Cimljanská vodní elektrárna

Cimljanská vodní elektrárna
Hráz vodního díla se zdymadlem průplavu
Poloha
Kontinent	Evropa
Stát	Rusko
Kraj	Rostovská oblast
Město	Cimljansk
Souřadnice	47°36′22″ s. š., 42°6′44″ v. d.
Hydrologické údaje
Povodí řeky	Don
Roční průtok	655 m³/s
Vodní elektrárna
Výkon současný	212 MW
Typ turbíny	Kaplan
Ostatní
Stav	průtoková
Začátek výstavby	1949
Dokončení	1953

Cimljanská vodní elektrárna (rusky Цимлянская ГЭС) je vodní dílo na řece Don v Rusku. Zdymadlový systém hráze a vodní plocha přehradního jezera jsou součástí Volžsko-donského průplavu.

Hydrogeografické podmínky

Řeka Don se na dolním a středním toku vyznačuje velmi nízkým spádem. Při průměrném sklonu 0,096 ‰ si vysloužila přezdívku Tichý Don. Protéká rovinami stepních oblastí širokým údolím, na jehož dně jsou četná stará ramena a jezera. Před výstavbou se hloubky řečiště pohybovaly od 0,5 m na brodech po 20 m v zákrutech.  

V lesostepním a stepním pásmu jsou podmínky pro odtok velmi nepříznivé. Ze srážek kolem 500 mm se až 390 mm vypaří. Poměr odtoku a srážek je na středním toku 23 %. Zdroj srážek je smíšený s převahou srážek sněhových. Na vtoku do nádrže je průměrný roční průtok 680 m³/s, což představuje roční přítok 21,3 km³. Dlouhodobý průměrný průtok v místě elektrárny je 655 m³/s.

Během tří jarních měsíců odtéká přes 70 % ročního odtoku. Průtoková křivka je ze všech velkých řek Východní Evropy nejstrmější a je posunuta více směrem k časným jarním měsícům. Následující tabulka uvádí porovnání Donu a Volhy (Davidov 1959).

Hydrogeografické podmínky řeky Don nejsou i přes významný průtok pro vodní energetiků příznivé. Hlavním cílem vybudování vodního díla byla realizace spojení Černého moře a Volhy.

Popis

Přehradní systém o celkové délce 13 460 m vytvořil Cimljanskou přehradní nádrž o užitečném objemu 11,3 km³, což je zhruba polovina ročního přítoku. Zásoba vody umožňuje víceletou regulaci vody.

Nejdelší část hráze připadá na zemní sypané části, jejichž výstavba spotřebovala 32 milionu m³ materiálu. Levobřežní údolí s kanálem zdymadla spojuje hráz vysoká 2741 m o výšce 11 m. Od zdymadlové propusti k elektrárně postupuje hráz o délce 6760 m a výšce 25 m. Betonová část, obsahující elektrárnu a přelivová pole je s pravým břehem spojena hrází o délce 3171 m a maximální výšce 35 m. Po koruně celého přehradního systému vede silniční a železniční magistrála.

Původní řečiště přehrazuje železobetonová část s tělesem elektrárny. Délka hráze je 495,5 m, šířka v koruně 12,5 m a maximální výška 44 m. Přehrada obsahuje 24 přelivových polí o šířce 16 m.

Maximální propustnost přelivů je 23 300 m³/s.

Budova elektrárny je 116,6 m dlouhá, 56,5 m široká a 48,7 m vysoká. Její návodní stěna je součástí přehradního systému. Ve strojovně při spádovém rozmezí 17,5 až 22 m pracují čtyři Kaplanovy turbíny o hltnosti 268 m³/s a výkonech 3 x 52, 5 MW a 1x 50 MW. Pro potřeby místního provozu pracuje malá turbína o hltnosti 30,4 m³/s a výkonu 4 MW. K roku 2019 je stanovený výkon elektrárny 212 MW. Průměrná roční výroba přesahuje hodnotu 610 milionů kWh.  Elektřina zásobuje energetickou soustavu dvěma 220 kV a třemi 110 kV trasami.

Vodní dílo je vstupem do Volžsko-donského průplavu. Spodní a horní hladinu spojuje jednocestný, dvoukomorový zdymadlový systém. Stavba je od elektrárny a až po zdymadlové brány zdobena robustními, nicméně elegantními prvky tzv. stalinského empíru. Tyto zdobné stavební prvky doprovázejí vodní cestu Volžko-donského systému až k majáku na Volze.

Historie výstavby

Projekt deseti nízkých stupňů na úseku Cimljanskoje – Kalač na Donu jako součástí volžsko-donské vodní cesty se objevil v roce 1927. Projekty ze třicátých let počítaly s výstavbou velké regulační nádrže u Kalače. Na konci války byl projekt zadán leningradskému Hydroprojektu a později uveden do současné podoby. Vedoucím projektu byl jmenován Sergej Jakovljevič Žuk, který se osvědčil při výstavbě vodních děl na Sviru i při organizaci výstavby Bělomořsko-baltského kanálu.

Výstavba vodní cesty Volha-Don v jediném projektu spolu s výstavbou Cimljanské vodní elektrárny byla schválena 27. února 1948 a přímý příkaz k výstavbě byl vydán 11. března 1948. O rok později byl postaven tábor nucených prací Cimljansk. Pracovním táborem prošlo přes 100 000 lidí a výstavba cimljanského vodního díla, prohlášeného za velké dílo komunismu, pokračovala mimořádně rychlým tempem.

V únoru 1949 byla zahájena výstavba suché jámy a 23. září 1951 bylo přehrazeno koryto Donu. Plnění nádrže bylo zahájeno v lednu 1952 a první jednotka byla zprovozněna 6. června téhož roku. Do plného provozu byla elektrárna při stanoveném výkonu 160 MW zařazena 22. července 1953.

Provoz

Elektrárna je největším snadno regulovatelným zdrojem elektrické energie v Rostovské oblasti. Vodní dílo usnadnilo říční plavbu v úseku pod nádrží i zprovoznění volžsko-donské vodní cesty. Od roku 1972 pracuje elektrárna v podřízeném režimu vůči potřebách lodní dopravy a zavlažování.  

Po 40 letech bezproblémovém provozu byly v letech 1997 až 2001 postupně vyměněny všechny turbíny a celkový výkon vzrostl na 212 MW.

Odkazy

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Cimljanská vodní elektrárna na Wikimedia Commons

Literatura

• Keller R., Gewaesser und Wasserhaushalt des Festlandes, 250 stran, TVG Leipzig, 1962
• Linsley R.K., Applied hydrology, 759 str. McGraw-Hill, 1968
• Гидроэлектростанции России.: Tiskem Institutu Гидропроект – Санкт-Петербург, 1998. - 467 stran
• Klaus Gestwa: Die Stalinschen Grossbauten des Kommunismus, R. Oldenbourg Verlag, Mnichov, 2010. – 670 stran
• Netopil R.: Hydrologie pevnin, Academia 1972, - 294 stran

Související články

• Vodní elektrárny v Rusku
• Don
• Cimljanská přehradní nádrž
• Volžsko-donský průplav