлическим заводом в 1928 году, турбины агрегатов № 2 и 3 — турбинным заводом города Финсхютена (Швеция) также в 1928 году. Гидрогенераторы всех этих турбин марки C-167 изготовлены фирмой ASEA (Швеция) в 1928 году. Турбина гидроагрегата № 4 и генератор типа BTE изготовлены фирмой «British Thomson-Houston» (Великобритания) в 1948 году. Электроэнергия в энергосистему выдаётся через открытое распределительное устройство напряжением 35 кВ.
Тишинская ГЭС
Тишинская ГЭС использует воду, отработавшую на Хариузовской ГЭС, нижним бьефом станции является река Тихая. Станция имеет протяжённую деривацию, включающую в себя подземный водовод (крытый лоток) от Хариузовской ГЭС до напорного бассейна Тишинской ГЭС, напорный бассейн, уравнительный бассейн, деревянный деривационный водовод диаметром 2,3 м и длиной 2618 м, два металлических водовода диаметром и длиной 1400 м, металлический водовод диаметром 2,3 м и длиной 408 м, тоннель диаметром 2,3 м и длиной .
В состав станционного узла входят уравнительная шахта, металлический напорный водовод диаметром 2,3 м и длиной 630 м, дроссельное и вантузное помещения, здание ГЭС, отводящий канал в реку Тихую, открытое распределительное устройство 35 кВ. Мощность ГЭС — , среднегодовая выработка — . В здании ГЭС установлен 1 горизонтальный гидроагрегат с радиально-осевой турбиной, работающей при напоре 86 м. Турбина и генератор изготовлены в 1949 году американскими фирмами Leffel и GE соответственно. ГЭС полностью автоматизирована, управляется с пульта Хариузовской ГЭС.
Ульбинская ГЭС
Ульбинская ГЭС построена по деривационной схеме, использовала сток реки Тихой (ниже сброса воды из отводящего канала Тишинской ГЭС). Сооружения ГЭС разделяются на головной узел, деривацию и станционный узел. Головной узел включает в себя плотину Тишинского водохранилища. Плотина переливного типа оригинальной конструкции — ряжевой каменно-земляной, тело плотины отсыпано из суглинков и каменной наброски, низовая водосливная грань плотины укреплена крупными валунами, на гребне смонтирована бетонная переливная стенка.
Тишинское водохранилище имеет отметку нормального подпорного уровня 437 м, полную ёмкость , полезную ёмкость , площадь .
Деривация Ульбинской включает в себя водоприёмник, тоннель диаметром 3 м и длиной 212,2 м, стальной напорный водовод диаметром 3,25 м и длиной (ранее использовался деревянный, из лиственницы, водовод), три тоннеля диаметром 3 м и длиной 1418,8 м, 217 м и 81 м соответственно, уравнительную шахту, здание дисковых затворов, металлический напорный трубопровод диаметром 2 м и длиной .
Мощность Ульбинской ГЭС — , проектная среднегодовая выработка — . В здании Ульбинской ГЭС установлено 3 вертикальных гидроагрегата с радиально-осевыми турбинами РО 1126-ВМ-136 и генераторами ВГСФ ВГ-500/9500 мощностью . Турбины работали на расчётном напоре 155 м, при котором расход воды через каждую турбину составлял , диаметр рабочего колеса турбины — 1,36 м. Производитель турбин — Ленинградский металлический завод, генераторов — Харьковский турбогенераторный завод. Отработавшая на гидроагрегатах вода сбрасывается в реку Ульбу через отводящий канал длиной 300 м. Электроэнергия с генераторов выдаётся на напряжении и преобразовывается на напряжение с помощью трёх трансформаторов типа ОМ мощностью . В энергосистему электроэнергия выдаётся с открытого распределительного устройства по четырём линиям электропередачи .
История строительства и эксплуатации Первая гидроэлектростанция в районе Риддера, Быструшинская ГЭС на реке Быструхе, была построена не позднее 1916 года. Станция имела один гидроагрегат мощностью , работающий на напоре 12,8 м, длина деривации (деревянный крытый лоток) составляла 1707 м. С 1921 года начались регулярные изыскания в бассейне Громотухи и Ульбы, с целью определения возможности строительства ГЭС для энергоснабжения предприятий Риддера. В 1925 году по проекту ЛенГИДЭПа началось строительство Хариузовской ГЭС — первой относительно крупной гидроэлектростанции в Казахстане. Пуск станции состоялся 14 июня 1928 года, а в 1929 году ГЭС была выведена на полную мощность . На Хариузовской ГЭС была установлена одна из первых гидротурбин советского производства, выпущенная в 1927 году, она находится в эксплуатации и в настоящее время. Для выдачи мощности станции была построена первая в Казахстане высоковольтная линия, работавшая на напряжении .
После пуска Хариузовской ГЭС была произведена реконструкция Быструшинской ГЭС — к октябрю 1930 года были смонтированы три гидроагрегата общей мощностью , на станцию подавалась вода, отработавшая на Хариузовской ГЭС. В 1931—1932 годах между Хариузовской (переименованной в Верхне-Хариузовскую) и Быструшинской ГЭС была построена Нижне-Хариузовская ГЭС мощностью , таким образом был создан каскад из трёх станций: Верхне-Хариузовская ГЭС — Нижне-Хариузовская ГЭС — Быструшинская ГЭС .
Строительство Ульбинской ГЭС было начато в 1931 году, Малоульбинского водохранилища — в 1932 году, и было объявлено Всесоюзной стройкой. Была создана специализированная организация — «Ульбастрой». Строительство велось в сложных условиях, преимущественно вручную. Остро не хватало жилья, строители жили летом в палатках, а зимой — в неприспособленных помещениях. От железной дороги Усть-Каменогорск — Риддер к стройплощадке станции была проложена узкоколейная железная дорога, а к площадке Малоульбинского водохранилища пришлось в горных условиях строить дорогу длиной 62 км, по которой транспортировка грузов велась в основном на лошадях. Для энергоснабжения стройплощадки Малоульбинского гидроузла были построены две временные гидроэлектростанции, одна из которых была оставлена в эксплуатации и после завершения строительства и снабжала электроэнергией приводы затворов и жильё эксплуатационного персонала. Эта станция (Малоульбинская ГЭС или ГЭС «Рыбный Ключ») имела мощность (два гидроагрегата).
Первый гидроагрегат Ульбинской ГЭС был пущен 11 февраля 1937 года, в сентябре того же года начала свою работу вторая машина, третий гидроагрегат был введён в эксплуатацию в июне 1940 года. Строительство Малоульбинского водохранилища в связи со сложными условиями затянулось и было в основном завершено в 1942—44 годах. С момента пуска и вплоть до 1952 года Ульбинская ГЭС была крупнейшей гидроэлектростанцией Казахстана, причём до 1954 года эта станция организационно в Лениногорский каскад не входила.
ГЭС каскада сыграли большую роль в развитии промышленных предприятий Риддера, обеспечивая их бесперебойное энергоснабжение, в том числе и в годы Великой Отечественной войны. В 1941—45 годах станции, несмотря на тяжёлые условия военного времени, проработали без аварий, коллективу Хариузовской ГЭС за самоотверженный труд в военные годы было навечно оставлено переходящее Красное Знамя Лениногорского горкома КПСС и горисполкома.
В 1940-х годах на базе электростанций Лениногорского каскада была создана энергосистема Алтая («Алтайэнерго»). В 1947 году была начата строительством, а в 1949 году была пущена Тишинская ГЭС, после чего Нижне-Хариузовская и Быструшинская ГЭС были остановлены и демонтированы (Нижне-Хариузовская ГЭС за время эксплуатации выработала электроэнергии), а каскад приобрёл современный вид: Хариузовская ГЭС — Тишинская ГЭС — Ульбинская ГЭС. В 1950 году Хариузовская ГЭС была расширена, был смонтирован ещё один агрегат, и мощность станции увеличилась . В 1954 году к Лениногорскому каскаду организационно присоединяется Ульбинская ГЭС. В 1957 году деревянный канал-лоток Хариузовской ГЭС был заменён на железобетонный.
В послевоенные годы работа объектов каскада была автоматизирована. Так, на Тишинской ГЭС предусматривалось 30 человек обслуживающего персонала, после перевода её на автоматическое управление с пульта Хариузовской ГЭС персонал был сокращён до 3 человек, на Малоульбинском водохранилище штат был уменьшен с 75 до 4 человек. Большую роль в создании и эксплуатации ГЭС каскада сыграл И. В. Бердус, руководивший каскадом с 1933 по 1970 год.