проект Малые ГЭС Дагестана

ФГБОУ ВО

«Дагестанский государственный университет»

                        Проектная работа

Научный руководитель:

Ибрагимова А.Г.- учитель географии

МБОУ «СОШ №2»

г.Каспийск РД

Выполнил:

Гасанов Курбан Арсланович – ученик 9 «В» класса

МБОУ «СОШ №2» г.Каспийска РД

                               Каспийск, 2017 год.

Оглавление

Введение                                                                    2-3 стр

Глава 1

Общая информация о малых ГЭС                      4-7 стр

Глава 2

Малые ГЭС на Казикумухском Койсу8-10 стр

Полевые исследования                                          12-13 стр

Заключение                                                             13-14 стр

Приложение                                                             15-26 стр

Аннотация:

Рассматриваются проблемы строительства малых ГЭС в горных районах Дагестана. Вклад малых станций в экономику Дагестана, перспективы их развития. Также рассматриваются заброшенные малые ГЭС и возможность их полного восстановления.

Введение.

Название нашей республики переводится как «страна гор». Гор, в которых таятся несметные сокровища, имя которым – реки. Их, больших и малых, стремительных и спокойных, насчитывается более 6,6 тысячи.Электроэнергетика – одно из перспективных направлений развития Дагестана. В республике практически нет ископаемого минерального сырья, в этих условиях главное наше богатство – горные реки. По современным оценкам, гидропотенциал рек Дагестана составляет около 53 млрд. кВт/год, но и он используется пока всего на 12 процентов[1][1]. В этих условиях строительство в республике малых и средних гидроэлектростанций – оптимальное решение проблем энергоснабжения республики.

 Преимущество средних и малых ГЭС состоит в том, что они располагаются в непосредственной близости от потребителей. Нет необходимости строить линии электросетей, и избавляемся от потерь при передаче электроэнергии. Капиталовложения необходимые затратить на сооружения малых и средних ГЭС значительно меньше, чем затраченные на строительство больших.

Программа развития малой гидроэнергетики повышает энергетическую безопасность региона, обеспечивает независимость от поставщиков топлива, находящихся в других регионах, экономит дефицитное органическое топливо. Сооружение подобного энергетического объекта не требует крупных капиталовложений, большого количества энергоемких строительных материалов и значительных трудозатрат, относительно быстро окупается. Кроме того, есть возможности для снижения себестоимости возведения за счет унификации и сертификации оборудования. Программа эта, разработанная дагестанскими энергетиками, уникальна и для страны в целом, как открывающая новый этап в развитии энергетической отрасли.

Целью работы  является характеристика малых ГЭС, их роль в социально- экономическом развитии Дагестана.

Для решения поставленной цели необходимо решение следующих задач. Характеристика малых ГЭС и физико-географические, социально –экономические предпосылки их строительства. Проблемы и перспективы развития малых ГЭС. Изучения рельефа горной части Республики и гидроэнергетические показатели рек для выявления участков наиболее перспективных для строительства малых ГЭС.

Программа развития малых ГЭС широко рассмотрена  в специализированной энергетической литературе и освещена журналистами в газетах и журналах для широкого круга читателей. Однако слабо рассмотрены вопросы возрождения  уже разрушенных малых ГЭС построенных в 30- 40 –х годах прошлого века.

Автор проводил полевые исследования заброшенных и строящихся малых станций в Лакском и Левашинском  районах. Проводился осмотр станций, описывались степень разрушения станции в с.Куба и стадии строительства Цудахарской малой(МГЭС) в Левашинском районе, осуществлялась фотофиксация  гидрообъектов.

Основная часть работы.

Глава 1

Общая информация о малых ГЭС.

В настоящее время гидроэнергетический потенциал практически полностью реализуется за счет больших и гигантских ГЭС,хотя гидроэнергетика в горной республике начала свое шествие со строительства и ввода малых ГЭС в 1930 – 1940 годах. Малые ГЭС построенные в отдаленных селах молодой советской республики зажгли лампочки в саклях горцев. Если к 1940 году в республике было электрифицировано всего 26 селений со всеми колхозами, то к 1945 году их число возросло до 36(и это в те годы войны и разрухи). За этот период была создана  целая  сеть малых электростанций, в их числе- Кукинская, Цудахарская, Андрейаульская, Чонтаульская, Цанакская, Каялинская, Хаджалмахинская, Акушинская, Кубинская, Тлайлухская, Хосрехская,Куминская,Унчукатлинская. Затем наступила эпоха гигантизма и вся страна пришла в движение: укрупнили колхозы, выстроили животноводческие фермы-гиганты. Не могла гигантомания не коснуться детища творений наших отцов- малых электростанций. Их просто забросили и сейчас это руины прошлой эпохи.

Строительство малых ГЭС – новое направление в гидроэнергетике. За последние годы Дагестан вновь стал пионером по сооружениям малых ГЭС.В Дагестане построены уже 15 ГЭС различной мощности. За последние годы пришли к мнению о целесообразности ввода в строй малых и средних ГЭС, строительство которых ведет Дагестанский филиал ОАО «РусГидро».

В 2006 году сданы в эксплуатацию две малых ГЭС: Агульская 0,6 МВт и Магинская 1,2 МВт (таблица № 1)  Планируется строительство трех малых станций. Это – Ахтынская ГЭС 22 МВт, Цудахарская ГЭС 5 МВт и Рутульская ГЭС 4 МВт. На Цудахарской и Ахтынской ГЭС работы уже начаты. Пуском Бавтугайской малой гидроэлектростанции был дан старт строительству станций по технологии «Прометей», запатентованной энергетиками Дагестана. В 2007 г. завершено строительство по технологии «Прометей» Амсарской (1 МВт), Шиназской (1,4 МВт) и Аракульской (1,4 МВТ) малых ГЭС. Потенциал гидроэнергетики в нашей республике освоен незначительно, у него еще большие резервы и возможности, и их использование – это стратегическое направление нашей деятельности, и в первую очередь – инвестиционной.

         Дагестанскими энергетиками разработана технология поточного строительства малых гидроэлектростанций, которая позволяет снизить показатель стоимости единицы установленной мощности на возводимом объекте в несколько раз за счет применения типовых методов строительства, оборудования и эксплуатации. Стоимость станций, сооружаемых в рамках программы «Прометей», колеблется в зависимости от индивидуальной части проекта от 800 до 1000 долларов США за 1 кВт установленной мощности, что значительно ниже мировых аналогов. При этом срок окупаемости составляет 5—6 лет. Особенностью программы является проектирование малых ГЭС на зимнюю воду. На станции устанавливается столько агрегатов, сколько может работать в номинальном режиме в маловодный (зимний) период, что позволяет уверенно прогнозировать максимально возможное число часов использования установленной мощности.

В инвестиционном проекте «Строительство малых ГЭС» по технологии «Прометей» говорится о строительстве 11 объектов в различных районах республики. В Рутульском районе будут построены 6 гидростанций, 3 – в Ахтынском и по одной – в Левашинском и Чародинском районах.

В последние годы народное хозяйство республики выходит из кризиса и требует увеличения производства электроэнергии. Строительство малых ГЭС, несомненно, будет способствовать росту благосостояния населения в сельской местности, в удаленных горных районах. Создание объектов энергетики будет способствовать созданию новых рабочих мест в горных районах, где по-прежнему высок уровень безработицы, особенно среди молодежи. У этих проектов плюсы значительно перевешивают минусы. Развитие экономики и, как следствие, повышение уровня жизни людей возможно лишь при надежном обеспечении энергоресурсами и соответствующей инфраструктурой.

По мнению экономистов и энергетиков, объем валового гидроэнергетического потенциала Дагестана оценивается в более чем 30,1 млрд. кВт/ ч. Имеется и другой прогноз – 40 млрд. кВт/ч реальное использование технического потенциала построенных и намечаемых к строительству гидроузлов по бассейнам Сулака и Самура (всего 24 станции) составляет 12,7 млрд. кВт/ч годовой энергоотдачи.

Более 94% общего гидроэнергетического потенциала сосредоточено в бассейнах четырех рек — Сулака, Самура, Аварского Койсу и Андийского Койсу. С целью более эффективного использования гидроэнергетических ресурсов разработана программа ускоренного развития гидроэнергетики на период до 2020 года. В ней предусматривается развитие в четырех основных направлениях:

• освоение экономически апробированных гидроэнергетических ресурсов в бассейне реки Сулак;
• освоение гидроэнергетических ресурсов второй водной артерии республики — р. Самур;
• реконструкция и расширение действующих гидроэлектростанций;
• восстановление и строительство новых малых ГЭС.

Несмотря на финансовые проблемы, производится строительство новых и восстановление действовавших прежде, но остановленных и частично разрушенных малых ГЭС. В большинстве случаев их строительство и ввод в эксплуатацию производится без участия средств федерального бюджета. Для этого привлекаются средства из местных бюджетов, средства спонсоров и инвесторов.

В новом строительстве преобладают микро-ГЭС с единичной мощностью агрегатов от 10 до 50 кВт, объединенные в системы по 2-5 единиц. Строятся малые ГЭС с единичной мощностью агрегатов от 200 до 550 кВт, объединенных в системы по 2-7 единиц.

        Как правило,  малые ГЭС создаются в удаленных районах, где существует проблема с завозом органического топлива (в большинстве случаев — дизельного топлива, реже — угля).

        Проведенные в последние годы инженерные обследования разрушенных малых (МГЭС) показали, что на многих объектах сохранились бетонные сооружения, восстановление которых может быть экономически оправданно.

Среди преимуществ реконструкции и восстановления, разрушенных МГЭС эксперты называют следующие: автономность снабжения местных потребителей электроэнергией, независимость от сетевых компаний; уменьшение расходов на создание местных линий электропередач; уменьшение нагрузки на локальные электрические сети; уменьшение расходов на дорогостоящее органическое топливо; экологическая чистота гидроэнергетики.

Одним их примеров восстановления является  Курушская ГЭС.Расположена она на реке Усухчай, в Докузпаринском районе. Начало строительства — 1949 год, введена в эксплуатацию в 1951 году, как межколхозная электростанция. В 1973 году ГЭС была законсервирована. ГЭС построена по деривационной схеме. Состав сооружений: здание ГЭС, гравитационная плотина, напорный трубопровод протяженностью около 1,2 км, водосбросная труба. Полезная емкость водохранилища суточного регулирования — 8 тыс. м³, максимальная площадь водохранилища — около 5 тыс. м² Мощность ГЭС — 0,48 МВт. В здании ГЭС установлено 2 ковшовых гидроагрегата мощностью по 0,24 МВт, работающих при напоре 290 м. В 2006 году ГЭС прошла капитальный ремонт (была реконструирована плотина и очищено от донных отложений водохранилище) [2][1].

Глава 2

Малые ГЭС на Казикумухском Койсу

Малые ГЭС были построены еще в далеких 30-40-х годах на Казикумухском Койсу, для обеспечения электроэнергией горных аулов в Левашинском и Лакском районах.

Казикумухское Койсу — река в России (Дагестан), правый приток р. Каракойсу. Протекает по территории Лакского, Левашинского и Гергебильского районов.Река Казикумухское Койсу берёт начало из ледника на северном склоне хребта Дюльты-Даг и впадает с правого берега в реку Каракойсу на 10-м километре от её устья (в с. Гергебиль).Длина реки 81 км, общее падение 2550 м, площадь водосбора 1850 км², средняя его высота 1990 м. Значительная часть бассейна (около 30 %) лежит в высокогорной области Кавказа (на высотах более 2500 м). Площадь оледенения в бассейне реки составляет 6 км².В питание реки участвуют дождевые осадки, подземные и талые воды. Основными фазами режима реки являются весенне-летнее половодье и зимняя межень. В осенние месяцы часто наблюдаются дождевые паводки.

Распределение стока внутри года крайне не равномерно. Большая часть его приходит в летне-осенние месяцы, в период зимней межени река приносит лишь только 5-6 % годового объёма стока (таблица 2).

Наиболее крупными притоками являются: р. Арцалинех (длина 18 км), р. Кули (длина 46 км), р. Акуша (длина 43 км). Густота речной сети 0,87 км/км².Режим реки изучается на 2 постах: у с. Кумух и Гергебиль.

Река имеет важное водохозяйственное значение. Она используется для водоснабжения и орошения прилегающих сел и полей. В разные годы на реке действовали малые ГЭС у сёл Кумух, Унчукатль, Куба, Цудахар и Ташкапур.

 Строительство первых ГЭС на Казикумухском ГЭС связано с именем выходца из селения Унчукатль Лакского района – Закарижа Хироманова.

В1931 году начато строительство Кулинской ГЭС. Но вскоре оказалось, что неудачно было выбрано место для нее, не хватило финансирования и другие просчеты и причин. Вторую станцию в Дагестане построили в Унчукатле в 1937 году.Решено было начать новое строительство малой электростанции ближе к самому селению Кума в 1938 году. Место двух водяных мельниц выросла оригинальное здание малой ГЭС, от которого потянулись линии электропередач в Кума, Кунди, Багиклы.

В1939 году было решено построить  Кумухскую  ГЭС. Очень тяжело давалось строительство.  Всё, вплоть до самых мелочей по нынешним меркам, выпускалось промышленностью в ограниченном количестве или вообще не производилось. Многое потому завозилось за валюту. Скажем, гидротурбины для электростанций. В те годы в республике даже не имели о них понятие. Да, о чем говорить, если бы не был налажен выпуск даже изоляторов для подсветки электропроводов.

Несмотря на трудности, безденежье заработали малые ГЭС, давая энергию  высокогорным аулам нашей республики. Рассыпались по берегам Казикумухского Койсу, как драгоценные жемчужины. Ведь, правда дорого они обошлись дагестанцам, много труда и сил было вложено. Поэтому горько и обидно смотреть на то, что осталось от них.    

В настоящее время от Кумухской ГЭС не осталось ни чего камни были разобраны местным населением,даже фундамент от здания ГЭС умудрились разобрать.

С трудом в каньоне Кази-Кумухского Койсу угадывается место, где стояла Унчукатлинская ГЭС, сохранились три стены Куминской, а вот Кубинской зал с провалившейся крышей и деталь от гидротурбины(смотреть фотографии в Приложении).

Не перестаешь удивляться красоте укладки стен, оригинальности строений, сохранившейся, и по сей день наружной и внутренней цементной штукатурке, которая словно покрытие из стекла оберегает каменную кладку.

До 1948 года в Дагестане было построено и работали 40 сельских электростанций, которые давали 1570 кВт. Ток этих станций провели в 48 колхозов или в 13260 домов.

Дагестанские энергетики начали строительство Цудахарской малой ГЭС в Левашинском районе.Расположена на р. Казикумухское Койсу. ГЭС деривационного типа. Планируемая мощность ГЭС — 3,2 МВт, среднегодовая выработка — 13 млн кВт·ч, напор — 25 метров, длина напорного водовода — 500 метров, диаметр водовода — 3 метра. В здании ГЭС должны быть установлены поворотно-лопастные турбины.

Летом 2007 года энергетики  осмотрели створ ГЭС и выдвинули предложения, касающиеся увеличения мощности и выработки ГЭС. В июне 2008 года появилась информация,что строительные работы в створе ГЭС могут начаться в самом ближайшем будущем. При этом мощность ГЭС заявлена равной 3,6 МВт. 11 июня 2008 года состоялась церемония закладки памятной капсулы в основание ГЭС, которой было присвоено имя видного государственного деятеля Дагестана Магомеда –Салама Умаханова.

В настоящее время строительство Цудахарской ГЭС приостановлено из - за отсутствия финансирования. Финансирование  предусматривало привлечение иностранных инвесторов и за счет кредита.  Стоимость строительства этой ГЭС обходилось бы 370 млн.рублей.

Полевые исследования

Цели исследований: является изучение технологического процесса строительства малых ГЭС в горных районах Дагестана.

Задачи исследований:

1.     Ознакомление с  выполненными этапами строительства ЦудахарскойГЭС.

2.     Проведение визуального осмотра руин малой ГЭС в селение Куба.

3.     Фотофиксация  строений малых ГЭС.

4.     Обработка данных и составление отчета по полевым исследованиям.

Физико  - географические условия.

Выезд из города Каспийск в 10.00 утра.  Наш маршрут пролегает в селение Куба Лакского района, с посещением с.Цудахара в Левашинском районе.Расстояние от Каспийска до с.Куба 165 км. Время в пути 3,7 часов. Село Куба расположено к северу от административного центра с.Кумух. Во время исследований температура +10 *С, пасмурно, осадков нет,облачно.

Вторая цель маршрута Цудахарская ГЭС в Левашинском районе, расположенная в 10 км.  от Кумуха. В Цудахаре температура + 15*С , переменная облачность, осадков нет. Обследуемые ГЭС расположены в бассейне реки Казикумухское Койсу. Физико – географические условия благоприятные.

Методика проведения.

В окрестностях села Кубы в зарослях деревьях, растущих на склонах гор можно увидеть развалины малой ГЭС. Поднимаемся вверх от дороги, передвигаясь вдоль узкой долины образованной рекой. Рассматриваем развалины главного корпуса. Фотографируем уцелевшую часть турбины. Изучив ее, делаем вывод, что использовавшая турбина была ковшового типа с горизонтальным  расположением оси рабочего колеса.  Отмечаем, что место, где было построена ГЭС благоприятное и необходимо,  рассматривать ее для строительства новой станции.

Во втором пункте нашего маршрута мы рассматриваем приостановленную стройку Цудахарской ГЭС. Плотина ГЭС построена в Цудахарском ущелье. Не веселая картина стала перед нами. Не достроенная плотина, покрытая строительным и бытовым мусором. Проводим фотосъемку строительства. Физико – географические условия для строительства станции отвечает всем техническим параметрам. К сожалению, стройка приостановлена.

Заключение.

В результате полевых исследований был составлен фотоотчет, изучено устройство турбины Кубинской малой ГЭС.

аключение.

Сохранение специализированных и высокопрофессиональных строительных коллективов привлечет в республику многомиллионные инвестиции, коренным образом изменит облик и уклад жизни людей в наиболее депрессивной, горной части республики. Только налог на имущество и плата за водные ресурсы увеличат поступления в республиканские и местные бюджеты в ближайшие 25 лет до 1,7 млрд. рублей ежегодно[3][1].

Малые ГЭС имеют множество положительных факторов: 

·         генерация электроэнергии происходит от возобновляемого источника, более стабильного, чем солнечный свет и ветер;

·         близость к конечному потребителю, энергетические потери на транспортировку при этом минимальны либо отсутствуют;

·         низкая стоимость электроэнергии, с учетом нулевых затрат на исходное топливо;

·         полное отсутствие каких-либо выбросов в атмосферу, минимальное воздействие на водные бассейны;

·         выход на полную мощность у малых гидроэлектростанций занимает меньше времени, чем у генераторов на нефтепродуктах;

·         вдали от центральных сетей энергоснабжения лишь малые ГЭС способны обеспечивать потребителей электроэнергией бесперебойно, т.к. не зависят от регулярных поставок горючего.

Само строительство таких станций в  горных аулах Дагестана решат еще и социально – экономические проблемы в этих населенных пунктах. Появятся новые рабочие места, улучшится инфраструктура в этих  селах.

Но есть и недостатки таких станций, которые обязательно должны учитываться:

·         русла небольших рек и ручьев часто пересыхают летом и промерзают зимой;

·         производительность мини-ГЭС связана с напором воды и ее количеством. Чтобы обеспечить свой дом электроэнергией в полном объеме, может потребоваться создание запруды выше по руслу водоема – но это нарушение законодательства РФ;

      Также в нашей республике существует проблема выделения земель под энергообъекты – это наиболее острая и потенциально криминальная проблема, которая может полностью свести на нет всю программу гидроэнергетического строительства.

Приложения

Таблица 1

Таблица 2

Литература:

Акаев Б.А., Атаев З.В., Гаджиев Б.С. и др. Физическая география Дагестана - М.: Школа, 1996.

Великанов А.Л., Закачурина Е.В. Роль малых ГЭС в рациональном использовании малых рек. // Гидротехническое строительство, 1987, № 2, с. 49-52.

Годовой отчет о производственной деятельности ОАО «Дагэнерго». Махачкала. 2010г.

Журнал «Триумф Аркада» №1, 2005 г. с.30.

Садовский С.И. Пути развития малой гидроэнергетики России. // Гидротехническое строительство. 1997, № 9, с. 1-3.

Муслимов В. X. Гидроэнергетические    ресурсы Республики Дагестан. Махачкала. 1992.

http://www.vestikavkaza.ru

http://refoteka.ru/r-88834.html

http://www.dagestan.rushydro.ru/press/FAFBE18/

http://dagpravda.ru/novosti/27449250/

www.wikipedia.ru

Фотоматериал

Оставшаяся часть турбины МГЭС с. Куба, Лакский район.

Здание МГЭС с. Куба, Лакский район.

Здание МГЭС с. Куба, Лакский район.

Здание МГЭС с. Куба, Лакский район.

Начало строительства Цудахарской МГЭС

Незаконченное строительство плотины Цудахарской МГЭС

Скачано с www.znanio.ru