Каховская ГЭС имени П. С. Непорожнего () — разрушенная гидроэлектростанция на реке Днепр на юге Украины. Являлась шестой и последней ступенью Днепровского каскада гидроэлектростанций. Располагалась в 5 км от города Новая Каховка Херсонской области .
Каховская ГЭС — одна из «великих строек коммунизма». Постановление о строительстве выпустили 20 сентября 1950 года, возведение плотины началось в 1952 году. Первый агрегат был запущен 18 октября 1955 года, через год — заработал последний шестой. 19 октября 1959 Каховская ГЭС была принята в промышленную эксплуатацию с установленной мощностью 312 МВт. В последующие годы станция неоднократно модернизировалась . Планировалось строительство ГЭС-2 .
Плотина подняла уровень воды на 16 метров и образовала Каховское водохранилище, затопившее важную для украинской истории местность Великий Луг. Из водохранилища запитывались Каховский канал (Южно-Украинский канал), Северо-Крымский канал, канал Днепр — Кривой Рог, обеспечивавшие питьевой водой миллионы людей и поддерживавшие сельское хозяйство в степной зоне .
Каховская ГЭС была захвачена российскими войсками 24 февраля 2022 года, в первый день вторжения на Украину. С 15 ноября 2022 станция перестала производить электроэнергию. 6 июня 2023 года, вероятно, в результате взрыва, исходящего из технического тоннеля, плотина разрушилась. Последовавшее наводнение затопило огромные территории и привело к большим человеческими жертвам, нанесло огромный экологический и материальный ущерб. В будущем, возможно, станция и водохранилище будут восстановлены .
Расположение Каховская ГЭС — пятая по размеру на территории Украины. Станция расположена на Днепре, в районе города Новая Каховка, ниже Каховского водохранилища, Северо-Крымского канала и Запорожской АЭС. Вниз по течению Днепра находятся сёла Николаевка, Ольговка, Тягинка, Понятовка, Ивановка, Днепряны, Корсунка, Крынки, Казачьи Лагери, город Херсон и другие населённые пункты.
Конструкция станции Каховская ГЭС — низконапорная русловая гидроэлектростанция (здание ГЭС входит в состав напорного фронта). Сооружения гидроузла включали в себя здание ГЭС, водосливную плотину, четыре земляные плотины, однокамерный судоходный шлюз с дамбами и верховым пирсом, головное сооружение Северо-Крымского канала, а также закрытое распределительное устройство (ЗРУ) напряжением 154 кВ. Общая протяжённость подпорных сооружений гидроузла составляла 3850 м. По сооружениям ГЭС были проложены автомобильная и железная дороги. Установленная мощность электростанции составляла , проектная среднегодовая выработка электроэнергии — . На 2021 год станцию обслуживали 250 работников.
Земляные плотины В состав сооружений станции входили четыре земляных плотины — русловая, пойменная, надпойменная, а также плотина между зданием ГЭС и судоходным шлюзом, образующие большую часть напорного фронта. Все земляные плотины, кроме расположенной между зданием ГЭС и судоходным шлюзом, построены путём намыва из мелкозернистых песков. Русловая плотина расположена между правым берегом и водосливной плотиной, её длина составляет 1206,5 м, максимальная высота, по разным источникам, 30 или 32 м, ширина по гребню — 73,16 м. В основании плотины находятся илистые грунты, к правому берегу, сложенному известняками, плотина примыкает при помощи врезки длиной 86 м и шириной 35 м. Со стороны верхового откоса гребень плотины закреплён железобетонными плитами толщиной, по разным данным, 0,5 — 0,65 м, а также наброской из горной массы толщиной 1,5 м, низовой откос — мощением из камня. Плотина между шлюзом и зданием ГЭС имела длину 188 м и максимальную высоту 21 м. Внутри плотины был уложен дренаж из асбоцементных труб. В отличие от остальных плотин, она была возведена путём отсыпки песков. Пойменная плотина расположена между судоходным шлюзом и надпойменной плотиной, имеет длину 500 м и максимальную высоту 17,5 м. Верховой откос плотины закреплён железобетонными плитами толщиной 0,2 м и каменным мощением. Надпойменная плотина находится между пойменной плотиной и левым берегом, длина плотины составляет 1275 м, максимальную высоту 12 м. Откосы плотины закреплены мощением камнем, в основании плотины выполнена цементационная завеса. Общий объём тела грунтовых плотин составляет .
Водосливная плотина Водосливная плотина была расположена между русловой плотиной (сопряжение с которой происходит при помощи правобережного устоя) и зданием ГЭС, в основании сооружения залегают мелкозернистые пески. По конструкции плотина гравитационная бетонная, длиной, по разным данным, 435 м или 437,5 м, и наибольшей высотой 37 м. Всего в плотину было уложено бетона. Плотина разбита на 10 секций, по три водосливных пролёта шириной 12 м в каждой секции (секция, примыкающая к зданию ГЭС, имела только один пролёт). Всего имелось 28 водосливных пролётов, перекрываемых плоскими затворами, оперирование затворами производилось при помощи двух козловых кранов грузоподъёмностью 125 тонн. В теле плотины проходила смотровая потерна размером 2×2,5 м. Гашение энергии сбрасываемой воды происходило на водобое и рисберме. Водобой представлял собой железобетонную плиту длиной 32 м и толщиной 4 м, в конце которой находились гасители энергии, представляющие собой стенку высотой 2 м с прорезями. За водобоем располагалась рисберма длиной 68 м, состоящая из бетонных плит толщиной 2 — 2,5 м. За рисбермой был забит ячеистый зуб из металлического шпунта глубиной 10 м, за которым дно реки на протяжении 40 м было укреплено каменной наброской. Перед плотиной был размещён понур из суглинков длиной, по разным источникам, 50 м или 70 м, закреплённый бетонными плитами. Пропускная способность водосливной плотины составляла 19 600 /с при пропуске расчётного расхода (паводок повторяемостью один раз в 1000 лет) и 37 500 /с при пропуске поверочного расхода (паводок повторяемостью один раз в 10 000 лет). Суммарная водопропускная способность сооружений гидроузла (с учётом пропуска через гидроагрегаты, донные водосбросы здания ГЭС и судоходных шлюз) составляла 24 500 /с при пропуске расчётного расхода и 32 600 /с при пропуске поверочного расхода.
Здание ГЭС Здание ГЭС руслового типа (воспринимает напор воды) совмещено с донными водосбросами, состояло из трёх частей: собственно здания ГЭС, закрытого распределительного устройства и блока монтажной площадки. Здание было расположено между водосливной плотиной (с которой сопрягалось при помощи раздельной стенки) и земляной плотиной (с которой сопрягалось при помощи левобережного устоя). В основании здания ГЭС находятся мелкозернистые пески, под которыми залегают известняки скального выступа. Длина здания — 193 м, ширина 65,5 м, высота 35,4 м. Конструктивно здание ГЭС выполнено из монолитного железобетона , разделяется на три строительных блока, монтажная площадка размещена в отдельном блоке. В каждом блоке расположены по два гидроагрегата и по четыре донных водосброса (расположенных выше спиральных камер гидроагрегатов), итого на ГЭС имелось 12 донных водосбросов, перекрываемых плоскими аварийно-ремонтными и ремонтными затворами. В 2005—2010 годах донные водосбросы были выведены из эксплуатации, их отверстия затампонированы. Пропускная способность водосбросов при пропуске расчётного расхода составляла 3090 /с, при этом для предотвращения размывов в нижнем бьефе включение водосбросов здания ГЭС предусматривалось только после открытия водосливной плотины и пропуска ей расходов в объёме не менее 5000 /с. Для оперирования затворами со стороны верхнего бьефа имелись два козловых крана грузоподъёмностью по 50 т, со стороны нижнего бьефа — два мостовых крана грузоподъёмностью по 30 т. Гашение потока сбрасываемой воды происходит на водобое и рисберме. Водобой длиной 48 м представлял собой железобетонную плиту толщиной 4 м. Рисберма длиной 52 м представляет собой бетонную плиту толщиной 2 м с дренажными отверстиями, расположенную на песчано-гравелистом фильтре. Конец рисбермы был закреплён ячеистым зубом из шпунта и каменной наброски. Противофильтрационная система здания ГЭС включала в себя понур длиной 61 м из суглинков, защищённого от размыва бетонными плитами, и верхового шпунтового ряда, прорезающего разрушенные известняки скального выступа. Ещё один шпунтовый ряд расположен под зданием ГЭС и предназначен для предотвращения перехода песчаных грунтов в разжиженное состояние.
В машинном зале Каховской ГЭС были установлены 6 вертикальных гидроагрегатов мощностью по 55,8 МВт с поворотно-лопастными турбинами, работающими при расчётном напоре, по разным данным, 13,8 м или 15 м. Для перемещения элементов гидроагрегатов использовались два мостовых крана, грузоподъёмностью по 250 т. Гидротурбины были изготовлены харьковским заводом «Турбоатом», синхронные генераторы напряжением 13,8 кВ — харьковским заводом «Электротяжмаш», электрические трансформаторы — Запорожским трансформаторным заводом.
Схема выдачи мощности Особенностью Каховской ГЭС являлось размещение оборудования, обеспечивающего выдачу мощности станции, в отдельном четырёхэтажном помещении закрытого распределительного устройства (ЗРУ) напряжением 154 кВ, примыкающему к машинному залу со стороны нижнего бьефа. На первом этаже здания находились две секции главной системы шин и шинные разъединители, на втором — элегазовые выключатели, на третьем — шесть трёхфазных силовых трансформаторов и линейные разъединители, на четвёртом — обходная система шин с обходными разъединителями. С гидроагрегатов электроэнергия на напряжении 13,8 кВ передавалась на силовые трансформаторы (каждый генератор подключён к своему трансформатору) и далее через распределительное устройство — в энергосистему по шести линиям электропередачи.
Судоходный шлюз Для пропуска через гидроузел речных судов использовался однониточный однокамерный судоходный шлюз с аванпортом, низовым походным каналом, расположенный на левом берегу. Шлюз выдвинут в сторону верхнего бьефа, состоит из верхней головы, камеры, нижней головы и расположенной за нижней головой дополнительной доковой секции с автомобильным и железнодорожным мостовыми переходами. На нижней голове расположены двустворчатые ворота, на верхней голове — плоские. Система питания шлюза распределительная, через донные водопроводные продольные галереи с выпусками, расположенными по всей длине камеры. Длина камеры шлюза — 320 м, ширина — 18 м, время наполнения и опорожнения камеры — 10 минут. В шлюз уложено бетона. Со стороны верхнего и нижнего бьефов камеры и головы шлюза были защищены от воздействия волн пришлюзовыми дамбами, откосы которых были закреплены бетонными плитами. Также имелась примыкающие к шлюзу дамба низового подхода длиной 1,4 км с причалами и верховой пирс (также выполняющий функции причальной стенки), представляющий собой железобетонную стенку из 37 секций длиной по 24 м. Расположенный в верхнем бьефе аванпорт шлюза, помимо верхового пирса, образует отдельная дамба-волнолом длиной 1,1 км и максимальной высотой 17,2 м.
Водохранилище Напорные сооружения ГЭС образовывали крупное Каховское водохранилище. Площадь водохранилища при нормальном подпорном уровне составляла , длина — 238 км, максимальная ширина — 24 км, максимальная глубина — 36 м. Полная и полезная ёмкость водохранилища составляла 18,2 и соответственно, что позволяло осуществлять суточное и недельное регулирование стока (ёмкость водохранилища достаточна для обеспечения работы ГЭС в режиме регулирования неравномерностей энергопотребления в энергосистеме в течение суток и недели). Отметка нормального подпорного уровня водохранилища составляла 16 м над уровнем моря (по Балтийской системе высот), форсированного подпорного уровня — 18 м, уровня мёртвого объёма — 12,7 м.
Экономическое значение