Предложения по достижению необходимых габаритов на участках внутренних водных путей (ВВП)

Журнал Гидротехника XXI век №3 декабрь 2010г

Журнал Речной транспорт №1 2010г

Обеспечение безопасных условий судоходства и максимальное использование провозной способности транспортного флота имеет большое значение для развития отрасли водного транспорта в частности и экономики государства в целом.

Ребковец А. В.
генеральный директор ЗАО «Ленгипроречтранс»

Одной из задач, поставленных в подпрограмме «Внутренний водный транспорт» Федеральной целевой программы (ФЦП) «Развитие транспортной системы Российской Федерации (2010 — 2015 годы)», является устранение участков, лимитирующих пропускную способность ЕГС.

Пропускная способность ограничивается прежде всего габаритами пути, в том числе глубинами на участках Волго-Балта, на реках Кама, Волга, Дон и ряде других.

Ограничения по габаритам водных путей приводят к простоям флота в ожидании необходимых глубин, использованию его с недогрузом, а также (из-за пропуска судов на участках с односторонним движением) к увеличению времени доставки и, как следствие, к финансовым потерям судоходных компаний, снижению безопасности условий плавания.

В перспективе, с учетом прогнозируемого роста объема перевозок, негативное влияние недостаточности габаритов пути на работу водного транспорта будет только увеличиваться. Данные обстоятельства приводят к тому, что грузы стремительно «уходят» с самого дешевого вида транспорта — речного — на другие виды транспорта.

Востребованные работы

В рамках указанной ФЦП ЗАО «Ленгипроречтранс» выполнило ряд научноисследовательских и проектных работ, направленных на восстановление требуемых габаритов по лимитирующим участкам ЕГС. Так, актуальность, целесообразность и техническая возможность достижения необходимых габаритов пути, в частности, на Нижнем Дону и Нижней Волге, доказана результатами проведенной в 2009 г. по заданию Федерального агентства морского и речного транспорта научно-исследовательских работ (НИР) по темам «Разработка научно обоснованных предложений по обеспечению гарантированной глубины 400 см на участке р. Дон от Волгодонска до устья» и «Разработка научно-обоснованных предложений по обеспечению гарантированной глубины 400 см на участке р. Волга от Волгограда до п. Стрелецкое».

Волго-Донской водный путь является важнейшим маршрутом международного значения (Азовское море — река Дон — Волго-Донской канал — река Волга), обеспечивающим перевозки грузов между странами Балтийского, Каспийского, АзовоЧерноморского и Средиземноморского бассейнов. При этом особое значение имеет возможность освоения грузопотоков Большого европейского воднотранспортного кольца протяженностью 10 тыс. км (рис. 1).

ЕГС Европейской части России  в системе Большого  воднотранспортного кольца

Рис. 1. ЕГС Европейской части России в системе Большого воднотранспортного кольца (желтым цветом выделен реконструируемый участок пути

Транзитный проход (по Волге, ВолгоДонскому каналу, Дону, Азовскому и Черному морям и далее по Дунаю, Майну и Рейну до Северного и Балтийских морей с выходом на Волго-Балтийский канал) дает реальные перспективы интеграции ВВП России для развития торговых связей с европейскими странами в прямом водном сообщении.

В соответствии с Женевским Европейским соглашением от 19 января 1996 г., подписанным 17 государствами, вся ЕГС Европейской части России включена в состав важнейших ВВП международного значения. В связи с этим выполненная институтом «Ленгипроречтранс» НИР соответствует концепции развития внутреннего водного транспорта (ВВТ) России, в том числе и задаче подготовки ВВП к открытию для захода иностранных судов.

ВВП юга России являются важной составляющей транспортного комплекса страны, поскольку именно в этом регионе сложилась довольно разветвленная и высокоэффективная водная транспортная инфраструктура, включающая основные морские порты и широкую сеть крупных грузовых речных портов в Волго-Донском бассейне, основная часть которых обслуживает как внутренние, так и международные перевозки.

Нижняя Волга

Проведенный в процессе исследования анализ современного состояния судоходных условий р. Волги от Волгограда до п. Стрелецкое показал, что самым затруднительным для судоходства участком на Нижней Волге является Саралевский водный узел, габариты водного пути которого лимитируют как по глубине, так и в значительной степени по радиусу закругления судового хода.

Для прохождения Саралевского водного узла судовые составы из барж вынуждены делать распаузку и проводить каждую баржу по отдельности. При этом из-за недостаточных габаритов существует постоянная угроза безопасности судоходства с возможными серьезными экологическими последствиями. Эта угроза будет возрастать по мере увеличения грузоперевозок на Нижней Волге.

Масштабы Волги на рассматриваемом участке (относительно сложная морфодинамика речного русла), а также ее особое рыбохозяйственное значение определяют сложность кардинального решения задачи достижения заданных габаритов и обеспечения устойчивости судового хода. В этих условиях инженерное регулирование и стабилизация русла и, соответственно, судового хода представляются весьма ограниченными, к тому же экономически нецелесообразными. Поэтому, очевидно, основной способ — оптимальное приспособление судового хода на затруднительных участках к естественной морфодинамике русла традиционным путем корректировки и переноса судоходной трассы из одного рукава русла в другой.

Расчеты показали, что требуемые габариты пути для рассматриваемого участка реки составляют: глубина — 4 м, ширина — 100 м, радиус закругления — 1000 м от расчетных уровней воды обеспеченности 99%.

Согласно проведенным исследованиям, достижение глубины в 4 м на Нижней Волге не представляет особой сложности. Для этого необходимо лишь решить проблему Сараевского водного узла, который служит препятствием для судоходства и требует поддержания современных гарантированных глубин путем выполнения каждую навигацию большого объема дноуглубительных работ, а также обеспечения в дальнейшем необходимого финансирования дноуглубительных работ.

Нижний Дон

На Нижнем Дону от Волгодонска до устья (учитывая его гидроморфологические характеристики) сложилась более сложная ситуация с обеспечения необходимых габаритов водного пути. Река характеризуется значительно меньшей (чем Нижняя Волга) водностью, нешироким, с крутыми изгибами руслом, с прижимными и свальными течениями.

Следовательно, «узкими местами», ограничивающими прохождение крупногабаритных судов, являются участки с малой шириной, с односторонним движением судов и ограничением по скорости движения, с недостаточными радиусами закругления судового хода. Судопропуск на Нижнем Дону дополнительно ограничивает недостаточное время разводки железнодорожных мостов в районе Ростова-наДону, а также отсутствие в необходимом количестве рейдов отстоя флота на транзите и в портах.

По мнению специалистов, в ближайшие 10 лет ожидается значительный рост перевозок на данном участке. Половину объема грузов составит нефть и нефтепродукты, существенная доля которых будет отгружаться прикаспийскими государствами.

Проведенные маркетинговые исследования перспектив развития грузовых перевозок по Волго-Донскому судоходному каналу (ВДСК) и Нижнему Дону показали, что их объемы могут составить к 2015 г. порядка 13 млн тонн, а к 2020 г. — около 20 млн тонн. Следует отметить, что рост перевозок грузов по Нижнему Дону будет сдерживаться ограничением пропускной способности ВДСК. Перевозки грузов ниже Ростова-на-Дону, с учетом грузопотоков Ростовского и Азовского портов, будут интенсивно развиваться, и к 2015 г. составят около 25 млн тонн, к 2020 г. — 29,5 млн тонн.

Количество судов и судовых составов, которым необходима глубина судового хода не менее 4 м, составляет более 60% судооборота в Азово-Донском бассейне. Это суда типа «Волго-Дон», составы с баржами проектов № Р-79, 488А, 19610,1557, 01010, танкеры проектов № 1577, 550А, 558, 630.

В настоящее время суммарные потери флота (из-за неполного использования грузоподъемности и простоев судов) за навигацию достигают более 1 млрд рублей, и с ростом объема перевозок будут только увеличиваться.

Необходимые мероприятия

Участок Нижнего Дона от Волгодонска до Азова имеет протяженность 297 км. Сток Нижнего Дона зарегулирован попусками Цимлянского гидроузла. Верхняя часть участка (протяженностью 162 км) находится в подпоре от каскада гидроузлов: Николаевского, Константиновского и Кочетовского.

Самым проблемным (для поддержания судоходных условий на Нижнем Дону) является участок нижнего бьефа Кочетовского гидроузла (протяженностью 165 км), на котором гарантированная глубина за все годы эксплуатации не превышала 360 см.

Особенностью уровенного режима на участке реки Дон ниже Кочетовского гидроузла является наличие посадок уровней воды. За период с 1955 по 2000 гг. в нижнем бьефе Кочетовского гидроузла величина посадки уровня воды составила около 1,8 м, у гидропоста (г.п.) Раздорская 1,2 м, у г. п. Старочеркасская — 0,5 м.

Величина снижения уровней воды за исследуемый период не одинакова. Так, в указанный период наблюдалось относительно планомерное однонаправленное понижение уровней воды. В последние 10 лет однозначного смещения кривой зависимости расходов от уровней Q=f(H) вправо (характеризующего посадки уровней) не наблюдается. В дальнейшем величина снижения уровня воды на участке нижнего бьефа Кочетовского гидроузла будет зависеть от ряда факторов, в том числе от водности года и от объема дноуглубительных работ.

Также на уровенный режим участка оказывают влияния ветровые сгоннонагонные явления, которым подвержен нижний участок плеса от ст. Багаевская до устья реки. Такие явления на устьевом участке Дона начинаются при скоростях ветра более 10 м/с. В навигационный период подобные ветра, как правило, характерны для осенних месяцев, реже – для конца августа. На выделенной территории восточные штормовые ветра, обуславливающие сгон воды, могут непрерывно длиться 2-3 дня, в отдельных случаях — до 6-7 дней. Величина снижения уровня воды в реке при сгонах может составлять до 0,1-0,2 м у ст. Раздорская и до 2,5 м – в устье реки.

Выполненные гидрологические расчеты показали, что обеспеченность современного проектного уровня по г. п. Раздорская составляет 75%, при нормируемой обеспеченности для сверхмагистрального водного пути – 95-99%. Требуемые габариты для рассматриваемого участка пути составляют: глубина – 4 м, ширина – 80 м, радиус закругления – 500 м от расчетного уровня воды обеспеченности 99%.

Институтом «Ленгипроречтранс» в указанных выше работах были рассмотрены следующие варианты обеспечения требуемых габаритов водного пути на Нижнем Дону:

  • дноуглубление по существующим судовым ходам и выполнение берегоукрепительных работ;
  • проведение мероприятий по спрямлению русла на участке Кочетовский гидроузел — г. п. Раздорская (рис. 2), дноуглубление на остальных участках реки и осуществление берегоукрепительных работ;
  • спрямление русла на участке Кочетовский гидроузел — г. п. Раздорская и строительство низконапорных гидроузлов в районах г. п. Багаевский и Аксай.

Постоянная заносимость судовых ходов, извилистость русла и его небольшая ширина, свальные течения, посадка уровней воды в нижнем бьефе Кочетовского гидроузла, а также наличие большого количества водохозяйственных объектов (табл. 1) и крайне сложный процесс согласования мест отвалов грунта, осложняет задачу достижения требуемых габаритов пути.

Наименование сооружений Количество
Автодорожные и железнодорожные мосты 9 шт.
Газопроводы и нефтепроводы 7 шт.
Подводные кабели различного назначения 14 шт.
Водопроводные и канализационные дюкеры, коллекторы и выпуски 9 шт.
Пристани и причалы различного назначения и конструкции 153 шт.
Водозаборные сооружения питьевого и хозяйственного водоснабжения населенных пунктов и других объектов 28 шт.

Таблица 1 Перечень сооружений, расположенных в русле и на пойме Нижнего Дона

Необходимо отметить крайне напряженную водохозяйственную ситуацию, сложившуюся в бассейне, вызванную недостаточностью водных ресурсов для удовлетворения потребностей водопользователей в бассейне Нижнего Дона – водоснабжение, орошение и полив, рыбное хозяйство, промышленное производство, речной транспорт и др.

Оптимальный выбор

Анализ выполненных в НИР разработок и предлагаемых мероприятий показал следующее.

Достичь требуемых габаритов пути по первому и второму вариантам мероприятий крайне проблематично из-за больших объемов капитальных и ежегодных дноуглубительных работ, которые будут приводить к посадке уровней воды и, как следствие, к увеличению ежегодных объемов дноуглубления и нарушению работы водохозяйственных объектов, расположенных на участке.

Таким образом, для обеспечения гарантированной глубины 4 м на участке реки Дон ниже Кочетовского гидроузла (по условию кардинального решения проблемы на перспективу и сложившейся водохозяйственной ситуации) предпочтительным является вариант, включающий строительство Багаевского и Аксайского низконапорных гидроузлов, подпор от которых позволит достичь требуемых габаритов пути при уменьшении объемов дноуглубительных работ, стабилизировать уровни и глубины в верхних бьефах гидроузлов, а также улучшить условия работы расположенных на участке других водохозяйственных объектов, зависящих от режима уровней воды. К тому же значительно уменьшится и объем эксплуатационного дноуглубления.

Полное регулирование Нижнего Дона позволит поддерживать необходимые судоходные габариты в условиях значительного снижения судоходных попусков, а следовательно, освобождения воды на другие хозяйственные нужды при значительном снижении объемов дноуглубительных работ.

Строительство Багаевского гидроузла обеспечит подпор меженных уровней воды до Кочетовского гидроузла, что позволит обеспечить заданную глубину 4 м на данном участке. Однако это не решит проблему обеспечения безопасности судоходства из-за ограничений по ширине и радиусу закругления судового хода на участке Кочетовский гидроузел — Раздорская без спрямления крутых излучин.

Поэтому для реализации рекомендованного варианта, учитывая большие объемы и стоимость работ, целесообразно выполнить первоочередной этап, предусматривающий достижение необходимой ширины и радиуса закругления судового хода при существующей гарантированной глубине. Достичь этого можно путем спрямления наиболее затруднительных для судоходства крутых излучин на участке Кочетовский гидроузел — Раздорская: Семикаракорская, Усть-Сальская и колена Поречное (рис. 2).

Влияние спрямления излучин на динамику русла выразится в многолетнем процессе занесения и снижения водности спрямленных участков русла (стариц), который будет сопровождаться увеличением водности и благоприятным для судоходства естественным развитием (размывом) искусственных спрямляющих рукавов.

Проведенные исследования подтверждают целесообразность и необходимость достижения на Нижней Волге и Нижнем Дону глубины 4 м. Это, в свою очередь, позволит:

  • обеспечить безопасность судоходства;
  • сократить затраты транспортного флота за счет уменьшения простоев и увеличения его загрузки;
  • повысить привлекательность водного транспорта для грузоотправителей Каспийского и других регионов.

Кроме этого, для увеличения судопропуска на Нижнем Дону необходимо осуществить:

  • проведение реконструкции железнодорожного моста в Ростове-на-Дону или изменение режима разводки моста в сторону увеличения времени судопропуска;
  • организацию дополнительных рейдов отстоя судов с проведением дноуглубительных работ для Ростовского и Азовского портов и транзитных перевозок;
  • достижение глубины 5 м на участке от Ростова-на- Дону до Азова.

Проблемы, вызванные нарушением сквозного судоходства, носят многолетний характер. И то внимание, которое в последние годы оказывается ВВП со стороны государства (касающееся как оптимизации системы управления, так и бюджетного финансирования), вселяет оптимизм и надежду на восстановление необходимых габаритов пути, в том числе глубины 4 м по всей трассе ЕГС России.

Подтверждением этому является выполненная институтом «Ленгипроречтранс» НИР, которая была рассмотрена, одобрена и рекомендована к утверждению 16 декабря 2009 г. на заседании Экспертного совета при Совете Федерального агентства морского и речного флота. Учитывая важность решения данной проблемы для безопасности судоходства и увеличения эффективности работы речного флота, институт считает целесообразным по участку Нижнего Дона подготовить обоснование инвестиций (предпроектные проработки) в которых необходимо:

  • выбрать створы под строительство низконапорных гидроузлов в районе ст. Багаевская и Аксая и определиться с отметками уровней воды в верхних бьефах;
  • наметить первоочередные участки спрямления русла ниже Кочетовского гидроузла;
  • выполнить оценку влияния намечаемых мероприятий на окружающую среду и работу водохозяйственных объектов;
  • определить очередность выполнения работ и их стоимость;
  • определить эффективность намечаемых мероприятий.
Трассы спрямления  русла р. Дон на участке  Кочетовский гидроузел    ст.  Раздорская

Рис. 2. Трассы спрямления русла р. Дон на участке Кочетовский гидроузел ст. Раздорская

Все права защищены
Перепечатка материалов возможна
только при наличии активной ссылки на источник
Изм. Кол.уч. Лист №док. Подпись Дата
  © ЗАО "Ленгипроречтранс", 2016 Стадия Лист Листов
  116
 
Предложения по достижению необходимых габаритов на участках внутренних водных путей (ВВП) ЗАО "Ленгипроречтранс"
Designed by DAD