Каскад водохранилищ на Волге неспециалисту представляется неким губителем великой реки. Для опасений за судьбу Волги, конечно, есть объективные причины, но в какой степени они зависят от существующей системы регулирования стока, а попросту говоря, от созданных водохранилищ?

Как и подавляющее большинство российских рек (исключение составляют лишь северокавказские и дальневосточные реки), в естественных условиях основное питание Волга получает за счет таяния снега в период весеннего половодья. За три весенних месяца на Волге и подавляющем большинстве ее притоков проходит 60-65% годового стока. Затем обычно наступает летне-осенняя межень, когда расходы в реке уменьшаются по сравнению с половодьем в десятки раз. Затем, в период осенних дождей, водность рек Волжского бассейна и самой Волги вновь возрастает, но не надолго. Вместе с ледоставом река засыпает - наступает зимняя межень, подпитка идет только от подземных вод.

Среднегодовой сток Волги, определенный за многолетний период (регулярные наблюдения за стоком начались с 1881г.), составляет около 250 км3, тогда как в маловодные годы сток снижается до 162 км3, как это было в крайне засушливом 1921г., или поднимается до 382 км3, как это было в катастрофически многоводном 1926г.

Еще больший размах имеют внутригодовые колебания водности (расходы) Волги. В 1926г. в районе Волгограда был зафиксирован максимальный расход воды, достигший 59000 м3/с. В летнюю межень эти расходы падали до 2000 м3/с, а в зимнюю межень даже до 700-800 м3/с, как это было, например, в 1939г., когда 12 декабря был зафиксирован абсолютный минимум - 525 м3/с. Вот эти колебания водности, естественная изменчивость стока и требуют "поправить" природу даже на такой многоводной реке, как Волга.

Подобно пути "из варяг в греки", проходившего по Днепру через Киевскую Русь, Волга стала важнейшим транспортным путем Государства Российского. Петр I положил начало реконструкции Волги, соединив ее верховья с водными путями Балтийского склона. Усиление транспортного значения Волги очень скоро выявило недостаточность естественного летнего стока Волги для прогрессирующего судоходства. В естественном состоянии в летнюю межень на всем протяжении реки от Твери до Астрахани образовывались сотни маловодных перекатов, при этом на некоторых глубина падала до 0,5м и ниже. С появлением на Волге пароходов (в 40-х годах XIX в.) положение еще более осложнилось: выше Рыбинска в маловодные годы крупные суда вообще не могли ходить.

К середине XIX столетия стало очевидным, что без регулирования стока водохранилищами улучшить условия судоходства на Верхней Волге невозможно. Именно тогда, в 1843г., был построен Верхневолжский бейшлот - плотина, повысившая уровень четырех верхневолжских озер - Волго, Веслуг, Стерж и Пено, создавая таким образом запас воды во время весеннего половодья, чтобы срабатывать его в период летней межени.

По существу в 1843г. на Волге было создано первое регулирующее речной сток водохранилище, по тогдашним меркам очень большое (его полезный объем составлял около 385 млн м3). Сработка этого объема в период судоходства позволяла повышать глубины в створе у Твери более чем на 25см, а вместе с Заводским водохранилищем, входящим в состав Вышневолоцкой системы, глубины у Твери повышались более чем на полметра. Так на Верхней Волге впервые была решена проблема водного транспорта.

Однако по мере развития торгово-экономической деятельности во второй половине XIX столетия увеличивающийся грузооборот по Волге требовал всё больших глубин и на нижележащих участках реки. В Рыбинске в этот период сосредоточилась вся хлебная торговля Поволжья, Нижегородская ярмарка привлекала к себе большегрузные суда, идущие снизу, а многочисленные мели не позволяли использовать на полную мощность их возможности. Так, летом 1891-го маловодного года грузовое движение через знаменитый Урановский перекат было приостановлено вовсе, за несколько дней там скопилось более 300 грузовых судов.

Стало ясно, что без шлюзования, т. е. без регулирования стока водохранилищами, транспортную проблему Волги не решить. Вместе с тем появление гидротурбин подталкивало к созданию комплексных гидроузлов, обеспечивающих как требуемые гидрологические условия для судоходства, так и гидростатические условия для производства электроэнергии.

С 1909г. в России началась разработка планов создания глубоководной транспортной сети Европейской части страны, где Волге придавалось первостепенное значение, и не только как водно-транспортной артерии, но также и как источнику дешевой электрической энергии. Уже тогда было ясно, что Волга обладает большим энергетическим потенциалом. Перепад высот по течению реки от Углича до Астрахани превышает 100 м, а среднемноголетний расход воды в замыкающем створе составляет около 8000 м3/с. Было подсчитано, учитывая, естественно, Каму и другие крупные реки бассейна Волги, что ее энергетический потенциал составляет около 30 млрд кВтч в год! Цифра для того времени фантастическая, но вполне реальная. (Современный Волжско-Камский каскад гидроэлектростанций в среднем за многолетие вырабатывает около 36 млрд кВтч в год, а установленная мощность его ГЭС превышает 11 млн кВт.)

Таким образом, энергетическая оценка Волжского потока, основы плана "социалистической реконструкции Волги" и создания "Волжской электропроводной транспортной магистрали", были подготовлены еще до Октябрьской революции, и только первая мировая война, революция и разруха не позволили приступить к реализации планов "шлюзования" Волги и начать строительство гидроэлектростанций.

На сессии Академии наук СССР "Проблемы Волго-Каспия" (1933г.) были предложены научные обоснования (подготовленные еще до Октябрьской революции) преобразования реки Волги в водно-ресурсную систему, которая функционирует сегодня. Более того, эта сессия определила долгосрочный план освоения всех природных ресурсов Волжско-Каспийского региона, который включал "дополнительное питание Волжского бассейна из соседних многоводных речных систем" (Дон, Онега, Сухона, Вычегда и Печора). На сессии наряду с водными проблемами одновременно решались вопросы энергетики и гидротехники, сельского хозяйства, геологии, рыбного хозяйства - практически все вопросы развития народного хозяйства этого региона. Предусматривались создание глубоководной магистрали, производство дешевой электроэнергии и борьба с засухой с помощью орошения, плюс переброска стока северных рек для компенсации изъятия стока Волги.

Центральным звеном созданной водно-ресурсной системы является Волжско-Камский каскад гидроузлов с водохранилищами, позволяющий выполнить возложенные на него функции: энергетические, транспортные, водоснабженческие, ирригационные и др. *.

В водохранилищах Волжско-Камского каскада накоплено 165 км3 воды. Это примерно 65% среднегодового стока Волги. Но полностью эта накопленная вода никогда не используется. В работе находится только часть этого объема, именуемого полезным. На Волге полезный объем водохранилищ, практически ежегодно заполняемых в период весеннего половодья, и срабатываемый в период летней межени для нужд речного транспорта и в период зимней межени для выработки электроэнергии на ГЭС, оценивается величиной порядка 80 км3.

Что же еще дает регулирование стока и создание ГЭС на Волге? Начиная с 1937г., когда была пущена первая Иваньковская ГЭС, и по 1999г. гидростанциями каскада было выработано почти 1500 млрд кВт.ч электроэнергии. Это позволило не только сэкономить 525 млн т органического топлива. Поэтому не следует забывать, что Волжско-Камский каскад, как и всё на свете, имеет две стороны и приводит как к экологическим потерям, так и к экологическому выигрышу, являясь безопасным производителем электроэнергии.

На Волге и Каме в результате сооружения каскада водохранилищ создана глубоководная (гарантированная глубина 4м) воднотранспортная магистраль. Общая длина Волжско-Камских водохранилищ составляет около 3500 км, в том числе по створу Волги 2500 км. В свободном, не зарегулированном состоянии остался лишь участок Волги ниже Волгоградской плотины, судоходные глубины на котором в межень регулируются попусками из водохранилищ.

Волжско-Камский каскад гидростанций

Объединение гидроузлов в каскады увеличивает эффективность использования водных ресурсов. Крупнейшими в стране являются Волжско-Камский и Ангаро-Енисейский каскады ГЭС. Каскад гидроузлов на Волге и Каме занимает особое место в российской энергосистеме и включает в себя 11 гидроэлектростанций, которые вырабатывают около 20% электроэнергии, производимой российскими ГЭС. Из них 8 расположены на Волге (Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Нижегородская, Чебоксарская, Жигулевская, Саратовская, Волжская) и 3 на Каме (Камская, Воткинская, Нижнекамская). Девять из них в период с 2002 по 2005гг. перешли под управление единой компании, и в настоящее время являются филиалами крупнейшей в России генерирующей компании – ОАО «РусГидро»:
    (перечень с верховий Волги) -:
   - Угличская ГЭС и Рыбинская ГЭС (образуют каскад Верхневолжских ГЭС) Ярославская обл.
   - Нижегородская ГЭС (г.Заволжье)
   - Чебоксарская ГЭС (г. Новочебоксарск, Чувашия)
   - Жигулевская ГЭС (г.Жигулевск Самарская обл.)
   - Саратовская ГЭС (г.Балаково Саратовская обл.)
   - Волжская ГЭС (г.Волжский Волгоградская обл.)
    (с верховий Камы)
   - Камская ГЭС (г.Пермь)
   - Воткинская ГЭС (г.Чайковский Пермская обл.)
   Суммарная установленная мощность этих станций – свыше 10 гигаватт. Среднегодовая выработка электроэнергии - свыше 36,69 млрд. кВтч.

Именно сооружение мощных ГЭС Волжско-Камского каскада и дальних линий электропередачи 400–500 кВ сыграло решающую роль в формировании ЕЭС европейской части СССР. В декабре 1956г. была введена в строй первая цепь ЛЭП Куйбышев– Москва, что позволило объединить энергосистемы Центра и Средней Волги. Объединением на параллельную работу энергосистем различных зон страны было положено начало формированию Единой энергетической системы СССР.