IV. Состав и описание гидротехнических сооружений водохранилищ
4.1. Схема расположения гидротехнических сооружений Шекснинского гидроузла и Ковжской плотины представлена в Приложении 12 к настоящим Правилам.
4.2. В состав сооружений Шекснинского гидроузла входят:
- судоходный однокамерный шлюз N 7 в одну нитку;
- судоходный однокамерный шлюз N 8 в одну нитку;
- здание ГЭС, совмещенное с водосливной плотиной;
- земляная плотина N 16;
- верхний подходной канал шлюза N 7;
- нижний подходной канал шлюза N 7;
- верхний подходной канал шлюза N 8;
- нижний подходной канал шлюза N 8;
- дамба N 129, расположенная в долине р. Чуровки;
- дамба N 127, расположенная между верхним подходным каналом шлюза N 7 и подводящим каналом ГЭС.
Общая протяженность сооружений напорного фронта гидроузла составляет 1348 м. Общая проектная пропускная способность гидроузла при уровне предполоводной сработки (УПС) 111,8 м составляет 1420 м3/с, при нормальном подпорном уровне (далее - НПУ) - 1620 м3/с.
4.2.1. Шлюз N 7 Шекснинского гидроузла - судоходный, однокамерный. Класс сооружения - II.
Полезные габариты камеры: длина - 265,0 м, ширина - 17,93 м. Напор при НПУ - 11,2 м. Минимальная глубина на пороге: верхняя голова - 4,5 м, нижняя голова - 3,75 м. Объем сливной призмы - 65000 м3. Время наполнения - 15,5 минут, опорожнения - 9,3 минуты. Система питания - головная. Конструкция камеры - из монолитного железобетона с разрезным днищем.
Верхний подходной канал: длина - 774 м, ширина по дну - 80 м.
Нижний подходной канал: длина - 654 м, ширина по дну - 60 м.
Ввиду близости шлюза N 7 и ГЭС, верхний подходной канал шлюза огражден со стороны р. Шексны направляющей дамбой N 127. Дамба N 127 безнапорная, имеет в своем основании моренные суглинки и отсыпана в основном из отвальных грунтов, полученных из выемок котлованов. Длина дамбы - 800 м, отметка гребня - 115 м. Гребень дамбы сформирован из железобетонных подпорных стенок, которые на отметке 112,75 м сопрягаются с бетонным креплением откосов.
4.2.2. Шлюз N 8 Шекснинского гидроузла - судоходный, однокамерный, вторая нитка шлюза N 7 (угол между осями шлюзов - 6°). Класс сооружения - II.
Полезные габариты камеры: длина - 306,8 м, ширина - 21,35 м. Напор при НПУ - 11,2 м. Минимальная глубина на порогах - 5,5 м. Объем сливной призмы - 83100 м3. Время наполнения - 15 минут, опорожнения - 10 минут. Система питания - головная. Конструкция камеры - из монолитного железобетона с неразрезным днищем.
Верхний подходной канал: длина - 500,0 м, ширина по дну - 60,0 м.
Нижний подходной канал: длина - 533,6 м, ширина по дну - 60,0 м.
Шлюз второй нитки располагается слева от шлюза N 7. В целях сохранения направления напорного фронта верхняя голова шлюза второй нитки размещается в створе верхней головы шлюза N 7.
Расстояние между осями шлюзов в створе верхних голов шлюзов составляет 170 м.
4.2.3. Шекснинская ГЭС запроектирована с горизонтальными агрегатами капсульного типа, совмещенная в одном сооружении с водосливной плотиной. ГЭС расположена на левобережной пойме. Здание ГЭС заглублено на 10 - 19 м от дневной поверхности в зависимости от отметок подошвы отдельных частей сооружения и врезано на 5 - 11 м в коренные породы.
Здание ГЭС разделено тремя бычками на четыре агрегатных блока.
Основные показатели ГЭС: количество агрегатов - 4; установленная проектная мощность - 84 МВт; максимальный статический напор - 15 м, расчетный напор - 10,5 м. Тип турбины: 548-ГК550 (I очередь), 20/548-ГК550 (II очередь). Тип генератора: СГКВ-480/115 64 (I очередь), СГКВ 1-480/115 64 (II очередь). Диаметр рабочего колеса - 5,5 м. Проектная пропускная способность всех агрегатов при расчетном напоре - 840 м3/с (2 агрегата по 200 м3/с, 2 агрегата по 220 м3/с). В 2012 году установлено ограничение номинальной мощности гидроагрегатов ГЭС до 24 МВт (6 МВт каждый агрегат), с расходом воды через 4 агрегата 240 - 250 м3/с.
Габариты бетонной части сооружения: общая длина (вдоль потока) - 165,6 м, ширина здания (поперек потока) - 62,8 м, максимальная высота - 32,6 м.
Основное сооружение ГЭС включает в себя:
- подводящий канал;
- понурную часть;
- здание ГЭС;
- водобойную часть;
- рисберму и отводящий канал.
4.2.4. Водосбросное сооружение (поверхностная водосливная плотина) совмещено со зданием ГЭС. В правых трех агрегатных блоках здания ГЭС сверху расположены 3 водосливных пролета. Водосливные пролеты заглублены на 6 м от НПУ, ширина каждого пролета - 10,5 м. Плита водослива имеет горизонтальный участок и переходит затем в наклонную часть, которая заканчивается носком для отброса струи. В водосливных пролетах перекрытия монтажных проемов ГЭС стальные, сварные. Пролеты перекрыты плоскими затворами.
Рекомендуемая схема маневрирования затворами приведена в Приложении 13 к настоящим Правилам.
Суммарная пропускная способность водосливной плотины при уровне мертвого объема (далее - УМО) - 540 м3/с, при НПУ - 780 м3/с, при форсированном подпорном уровне (далее - ФПУ) - 800 м3/с.
Водобойная часть состоит из железобетонной водобойной плиты, боковых сопрягающих подпорных стенок и средней разделительной стенки, являющейся продолжением среднего бычка здания ГЭС. Длина водобоя - 35 м. Рисберма длиной около 45 м состоит из участка с железобетонной плитой, который заканчивается бетонным зубом, и следующей за ним каменной наброски.
4.2.5. Земляная плотина N 16 расположена между правым берегом р. Шексны и зданием Шекснинской ГЭС.
Плотина имеет однородный профиль, возведена намывным способом из тонко и мелкозернистых песчаных грунтов, частично насыпным способом без противофильтрационных устройств с дренажем открытого типа.
На плотине выполнены русловой каменный банкет с обратным фильтром (длиной 150 погонных метров (далее - п.м.), русловой банкет из карьерной массы с обратным фильтром (135 п.м.), дренажная призма из камня и гравия с трехслойным фильтром (230 п.м.), наслонный фильтр в виде каменной отмостки толщиной 0,15 м на трехслойном фильтре (35 п.м.), далее дренажная канава, мощеная камнем на гравийной подготовке толщиной 0,15 м (100 п.м.).
Крепление верхового откоса типа "Волго-Балт" выполнено с отметки 115,5 м до отметки 110,0 м, ниже упорного зуба выполнено песчано-гравийной смесью слоем 30 см. Низовой откос закреплен дернованием с подсевом трав. Уклон верхового откоса от гребня до бермы - 1:3, ниже - 1:4 и 1:5. Уклон низового откоса до бермы - 1:3, ниже - 1:3, 1:6 и 1:2.
Основные габариты плотины: общая длина по гребню - 808 м, наибольшая высота - 21,0 м, отметка гребня - 115,5 м, ширина по гребню - 10,0 м, максимальный напор - 15,2 м.
4.2.6. Дамба N 129 ограничивает Шекснинское водохранилище по долине р. Чуровки на пониженном участке рельефа.
Дамба отсыпана из песчаных грунтов без противофильтрационных устройств с дренажем открытого типа в виде дренажной призмы и дренажной канавы, выполненных на двухслойном фильтре.
Крепление верхового откоса типа "Волго-Балт" выполнено от гребня до отметки 110,0 м, ниже упорного зуба - песчано-гравийной смесью слоем 0,3 м. Низовой откос закреплен по всей высоте дернованием с подсевом многолетних трав. Уклон верхового откоса - 1:3, низового - 1:3,5.
В начале 80-х годов XX века гребень дамбы и верховой откос были расширены в сторону верхнего бьефа, местами до 160 м, отсыпкой грунта из котлована строительства шлюза N 8.
Основные габариты дамбы: общая длина по гребню - 382,0 м, наибольшая высота - 8,0 м, отметка гребня - 115,4 м, ширина по гребню - 86,0 м, максимальный напор - 6,5 м.
4.3. Ковжская плотина реконструирована в 2012 году. Новое бетонное водосбросное сооружение (водосливная плотина) располагается на левом берегу р. Ковжи, на расстоянии 58 м от оси старого сооружения. Размеры водосливного фронта сохранены (6 отверстий по 2 м, перекрываемых затворами), что обеспечивает пропуск максимальных расходов воды. Пропускная способность плотины при НПУ - 58 м3/с.
Бетонная водосливная плотина состоит из отдельных функциональных элементов:
- верховой секции, являющейся одновременно и понурной и водобойной;
- низовой секции (рисбермы);
- верховых сопрягающих шпунтовых стенок.
Под всеми частями водосливной плотины выполнена бетонная подготовка толщиной 10 см из бетона марки B 7,5. Возвышающийся над дном котлована шпунтовый металлический понурный ряд внедрен своим верхом в фундамент конструкции. Верх устоев и бычков назначен на отметке 165,0 м.
Верховая секция имеет горизонтальную плиту толщиной 0,75 м, с размерами в плане 18,5 м по ширине и 8,5 м по длине (вдоль потока), отметкой верха - 161,35 м.
Исходя из глубины пазов плоских скользящих затворов, которыми перекрываются отверстия, толщина устоев принята равной 0,75 м, бычков - 1,0 м.
Низовая секция представляет собой док рисбермы и граничит с верховой секцией, будучи отделенной от нее температурно-осадочным швом. Ширина низовой секции равна ширине верховой секции (18,5 м), длина - 15,0 м. Секция имеет отметки от 161,35 м с верховой стороны до 160,5 м с низовой и заканчивается бетонным вертикальным зубом, заглубленным до отметки 158,5 м с постоянной толщиной 0,5 м. Стенки дока ныряющие с отметки 165,0 м на отметку 162,5 м и с постоянной толщиной 0,7 м.
Верховые сопрягающие подпорные шпунтовые стенки примыкают под прямым углом с обеих сторон к верховой секции, образуя вместе с ней общую линию напорного фронта. Подошва фундаментных плит расположена на той же отметке, что и подошва плиты верховой секции - 160,5 м. Отметка верха стенок такая же, как и устоев верховой секции - 165,0 м.
4.4. Сооружения, не входящие в состав Ковжской плотины и Шекснинского гидроузла.
Комплекс гидротехнических сооружений на р. Ковже расположен на Мариинском канале (в старом русле р. Ковжи) - сельское поселение Анненское, село Анненский Мост Вытегорского района Вологодской области. Собственником и эксплуатирующей организацией гидротехнических сооружений является администрация сельского поселения Анненское.
В состав комплекса входят следующие гидротехнические сооружения: плотина, донный водоспуск и водосброс. Эксплуатация гидротехнических сооружений не оказывает влияния на режим использования водных ресурсов Ковжского и Шекснинского водохранилищ и не накладывает ограничений на уровенный режим водохранилищ.