CC BY
31TECHNOLOGY, ENGINEERING
UDC 627.25
Dralina A.S., Shelestova N.A. Assessment of the technical condition of hydraulic structures of the Volga-Caspian canal
Оценка технического состояния гидротехнических сооружений Волго-Каспийского канала
Dralina Anna Sergeevna
Master degree student engineering-meliorative faculty, Novocherkassk Engineering and Reclamation Institute of the Don Agrarian State University,
Novocherkassk, Russian Federation Scientific adviser: Shelestova Natalya Alekseevna Ph.D., professor of the department "Hydraulic engineering construction" Novocherkassk Engineering and Reclamation Institute of the Don Agrarian State University,
Novocherkassk, Russian Federation Дралина Анна Сергеевна, магистрант, инженерно - мелиоративного факультета Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт Донской ГАУ
г. Новочеркасск, Российская Федерация Научный руководитель Шелестова Наталья Алексеевна, к. т. н., профессор кафедры «Гидротехническое строительство» Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт Донской ГАУ
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.
Keywords: shipping, reconstruction, berth, water intake, canal, hydraulic structures, safety, water outlet.
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.
Ключевые слова: судоходство, реконструкция, причал, водозабор, канал, гидротехнические сооружения, безопасность, водовыпуск.
Рецензент: Сагитов Рамиль Фаргатович, кандидат технических наук, доцент, заместитель директора по научной работе в ООО «Научно-исследовательский и проектный институт экологических проблем», г.
Оренбург
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).
а. б.
Рисунок 1. Водозаборы у н.п. Икряное
Таблица 1
Паспортные данные водозаборов, расположенных на рукаве Бахтемир
Назначение Питание Гидрологические Количество Расход Наличие РЗУ Защищаема
Местоположение и время водозабо условия высасываю одного я молодь
суточной работы ра водоотбора щих труб, шт. насоса (м3/ с) рыб, мм
Рук. Бахтемир. Мелиораци Из реки Вынесена на 3 0,166 нет 5-6
СПК «Колхоз им. я, поток
Кирова» рыбоводств о. 12 часов
Рук. Бахтемир. Мелиораци Из реки Вынесена на 6 0,375 'ыбозаградител 5-6
СПК «Колхоз я, поток ь кассетный
Каспий» рыбоводств о. 24 часа
Рук. Бахтемир, Рыбоводств Из реки Береговая 2 0,375 СРЗ 5-6
н.п. Икряное о. 12 часов
Рук. Бахтемир, Рыбоводств Из реки Вынесена на 4 0,5 РК 5-6
н.п. Сергиевка о. 24 часа поток
Рук. Бахтемир, н. Рыбоводств Из реки Плавучая НС. 5 0,5 СРЗ 5-6
п. «Икряное» о. 24 часа Вынесена на
(рис.1) поток
Рук. Бахтемир, Рыбоводств 1з реки Береговая 2 0,35 РК 5-6
Воложский о. 24 часа
экспериментальн ый рыбоводный
завод
Рук. Бахтемир, Мелиораци Из реки Вынесено на 3 0,375 труба с 6-8
СПК «Большевик» я. 12 часов поток нарезными щелями
Рук. Бахтемир, в Мелиораци Из реки Вынесено на 3 0,375 РК 7-10
районе я. 12 часов поток
«Бахтемировского
колена»
Рук. Бахтемир, Рыбоводств Из реки Вынесено на 4 0,5 РОП- 500 7-10
Бертюльский о. 24 часа поток
осетровый рыбоводный
завод
Возле н.п. Красные Баррикады находятся насосная станция (рис. 2) и причал эстакадного типа на железобетонных сваях (рис. 3).
Рисунок 2. Насосная станция, Рисунок 3. Причал эстакадного типа
н.п. Красные Баррикады у н.п. Красные Баррикады
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).
а. б. в.
Рисунок 4. Красные Баррикады: а) разрушенный причал, б) размыв берега, в) разрушенное
берегоукрепление
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.
a. 6. b.
Рисунок 5. Овощной причал (а), грузовые причалы (б, в)
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.
а. б.
Рисунок 6. Гидротехнические сооружения в н.п. «Икряное»: а) набережная в н.п. «Икряное»,
б)причал в пос. «Икряное»
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).
а.
в.
б.
ИИМШЁШ^'х ¡¡ЯГ liMltt
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.
а. б.
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 (ХУ1-ХХ 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.
