Использование водной энергии рек Коми республики имеет большое народнохозяйственное значение, особенно в связи с решениями XIX съезда партии и сентябрьского Пленума ЦК КПСС, направленных на максимальное удовлетворение постоянно растущих потребностей трудящихся нашей страны. Электрификация лесной промышленности и сельского хозяйства республики эффективно может быть осуществлена путем использования наиболее дешевой энергии рек. По своим природным условиям Коми АССР относится к территориям, обладающим довольно высокой гидроэнергетической плотностью.

По расчетам, проведенным Коми филиалом АН СССР, гидроэнергетическая плотность территории республики, т. е. мощность ГЭС, отнесенная на 1 км², по большим и средним рекам Коми АССР составляет 5,5 квт/км². Известным гидроэнергетическим резервом в Коми республике являются, кроме того, малые реки, которые дают в среднем 0,8 квт/км². Таким образом, общая гидроэнергетическая плотность по всем категориям рек составляет в среднем по Коми АССР 6,3 квт/км². По бассейнам отдельных рек эта величина повышается до 8 квт/км2. Хотя общая мощность малых рек примерно в семь раз меньше мощности средних и больших рек, малые реки легче могут быть освоены в энергетическом отношении.

Гидроэнергетические ресурсы малых рек Коми АССР распределены по отдельным районам и бассейнам крайне неравномерно. Так, наиболее высокую плотность имеют, как и следовало ожидать из вышеприведенной характеристики условий стока, малые реки предгорной полосы Урала. Здесь, например, в бассейне. Щугора гидроэнергетическая плотность достигает наивысшего значения - 5,0-5,5 квт/км². Довольно высока плотность в зоне Тимана - от 2 до 3 квт/км². Равнинные бассейны республики характеризуются гидроэнергетической плотностью в части малых рек величинами порядка 0,8-1,0 квт/км². Самую малую энергетическую плотность имеют, благодаря низким зимним расходам, реки северо-восточной части - менее 0,5 квт/км².

Приведенные цифры по территориальному распределению гидроэнергетической плотности малых рек находятся в известном противоречии с прочими природными условиями республики и с размещением отдельных отраслей народного хозяйства. Так, наиболее благоприятные по условиям почв и климата южные и юго-западные районы в то же время являются менее обеспеченными водной энергией. В противоположность этому, наиболее высокая гидроэнергетическая плотность имеет место в мало населенных районах Тимана и Уральской полосы. Такой характер размещения энергетических плотностей в значительной мере суживает возможности электрификации сельского хозяйства за счет наиболее дешевого вида энергии - водной энергии. В отношении электрификации лесной промышленности указанное распределение не является неблагоприятным, так как крупные лесные массивы бассейна Печоры территориально близко совпадают с районами высокой энергетической плотности.

Рис. 43. Изолинии модульных коэффициентов 75% обеспеченности.

Существующие в настоящее время малые сельские ГЭС в Коми АССР сосредоточены в административных районах южной части республики. Общее число этих ГЭС - 12, общая установленная мощность - 420 квт. Эти цифры указывают на слабое использование гидроэнергоресурсов республики и на огромные энергетические резервы для электрификации сельского хозяйства и лесной промышленности.

В связи с проектированием ГЭС укажем величину модульных коэффициентов 75% обеспеченности стока в Коми АССР.

На рис. 43 дано распределение на территории Коми республики этих коэффициентов для малых рек с площадью водосбора более 500 км². Как видно из карты, наиболее благоприятные условия в смысле высокой обеспеченности стока имеют место на юге и юго-западе Коми республики, где этот коэффициент составляет, аналогично Кировской области, 0,30-0,35. В зависимости от климатических и общих гидрологических условий стока, рассмотренных в предыдущем изложении, для отдельных районов и частей территории республики модульные коэффициенты 75% обеспеченности закономерно падают в направлении к северо-востоку, где они получают наименьшие в республике значения - 0,05-0,10. Для рек с площадями водосбора менее 500 км2 величина этих коэффициентов даже в южных районах республики равна 0,10.

Приведенная закономерность является довольно благоприятной, так как нужда в высоко обеспеченных источниках водной энергии для электрификации сельского хозяйства и лесной промышленности особенно велика на юге и юго-западе республики. В северо-восточных районах климатические и почвенные условия сильно ограничивают развитие сельского хозяйства. Ограничена здесь и потребность в электроэнергии для лесной промышленности вследствие того, что по характеру растительности эта часть территории республики относится к тундровой и лесотундровой зонам и лишь отчасти к редкостойной северной тайге, не имеющей большой ценности для лесозаготовок. Для электрификации промышленности и транспорта эти районы республики обеспечены большими топливными энергетическими ресурсами в виде каменного угля, высокозольные сорта которого могут быть использованы для тепловых электростанций.

В отличие от малых рек, гидроэнергетические возможности средних и крупных рек Коми АССР еще до Великой Октябрьской социалистической революции привлекали внимание исследователей. Однако изученность гидроэнергетических ресурсов Коми АССР даже в период разработки плана ГОЭЛРО (1920 г.) была недостаточной. По данным И. Москвитинова (1923), по плану ГОЭЛРО среднегодовая мощность рек Коми АССР определялась в 28 тыс. квт, причем гидроэнергетические ресурсы Печоры не входили в эту цифру, так как не были известны в то время. На уровне проектных разработок 1937 г. (Золотарев и Караулов, 1938, стр. 266) среднегодовая мощность крупных и средних рек Коми АССР составляла в общей сложности 672 тыс. квт (Печора с притоками, Вычегда, Вымь) с возможной выработкой электроэнергии 5,88 млрд. квт-ч в год.

По данным Гидроэнергопроекта Министерства электростанций (1951), по рекам Коми АССР выявлены следующие гидроэнергоресурсы (табл. 44).

Характерно отметить то обстоятельство, что, по более новым данным (1951), при общем увеличении выявленных установленных мощностей ГЭС имеет место уменьшение выработки электроэнергии по сравнению со старыми данными (1937). Это объясняется особенностями внутригодового распределения стока в Коми АССР, которые теперь лучше изучены. Указанные особенности влияют на использование установленной мощности.

В дополнение к денным Гидроэнергопроекта в табл. 44 приведены потенциальные ресурсы водной энергии рек Коми АССР по расчетам Коми филиала АН СССР. Наиболее крупной ГЭС по этому разделу является Щельяюрская ГЭС с расчетным напором 46 м при длине плотины около 6 км. Остальные ГЭС предусматривают использование притоков Печоры и Усы.

Таким образом, достаточно реальной величиной суммарной установленной мощности ГЭС по всем средним и крупным рекам Коми АССР, согласно данным Гидроэнергопроекта, можно считать 1 млн. квт с годовой выработки 4,88 млрд. квт-ч электроэнергии.

Установленную мощность 1,47 млн. квт, приведенную в табл. 44, следует рассматривать как ориентировочную величину гидроэнергетических ресурсов Коми АССР, требующую дальнейшего изучения и уточнения. В табл. 44 мы не приводим данных по довольно крупной группе гидроэлектростанций, проектируемых на р. Вычегде в пределах Архангельской области, а также на реках Северной Двине и Сухоне. По данным Гидроэнергопроекта (1951), среднегодовая установленная мощность этой группы гидроэлектростанций составляет более 300 тыс. квт с выработкой электроэнергии 1,7 млрд. квт-ч в год.

В связи с тем, что указанные ГЭС территориально тяготеют к Коми АССР, в перспективе может быть целесообразным объединение их с гидроэлектростанциями Коми АССР в единую электроэнергетическую систему. Общая установленная мощность этой системы составит 1,3 млн. квт с выработкой электроэнергии до 6,6 млрд. квт-ч в год.

Наличие столь значительных гидроэнергетических ресурсов в Коми АССР и в сопредельной с ней части Архангельской области позволяет ставить вопрос об организации энергоемких производств, требующих дешевой электроэнергии, например , производства алюминия на базе минерального сырья, добываемого на Кольском полуострове и на Урале.

Электроэнергия, получаемая на гидроэлектростанциях Коми АССР, может быть направлена в единую энергетическую систему с тепловыми электростанциями, работающими на печорских углях, ухтинских природных газах и айювинских горючих сланцах. Помимо электрификации горнодобывающей промышленности, эта единая энергетическая система Коми республики обеспечит электроснабжение сельского хозяйства, лесной промышленности, местной промышленности и железнодорожного транспорта.

Существуют также проектные предположения о соединении энергосистемы Коми АССР с энергосистемой Тюменской области, использующей гидроэнергоресурсы р. Оби.

В условиях социалистического хозяйства объекты гидроэнергетического строительства используются, как известно, в едином комплексе с задачами водного транспорта и орошения. Для Коми АССР строительство крупных ГЭС на Вычегде и Печоре, данные по которым приведены в табл. 44, не только обеспечивает энергетические потребности народного хозяйства, но и значительно улучшает условия лесосплава и судоходства по Печоре, Вычегде и Каме.

На рис. 44 показана схема расположения основных гидроузлов и водохранилищ, которые связывают бассейны Печоры и Вычегды с бассейном Камы.

В результате строительства Усть-Куломского гидроузла на Вычегде, Митрофановского на Печоре и Тюлькинского на Каме будет создана единая воднотранспортная и энергетическая система. Эта система окажет существенное влияние и на орошение земель в засушливых районах Поволжья, так как из бассейна Печоры и Вычегды будет ежегодно перебрасываться в бассейн Каспия 24 км3 воды (15% общего объема стока с территории Коми АССР). Из других проектировок, направленных на улучшение речного транспорта с одновременным использованием гидроэнергии, отметим регулирование р. Усы с созданием Адакского гидроузла. Осуществление этого строительства сделает судоходной р. Воркуту от устья до Воркутского угольного месторождения, что даст возможность в течение четырех месяцев в году вывозить значительную часть добычи угля водным транспортом.

К числу возможных перспективных крупных объектов гидротехнического строительства на территории Коми АССР относится также Печоро-Индигское водное соединение через р. Сулу и систему озер на водоразделе Сула - Индига.

Кроме того, следует упомянуть о возможности водного соединения Печоры с Ижмой через р. Нибель (приток Печоры в районе Митрофановского). Это соединение даст возможность значительно сократить водный путь по Печоре от Троицко-Печорска до Нарьян-Мара. Ухтинская нефть и продукты нефтепереработки получат выход речным транспортом в Баренцево море.

Если обобщить условия стока и данные по водности рек, а также топографические и инженерно-геологические условия строительства гидротехнических сооружений как на крупных, так и на малых реках в отдельных частях Коми республики, то возможно наметить следующие гидроэнергетические районы Коми АССР (рис. 45).

1. Сысольский район, лежащий к югу от границы второго оледенения с относительно ниакими берегами рек, не допускающими строительства высоких плотин.

2. Вычегодский район, расположенный на территории второго оледенения, с неустойчивым гидродинамическим режимом русел.

3. Мезенский относительно хорошо зарегулированный район с благоприятными топографическими и инженерно-геологическими условиями.

4. Тиманский район высокой энергетической плотности и довольно высокой естественной зарегулированности, сочетающийся с весьма благоприятными инженерно-геологическими и топографическими условиями строительства гидротехнических сооружений.

5. Средне-Печорский район, аналогично Вычегодскому району, характеризующийся неустойчивостью русел большинства рек.

6. Уральский район, аналогичный Тиманскому району с благоприятными условиями для строительства ГЭС.

7-8. Нижне-Печорский и Большеземельский районы слабой зарегулированности, малой энергетической плотности и неблагоприятных инженерно-геологических условий.

9. Усинско-Кожвинский район повышенной заболоченности и озерности, неблагоприятный в топографическом и инженерно-геологическом отношении.

10. Средне-Усинский район малой зарегулированности, с наличием узла повышенной энергетической плотности у Адака.

11. Полярно-Уральский район с суровыми климатическими условиями и малой зарегулированностью, хотя и с хорошими топографическими и инженерно-геологическими условиями.

12. Верхне-Усинский район - наиболее слабо зарегулированный в республике, а потому сильно лимитирующий строительство ГЭС.

Рис. 44. Схема расположения гидроузлов и зон затопления водохранилищ Камско-Печорско-Вычегодского водного соединения (по материалам Гипроводтранса, 1937).

Рис. 45. Гидроэнергетическое районирование Коми АССР: 1 - Сысольский район; 2 - Печоро-Вычегодский район древних впадин; 3 - Вычегодский район; 4 - Мезенский район; 5 - Тиманский район; 6 - Средне-Печорский район; 7 - Уральский район; 8 - Нижне-Печорский район; 9 - Большеземельский район; 10 - Усинско-Кожвинский район; 11 - Нижне-Усинский район; 12 - Полярно-Уральский район; 13 - Верхне-Усинский район.

Ввиду того, что большинство указанных гидроэнергетических районов Коми АССР характеризуется преобладанием равнинного рельефа, серьезное экономическое значение в этих условиях приобретают факторы затопления и подтопления. Благодаря относительно малым уклонам рек, кривая подпора водохранилищ распространяется на значительное протяжение. Наряду с этим речные долины в Коми АССР широко разработаны и имеют развитую пойму, занятую ценными сельскохозяйственными угодиями (главным образом лугами). В результате строительства крупных ГЭС неизбежно затопление и подтопление больших площадей лугов, являющихся основной кормовой базой продуктивного животноводства. Компенсация затопляемых лугов суходольными и водораздельными участками несравненно сложнее в условиях Коми АССР, чем в южной и в средней полосах СССР, вследствие почвенных условий. Все эти вопросы, выходящие за рамки настоящей работы, должны подвергаться самому тщательному энергоэкономическому анализу в каждом случае проектирования ГЭС с тем, чтобы не было нанесено ущерба сельскому хозяйству.

В некоторых случаях интересы горнодобывающей промышленности в Коми АССР могут ограничивать строительство гидроузлов. Примером может служить Адакский гидроузел на р. Усе, который при известной высоте напора может вызвать затопление Интинского угольного месторождения. Даже при относительно малой высоте напора влияние гидроузла может сказываться здесь на увеличении водопритоков в горные выработки.