Первая ГЭС Российской империи.
Как же так произошло, что не где-то в Центральной России, а именно на Алтае, в затерянном на окраине Российской империи глухом уголке, возникло столь сложное и передовое по тем временам сооружение? Чтобы понять это, необходимо сделать небольшой экскурс в историю.
Березовская ГЭС, Зыряновск, 1892 г.
В начале XVIII века уральский промышленник Акинфий Демидов, узнав о богатых залежах руд, завел горнозаводское дело на Алтае. Рудники его стали называться Колывано-Воскресенскими заводами. Когда пошли хорошие прибыли, царская казна прибрала рудники и плавильные заводы к своим рукам, назвав их Алтайскими заводами. Так возник второй после Урала центр горнорудной и металлургической промышленности в России.
Горное дело и металлургия ставят сложные технические проблемы, требующие смелых инженерных решений. Здесь рождались самые передовые идеи, многие из которых были претворены в жизнь. Вспомним, что именно здесь, в Барнауле, в 1766 году был сконструирован и начал работать первый в мире (за 18 лет до машины Д. Уатта) паровой двигатель. Здесь построена в 1810 году первая в России железная дорога (на конной тяге), а в Колывани на гранильной фабрике делали яшмовые и порфировые вазы, каких до сих пор не знает мир.
В течение ста лет Алтайские заводы давали баснословные барыши царскому Кабинету, как называлось правление рудников. Но в третьей четверти XIX века горное дело на Алтае вступило в полосу глубокого кризиса. Основных причин было две: потеря почти даровой рабочей силы после отмены крепостного права в 1861 году и истощение запасов окисленных (полуразложившихся, близких к поверхности) руд, легко поддающихся переработке и получению из них металла.
Горнорабочие-бергайеры Зыряновского рудника (все бородатые).
В недрах оставались большие запасы так называемых сульфидных руд с богатым содержанием металлов. Но беда была в том, что эти руды не умели обогащать и получать из них металлы. Естественно, что Кабинет не хотел терять прибыльное ранее производство и предпринимал попытки к реанимации замерших рудников и заводов. Заодно было решено произвести реконструкцию шахтных устройств и оборудования.
К этому времени рудники и шахты Алтайских заводов уже сильно отставали от аналогичных предприятий Европы и Северной Америки, где в обиход вошли бетон, металлические конструкции, электричество, машины и механизмы. На модернизацию были отпущены большие деньги и посланы лучшие инженерные кадры. В числе их и был столичный инженер Николай Николаевич Кокшаров.
О своих путешествиях по Алтаю Кокшаров рассказывал, что многое пришлось увидеть и перетерпеть: и голодал, жил без сухарей, и горы "ломал", преодолевая "бомы", так на Алтае называются высокие утесы, преграждающие путь вдоль реки. Переваливаешь один хребет за другим, пыль, ветер и лошадей, часто бывало, кормить нечем. Найдешь полянку среди скал и тому рад, что конь не остался голодным.
Кокшаров был не только геологом. Тогда готовились инженеры широкого профиля, а значит, они разбирались и в механике, и в обогащении, и в переработке руд. Будучи энергичным и деятельным, он взялся осуществить одну из самых злободневных задач на руднике: преобразование энергии воды в электрическую. Из всех рудников Алтая именно в Зыряновске эта проблема была наиболее актуальной.
Старая промплощадка Зыряновского рудника.
Как и на большинстве аналогичных предприятий (например, Змеиногорском руднике) основным источником энергии была вода, приводившая в движение водонапорные гидравлические колеса (принцип водяных мельниц, издавна работавших на Руси). Так было и на Зыряновском руднике.
Вода, подведенная по каналу из реки Березовки, крутила огромные, в 6 метров в диаметре, деревянные колеса. Их вращение заставляло работать различные механизмы: дробилки, толчею, токарный станок. Более всего требовали энергии насосы, откачивающие воду из шахт. Но водонапорные колеса стояли далеко от шахт (0,8-1,0 км), и ближе подвести их не представлялось возможным из-за большого уклона (устья шахт располагались выше канала на склоне горы).
Поэтому от гидравлических колес до шахт еще в 30-х годах XIX века было построено сложнейшее передающее устройство из множества бревенчатых шатунов общей длиной, ни много ни мало, около 1 км(!). Но каков при этом был коэффициент полезного действия? Почти 90% энергии терялось из-за трения в шарнирах, а содержание всего этого устройства, называвшегося штанговой водоотливной машиной, обходилось очень дорого, так как требовало постоянных ремонтов. В то же время в промышленность и быт уже входило электричество, выпускались механизмы, динамомашины, генераторы, турбины.
В специально построенном бревенчатом здании были поставлены четыре турбины мощностью в 50 Квт каждая, шкивами соединенные с водонапорным колесом. Полученная энергия теперь освещала производственные помещения, обеспечивая работу телефонной станции, и главное, стало возможным поставить электронасосы для откачки воды из шахт.Одновременно со строительством ГЭС Кокшаров вместе с другими инженерами проводил исследования по обогащению сульфидных руд.
В результате многочисленных экспериментов было принято решение о строительстве обогатительной фабрики, работающей по принципу мокрого выщелачивания руды. Затратив около 750 тыс. рублей, Кабинет в 1892 году построил выщелачивательный завод, однако он не оправдывал надежд и многие годы бездействовал или использовался не по назначению.
Выщелачивательный завод, Зыряновск, 1900 г.
Здание этой фабрики сохранилось до сих пор и является единственным памятником истории горнопромышленного производства XIX века в Зыряновске.
Что касается гидроэнергетики, то Зыряновский рудник продолжал лидировать в этой области. В 1902 году на горной реке Тургусун французской фирмой была построена мощная ГЭС и линия электропередачи протяженностью в 35 км, но она не проработала и одного дня: весенний паводок снес насыпную плотину, а восстановление ее затянулось на многие годы.
Остатки Тургусунской ГЭС.
Это целая эпопея, и как напоминание о ней, в диком таежном ущелье до сих пор сохранились остатки того грандиозного сооружения, являющегося уже вторым памятником индустриализации XIX века в районе.
Источники: Александр Лухтанов «Очерки по истории Казахстанского Алтая» (с сокращениями).
Фотографии взяты здесь: http://www.buhtarma.ru/
http://e-arhiv.vko.gov.kz/