Ala-Syvärin voimalaitos

Ala-Syvärin voimalaitos () on Venäjän Leningradin alueella Svirstroissa sijaitseva ja Syvärillä toimiva vesivoimalaitos, jota operoi TGK-1-yhtiö. Syväri on osa Vienanmeren–Itämeren kanavaa, ja Ala-Syvärin voimalaitoksen kohdalle onkin rakennettu vesiliikennettä varten sulku.
Yleistä.
Voimalaitos sijaitsee 81 kilometriä Syvärin joensuusta ylävirtaan päin. Se on alempi kahdesta Syvärillä sijaitsevasta vesivoimalasta ja se aloitti toimintansa ensimmäisenä vuonna 1933. Voimalaitos on matala ja sen kyky varastoida vettä yläaltaaseensa on pieni eli voimala voi olla pysähdyksissä noin vuorokauden ajan. Voimala toimiikin yhteistyössä yläpuolisen Ylä-Syvärin voimalaitoksen kanssa, jotka rytmittävät veden virtaamaa molemmille sopivaan tahtiin. Tämän vuoksi Ala-Syvärin voimala luokitella jokivoimalaitokseksi.
Pato.
Voimalaitoksen pato on rakennettu poikittain Syvärin jokilaakson yli. Sen betoninen pato on 212 metriä pitkä ja 31 metriä korkea. Siinä ei ole juoksutusluukkuja, vaan se on tyypiltään ylivuotopato. Pato jatkuu betonisen osan molemmilta puolilta maapatoina, joiden kokonaispituus on 1 375 metriä ja enimmäiskorkeus 28 metriä. Yhdessä voimalaitosrakennuksen kanssa tulee padon kokonaispituudeksi yli 1 700 metriä. Rakennuksen vieressä toimii yksikammioinen laivasulku, joka palvelee vesi- ja tavaraliikennettä.
Oikealla rannalla sijaitseva maapato on 1 075 metriä pitkä ja 7,74 metriä korkea. Maapadon juuren leveys on enintään 37,41 metriä ja harjalla eneintään 6 metriä. Maapadon täyteaineena on hiekka, mutta joen rannan läheisyydessä on padon vesisulkuna savimaatäyte. Maapadon osuuden tilavuus on 320 000 kuutiometriä. Kanavan ympärillä oleva pato on 70 metriä pitkä ja 28 metriä korkea. Se on rakennettu laivasulun ja voimalaitoksen väliselle saarelle. Padon vesisulkuna on yhdistelmä betonia ja teräslevyä. Vasemman rannan maapato alkaa laivasulusta ja se on 300 metriä pitkä ja korkeintaan 7,24 metriä korkea. Pohjan leveys on juurella 41 metriä ja harjalla 10 metriä. Tämäkin pato on vesitiivis betonin ja metallilevyjen muodostaman ytimen takia. Padon maa-aineksen tilavuus on 51 000 kuutiometriä.
Betoninen ylivuotopato on suunniteltu vastaanottamaan kevät- ja syystulvien vesimassoja sekä on turvallisuusratkaisu voimalaitoksen pysähtyessä. Pato on tyypiltään gravitaatiopato, joka on 216,1 metriä pitkä, korkeintaan 21,1 metriä korkea ja juurestaan 41,8 metriä leveä. Siihen on käytetty 225 000 kuutiometriä betonia. Pato on rakenteeltaan kaksiosainen, joita erottaa 10 metriä leveä seinämä. Vasemmassa osassa, joka on 87,6 metriä pitkä, on kolme 13,2 metriä leveää ylivuotokanavaa ja yksi 30,9 metriä leveä kanava. Niitä kontrolloi leveä sulku. Oikeassa osuudessa, joka on 118,5 metriä pitkä, on neljä 20,5 metriä leveää ylivuotokanavaa, joita kontrolloivat erilliset portit.
Ylivuotopato on suunniteltu 2 075 m³/s virtaamalle ja se pystyy ohittamaan jopa 2 190 m³/s virtaamia. Ohijuoksutuksen liike-energia kuoletetaan alajuoksulle rakennetulla 38,2 metriä pitkällä betoniseinämällä ja 60 metriä pitkällä betonikuutioista muodostetulla "koskella". Näiden lisäksi on virtaavan veden vaikutuksia vähentäviä muita rakenteita.
Yläallas.
Yläallasta kutsutaan Ala-Syvärin varastoaltaaksi (, ). Pato muodostaa ylävirran puolelle noin 45 kilometriä pitkän ja korkeintaan 1,5 kilometriä leveän patojärven, joka kuitenkin mahtui suureksi osaksi muinaiseen jokilaaksoon. Patoaltaan alle jäi 370 hehtaaria viljelysmaata ja sen alta siirrettiin pois 314 rakennusta. Yläaltaan pinta-ala on 24,4 neliökilometriä ja suurin syvyys 18,5 metriä. Yläaltaan tilavuus on vedenpinnan yläkorkeuden (18,09 metriä mpy.) aikana 111,7 miljoonaa kuutiometriä ja alakorkeuden (15,35 metriä mpy.) aikana 55,3 miljoonaa kuutiometriä. Tämän varastokapasiteetin täyttämiseen kuluu Syvärin keskivirtaaman aikana noin 23 tuntia. Yläaltaan vedenpinnan korkeus on yleensä 17,95 metriä mpy. Voimalalla ei ilmeisesti ole ala-allasta, jolloin käytetty vesi virtaa joen uomassa vain pois.
Vesivoimalaitos.
Voimalaitosrakennus muodostaa osan padosta ja on 129 metriä pitkä, joka rakennettiin kestämään kohonneen veden aiheuttaman paineen. Rakennuksen runko on yhtenäinen betonirakenne, jonka alaosan kautta otetaan vesi sisälle turbiinikerrokseen ja joka purkautuu alavirtaan rakennuksen alta. Rakennuksessa sijaitsevat konehuoneet ja ohjaamo, ja rakennuksen toiminnot on vielä jaettu pääyksiköiden, apuyksiköiden ja huoltotoimintojen osastoihin. Pääyksiköiden edessä on vedenottoaukkojen edessä 348,46 metriä pitkä betoninen jääsuoja. Voimalarakennukseen ja jääsuojaan kului betonia 199 000 kuutiometriä.
Voimalan neljä pääyksikköä muodostuvat kääntyväsiipisestä vesiturbiinista, joiden suunniteltu pudotuskorkeus on 10–11 metriä. Turbiinit muistuttavat toiminnoiltaan Kaplan-turbiinia, joissa vesi johdetaan turbiiniin spiraalikanavaa pitkin ja se otetaan pyörivästä liikkeestä vastaan säädettävillä siivekkeillä. Koneistot 1 ja 2 ovat PL 90-VB-740-turbiineja ja niiden kapasiteetti on 10,5 metrin pudotuskorkeudella 27,5 megawattia. Koneistot 3 ja 4 ovat PL 20/811-V-742-turbiineja, joiden kapasiteetti on 11 metrin pudotuskorkeudella 22,0 megawattia. Silloin kunkin turbiinin läpi virtaa rakennekapasiteetin ilmoittama 290 m³/s vettä. Koneiston 4 kapasiteetti kerrotaan myös olevan 16 megawattia. Turbiinit pyörittävät SV 900/170-80-generaattoreita, joiden maksimikapasiteetti on 30 megawattia. Voimalassa alusta alkaen toimineet kaksi 1 megawatin apuyksiköt on myöhemmin purettu pois. Voimalan kokonaiskapasiteetti olisi näillä tiedoilla 99 megawattia, mutta sitä on nostettu 109,1 megawattin. Tässä ei ole tietoa parannettujen koneistojen kapasiteeteistä. Voimalan vuosituotanto on keskimäärin 515 gigawattituntia. Sähkögeneraattorit tuottavat 10,5 kilovoltin jännitettä, joka nostetaan muuntajakentällä valtakunnan verkkoon 220 kilovoltin jännitteeseen ja paikalliseen verkkoon 35 kilovoltin jännitteeseen.
Sulku.
Syväri toimii keskeisenä osana Luoteis-Venäjän sisäisen vesiliikenteen vesistöreittinä. Volgan–Itämeren vesitie, joka alkaa Suomenlahdelta, nousee Nevaa ylös Laatokkaan, jatkaa Syvärin kautta Ääniselle, yhdistää Itämeren Volgan vesistöalueeseen. Ääniseltä on myös yhteys pohjoiseen Vienanmereen Vienanmeren–Itämeren kanavan kautta.
Voimalaitoksen ohittamiseksi on sen rinnalle rakennettu kaksiporttinen sulku. Sulun pituus on 200 metriä ja leveys 21 metriä. Sulkuun kuuluu sekä yläviran että alavirran puolella noin kilometrin pituinen lähestymiskanava. Sulkuun otettava vesi otetaan sivuilta ja vesi lasketaan pois alavirtaan lähestymiskanavan sivulle. Sulun rakentamiseen on kulunut 157 000 kuutiometriä betonia. Sulun kammion täyttö- ja tyhjennysajat ovat 8,5 minuuttia. Sulun omistaa ja sitä hallinnoi eri yhtiö, kuin vesivoimalaitosta.
Historiaa.
Voimalaitosta rakennettiin vuosina 1927–1935 ja rakentamisessa tuotti vaikeuksia tehdä kestävä perusta saviseen maaperään. Voimalaitos jäi suomalaisten ja neuvostoliittolaisten rintamien väliin vuonna 1941 ja suomalaiset räjäyttivät sen patorakenteita. Voimala kunnostettiin vuoteen 1948 mennessä, jonka jälkeen se on ollut toiminnassa.
Kun voimalaitos toimi Syvärillä yksinään, oli sen nimi suomeksi käännettynä Syvärin voimalaitos ( ). Sen toiminnassa ei aluksi tarvinnut huomioida vedentulon sääntelyä, sillä se sijaitsi Syvärin keskijuoksulla. Vuonna 1936 alettiin rakentamaan Ylä-Syvärin voimalaitosta, joka aloitti vesivoiman tuotannon vuonna 1952. Vuonna 1955 alettiin voimaloita käyttämään koordinoidusti yhdessä niin, että Ylä-Syvärin voimalalla säännösteltiin Äänisen vedenpintaa ja Ala-Syvärin voimalalla säännösteltiin voimaloiden välistä osuutta.
Ala-Syvärin voimalaitos on nimetty Genrih Graftion mukaan, joka ansioitui Neuvostoliiton varhaisessa vesivoimateollisuuden rakentamisessa.