Привет! В Якутии, где зимой температура может упасть до минус 60, а земля промерзла на 300 метров вглубь, стоит настоящий памятник инженерному гению и человеческому упрямству - Вилюйская ГЭС. Это сооружение уникально тем, что является одной из немногих гидроэлектростанций, возведенных прямо на вечной мерзлоте. Само ее существование - это решение физического парадокса, который казался невозможным: как построить здоровенную энергетическую махину, которая по сути своей греется, на грунте, которому категорически нельзя таять? В историю её создания мы сегодня и углубимся.

Вилюйская ГЭС возникла не на пустом месте. Ее рождение было предопределено одним из самых эпичных геологических открытий XX века. В 1954 году в Якутии нашли первую кимберлитовую трубку "Зарница", а через год, в 55-м, сорвали джекпот с трубкой "Мир", про эти открытия я уже рассказывал в предыдущем посте. Эти находки перевернули представление о западной Якутии и поставили резонный вопрос: как добывать алмазы в таком удалённом и суровом месте?

Ответ напрашивался сам собой: нужна энергия, причем в огромных масштабах. При этом нужна полноценная гидроэлектростанция - только такая может дать столько энергии. Именно эта нужда и определила судьбу Вилюйской ГЭС. В январе 1957 года Министерство цветной металлургии выпустило постановление о промышленном освоении алмазных месторождений, где черным по белому было прописано: начинать проектирование гидроузла. Так, ради блестящих камушков, было принято решение укротить суровую реку Вилюй (крупный приток Лены).

Проектирование Вилюйской ГЭС стало для мировой гидротехники задачей принципиально нового уровня. Инженеры, взявшиеся за этот проект, столкнулись с уникальными для гидростроительства условиями.

Как вы могли догадаться, главной головной болью стала вечная мерзлота. В районе Вилюя этот ледяной панцирь уходил вглубь на добрых 300 метров. И это не просто земля, прихваченная морозцем, это грунт, в котором лёд составляет до 40-50% объема, цементируя минеральные частицы в жёсткий монолит. Пока температура стабильно низкая, этот грунт держит нагрузку как надо. Но стоит температуре поползти вверх, начинается необратимый процесс: лед тает, грунт превращается в кашу, теряет связность, и все, что на нем стоит, ехидно проседает.

Тут и возникает фундаментальный конфликт: гидроэлектростанция - это сооружение, которое по своей сути генерирует тепло. Турбины крутятся, производя энергию, но при этом трутся и греются. Электрогенераторы тоже рассеивают часть энергии в тепло. Всё это тепло радостно уходит в окружающее пространство, в том числе и в грунт под станцией. Если этот процесс не контролировать, то со временем верхний слой мерзлоты поплывет, и фундамент станции начнет опускаться, что грозит катастрофой.

Перед инженерами встала задача, сформулированная предельно жестко: придумать конструкцию, которая удерживала бы мерзлоту под собой в замороженном состоянии, несмотря на то, что сверху стоит огромная греющаяся махина. Это был невиданный доселе инженерный вызов, требующий решений на грани фантастики.

Процесс проектирования стартовал в марте 1957 года, когда ленинградскому филиалу "Гидропроекта" поручили придумать, как все это реализовать. В июле того же года на Вилюй высадились первые изыскатели. Сначала прицеливались на створ выше устья Малой Ботуобии, но местные условия оказались настолько сложными, что пришлось искать другое место. Выбор пал на Эрбейэкский створ, который и стал окончательной локацией для будущей ГЭС.

Проектное задание первой очереди утвердили в 1960 году. Проектировщики попали в интересную ситуацию: опыта строительства таких объектов на вечной мерзлоте было совсем мало, а первая ГЭС на вечной мерзлоте в истории, Мамаканская ГЭС в Иркутской области, была несопоставима по масштабу с планируемой Вилюйской. Инженерам пришлось опираться исключительно на теорию и свою инженерную чуйку, потому что подсмотреть решения для проекта такого масштаба было негде.

Итак, фишкой Вилюйской ГЭС стала революционная конструкция, которую окрестили каменно-набросной плотиной с суглинковым экраном. Это ноу-хау родилось в результате глубокого анализа физики материалов в условиях экстремального мороза.

Сама плотина - сооружение эпичное. Длина фронта - 600 метров, высота - 75 метров (это как 25-этажный дом), а общий объем материалов переваливает за 6 миллионов кубов. Конструкция состоит из нескольких ключевых элементов, каждый из которых играет свою партию в этом инженерном ансамбле.

Основа всего - каменная наброска. Это огромные валуны и скальные обломки, уложенные в строгом порядке. Камень выбрали не просто так: он не так сильно расширяется и сжимается от температуры, как бетон, отлично пропускает воду и, главное, не теряет своих свойств при глубокой заморозке. Уложено более 6 миллионов кубов камня, и вес этой массы создает такое сопротивление, что вода, подпираемая плотиной, просто не может ее сдвинуть.

Но просто накидать камней мало - вода протечет сквозь них как через сито. Поэтому внутри плотины, со стороны водохранилища, запилили непроницаемый экран из суглинка. Этот глинистый слой толщиной в несколько метров работает как гидроизоляция, не давая воде проникнуть в тело плотины. Суглинок хорош тем, что он сохраняет прочность на холоде и обладает низкой теплопроводностью, что критически важно для защиты мерзлоты от тепла станции.

Внутри плотины также предусмотрели хитрую систему дренажей и фильтров. Если вода все-таки просочится внутрь, специальные каналы отведут ее в безопасное место через дренажные туннели, чтобы не размыло конструкцию изнутри. Эта система гарантирует, что плотина не превратится в болото и простоит долго и счастливо.

Но главный инженерный фокус заключался даже не в самой плотине, а в защите мерзлого грунта под ней. Инженеры придумали революционную систему термоконтроля, чтобы под сооружением всегда была минусовая температура.

Строили эту махину исключительно зимой, в лютый мороз. Грунт и камень укладывали слоями, предварительно прогревая мобильными тепловыми пушками (чтобы слои не смерзлись криво), а потом быстро трамбовали тяжелыми самосвалами. После завершения работ плотину оставили "дозревать" на зимовку, пока температура внутри не устаканилась на отметке минус 5,5 градусов.

Эта температура держится там и по сей день. Плотина работает как гигантский термос: суглинковый экран и дренажи не пускают тепло от станции вниз, в мерзлоту. Так что под фундаментом всегда царит вечная зима, и судя по тому, что Вилюйская ГЭС до сих пор функционирует, эта инженерная хитрость прекрасно сработала.

У руля проекта встал Евгений Никанорович Батенчук, опытный инженер-строитель, за пару лет до этого внёсший вклад в строительство Иркутской ГЭС. Летом 1958-го ЦК КПСС предложил ему возглавить "Вилюйгэсстрой". Забегая вперед: впоследствии всему каскаду Вилюйских ГЭС будет присвоено его имя, ну а Е.Н. Батенчук после работ на Вилюйской ГЭС четверть века проработает в Набережных Челнах, внеся огромный вклад в развитие промышленности этого города (поэтому в городе одна из улиц названа в его честь).

Стройка стартовала в 1960 году. Для такого масштабного гидротехнического объекта сроки были рекордно короткими. В августе 1962 года перешли от теории к практике - начали отсыпку плотины. 31 октября 1964 года русло Вилюя окончательно перекрыли, направив реку в строительную траншею. В конце 66-го траншею перекрыли, начав с весны 67-го заполнять водохранилище. Ну а 3 октября 1967 года случилось историческое событие: запустили первый агрегат Вилюйской ГЭС-1.

Условия были, как вы понимаете, суровыми: глухая тайга, ни дорог, ни жилья, ни промбазы. Логистику пришлось изобретать на ходу: сначала грузы тащили по Лене на баржах, потом везли на машинах до Мирного, а оттуда еще сотню километров пилили по зимнику до самой стройплощадки. Нормальную круглогодичную дорогу проложили только к 1965 году, до этого момента снабжение зависело от капризов погоды.

В сентябре 1970 года первую очередь мощностью 308 МВт официально сдали в эксплуатацию. К тому моменту (еще в 69-м) основные земляные работы по плотине уже закончили. Вторая очередь пошла еще бодрее. Опыт, полученный на первой фазе, позволил ускориться. Планировали четыре агрегата по 85 МВт каждый. 21 декабря 1975 введён первый агрегат ГЭС-2 (на год раньше плана), а в 1976 году в работу введены остальные три агрегата.

В 1978 году стройку полностью завершили. Суммарная мощность обеих очередей составила 648 МВт. Возведение такой махины в условиях вечной мерзлоты в рекордные сроки - EPIC WIN, никак иначе!

Успех Вилюйской ГЭС привёл к разработке проектов расширения каскада: в конце семидесятых началось строительство Светлинской ГЭС как второй ступени Вилюйского каскада ГЭС. Из-за кризиса лихих девяностых строительство застопорилось, но по итогу в нулевых Светлинская ГЭС таки заработала. Сегодня весь каскад Вилюйских ГЭС (ГЭС-1, ГЭС-2 и ГЭС-3) обеспечивает суммарную мощность свыше 957 МВт и среднегодовую выработку около 3,28 миллиарда кВт/ч, что составляет примерно 0,33% от общего потребления электроэнергии в стране.

После запуска Вилюйская ГЭС стала главной батарейкой для алмазных месторождений Якутии. Основной потребитель - гигант "АЛРОСА", но электроэнергии хватает и жителям нескольких улусов. Позже, когда потянули нефтепровод ВСТО (Восточно-Сибирский трубопроводный проект), станция стала питать еще и насосные станции этой трубы.

Интересно, что ГЭС нехило повлияла на местный климат. Вода, прокрутившись через турбины, слегка нагревается и не дает реке нормально замерзнуть ниже плотины. Даже в лютые якутские морозы Вилюй не покрывается льдом полностью, что позволяет кораблям ходить дольше обычного и радует местную флору с фауной, которым стало чуть теплее жить.

На протяжении долгого времени Вилюйская ГЭС работала в условиях изолированной энергосистемы Западной Якутии. Однако в январе 2019 года Западный энергорайон Якутии был подключен к Единой энергосистеме России. В связи с этим на Вилюйской ГЭС была проведена реконструкция оборудования и систем управления, что позволило станции войти в состав национальной энергосистемы.

Хотя Вилюйский каскад ГЭС почти в 10 раз меньше по мощности, чем Саяно-Шушенская ГЭС, этот объект по-настоящему уникален, да и имеет огромное значение для промышленности страны (особенно алмазодобывающей, конечно). По-настоящему интересный, возведенный на вечной мерзлоте, проект. Такие дела!

Привет! Сегодня мы поговорим про главную сокровищницу России, полную алмазов. И речь пойдет про Якутскую алмазоносную провинцию, что расположена на западе этого огромного региона. Геологи накопали здесь более 1100 кимберлитовых трубок, даек и жил, разбросанных по разным геологическим слоям. Открытие этих месторождений в середине XX века стало настоящим прорывом для мировой геологии и мощным фактором для развития советской экономики - об истории открытия здесь алмазов и пойдет речь.

Первым ванговать о наличии алмазов в России начал еще Михаил Ломоносов. В далеком 1763 году он предсказал: Станем искать металлов, золота, серебра и прочих; станем добираться отменных камней, мраморов, аспидов и даже до изумрудов, яхонтов и алмазов… По многим доказательствам заключаю, что и в северных земных недрах пространно и богато царствует натура…

Еще в далеких сороковых годах XIX века геолог Р.К. Маак, вернувшись из экспедиции на реку Вилюй, тонко намекнул в своих отчётах, что местные недра должны быть набиты полезными ископаемыми вроде железной руды, соли и драгоценных камней. Он даже прямым текстом описал залежи голубой глины - субстанции, которая, как потом выяснилось, является верным маркером кимберлитовых трубок. Но научное сообщество того времени благополучно проигнорировало отчёты Маака, посчитав их досужими фантазиями.

Серьезное движение началось только в начале XX века, когда в дело вступили тяжеловесы геологии - Вернадский и Соболев. Они заметили, что Сибирская платформа подозрительно похожа на Южноафриканскую, где алмазы уже гребли лопатой. Вывод напрашивался сам собой: в Сибири, как и в Африке, должны быть не только россыпи в речном песке, но и нормальные коренные месторождения, связанные с кимберлитовыми трубками.

После революции поиски встали на паузу и возобновились только к 1937 году. Тут вмешалась суровая геополитика: многие страны начали перекрывать краник поставок промышленных алмазов, и Союз оказался перед реальной угрозой дефицита стратегически важного сырья.

Сначала повезло на Урале - там нашли россыпи, пригодные для промдобычи. Но радость была недолгой: уральские запасы оказались небольшими и не могли накормить аппетиты растущей советской индустрии. Во время Великой Отечественной войны работа геологических экспедиций была практически остановлена, но в 1946 году, сразу после победы, товарищ Сталин лично дал команду форсировать поиски алмазов любой ценой. Этот указ вождя запустил маховик советской геологии на полную катушку и определил дальнейший ход истории.

В 1947 году первые партии геологов-энтузиастов ломанулись в якутскую тайгу. Уже через два года, 7 августа 1949, в бассейне Вилюя выловили первый официальный якутский алмаз. Теория подтвердилась: камни есть!

Но была одна проблема: это был "дикий" алмаз из россыпи, а не из коренного месторождения. До 1953 года геологи разрабатывали именно такие россыпи по берегам Вилюя и Оленька, пытаясь намыть хоть что-то стоящее.

Технология поиска была нехитрой: бери лоток, черпай песок с галькой и мой до посинения. Работа адская, КПД низкий, а главное - никакой информации о том, где искать те самые заветные кимберлитовые трубки. Геологи прекрасно понимали, что нужно срочно менять тактику, чтобы перейти к системной добыче.

В 50-е годы два выдающихся учёных, Наталья Сарсадских и Александр Кухаренко, плотно засели за решение этой задачи. Научные поиски вылились в создание принципиально новой методики поиска. Суть идеи была проста и гениальна. Алмазы - ребята компанейские и по одиночке не встречаются. Они всегда идут в комплекте с минералами-спутниками, которые формируются в тех же геологических условиях. Сарсадских сделала ставку на пиропы, такие красные "гранаты", которыми были усыпаны южноафриканские копи.

Логика такая. Миллионы лет назад, когда вулканы еще были активными, пиропы и алмазы варились в одном котле при температуре OVER 1200 градусов и диком давлении. Потом их выбросило на поверхность в составе кимберлита. Но пиропы штука хрупкая, река их быстро перемалывает в труху. Поэтому, если в твоем лотке много целых пиропов, значит, ты горячо, и заветная трубка где-то совсем рядом. Это был настоящий компас в мире геологии.

Первые доказательства правильности этой теории всплыли при очередной промывке песка. Геологи выловили мелкие красные камешки, которые раньше не попадались. Рядом нашли еще какой-то черный минерал с зернами под сантиметр. Сначала подумали, что это банальный ильменит, но потом присмотрелись и увидели необычные оптические свойства (он просвечивал по краям бурым цветом).

Тут же наткнулись на естественный шлих, который река любезно отмыла сама. Зерна там были слоновьих размеров. На фоне черной массы ярко горели красные и фиолетовые вкрапления. Сарсадских и ее молодая напарница Лариса Попугаева привезли образцы в Ленинград и, дополнительно изучив литературу, подтвердили догадку: красные - это пиропы, а черные - пикроильмениты. Теория оказалась верной! Так родился метод "пироповой съемки", который стал способом почти безошибочно искать кимберлитовые трубки.

К 1954 году тандем Попугаева-Сарсадских подобрался к разгадке вплотную. Главный штурм планировали на лето, но тут жизнь внесла свои коррективы: Сарсадских родила и выпала из обоймы. Лариса решила не откладывать исследования. Она выбрала реку Далдын, где годом ранее уже мелькали пиропы. В июне 54-го Лариса вместе с помощником Федором Беликовым начала прочесывать местность по методу пироповой съемки. Взяли пробу песка ниже устья Кен-Юряха, пошли вверх по течению и наткнулись на залежи ильменитов и пиропов. На косе, которую Попугаева романтично назвала Надеждой, они выловили первый алмаз. Чуть выше, у ручья Загадочный, нашли еще один, весом 8 мг. Пазл сложился: кимберлитовая трубка должна была быть где-то посередине, между рекой и ручьем.

Работа была, мягко говоря, не сахар. Геологи буквально ползали по земле, то под палящим солнцем, то под ледяным дождем, делая в день по паре километров. Мыли песок в ледяной воде, находясь за триста верст от цивилизации, в окружении туч гнуса. Ходила даже шутка, что Лариса нашла трубку "животным способом" - настолько всё было сурово и приземленно.

И вот в один прекрасный момент Попугаева приподняла дерн и увидела под ним ту самую голубую глину, усыпанную красными пиропами. Это был джекпот - настоящая кимберлитовая трубка! Лариса тут же отстучала телеграмму в Амакинскую экспедицию, до того времени находившей только самородные алмазы без признаков коренных месторождений. В штабе в Нюрбе Попугаеву встретили как героиню. Казалось бы, вот она, слава и мировое признание для нее и Сарсадских!

Но реальность оказалась куда прозаичнее и подлее: руководство решило, что открытие столь масштабного месторождения стратегически важного минерала должно быть приписано самой экспедиции, к тому же, у Попугаевой было сомнительное с идеологической точки зрения прошлое: её отец в 1937 году был расстрелян. Трубку официально назвали "Зарница", ну а имя Попугаевой из документов волшебным образом испарилось. Так, в 1957 году Ленинскую премию за открытие алмазных месторождений раздали шестерым геологам, и ни Ларисы, ни Натальи, ни других женщин-геологов в наградных списках не оказалось (они были награждены орденами: Н. Н. Сарсадских орденом Трудового Красного Знамени, а Л. А. Попугаева орденом Ленина). Только в 1970 Попугаева получила знак "Первооткрыватель месторождения". Наталия Сарсадских получила такой только в 1990 году.

Впоследствии именем Ларисы Попугаевой были названы алмаз, кимберлитовая трубка, улицы в городе Удачный, посёлке Айхал и селе Оленёк, школа в Удачном. В районе трубки «Зарница» был поставлен столб с текстом её записки 1954 года:

Впервые 21-22/8 1954 г.

Эти остатки видимо очень богатого ильменито-пиропового и возможно алмазного месторождения обнаружили работавшие в этом районе сотрудники партии № 26 ЦЭ Союзного треста № 2.

геолог Гринцевич-Попугаева Л. А.

лаборант Беликов Ф. А.

Все содержимое этого разрушенного коренного месторождения, судя по наблюдениям, просело вглубь. Остатки от него ищите по обе стороны от места костра и шалаша в камнях. Виднее всего они на курумах.

Желаем успехов в дальнейшей работе по поискам интересных материалов к решению наших задач

Уже к концу 1954 года, после того как открытие "Зарницы" дало отмашку, геологи начали шерстить Якутию с удвоенной энергией. Результат не заставил себя ждать: к концу 55-го нашли еще 15 коренных месторождений. В 1955 году произошло и наиболее масштабное открытие.

Весной 1955 года геолог Наталья Владимировна Кинд составила прогнозную карту, где обозначила два предполагаемых места нахождения коренных алмазов в бассейне реки Малая Ботуобия. Копии карты она отдала сотрудникам, выехавшим первыми к месту полевых работ.

13 июня 1955 года поисковики наткнулись на примечательную локацию: высокая лиственница, корни которой оголил оползень, а под ней глубокая лисья нора. И вот в земле, которую выгребла эта лиса, геологи заметили ту самую заветную синеву голубой глины, верный признак кимберлита. Находка была настолько важной, что в Москву тут же полетела доставляющая шифровка: "Закурили трубку мира, табак отличный. Авдеенко, Елагина, Хабардин". Вскоре к этой точке, затерянной в 2800 км непролазной глуши и бездорожья, потянулись караваны техники и рабочей силы.

Трубка "Мир" оказалась настоящим клондайком, одним из богатейших месторождений на планете. Промышленная разработка началась в 1956 году, и алмазы потекли рекой, обеспечивая страну валютой. Карьер "Мир" своими размерами внушает священный трепет: глубина 525 метров и диаметр 1,2 километра. Это одна из самых эпичных дыр в земле, выкопанных человеком ради блестящих камушков.

Вокруг месторождения мгновенно вырос рабочий поселок, который назвали Мирный в честь той самой трубки. За пару лет он прокачался до статуса города и продолжает расти и развиваться до сих пор. Сегодня Мирный это город с населением около 34 тысяч человек, который остается одним из главных центров алмазодобычи в Якутии.

Немного матчасти. По сути, кимберлитовая трубка - это результат древнего и очень мощного вулканического бабаха. Когда вулкан решал извергнуться, газы из недр прорывались сквозь земную кору с такой дикой силой, что оставляли после себя воронку, напоминающую формой бокал.

В процессе этого подземного фейерверка на поверхность выносило кимберлит - особую породу, которая иногда бывает нашпигована алмазами. Само название минерал получил в честь города Кимберли в Южной Африке, где в 1871 году нашли камушек весом в 85 карат, спровоцировав лютую алмазную лихорадку и массовое помешательство старателей.

Сами алмазы появляются в условиях, близких к аду. Миллионы лет назад, глубоко в недрах при температуре до 1700 градусов и чудовищном давлении, обычный углерод кристаллизовался в самую твердую субстанцию на планете. В этом замесе участвовали и минералы-спутники, те самые пиропы. Во время вулканического взрыва весь этот драгоценный фарш вылетал наверх вместе с кимберлитом и застревал в породе. Именно эту закономерность и использовали в своих поисках первопроходцы: если есть трубка, значит, где-то рядом должен быть и пироп.

После того как геологи вскрыли первые трубки, алмазодобыча в Якутии понеслась галопом. С 50-х годов новые месторождения открывали одно за другим. Но мало было найти - надо было еще и добыть, а делать это в условиях якутского дубака и тотальной изоляции было той еще головоломкой, требующим нехилых вложений и инженерной смекалки.

Чтобы ускорить процесс и не мучиться с киркой, с 1974 по 1987 год решили применить тяжелую артиллерию - подземные ядерные взрывы (про схожие в Югре я уже рассказывал). Первым бахнул заряд "Кристалл" 2 октября 74-го: 1,7 килотонны на глубине почти сто метров. Это была разминка, дальше пошли заряды по 15 килотонн, зарытые еще глубже. Цель была простая - разрыхлить породу, чтобы добывать алмазы было проще.

К сегодняшнему дню в Якутии накопали уже более 200 кимберлитовых месторождений. Разведано около 800 трубок, из которых 150 содержат алмазы, а 13 оказались настолько большими, что их разрабатывают в промышленных масштабах. Вот такая арифметика.

Что до легендарной трубки в Мирном - из-за трагической аварии в 2017 году (погибло несколько человек) и последующего затопления шахты добыча на руднике была остановлена, а объект законсервирован. Ну а город Мирный остаётся одним из центров компании АЛРОСА, что занимается непосредственно добычей алмазов.

По оценкам экспертов, Якутия держит в своих холодных руках 83,3% всех алмазных запасов страны. Сейчас республика выдает 99,8% российского сырья, что делает ее абсолютным монополистом и центром всей алмазной движухи. Камни активно используют в промышленности: режут ими металл, используют в абразивах, электронике и всяком хитром оборудовании. Так что открытие этих месторождений дало мощный толчок развитию не только ювелирки, но и всей экономики сначала СССР, а потом и России. Такие дела!