Оценка технического состояния гидротехнических сооружений Волго-Каспийского канала

UDC 627.25
Publication date: 07.01.2019
International Journal of Professional Science № 1-2019

Оценка технического состояния гидротехнических сооружений Волго-Каспийского канала

ASSESSMENT OF THE TECHNICAL CONDITION OF HYDRAULIC STRUCTURES OF THE VOLGA-CASPIAN CANAL

Дралина Анна Сергеевна
Научный руководитель - Шелестова Наталья Алексеевна

1. магистрант, инженерно - мелиоративного факультета
Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт Донской ГАУ
г. Новочеркасск, Российская Федерация
2. к. т. н., профессор кафедры «Гидротехническое строительство»
Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт Донской ГАУ


Dralina Anna Sergeevna
Scientific adviser: Shelestova Natalya Alekseevna
1. Master degree student engineering-meliorative faculty,
Novocherkassk Engineering and Reclamation Institute of the Don Agrarian State University,
Novocherkassk, Russian Federation
2. Ph.D., professor of the department "Hydraulic engineering construction"
Novocherkassk Engineering and Reclamation Institute of the Don Agrarian State University,
Novocherkassk, Russian Federation
Аннотация: Дана оценка технического состояния гидротехнических сооружений, расположенных на реке Бахтемир по судовому ходу Волго – Каспийского судоходного канала (ВКМСК). Цель работы: Дать оценку технического состояния гидротехнических сооружений, расположенных на рукаве Бахтемир по судовому ходу Волго - Каспийского канала. Установить степень повреждения ГТС, не приведут ли они к возникновению чрезвычайных ситуаций при эксплуатации канала.

Abstract: An assessment of the technical condition of hydraulic structures located on the Bakhtemir river along the course of the Volga-Caspian shipping canal (VKMSK) is given. Purpose of the work: To assess the technical condition of hydraulic structures located on the Bakhtemir arm along the ship's route of the Volga - Caspian canal. Determine the degree of damage to the GTS, whether they will lead to emergencies during the operation of the channel.
Ключевые слова: судоходство, реконструкция, причал, водозабор, канал, гидротехнические сооружения, безопасность, водовыпуск.

Keywords: shipping, reconstruction, berth, water intake, canal, hydraulic structures, safety, water outlet.


Волго-Каспийский морской судоходный канал  является одним из крупнейших гидротехнических сооружений в мировом масштабе. Общая протяжённость ВКМСК составляет 188 км, из них морская часть составляет 102 км, речная часть – 86 км. ВКМСК играет роль связующего звена и единой глубоководной магистрали из Каспийского моря в Азово-Черноморский, Балтийский и Северный бассейны через порты Оля и Астрахань.

На берегах рукава Бахтемир по судовому ходу канала расположены гидротехнические сооружения (причалы, водозаборы и водовыпуски) различного типа, назначения и состояния. Кроме стационарных причалов и водозаборных сооружений  на канале обустроен ряд самодельных причальных и берегоукрепительных сооружений.

В работе использовались материалы исследований  лаборатории технического обоснования проектов рыбопропускных и рыбозащитных комплексов Новочеркасского инженерно – мелиоративного института и проектно – изыскательского и научно – исследовательского института морского транспорта [1-3].

На реке Волга расположено около 2000 водозаборов различного назначения, производительности и конструкции. На рукаве Бахтемир   было произведено обследование водозаборых сооружений на   предмет их паспортизации:  установления эффективности  работы рыбозащитных устройств, устраиваемых на всасывающих оголовках, аванкамерах и подводящих каналах.

В одних случаях осуществлено техническое описание и обследование объектов, в других – изучение гидравлических и технических условий работы водозабора и РЗУ, в-третьих, проведение всего комплекса гидравлико-биологических исследований с оценкой функциональной эффективности рыбозащитного устройства.  Исследования позволили усовершенствовать методику натурного эксперимента, а полученные результаты явились основой для совершенствования существующих и разработки новых конструкций РЗУ.

Результаты обследования водозаборов приведены в табл.1

В районе населённого пункта Икряное расположено несколько водозаборов (рис. 1).  Выносные конструкции водозабора выполнены в виде металлических эстакад (см. рис. 1а).


Рисунок 1 – Водозаборы у н.п. Икряное

Таблица 1

Паспортные данные водозаборов, расположенных на рукаве Бахтемир

 

Местоположение

Назначение и время

суточной

работы

Питание

водозабора

Гидрологические условия водоотбора Количество высасывающих труб, шт. Расход одного насоса (м3/с) Наличие РЗУ Защищаемая молодь рыб, мм
Рук. Бахтемир.  СПК «Колхоз им. Кирова» Мелиорация, рыбоводство.  12 часов Из реки Вынесена на поток 3 0,166 нет 5-6
Рук. Бахтемир. СПК «Колхоз Каспий» Мелиорация, рыбоводство.  24 часа Из реки Вынесена на поток 6 0,375 Рыбозаградитель кассетный 5-6
Рук. Бахтемир,

н.п. Икряное

Рыбоводство. 12 часов Из реки Береговая 2 0,375 СРЗ 5-6
Рук. Бахтемир, н.п. Сергиевка Рыбоводство. 24 часа Из реки Вынесена на поток 4 0,5 РК 5-6
Рук. Бахтемир,  н. п. «Икряное»   (рис.1) Рыбоводство.  24 часа Из реки Плавучая НС. Вынесена на поток 5 0,5 СРЗ 5-6
Рук. Бахтемир, Воложский экспериментальный рыбоводный завод Рыбоводство. 24 часа Из реки Береговая 2 0,35 РК 5-6
Рук. Бахтемир,  СПК «Большевик» Мелиорация.   12 часов Из реки Вынесено на поток 3 0,375 труба с нарезными щелями 6-8
Рук. Бахтемир,  в районе «Бахтемировского колена» Мелиорация.  12 часов Из реки Вынесено на поток 3 0,375 РК 7-10
Рук. Бахтемир,   Бертюльский осетровый рыбоводный завод Рыбоводство.  24 часа Из реки Вынесено на поток 4 0,5 РОП — 500 7-10

 

 

Возле н.п. Красные Баррикады находятся насосная станция (рис. 2) и причал эстакадного типа на железобетонных сваях (рис. 3).

 


На начальном участке судового хода много разрушенных причалов и берегоукреплений (рис. 4)

Овощной причал, находящийся на 9,2 км Волго-Каспийского канала представляет собой причал типа «Больверк» из металлического шпунта. Грузовой причал ( 9,6 км судового хода) выполнен в виде эстакады на металлических трубосваях (рис.5).

Грузовой причал, находящийся на 14,3 км Волго-Каспийского канала, выполнен из железобетонных свай и железобетонного верхнего строения (см. рис.5.в). На причале отсутствуют отбойные устройства, а так же имеются сколы бетона верхнего строения.

Далее на 17,2 км Волго-Каспийского канала в н.п. «Икряное» расположена набережная из железобетонного шпунта (рис. 6).  Значительных и критических дефектов сооружение не имеет, состояние – удовлетворительное.

На 20 км канала расположены два причала, находящихся в ведении ФГУП «КаспНИРХ» ( рисунок 7). Причалы предназначены для отстоя рыболовных судов, представлены в виде эстакады из металлических свай и понтонного причала. Конструкции имеют значительный физический износ.

Рисунок 7. Причалы ФГУП «КаспНИРХ»

 

Причал эстакадного типа —  на металлических трубчатых сваях с железобетонным верхним строением. В целом, состояние причала удовлетворительное.

С 67 км начинается Морской торговый порт Оля. В настоящее время в порту функционируют 5 причалов и еще 3 должны быть введены в  эксплуатацию в ближайшее время.

Таблица 2

Терминал генеральных грузов (причалы №1-3)

Номер причала Описание причалов
№ 1 Причал построен в 1997 году, для переработки генгрузов, металла и контейнеров.

Отметки кордона – -23,50 м, дна – -31,50 м. Причал обеспечивает прием судов с осадкой до 4,2 м. Длина причала 1 очереди 178,5 м, ширина 110 м.

Состояние причала работоспособное, имеется уменьшение глубины у причала на 0,5 м и локальные переуглубления на 1,0-2,0 м.

   
№ 2 Причал сдан в эксплуатацию в 2000 году для приема судов типа «Кристина».

Состояние причала работоспособное, имеются локальные переуглубления дна у причала на 1,5 – 2,0 м.

№ 3 Причал построен в 2003 году для переработки крупнотоннажных контейнеров. Отметки кордона -23,50 м, дна -32,00 м. Причал обеспечивает прием судов с осадкой 4,5 м. Длина причала 144,4 м, ширина 110 м. Состояние причала работоспособное.

 

Таблица 3

Терминал накатных грузов (причалы № 4-5)

№ причала Описание причалов
№ 4 Назначение сооружения – перевалка накатных  и генеральных грузов. Год постройки – 2009 г.

Основные размеры причала: длина причала – 180,00 м, ширина – 20,0 м, проектная глубина – 6,00 м, отметка кордона причала в БС – «минус» 23,50 м, отметка дна в БС – «минус» 32,80 м.

Состояние причала работоспособное, присутствуют локальные уменьшения проектной глубины до 0,9 м.

№ 5 Назначение сооружения – перевалка накатных (автопаромных) и генеральных грузов. Год постройки – 2010 г.

Основные размеры причала: длина причала – 145,00 м, длина открылка – 25,00 м, ширина – 25,00 м, проектная глубина – 6,20 м, отметка кордона причала в БС – «минус» 23,50 м, отметка дна в БС – «минус» 32,80 м. Состояние причала работоспособное, зафиксировано уменьшение проектной глубины на величину до 1,2 м на участке в конце причала и переуглубление на 0,5 – 1,3 м в начале причала.

В настоящее время в порту идет строительство базы портофлота (причалы №10), и терминала универсальных причалов (причалы №6-7), контейнерного терминала (причалы №8-9).


Рисунок 8 . Причалы порта Оля: а) причалы № 10, б) причал № 7,

в) причал № 8, г) причал № 9

 

В морской части ВКМСК, на 116,7 км канала, на повороте, за левой восточной бровкой находится «Искусственный остров», который является навигационным опознавательным знаком (рис. 9).

На острове находится причал для швартовки маломерных судов (см. рис. 9 б).

Конструкция причала – пирс эстакадного типа на металлических сваях, забитых в один ряд с металлической надстройкой.

Рисунок 9. ГТС о. Искусственный, а – навигационный опознавательный знак; б – причал

 

Дальше по каналу находятся только небольшие причалы эстакадного типа рыболовецких баз. По левому берегу возведен причал из металлического трубошпунта. Верхнее строение причала представляет собой металлическую трубу, наваренную на шпунт.

На тоне «Фрунзенская» находится причальное сооружение в виде эстакады на металлических сваях. Далее по течению находится пост «Морская яма» (см. рис. 10). Для стоянки маломерных судов там сооружено деревянное строение.

Рисунок 10. Тоня Фрунзенская, а. – причал; б — пост «Морская яма»

 

Выводы:

– все гидротехнические сооружения на берегах канала должны иметь паспорт и эксплуатационные документы, подтверждающие годность их к эксплуатации, извещения о необходимости проведения ремонтных работ, заключения о техническом состоянии и декларации готовности к эксплуатации. В случае несоответствия установленным нормам, их эксплуатации должна быть запрещена;

– причальные сооружения, расположенные вне порта Оля по берегам канала находятся в неудовлетворительном состоянии и требуют ремонта или реконструкции. Ненадлежащее состояние вышеуказанных объектов выявлено в следующих населенных пунктах: Бахтемир, Икряное, Ниновка, Троицкое, Трудфронт, Сергиевка и др.;

– требуют реконструкции и водозаборные сооружения. Технические характеристики рыбозащитных сооружений устарели и требуется обновления более современными конструкциями.

References

1. Русанов Н.В., Бухарицин П.И., Беззубиков Л.Г. Волго-Каспийский морской судоходный канал – современное состояние проблемы и пути их решения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. – 871 с.
2. Бухарицин П. И. Задачи обеспечения гидрометеорологической безопасности в бассейне Нижней Волги и Северного Каспия / П. И. Бухарицин // Всерос. науч.-практ. конф. «Водные ресурсы Волги: настоящее и будущее, проблемы управления» – Астрахань, 2007. – 230 с.
3. Михеев, П.А. Исследование, эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений [Текст] : курс лекций для слушателей доп. проф. образоват. программы "Гидротехн. стр-во" / П. А. Михеев, Н. А. Шелестова ; Новочерк. гос. мелиор. акад. - Новочеркасск, 2012. – 147 с.
4. Бурдин Е. А. История гидротехнического строительства в Поволжье (XVI–XX вв.) / Е. А. Бурдин // Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова – Ульяновск, 2013. – 140 с.
5. Горлова А.А., Иваненко А.Н., Иваненко Н.А., Макаров К.Н., Макаров Н.К., Тлявлин Р.Н., Пересыпкин Е.Н., Чеботарев А.Г. Некоторые вопросы проектирования морских гидротехнических сооружений / А.А. Горлова, А.Н. Иваненко, Н.А. Иваненко, К.Н. Макаров, Н.К. Макаров, Р.Н. Тлявлин, Е.Н. Пересыпкин, А.Г. Чеботарев // Сочинский государственный университет – Сочи, 2015. – 230 с.
6. Попов Н.Ф., Сапунов Г.И. Состояние водных путей волго-каспийского региона / Н.Ф. Попов, Г.И. Сапунов // Вестник волжской государственной академии водного транспорта / Волжский государственный университет водного транспорта – Нижний Новгород, 2013. – 199-206с.
7. Новиков В.И., Бухарицин, П.И. Влияние гидро­метеорологических факторов на работу портовых комплексов Астраханской области [Текст] / В.И. Новиков, П.И. Бухарицин //Вестник Астраханского го­сударственного технического университета. Серия: Морская техника и технология – 2009. – 73-81 с.
8. Новиков В.И., Бухарицин П. И. Особенности работы портовых комплексов астраханской области в различных гидрометеорологических условиях / В.И. Новиков, П. И. Бухарицин // Геология, география и глобальная энергия / Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" – Астрахань, – 2010. – 57-61 с.
9. Бабич Д.Б., Иванов В.В., Коротаев В.Н. Современное состояние и проблемы реконструкции волго-каспийского морского судоходного канала / Д.Б. Бабич, В.В. Иванов, В.Н. Коротаев // Двадцать девятое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов / Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова – Ульяновск, 2014. – 47-49 с.