Річковий транспорт у Росії. Водні шляхи центральної частини Росії

Тасс-досьє. 15 серпня 2016 р. президент РФ Володимир Путін проведе нараду президії Держради Росії. На ньому буде розглянуто проблеми розвитку внутрішніх водних шляхів.

Інфраструктура

Протяжність внутрішніх водних шляхів у Росії, за даними Росморречфлоту, протягом останніх 15 років залишається стабільною. У 2015 р. вона становила 101 тис. 662 км, проте більше половини з них не відповідали вимогам щодо стандартних суднових габаритів.

Серед суб'єктів Федерації за довжиною внутрішніх водних шляхів лідирують Республіка Саха (Якутія) – 16 тис. 522 км, Тюменська обл. – 11 тис. 834 км та Іркутська область – 8 тис. 69 км. Серед найважливіших внутрішніх водних маршрутів - річки Волга, Дон, Єнісей, Об, Олена, Іртиш, Кама та ін. Також найбільше стратегічне значення мають Волго-Балтійський водний шлях, Волго-Донський та Біломорсько-Балтійський канали та ін.

Станом на 2015 р. у Росії використовувалися 491 вантажний та 496 пасажирських причалів, 723 суднопропускні гідротехнічні споруди, у тому числі 128 каналів та 108 шлюзів. Серед гідротехнічних споруд стан 1,2% оцінюється контролюючими органами як "небезпечний", 16,8% - як "незадовільний".

Об'єми перевезень

Рекордні обсяги вантажних перевезень внутрішніми водними шляхами в РРФСР було досягнуто 1989 р. - понад 580 млн т. Однак у 1990-ті гг. після розпаду Радянського Союзу та внаслідок падіння промислового та сільськогосподарського виробництва, посилення конкуренції з боку автотранспорту та великого зносу річкового флоту вантажні перевезення зменшилися до 2000 р. у п'ять разів – до 110-120 млн т.

У 2000-х гг. намітилося відновлення обсягів. У 2007 р. було перевезено 157 млн ​​т, проте через світову фінансову кризу та падіння обсягів світової торгівлі знову стався спад. У 2015 р. внутрішніми водними шляхами було транспортовано 124,8 млн т вантажів. Зокрема, річковий транспорт є одним із найважливіших способів доставки вантажів до регіонів Крайньої Півночі. У 2015 р. за його допомогою Заполяр'я отримало 16 млн 984 тис. т вантажів (морським транспортом – 3 млн 332 тис. т).

Майже вдесятеро скоротилися пасажирські перевезення. У РРФСР у 1980-ті рр. річковим транспортом щорічно користувалися близько 100 млн. осіб. У 2000 р. внутрішніми водними шляхами було перевезено 28 млн пасажирів, у 2015 р. - вдвічі менше - 14 млн. З них, за даними Ростуризму, близько 300-400 тис. припадає на частку річкових круїзів.

Річковий флот

Флот річкових судів у Росії протягом останніх 15 років зменшився майже вдвічі. Число річкових непасажирських суден скоротилося з 31,8 тис. одиниць у 2000 р. до 15,6 тис. у 2015 р. Флот пасажирських річкових суден за цей період зменшився з 1,9 тис. до 1 тис. 383 одиниць. Крім того, у морському регістрі судноплавства зареєстровано 641 судно змішаного плавання (річка-море), яке ходить під прапором Росії.

Середній вік вантажного річкового флоту в Росії становить 32 роки, пасажирського - 33 роки, при цьому на туристичних маршрутах використовуються судна середнім віком 41 рік.

У 2014 та 2015 рр. в експлуатацію вводилися лише по 13 нових судів. Серед них - сучасні буксири-штовхачі проекту 81 (Середньонівський суднобудівний завод, Санкт-Петербург), танкери "річка-море" проекту RST27 та RST54 ("Червоне Сормово", Нижній Новгород; "Окська судноверф", Навашино, Нижегородська обл.) та ін. У Росії також активізувалося будівництво пасажирських суден, у тому числі швидкісних: проекти A45, A45-1, A-45, A145 (Зеленодольський суднобудівний завод, Татарстан; Хабаровський суднобудівний завод).

Перспективи, програми розвитку

За даними уряду РФ, транспорт на внутрішніх водних шляхах значно економічніший за автомобільний і залізничний: питома витрата палива в нього менша на 25% і 53% відповідно. На його утримання потрібно в десятки разів менше коштів. Однак серйозним бар'єром для розвитку внутрішнього річкового транспорту є високий знос інфраструктури (яка практично не оновлювалася в 1990-х і на початку 2000-х рр.) і флоту. Купівлі нових судів заважає великий термін їхньої окупності (наприклад, для пасажирських він становить понад 25 років). Також серйозну проблему є обмілення річок.

Розвиток внутрішніх водних шляхів передбачено державною програмою "Розвиток транспортної системи" на період до 2020 р. (затверджено 15 квітня 2014 р.). Загалом, згідно з програмою, на розвиток внутрішнього водного транспорту планується витратити у 2016-2018 роках. 70 млрд руб., У 2019-2020 рр. - 76 млрд руб.

29 лютого 2016 р. уряд затвердив "Стратегію розвитку внутрішнього водного транспорту РФ на період до 2030 р.". Згідно з цим документом, до 2030 року планується оновити річковий флот, довівши середній вік вантажних суден до 25,4 року, а туристичних – до 30 років. Перевезення вантажів планується подвоїти з 124,8 млн. т до 242 млн. т на рік, пасажирські перевезення - стабілізувати на рівні 15-16 млн. осіб на рік.

Також стратегією розвитку передбачено будівництво Нижньо-Сверського гідровузла, Нижегородського низьконапірного гідровузла на Волзі, Багаївського гідровузла на Дону - це дозволить забезпечити глибину чотири метри на всій протяжності річкових шляхів в Європейській частині Росії. Також ведеться проектування других ниток шлюзів Волго-Донського водного шляху.

Річковий транспорт є важливою ланкою ЄТС країни. Він займає одне з провідних місць у обслуговуванні великих промислових центрів прирічкових районів.

Росія має у світі найширше розвинену мережу внутрішніх водних шляхів. Протяжність внутрішніх водних колій становить 101 тис. км. Найбільше значення мають шляхи із гарантованими глибинами, що дозволяє безперебійно здійснювати перевезення вантажів та пасажирів.

Річковий транспорт - один із найстаріших у країні; він має особливе значення для північних та східних районів, де низька щільність залізниць та автомобільних доріг або ж вони взагалі відсутні. У цих регіонах частка річкового транспорту загальному вантажообігу становить 3,9 %.

Річковий транспорт має невелику питому вагу у вантажообігу та пасажирообігу - 4 місце у Росії.

Це зумовлено причинами:

1). Меридіональним напрямом роботи річкового транспорту (у той час як основні вантажопотоки здійснюються у широтному напрямку З-В; В-З, ця обставина викликає необхідність комбінувати види транспорту, використовуючи, наприклад, змішані залізнично-водні перевезення).

2). Сезонним характером річкових перевезень (які обмежені погодними умовами, інколи ж часом доби, наприклад, швидкісний пасажирський флот не експлуатуються в нічний час).

Тривалість навігації на внутрішніх водних шляхах Росії коливається від 145 діб (на Сході та Північному Сході країни) до 240 діб (на Півдні та Південному Заході).

У міжнавігаційний період порти працюють у кооперації із залізничним та автотранспортом, незважаючи на те, що річковий тихохідний транспорт поступається іншим видам транспорту та швидкості руху, проте має свої переваги.

Переваги річкового транспорту:

1. Низька собівартість перевезень

2. Вимагає менше витрат за облаштування колій, ніж у сухопутних видах транспорту.

Особливо велике значення водного транспорту для Північних і Східних районів країни, де мережа залізниць недостатня, густота мережі внутрішніх водних шляхів вдвічі більше, ніж у середньому РФ.

Звідси, частка річкового транспорту у загальному вантажообігу цих районів становить 65-90%, загалом Росії цей показник становить 3,7%.

Роль річкового транспорту економіки країни визначається й не так мсштабностью транспортної роботи, скільки особливої ​​значимістю виконаних ними функцій.

Крім транспортного обслуговування районів Сибіру, ​​Далекого Сходу, включаючи Арктику, річковий транспорт виконує складні дорогі перевезення по малих річках у важкодоступних районах, а також високорентабельні перевезення по малих річках у важкодоступних районах, а також високорентабельні перевезення зовнішньоторговельних вантажів суднами змішаного (річка-море) плавання .

В даний час внутрішні водні шляхи експлуатують 5 тис. судновласників різних форм власності.

Протяжність внутрішніх водних колій – 101 тис. км.

Основні види вантажів річкового транспорту:

Мінеральні будматеріали/пісок;

Добрива;

Зерно та інші с/г продукти.

За даними Мінтрансу РФ, загальний обсяг вантажних перевезень внутрішнього водного транспорту в навігацію 2007 р. склав 152,4 млн. т, що на 9,5 % більше за рівень 2006 р. Зростання цього обсягу відбулося головним чином через збільшення терміну навігації. На 12,5% зросли перевезення суховантажів (цементу, металу, лісових та будівельних матеріалів). Водночас обсяг перевезень нафти та нафтопродуктів скоротився майже на третину. Більше третини загального обсягу річкових перевезень здійснюється у Приволзькому федеральному окрузі. Річкові порти країни обробили на 15% більше вантажів, ніж у 2006р.

Капітальні інвестиції держави у 2007 р., призначені для розвитку інфраструктури внутрішніх водних шляхів, становили майже 2,6 млрд. руб. шляхи, Волго-Донському каналі, у Камському басейні, Самарському гідровузлі.

У 2008 р. із держбюджету на капітальний ремонт судноплавних гідротехнічних споруд річкового транспорту виділено 4 млрд. руб. Вони спрямовані на реконструкцію 47 об'єктів.

Наразі розробляється проект підпрограми «Внутрішні водні шляхи», який має стати частиною Федеральної цільової програми «Розвиток транспортної системи Росії у 2010-2015 рр.». Загальний обсяг фінансування за цією підпрограмою визначено у сумі 235 млрд. руб. Внаслідок її реалізації частка глибоководних ділянок у загальній протяжності судноплавних річок Європейської частини нашої країни збільшиться до 86 %. У річкових портах буде збудовано майже 2,5 км нових причалів.

1. Річкові системи та порти.

Господарство річкового флоту Росії налічує 178 акціонерних товариств відкритого типу, зокрема 27 пароплавств, 50 портів, 46 судноремонтних і суднобудівних підприємств та інших. 96 підприємств перебувають у державному підпорядкуванні, їх 27 - держпідприємства, 17 - держустанови, 14 - суднохід 14 – інспекції Річковою Реєстру, 24 – навчальні заклади.

Чотирнадцять портів річкового транспорту приймають іноземні судна.

Основним у Росії є Волго-Камский річковий басейн, якого тяжіє економічно розвинена частина країни (40% вантажообігу річкового флоту). Завдяки Волго-Балтійському, Біломорсько-Балтійському та Волго-Донському судноплавним каналу Волга стала стрижнем єдиної водної системи європейської частини Росії, а Москва – річковим портом п'яти морів.

Найважливіші транспортні річки півночі європейської частини Росії: Сухона, Північна Двіна з притоками, Онега, Свір, Нева.

Величезними за протяжністю судноплавними річковими шляхами мають Сибір і Далекий Схід. Тут протікають найбільші річки Росії – Амур, Єнісей, Лена, Об та їх притоки. Усі вони використовуються для судноплавства та сплаву лісу, перевезення продовольства та промислових товарів у віддалені райони. Значення річкового транспорту для Сибіру дуже велике, оскільки мережу залізниць (особливо у меридіональному напрямі) там ще недостатня.

В даний час приблизно 5 тис. судновласників різних форм власності експлуатують внутрішні водні шляхи, зокрема близько 30 акціонерних судноплавних компаній (річкових пароплавств). Річковий флот Російської Федерації обслуговує 68 республік, країв, областей та національних округів.

1. Технічне обладнання на річковому транспорті.

Матеріально-технічну базу (МТБ) річкового транспорту утворюють:

Водний шлях (з відповідними спорудами та обладнанням);

Порти та пристані;

Суднобудівні заводи (ССЗ та СРЗ);

Класифікація рухомого складу наведено малюнку.

Флот (подібно до морського транспорту) – основа МТБ, головна частина технічного озброєння річкового транспорту складається з судів різного типу:

Транспортного призначення (для перевезення вантажів та пасажирів) загальним тоннажем > 14 млн. т, з яких< 1,5 млн. т приходится на суда смешанного плавания (река-море).

Службово-допоміжні (буксири, криголами, танкери) загальна потужність буксирних суден – 1,6 млн. т.

Технічні (днопоглиблювальні, крани і т.д.) різке збільшення їхньої будівельної вартості припинило оновлення.

Річкові шляхи поділяються залежно від глибини та пропускної спроможності на 7 класів та 4 основні групи: надмагістралей (1-й клас), магістралі (2-й клас), шляхи місцевого значення (4-й, 5-й класи), малі річки (Б-й, 7-й класи). На річковому транспорті існують різні технічні споруди, що забезпечує ефективність та безпеку роботи. Це, перш за все шлюзи для переходу суден з одного рівня води на інший, бакени - знаки для позначення небезпек на шляху або огородження фарватеру, створи - знаки у вигляді баштових споруд або стовпів, що встановлюються на лінії фарватеру для позначення напрямку, місць поворотів тощо. буд.

Глибоководні внутрішні водні шляхи мають велику провізну здатність, їх можна порівняти з багатоколійними залізницями, і вони пристосовані до масових перевезень вантажів і пасажирів. Перевезення деяких вантажів річковим транспортом магістральними внутрішніми водними шляхами обходяться в 2-3 рази дешевше, ніж паралельними залізницями.

Основні відмінності річкових суден від морських:

а) менша осадка;

б) габаритні розміри (обумовлені невеликими глибинами та звивистістю більшої частини річкових шляхів, а також вузькістю фарватеру);

в) відсутність ряду елементів у конструкції та обладнанні (необхідна на морських кораблях, що обумовлено специфічними умовами судноплавства на річках), судна ж річкові, що виходять у великі озера і на морські шляхи, по конструкції майже не відрізняються від морських суден. Середній вік річкових суден 20 років, близько 1/2 всіх транспортних суден (крім суховантажних барж) – більше 20 років.

Річковий флот складається з:

Самохідних суден (пасажирських, вантажних, вантажопасажирських);

несамохідних суден (барж різного призначення);

Буксирів (штовхачів – суден без власних вантажних приміщень, але з силовою установкою для тяги (буксирування) несамохідних суден);

Спеціалізовані судна (овочевози, а/мобілевози, нафторудовози, судна типу річка-море, баржі, рефрижератори).

Водний шлях – це судноплавна частина річок, озер, водосховищ та штучних каналів із гідротехнічними спорудами.

Водний шлях характеризується:

Глибиною;

широтою;

Радіусом заокруглень (поворот);

За габаритами суднового ходу водні шляхи розрізняють:

Надмагістралі – з гарантованими глибинами до 4 м;

Магістралі – з гарантованими глибинами до 2,6 м;

Шляхи місцевого значення – із гарантованими глибинами до 1 м.

Водні шляхи бувають:

Судноплавні (за якими можливе безпечне ходіння суден);

Сплавні (для сплаву лісу).

Судноплавні розрізняють: - природні (річки та озера);

Штучні (канали та водосховища).

Порти – основа берегового господарства річкового транспорту, де здійснюється завантаження та розвантаження суден, посадка та висадка пасажирів, технічне обслуговування суден.

Річкові порти бувають:

Універсальні (виконують усі види робіт);

Спеціалізовані (тільки окремі види робіт – вантажні чи пасажирські).

Найважливіші елементи порту – причали – обладнані засобами механізації для навантаження-розвантаження суден, тут є склади та складські площі масових вантажів.

Пристань – це проміжний пункт, де судна мають короткочасну зупинку для посадки-висадки пасажирів і часткового навантаження-вивантаження вантажів.

1. Основні показники роботи внутрішнього водного транспорту.

Продуктивність судна - транспортна робота в тонно-кілометрах або пасажиро-кілометрах в одиницю часу (зазвичай добу), що обчислюється на 1 к.с. або 1 т вантажопідйомності. Розрізняють чисту та валову продуктивність судна. Чиста продуктивність характеризує використання судна під час руху у завантаженому стані. Визначається розподілом загальної суми тонно-кілометрів даного виду робіт на сило-добу (тоннаже-добу) ходу в завантаженому стані. Валова продуктивність – показник, характеризує використання судна протягом усього витраченого експлуатаційного часу, тобто. часу руху в завантаженому та порожньому станах, часу всіх стоянок та робіт нетранспортного характеру – визначається розподілом загальних тонно-кілометрів на сило-добу (тоннаже-добу) знаходження судна в експлуатації.

Показники використання суден із завантаження відображають ступінь використання вантажопідйомності та потужності суден.

Показник використання вантажного судна по вантажопідйомності, т/т тоннажу, визначають розподілом маси вантажу, зануреного в судно, Q е, на реєстраційну вантажопідйомність Q р:

Середнє навантаження на 1 т вантажопідйомності вантажного судна визначається розподілом тонно-кілометрів (де l хгр- Протяжність ходу судна з вантажем) на тоннажі-кілометри з вантажем:

Середнє навантаження на 1 л. потужності буксирних суден визначається розподілом тонно-кілометрів, виконаних у завантажених рейсах, на сило-кілометри зі складом завантажених суден та плотів:

Частка ходового часу з вантажем а гвизначається поділом тоннаж-добу ходу судна з вантажем на загальну кількість тоннаж-доб в експлуатації :

Середня продуктивність 1 т вантажопідйомності самохідних та несамохідних суден Мегрвизначається розподілом тонно-кілометрів на загальну кількість тоннаже-доби в експлуатації:

Час обороту судна – час, витрачене рух судна від пункту навантаження до пункту вивантаження і назад, включаючи час, необхідне початкові і кінцеві операції (навантаження, вивантаження, шлюзування та інших.), затримки в дорозі і технічні операції. Визначається додаванням стоянкового часу t ст; часу, що витрачається на маневри t м; ходового часу t х:

Розглянемо показники роботи річкових портів.

Загальний вантажообіг порту - сумарна кількість вантажів у тоннах, відправлених з порту і надійшли до порту. Цей показник планується та враховується за всіма вантажами загалом і з розподілом за номенклатурою: нафта та нафтопродукти, ліс у плотах, суховантажі (хлібні, руда, кам'яне вугілля, руда та ін.). Особливо виділяють вантажі, що перевозяться у контейнерах, а також підлягають передачі з річкового транспорту на залізничний та приймаються від нього.

До вантажно-розвантажувальних робіт відносяться всі виконувані засобами портів на вантажних причалах і складах роботи, пов'язані з перевантаженням вантажів, що перевозяться річковим транспортом. Сюди входять портові та позапортові роботи, а також навантаження нафтоналивних вантажів нафтопереробними станціями. До внепортовым ставляться господарські роботи порту, і навіть роботи, виконувані інших організацій з метою збереження постійних кадрів робочих і повного використання основних фондів.

Обсяг вантажно-розвантажувальних робіт планують та враховують у фізичних тоннах та тонно-операціях. Обсяг вантажно-розвантажувальних робіт у фізичних тоннах відповідає вантажообігу порту за вирахуванням сумарної маси відправлених з причалів клієнтури і різних вантажів, що надійшли на ці причали, а також відправлених з порту і лісових вантажів у плотах, що прибули в порт.

Тонно-операція – це переміщення 1 т вантажу за певним варіантом вантажно-розвантажувальних робіт. Варіантом називається завершене переміщення вантажу незалежно від відстані, способу та додаткових робіт (зважування, сортування та ін.). При визначенні обсягу перевантажувальних робіт у тонно-операціях враховуються будь-які роботи, пов'язані з переміщенням 1 т вантажу в порту, за такими варіантами: транспорт-склад; склад-транспорт; транспорт-транспорт; склад-склад; внутрішньоскладські приміщення (які виконуються в процесі основної роботи, а за окремими вбраннями).

Відношення числа виконаних портом тонно-операцій до обсягу вантажно-розвантажувальних робіт у фізичних тоннах за певний період називається коефіцієнтом перевалки вантажів.

1. Проблеми та перспективи розвитку внутрішнього водного транспорту.

Необхідно вдосконалення єдиної системи внутрішніх шляхів Росії, що можливе під час будівництва каналів та шлюзів. У ХІХ ст. було побудовано Маріїнську систему з 39 шлюзами.

Система внутрішніх шляхів має оборонне значення: зв'язок півдня країни з півночі (шлях через європейську водну систему з Одеси до Санкт-Петербурга) становить 8800 км, а внутрішніми шляхами - 4500 км.

Необхідне поглиблення фарватеру для проходу суден більшої вантажопідйомності для продовження термінів навігації; розвиток системи суден-ролкерів («Ро-Ро») горизонтального навантаження, судів типу «річка – море»; секційних суден (вони економічніші від великовантажу тієї ж вантажопідйомності при спрощеній системі перевантаження і переформуються залежно від вантажопотоків); суден на повітряній подушці та підводних крилах, що розвивають швидкість до 105 км/год; криголамів та суден з посиленими корпусами для полярних умов; збільшення вантажопідйомності суден (собівартість знижується на 25-30%); підвищення комфортності пасажирських суден; створення автоматизованих комплексів для перевантажувальних робіт; реконструкція наявних портів (Темрюк, Єйськ, Ростов, Азов, Архангельськ, Мурманськ та ін.); створення суден-доків для перевезення великовагових великогабаритних вантажів і завезення вантажів у місця Арктичного басейну, які мають перевантажувальної техніки, та багато іншого.

ВОДНІ ШЛЯХИ— водні простори та водотоки, що використовуються для транспорту вантажів та пасажирів та лісосплаву; водні шляхи, що служать тільки для сплаву деревини, називаються лісосплавними шляхами. Водні шляхи поділяються на зовнішні (морські) та внутрішні (річкові, озерні).

Зовнішні водні шляхи – моря та океани – використовуються для судноплавства переважно у природному стані. На підходах до портів, що розташовані на мілководних узбережжях або у гирлах річок, де глибини недостатні для суден з великим осадом, споруджуються підхідні морські канали. Найчастіше це підводні виїмки - прорізи, що виконуються землечерпальним снарядами; з метою захисту від наносів чи хвилювання вони іноді огорожуються дамбами. Рідше морські канали проходять по суші. У портах, акваторія яких недостатньо захищена від хвилювання, влаштовуються огороджувальні споруди – моли, хвилеломи; іноді ці споруди служать також захисту акваторії від наносів і льоду. Безпека судноплавства забезпечується знаками та вогнями, що захищають небезпечні для плавання місця (буї, віхи) або запобігають їх наявності (маяки).

До складу зовнішніх водних шляхів входять також з'єднувальні канали між морями або океанами, наприклад, Суецький канал, що з'єднав Середземне і Червоне моря, Кольський канал - Балтійське і Північне моря, Панамський канал - Атлантичний і Тихий океани. порти, в яких навігація здійснюється протягом усього року - південні частини Чорного та Каспійського морів, деякі порти Балтійського, Баренцева та інших морів, та замерзаючі, де навігація проводиться лише частину року. З останніх особливе значення має Північний морський шлях, що проходить через моря Баренцеве, Карське, море Лаптєвих, Східно-Сибірське та Чукотське. Експлуатація потужних криголамів, постійне спостереження (з повітря і на опорних метеостанціях) за льодовою обстановкою, наявність обладнаних перевалочних портів у гирлах та пониззі великих річок (Ігарка на Єнісеї, Тикси, на Олені та ін.) дозволяють збільшувати судноплавство Північним морським шляхом, який для низки північних районів Сибіру є єдиним засобом сполучення перевезення масових вантажів. Велике протяг морських кордонів СРСР (понад 40 тис. км) зумовило широкий розвиток морських водних шляхів. На всіх морях, що омивають береги СРСР, експлуатується велика кількість морських портів — у ряді випадків з підхідними каналами і огороджувальними спорудами.

Плани розвитку народного господарства передбачають подальше оснащення морських водних шляхів технічно сучасними портами. При зведенні морських гідротехнічних споруд широко застосовуються збірний, заздалегідь напружений залізобетон, індустріальні методи будівництва, потужні землеснарядні снаряди.

Внутрішні водні шляхи поділяються на природні (річки у вільному стані, озера) та штучні (шлюзовані річки, канали, водосховища). Смуга водної поверхні, у межах якої здійснюється плавання суден, називається судновим ходом (судноплавним фарватером); він обставляється знаками, що вказують напрямок суднового ходу, межі його за шириною, наявність небезпечних або скрутних для судноплавства місць тощо; сукупність сигнальних знаків (а темний час доби — сигнальних вогнів) називається судноплавною обстановкою. У межах огородженого суднового ходу підтримки судноплавних умов проводяться колійні роботи. На вільних (не шлюзованих) річках до них відносяться головним чином землечерпання (Земляні роботи) та виправні роботи. Землечерпання полягає у поглибленні найбільш мілководних ділянок - перекатів, перевалів за допомогою землечерпальних снарядів або землесосів. На внутрішніх водних шляхах працює св. 400 землесосів, багато- та одночерпакових снарядів, а також велика кількість обслуговуючих суден (грунтовідвізних шаланд, буксирних та паливних суден, брандвахт та ін.). Виправні роботи полягають у будівництві в руслі річки запруд, напівзапруд, струєнаправляючих дамб та інших споруд, які, використовуючи енергію річкового потоку, підтримують або збільшують глибини та ширини суднового ходу (див. Регулювання русла та Регуляційні споруди).

Штучні внутрішні водні шляхи створюються в результаті шлюзування річок, спорудження напірних гідровузлів, а також спорудження судноплавних каналів. Транспортне шлюзування річок полягає у спорудженні низьконапірних гребель (розбираються на зиму і на період проходження повені) і при них судноплавних шлюзів. Подібна схема поліпшення судноплавних умов застосовується і при будівництві великих гідровузлів, що утворюють ємні водосховища, що регулюють стік. Транзитне судноплавство забезпечується спорудою (у складі гідровузла) шлюзу або суднопідйомника, підхідних каналів, аванпортів та ін.

Основні споруди, що зводяться на внутрішніх водних шляхах - греблі, шлюзи, суднопідйомники, огороджувальні дамби, причальні стінки, а також канали та штучні акваторії; берегове будівництво представлено судноремонтними промисловими підприємствами, складськими приміщеннями та майданчиками, різними службовими будинками. Головними видами будівельних робіт при зведенні судноплавних основних споруд зазвичай є земляні (виїмки та насипи), скельні, бетонні, залізобетонні та металоконструкції. При значному розвитку земляних робіт велику роль будівництві водних шляхів грає механізація — застосування переважно плавучих засобів: землесосів, багато- і одночерпакових земснарядів. Судноплавні канали бувають сполучні (міжбасейнові), підхідні, обхідні. Канали бувають також вільними чи шлюзованими.

Габарити суднового ходу - глибина, ширина і радіус закруглення на криволінійних ділянках, визначаються відповідно до розмірів найбільших суден (або їх складів), що експлуатуються на даному Водному шляху. Найменші розміри цих елементів суднового ходу називають гарантованими габаритами. Вони гарантуються від деякого низького рівня води, званого проектним, що має забезпеченість у середньому багаторічному розрізі від 85 до 99%; чим вище транспортне значення (клас) Ст п., тим більш високою має бути забезпеченість проектного рівня.
Внутрішні водні шляхи СРСР поділяються на 7 класів. До I класу відносяться понад магістраль; до магістральних відносяться Водні шляхи ІІ та ІІІ класів; Водні шляхи IV та V класів утворюють групу шляхів місцевого значення; Водні шляхи VI та VII класів — під'їзні шляхи та малі річки.

Розміри шлюзів, судноплавних прольотів мостів, глибина, ширина і радіус кривизни суднового ходу і т. п. на Водні шляхи кожного класу встановлюються такими, що дозволяють експлуатувати судна найбільш економічних типів та розмірів. Так, на Водних шляхах I класу можуть експлуатуватися вантажні теплоходи вантажопідйомністю 5000 т і склади, що штовхаються барж вантажопідйомністю до 18 тис. т; на Водні шляхи цього класу гарантуються глибини не менше 3 м; ширина суднового ходу 85—100 м, мінімальний радіус кривизни 600—1000 м; шлюзи мають камери шириною 18 і 30 м, довжиною від 145 до 290 м. У судноплавних прольотах мостів висота над розрахунковим рівнем не менше 13,5 м, ширина - не менше 120 м і т. д. На Водні шляхи VII класу експлуатуються судна вантажопідйомністю від 20 до 100 т, тут забезпечуються мінімальні глибини 0,35-0,70 м, ширини 8-20 м, радіуси кривизни 60-100 м. Судноплавні прольоти мостів мають висоту 3,5 м завширшки 10-20 м.

У 1961 в СРСР експлуатувалося 139400 км внутрішніх Водних шляхів, у США - 46500 км (без Великих озер), у ФРН - 4400 км, у Франції -8500 км. Внутрішні Водні шляхи СРСР складаються переважно з річок у природному (вільному) стані. Протягом штучних водних шляхів - шлюзованих річок, каналів, водосховищ - 13 тис. км; однак на цих водних шляхах зосереджено понад 60% вантажообігу річкового транспорту.
Подальший розвиток штучних водних шляхів забезпечується ведеться у СРСР великому обсязі комплексним гідробудівництвом — гідровузлів для вироблення електроенергії, водопостачання, боротьби з повінню, зрошення та інших.

Ефективність покращення Водних шляхів на основі комплексного гідробудівництва дуже висока.
Це обумовлюється збільшенням судноплавних глибин: у верхньому б'єфі внаслідок підпору річки і в нижньому — завдяки збільшенню зарегульованих витрат, що скидаються з водосховища. Утворення водосховищ на річках викликає деякі ускладнення для водного транспорту у зв'язку з хвильовим режимом: потрібно створення нових типів суден з міцними корпусами (дорожчих у будівництві та експлуатації), виникає необхідність зведення на водосховищах портів-притулків для відстою суден під час штормів. Незважаючи на ці, і деякі інші умови, що ускладнюють судноплавство, викликані водосховищами, позитивні фактори в цілому переважають, і судноплавство, як правило, стає більш економічним — головним чином завдяки збільшенню глибин і вантажопідйомності суден.

На Волзі, Камі та Дніпрі триває будівництво комплексних гідровузлів Водних шляхів, найближчим часом буде завершено утворення суцільних каскадів на цих річках. У перспективі намічено покращення судноплавних умов Німану, Сухони, Верхнього Іртиша, Томі, Єнісея, Ангари та Амура шляхом зведення на великому протязі цих річок каскадів гідровузлів. На річках Біла, Печора, Об, Олена та багатьох інших суттєве поліпшення судноплавних умов буде досягнуто будівництвом окремих потужних гідровузлів.
Великі іригаційні канали також служать як Ст п., напр. Каракумський канал, що подає воду з Амудар'ї для зрошення земель Туркменії. Намічається використання для судноплавства каналів, призначених для перекидання частини стоку північних річок - Печори та Вичегди - в Каму та Волгу (Камсько-Вичегодсько-Печорське з'єднання) та ін.

Зі штучних внутрішніх Водних шляхів у СРСР експлуатуються також канали, шлюзовані річки та системи: технічно досконалі Волго-Донський канал ім. В. І. Леніна, Канал ім. Москви, Біломорсько-Балтійський, Дніпро-Бузький, Північно-Кримський канали, шлюзовані річки - Москва, Ока (у середній течії), Півн. Донець (у нижній течії) та ін. Завершується перебудова Волго-Балтійського Ст п., що з'єднує басейн Волги з Ленінградом. Намічено шлюзування нижнього Дону, перебудову Москворецької та Північно-Двінської систем, шлюзування нар. Прип'яті та ін.

В результаті комплексного гідротехнічного та транспортного будівництва буде створено єдину глибоководну систему Європейської частини СРСР, що з'єднує всі моря, що омивають Європейську територію СРСР, та всі основні річкові басейни — Волзько-камський, Печорський, Північно-Двінський, Північно-Західний, Донський, Дніпровський та Німанський . Одночасно з цим будуть значно покращені судноплавні умови основних річкових магістралей Сибіру - Іртиша, Обі з Том'ю, Єнісея, Ангари, Олени та Амура з його притоками. Це дозволить значно розширити сферу застосування економічних великотоннажних суден (самохідних та складів з барж), зменшити вартість перевезень та великою мірою збільшити вантажообіг внутрішніх Водних шляхів.

Тривалість навігаційного періоду на внутрішніх Водних шляхах СРСР становить від 141 до 291 діб у середньому протягом року (за багаторічними спостереженнями). Найменша тривалість – на північних, найбільша – на південних річках країни. Найкоротші терміни навігації в гирлових ділянках рік Олени та Печори, відповідно 141 та 151 добу; найдовші — в гирлових ділянках річок Дніпра та Волги, відповідно 291 та 250 діб.

Водні шляхи - це водні простори, що використовуються для різних перевезень - океани, моря, озера, що утворюються річковими гідровузлами водосховища і підперті б'єфи, і водотоки (річки, їх притоки і канали).

Водні шляхи прийнято розділяти на зовнішні та внутрішні, а порти – на морські та річкові (на внутрішніх водних шляхах), до яких зазвичай відносять і порти (пристані) у гирлах річок, на озерах, водосховищах та каналах.

Зовнішні водні шляхи - моря і океани - зважаючи на великі глибини використовуються для судноплавства в основному в природному стані. Лише на підходах до морських портів, розташованих на мілководних прибережних ділянках або у гирлах річок, де глибини недостатні для проходу суден з великим осадом, до складу зовнішніх водних шляхів входять штучні ділянки - морські канали. До штучних зовнішніх водних шляхів належать також з'єднувальні канали між морями та океанами (наприклад, Суецький канал між Середземним та Червоним морями). Морські перевезення по зовнішніх водних шляхах прийнято розділяти на закордонні, що обслуговують зовнішню торгівлю (експорт та імпорт), та каботажні (внутрішні), що здійснюються між портами однієї країни.

Внутрішні водні шляхи поділяють на природні та штучні. Природними внутрішніми водними шляхами є вільні річки та озера. Вантажі на невеликих суднах можна перевозити у верхів'ях великих річок і з їх приток навіть за глибин 0,6 - 0,7 м. Сплав же круглого лісу - переміщення його на плаву - по річках буває доцільним при ще менших меженных глибинах. У зв'язку з цим природні водні шляхи можуть бути судноплавними або сплавними. Довжина сплавних річок значно (до більш ніж 2 разу) перевищує довжину річок, що використовуються для судноплавства.

На річках витрати води в межень, а отже, і судноплавні глибини зменшуються вгору за течією. До великих ж промислових центрів і економічних районів, визначальним формування вантажообігу, у часто підходять або лише наближаються верхів'я чи притоки великих річок. Глибини на цих річках у побутовому їх стані часто не відповідали вимогам судноплавства, що розвивається. У таких випадках збільшення судноплавних глибин на річках проводять колійні роботи (днопоглиблювальні, регуляційні). Однак можливості збільшення судноплавних глибин на вільних річках обмежуються гідрологічними умовами, а доцільні межі цього збільшення – та економічними факторами. Басейни річок, що впадають у різні моря, розділені вододілами, що обмежує водні перевезення вантажів межами цих басейнів. Таким чином, річкова мережа в багатьох випадках не забезпечує навіть при проведенні на ній робіт з поліпшення судноплавних умов можливості водних перевезень вантажів між різними економічними районами. Все це викликає необхідність створення у ряді випадків штучних водних шляхів або їх окремих ділянок – будівництво річкових гідровузлів, судноплавних каналів та міжбасейнових водотранспортних з'єднань.

На водних шляхах останніми роками широко застосовують судна змішаного плавання «річка - море», які можуть виходити через гирла річок у морі і плавати до розташованих у ньому портів чи входити у гирла інших річок. Їх використовують, зокрема, для перевезення вантажів між портами у волзькому річковому басейні та багатьма морськими портами на Балтійському, Північному, Середземному та інших морях. За деякими штучними водними шляхами, в тому числі по нар. Св. Лаврентія після шлюзування її до Великих озер США ходять і морські судна. Такий штучний морський канал, як Панамський, прокладено між Атлантичним та Тихим океаном по долинах річок, через вододіл між ними. Зі сказаного випливає, що розподіл штучних водних шляхів на зовнішні та внутрішні дещо умовно. Перевезення вантажів через моря та океани між країнами різних континентів здійснюються в основному (понад 98%) водним транспортом. З розвитком повітряного флоту з пасажирських перевезень за морським транспортом залишилися переважно туристичні, переселенські та місцеві (між близькими портами та пристанями) перевезення.

Усередині континентів і країн вантажі можуть переміщатися з одних пунктів до інших видів транспорту: залізничним, водним, повітряним, автомобільним чи послідовно двома і більше видами транспорту. При плановому соціалістичному господарстві для кожного вантажу найвигіднішу транспортну схему вибирають виходячи із загальної народногосподарської доцільності, що оцінюється узагальненим показником - сумарною вартістю перевезення, що враховує всі витрати з транспорту та вантажів, що перевозяться.

Основними технічними особливостями перевезень вантажів внутрішніми водними шляхами є відносно невелика швидкість руху ними суден і сезонність перевезень грузов. Питома (на 1 т вантажу, що перевозиться) опір руху суден по внутрішніх водних шляхах обмеженої глибини при невеликих швидкостях у кілька разів менше, ніж залізничних вагонів по рейках і тим більше автомобільного транспорту по дорогах. Але зі збільшенням швидкості руху водоизмещающих судів з води опір йому зростає дуже швидко і за звичайних нині для залізничних складів високих технічних швидкостях руху навіть більше, ніж в останніх. Тому на внутрішніх водних шляхах навіть самохідні вантажні судна плавають із відносно невеликими швидкостями, що рідко перевищують у спокійній воді 20 - 22 км/год.

Технічною перевагою водних шляхів перед іншими видами транспорту є можливість перевезення ними великогабаритних вантажів. Наприклад, доставка по водних шляхах величезних робочих коліс гідротурбін від заводського причалу в Ленінграді через Північний морський шлях до Красноярської та Саяно-Шушенської ГЕС, що будувалися.

Основний і суттєвий недолік внутрішніх водних шляхів полягає в сезонності перевезень ними вантажів у зв'язку з перервами між навігаціями на зимовий період, коли річки покриті льодом. Перерва перевезень на зиму тим більше, чим на північ розташований водний шлях. Так, тривалість навігації на Північній Двіні становить лише 5 - 6 місяців, на Волзі - 7-8 місяців і лише таких річках, як Дунай - 10-11 місяців. Проте останніми роками отримано реальні результати щодо продовження навігації (на 0,5-1,0 і більше місяця) криголамними роботами.

Зимова перерва у навігації змушує складувати на цей час частину вантажів, що потребує відповідних площ портових територій та складських приміщень та викликає додаткові капіталовкладення та експлуатаційні витрати.

Для освоєння та поліпшення судноплавних умов природних водних шляхів – вільних річок та озер – потрібні в порівнянні з будівництвом залізниць та автомобільних доріг, а також магістральних нафтопроводів невеликі капіталовкладення. Лише для створення штучних водних шляхів - міжбасейнових воднотранспортних з'єднань і шлюзування мілководних річок - потрібні великі питомі капіталовкладення, які можна порівняти (а іноді й перевищують) з витратами на будівництво залізниці або автомобільної магістралі, якими можна перевозити ту ж кількість вантажів. Однак капіталовкладення по них відносяться, по суті, до всієї довжини глибоководних шляхів, які утворюються при цьому.

Вартість завантаження до суду та вивантаження з них вантажів становить тим більшу частину загальної вартості перевезення вантажу, чим менша відстань між пунктами відправлення та призначення. До причалів на водних коліях (і від них) вантажі на малих відстанях підвозять не водним, а автомобільним транспортом. У РФ середня дальність водних перевезень вантажів річковим флотом останніми роками становила понад 500 км, але в магістральних водних шляхах - близько 1000 км.

Крім далеких перевезень водними шляхами всіх категорій на будь-які, навіть короткі, відстані перевозяться вантажі в районах, в яких між пунктами відправлення та призначення немає залізниць та автомобільних доріг, наприклад у багатьох районах Сибіру та Далекого Сходу, в яких річки є поки що єдиними шляхами сполучення , якщо не брати до уваги дуже дорогих для перевезення вантажів повітряних шляхів.

Вказані вище транспортні особливості внутрішніх водних шляхів зумовлюють перевезення по них переважно масових навалочних та сипких вантажів - вугілля, руди, нерудних, будівельних та інших подібних матеріалів, навантаження та вивантаження яких легко механізується і відносно дешеве, а для зберігання їх у міжнавігаційний період не потрібні приміщення. Ці вантажі становлять більшу частину перевезень внутрішніми водними шляхами (в останні роки понад 60% загального обсягу перевезень). По внутрішніх водних шляхах перевозиться в плотах також значна частина круглого лісу, а за напрямками, за якими немає магістральних нафтопроводів, і нафтовантажів.

У цілому по РФ вантажі, що перевозяться внутрішніми водними шляхами річковим флотом загального користування, становлять близько 14%, а разом з відомчим флотом, що перевозяться, - близько 16% вантажів, що перевозяться залізницями. У цьому понад 60% цих вантажів посідає Єдину глибоководну систему водних шляхів європейської частини РФ, хоча протяжність її становить менше 15% всіх судноплавних річок країни. Далекі перевезення пасажирів внутрішніми водними шляхами і вздовж морських узбереж на звичайних теплоходах відбуваються проти іншими видами транспорту дуже повільно. Водночас продовжують розвиватися місцеві пасажирські перевезення на швидкісних суднах (на підводних крилах та на повітряній подушці), що рухаються зі швидкістю до 100 км/год, між близько розташованими (приблизно до 500 км) портами та пристанями.

Класифікація внутрішніх водних шляхів.

Габарити суднового ходу на водному шляху, а також глибини на ньому повинні відповідати розмірам, осаду і складам найбільших суден і плотів, що плавають по ньому. Судновим ходом називається безперервна смуга водного простору на річках, озерах і морях, що входять до складу водного шляху, а також підпертих б'єфах і водосховищах, в межах якої забезпечені задані габарити - ширина і глибина.

Внутрішні водні шляхи поділяються за своїм транспортним значенням на чотири категорії: надмагістралі, магістралі, шляхи місцевого значення та малі річки

Склад та основні елементи гідротехнічних вузлів

Гідровузлом (вузлом гідротехнічних споруд) називається група водопідпірних гідротехнічних споруд, об'єднаних загальним місцем розташування на водному шляху та пов'язаних між собою в експлуатаційній діяльності.

За призначенням річкові гідровузли поділяються на енергетичні, воднотранспортні, водозабірні та ін На великих судноплавних річках зазвичай зводять комплексні гідровузли, що одночасно виконують кілька функцій.

До складу комплексного гідровузла можуть входити: будівля гідроелектростанції, водозливна бетонна гребля, глуха земляна гребля, судноплавний шлюз з підходами та причальними спорудами, трансформаторна підстанція, рибопропускні споруди. З боку нижнього б'єфу підхід суден до шлюзу здійснюється за підходящим каналом. За наявності у верхньому б'єфі великого водосховища перед шлюзом влаштовується аванпорт - акваторія, захищена від хвилювання огороджувальними спорудами.

За величиною напору гідровузли поділяють на три типи:

Низьконапірний (напір 2-8 м);

Середньонапірний (9-40 м);

Високонапірний (більше 40 м).

Низьконапірні гідровузли зазвичай бувають відомчого призначення – транспортні, водозабірні.

Більшість середньонапірних гідровузлів – комплексного транспортно-енергетичного призначення. Водосховище при середньонапірному гідровузлі зазвичай здійснює річне (сезонне), тижневе та добове регулювання стоку.

Високонапірні гідровузли частіше зводяться на гірських і напівгірських річках і мають енергетичне призначення. На деяких річках у складі такого гідровузла є судноплавний шлюз (Усть-Каменогорський та Бухтармінський на р. Іртиші, Павловський на р. Уфі) або суднопідйомник (Красноярський гідровузол на р. Єнісеї). Водосховища при високонапірних гідровузлах іноді можуть регулювати стік у багаторічному розрізі.

До взаємного розташування основних споруд комплексного гідровузла (компонування) пред'являють подвійні вимоги. З одного боку, витрати на зведення гідровузла мають бути мінімальними. Ця умова досягається за компактного розташування основних споруд - на невеликій території. З іншого боку, при подальшій експлуатації гідровузла всі споруди повинні працювати в найбільш ефективному режимі, не викликаючи необхідності введення будь-яких обмежень у їх роботу. Для задоволення цієї вимоги часто необхідно окремі споруди віддалити одна від одної, розмістити їх на значній площі.

У зв'язку з такою суперечливістю вимог при проектуванні будь-якого гідровузла, виходячи з місцевих умов - розмірів та конфігурації річкової долини, геології, наявності населених пунктів - завжди розглядається кілька варіантів компонування основних споруд. Оптимальний варіант вибирається з урахуванням детальних техніко-економічних розрахунків.

Через різноманітність місцевих умов та вимог типових компоновок комплексних гідровузлів немає. Однак з урахуванням вимог судноплавства великі транспортно-енергетичні гідровузли на кшталт компонування споруд можуть бути поділені на дві групи: різнобережну і однобережну.

До гідровузлів з різнобережним компонуванням можна віднести Самарський на Волзі, Воткінський на Камі та багато інших. У подібних гідровузлів судноплавний шлюз від будівлі ГЕС та водозливної греблі видалено на значну відстань. У період їх проектування та будівництва вважалося, що віддаленість підходів до шлюзу від ГЕС послаблює несприятливий вплив попусків на судноплавство. При цьому з боку нижнього б'єфу шлюз з руслом річки з'єднаний довгим каналом. Стисненість суднового ходу на каналі обмежує швидкість суден, що знижує загальну пропускну спроможність судноплавних споруд. Окреме будівництво великих споруд біля різних берегів річки дорожчає будівельні роботи.

У гідровузлів з однобережним компонуванням транспортні та енергетичні споруди зводяться на одному майданчику - компактно, наприклад: Чебоксарський на Волзі, Каховський та Кременчуцький на Дніпрі, Нижньокамський на Камі та ін.

Отриманий досвід експлуатації ряду гідровузлів показав, що послабити негативний вплив попусків води через ГЕС на відповідні до шлюзу судна можна за допомогою пристрою дамб, що огороджують. Вже в 1,5 - 2,0 км від ГЕС і водозливної греблі вплив потоку, що скидається на керованість сучасних судів незначно. У верхньому б'єфі роль дамби, що відгороджує, що відокремлює підхід до шлюзу від ГЕС, грає хвилелом аванпорту.

Враховуючи зниження витрат на будівництво при веденні робіт на одному майданчику за інших рівних умов, в останні роки все частіше оптимальним визнається варіант із спільним (однобережним) розміщенням основних споруд гідровузла.

За розташуванням ГЕС, водозливної греблі та шлюзів з підходами розрізняють заплавний та русловий варіанти компонування.

При заплавному варіанті, який зазвичай застосовується при середніх і високих натисках, основні споруди зводяться на заплаві. Їхнє будівництво за межами русла полегшує ведення робіт, не перешкоджає судноплавству у процесі будівництва. На момент завершення будівництва русло річки перекривається греблею і судноплавство переноситься у заздалегідь підготовлені підходи.

У разі низьконапірного гідровузла водозливна гребля і шлюз будуються в межах меженного русла (Кочетовський та Миколаївський на р. Дон, Кузьмінський та Білоомутський на р. Оке та ін.).

Будівництво великого транспортно-енергетичного гідровузла ведеться протягом кількох років. На різних етапах виробництва будівельних робіт об'єкти, що зводяться, по-різному впливають на судноплавство, вимагають пристосування водного транспорту до тимчасових місцевих умов.

Підстави та нижня частина всіх великих гідротехнічних споруд гідровузла - ГЕС, водозливної та глухої гребель, шлюзу та інших - розташовані значно нижче за відмітки природного меженного рівня, поверхні заплави та дна річки. Тому для їх зведення необхідний глибокий котлован (або кілька котлованів). Всі будівельні роботи - встановлення опалубок, монтаж арматури та численних металоконструкцій, подальше бетонування тіла споруд здійснюються насухо. Щоб забезпечити можливість виконання робіт у цих умовах і не допустити затоплення котловану за будь-яких рівнів води в річці, котлован обгороджується ґрунтовими дамбами - перемичками. Дамби відіграють роль тимчасових гребель, що утримують під час повені великий тиск води.

При однобережному заплавному компонуванні гідровузла основний котлован розміщується за межами меженного русла, на заплаві. При будівництві великих гідровузлів площа котловану може досягати 1-2 км2. У цьому випадку в одному котловані йтиме будівництво шлюзу, ГЕС і водозливної греблі. Огороджувальні котлованперемички (дамби) матимуть у плані П-подібну форму.

У цьому першому етапі робіт річковий потік у меженный період ще відчуває стиски і судноплавство здійснюється звичайним порядком. У період високої повені потік затоплює заплаву та рухається в межах річкової долини. За наявності огороджувальних котлован перемичок рух весняного потоку правобережною заплавою неможливий. У зв'язку з концентрацією потоку в межах меженного русла і досить вузькою заплавою швидкість течії тут навесні виявляється значною. У деяких випадках, щоб послабити ефект стиснення потоку перемичками та зменшити швидкість течії, вдаються до тимчасового (на період будівництва) поглиблення та розширення меженного русла. Цей захід виявляється необхідним і тому, що з метою форсування ходу будівництва одночасно з роботами в котловані починають зведення лівобережної заплавної частини глухої греблі.

Коли основні бетонні споруди гідровузла зведені до незатоплюваних навесні позначок, потреба в огородженні котловану перемичками відпадає. Верхову та низову часові ґрунтові перемички частково розбирають, і котлован навколо ще недобудованих ГЕС, шлюзу, водозливної греблі заповнюється водою.

Добудова цих споруд триває, як і раніше, – насухо, з подачею матеріалів та обладнання з мостів.

Завдяки затопленню котловану з'являється можливість пропуску частини води через донні водоскиди ГЕС, що вже працюють. Цей захід дозволяє продовжити роботи з зустрічного нарощування правобережної та лівобережної частин глухої греблі. Проміжок між їхніми торцями носить назву прорану. У період навігації проран доводиться до мінімальної ширини, коли швидкість течії має перевищувати 3,0 м/с. Враховуючи, що в цих умовах судноплавство зазнає серйозних труднощів, подібне звуження прорану зазвичай приурочують до завершення навігації.

У цей період будівництва форсуються роботи зі створення верхнього та нижнього підходів до шлюзу. Підходи та ще недобудований шлюз можуть використовуватися для проведення суден, як каналом, без наявності напору.

Перекриття прорану намагаються віднести на міжнавігаційний період. З відкриттям наступної навігації транзитне судноплавство починає здійснюватись через шлюз. Іноді спочатку шлюз працює без напору. При поступовому наповненні водосховища натиск на шлюз починає зростати. Для пропуску суден з одного б'єфу в інший приступають до їх шлюзування,

При різнобережному компонуванні ГЕС та шлюзу їх будівництво ведеться в окремих котлованах, огороджених перемичками. Загальна послідовність будівництва аналогічна до описаної вище.

При русловому варіанті розташування споруд гідровузла для судноплавства необхідно створення обводного тимчасового русла - каналу.

З метою підвищення безпеки судноплавства у районі будівництва гідровузла значно збільшують кількість знаків навігаційного огородження суднового ходу. У районі прорану вводять режим одностороннього судноплавства із почерговою перепусткою суден зверху та знизу. Великі секційні та плотові склади проводять посекційно, врозчалку. На підходах до місця будівництва влаштовуються додаткові тимчасові рейди. Для збереження керованості судів та подолання ними сильної течії виділяють додаткову тягу. В окремих, вкрай поодиноких випадках вдаються до короткочасної перерви транзитного судноплавства.

Основні поняття, конструктивні форми та типи шлюзів

Судноплавний шлюз є напірною гідротехнічною спорудою, призначеною для переміщення суден з одного б'єфу в інший.

Сучасні судноплавні шлюзи будують із залізобетону, а елементи обладнання – з металу. Шлюз складається з трьох основних частин - верхньої та нижньої голів та камери. Голови шлюзу сприймають натиск води та призначені для розміщення обладнання та водопровідних систем. Камера шлюзу призначена для розміщення в ній суден, що шлюзуються.

Рис. 95 Схема однокамерного шлюзу

а-подовжній розріз; б-подовжній розріз шлюзу зі стінкою падіння; в-план; 1-верхня голова; 2-камера; 3- нижня голова; 4- найвищий рівень НБ; 5- найнижчий рівень НБ; 6- найнижчий рівень СБ; 7- найвищий рівень СБ

За кількістю камер та їх розташування судноплавні шлюзи діляться на однокамерні, багатокамерні та парні (двохниткові). Число камер шлюзу залежить від величини напору на гідровузол, геологічних та інших місцевих умов та встановлюється розрахунковим шляхом.

Найбільшого поширення набули однокамерні шлюзи (рис. 95).

Раніше однокамерні шлюзи будувалися при напорах, що не перевищували 20 м. У сучасних умовах, у міру розвитку будівельної індустрії, вважається за можливе подолання однокамерним шлюзом напору до 40 м.

При відносно невеликих напорах (до 6 - 8 м) дно на підходах до шлюзу з боку верхнього та нижнього б'єфів та дно камери шлюзу знаходяться приблизно на одній позначці.

При великих напорах, з конструктивних та економічних міркувань, будують шлюзи зі стіною падіння. Стінка падіння вирівнює глибини на порогах голів шлюзу, дозволяє зменшити висоту воріт верхньої голови, знизити витрати на будівництво шлюзу.

При необхідності подолання значного натиску (чи з інших техніко-економічних міркувань) будують багатокамерні шлюзи. Багатокамерний шлюз є кілька послідовно розташованих шлюзів із загальними середніми (проміжними) головами. На водних шляхах РФ є двокамерний шлюз на Волгоградському гідровузлі нар. Волги та ряд шлюзів на Біломорсько-Балтійському каналі, трикамерні шлюзи на Новосибірському гідровузлі нар. Обі, шестикамерний шлюз на Пермському гідровузлі нар. Ками і т.д.

При стабільних рівнях води у верхньому та нижньому б'єфах загальний напір на гідровузол рівномірно ділять на камери багатокамерного шлюзу. Однак у більшості випадків рівні в б'єфах схильні до значних і не узгоджених між собою коливань. Наприклад, при глибокому передполоводному спрацюванні водосховища можливі різкі коливання рівня води в нижньому б'єфі при добовому регулюванні стоку. У цьому випадку нижня камера багатокамерного шлюзу не зможе вмістити весь об'єм води, що надходить до неї з верхніх камер. Для виключення переливу води через стіни шлюзу та ворота необхідно влаштувати спеціальні бічні скидання води. Це дорожчає шлюз і ускладнює його роботу.

В окремих випадках при високих напорах (30 м і більше) будують шахтні шлюзи. Конструкція шахтного шлюзу дозволяє зменшити висоту воріт нижньої голови та полегшити їхню роботу. Частина натиску на нижню голову сприймається бетонними елементами шлюзу. На водних шляхах нашої країни експлуатуються два шахтні шлюзи - Усть-Каменогорський на р. Іртиш та Павловський на р. Уфі.

На ділянках з інтенсивним судноплавством будують парні шлюзи (рис. 96). Парний - двонитковий - шлюз має велику пропускну здатність, знижує витрати часу на пропуск флоту. До складу парного можуть входити шлюзи будь-якого з перерахованих типів. На найбільш вантажонапружених ділянках Єдиної глибоководної системи - річках Волзі та Камі - всі судноплавні парні шлюзи.

Для підвищення або зниження рівня води в шлюзі до позначки верхнього або нижнього б'єфів здійснюється наповнення або випорожнення камери. Подача та скидання води здійснюються за спеціальними водопровідними системами самопливом, за принципом сполучених судин. Об'єм води, що подається або скидається, називається зливною призмою.

Конструкція судноплавного шлюзу

На внутрішніх водних шляхах РФ найбільшого поширення набув однокамерний шлюз зі стінкою падіння (рис.99).

У головах шлюзу розміщено обладнання, механізми, водопровідні системи, пульти керування.

Від верхнього б'єфу камера шлюзу відділена воротами (1), що найчастіше мають вигляд плоского металевого щита. Довжина щита дещо перевищує ширину камери шлюзу, а висота – глибину на порозі верхньої голови. Перед цими робочими воротами на верхній голові є аварійні ворота (2), які також є плоским підйомно-опускним металевим щитом.

У шлюзу такого типу робочі ворота одночасно виконують функцію гідравлічного затвора. Для наповнення шлюзу робочі ворота повільно піднімають на висоту 1,5 - 2,5 м. Через щілину, що утворилася під воротами, вода спрямовується з верхнього б'єфу в камеру шлюзу. Цей потужний струмінь, що падає з великої висоти в камері шлюзу, може викликати сильні коливання води. Щоб послабити несприятливий вплив потоку на судна в камері шлюзу, вода з-під воріт спрямовується в спеціальний простір, відокремлений залізобетонним екраном (4) і називається камерою гасіння енергії потоку (3). З камери гасіння до камери шлюзу вода надходить через щілини між залізобетонними балками. Цей балковий гасник (5) сприяє упорядкуванню течії води - вирівнюванню швидкостей течії по ширині та глибині камери шлюзу.

На ділянці камери шлюзу, що примикає до балочного гасителя, рух потоку залишається ще дуже бурхливим. У межах цієї ділянки, яка називається заспокійливою (6), розміщення суден, що шлюзуються, не допускається.

Від нижнього б'єфу камера шлюзу зазвичай відокремлюється двостулковими воротами (7). У закритому стані стулки воріт утворюють тришарнірну конструкцію, що передає тиск води на бічні підвалини нижньої голови. Кут між стулкою та нормаллю до осі шлюзу (6) зазвичай дорівнює 18-22°. При спорожненій камері шлюзу для пропуску судна ворота відкриваються. У відкритому положенні стулки воріт розміщуються у шафових нішах (8). Глибина шафової ніші зазвичай на 5-10% більше товщини стулки та з корисною шириною камери шлюзу.

Простір у зоні руху стулок (для відкривання та закривання воріт) називається шафною частиною шлюзу (9). Шлюза судна, що розміщуються в камері, носовими або кормовими частинами корпусу не повинні потрапляти в межі шафової частини.

Скидання води зі шлюзу при його спорожненні здійснюється через дві короткі водопровідні галереї нижньої голови (10). Висота та ширина галерей визначаються за допомогою гідравлічних розрахунків. Водопровідні галереї перекриті гідравлічними затворами (11), як їх широко застосовують плоскі підйомно-опускні металеві щити. Висотою та швидкістю їх підйому регулюється витрата води через галереї.

Для ремонту шлюзу та обладнання від нижнього б'єфу камера може бути відокремлена ремонтними воротами (12). Ремонтні ворота розраховуються на тиск води, що дорівнює глибині на порозі нижньої голови, і завдяки цьому мають невелику висоту.

Камери більшості судноплавних шлюзів мають суцільне днище та стіни з вертикальною лицьовою поверхнею, виконані із залізобетону. До нижньої частини стіни за рахунок нахилу тилової поверхні дещо потовщуються.

Розміри камери шлюзу, а отже і самого шлюзу, впливають як на капіталовкладення в його будівництво, так і витрати на перевезення вантажів. Шлюз із невеликими габаритами камери потребує менших витрат на будівництво. У цьому випадку перевезення вантажів може здійснюватись у судах малої вантажопідйомності. Використання ж невеликих суден вимагає частіших шлюзувань, експлуатаційні витрати з флоту і шлюзу виявляються значними. Пропускна спроможність таких шлюзів невелика.

Шлюз із збільшеними габаритами камери має високу будівельну вартість, але при цьому знижуються експлуатаційні витрати.

У зв'язку з викладеним розміри камери шлюзу визначаються за допомогою варіантних техніко-економічних розрахунків. Як вихідні у створі проектованого гідровузла приймаються перспективні типи суден і вантажообіг. Зрештою встановлені розрахунковим шляхом габарити камери шлюзу округляються до типових. У межах певної ділянки водної колії габарити камер намагаються витримати однаковими.

Розрахунковий вантажообіг встановлюється на основі вивчення вантажопотоків, що тяжіють до водного транспорту.

Від цього умови іноді відступають з економічних міркувань. Наприклад, при наростанні вантажообігу вниз по річці розміри камер у плані (в основному - довжину) також поступово збільшують. Ширина та глибина камер зберігаються постійними. Подібний підхід до встановлення габаритів шлюзів є прийнятним для відокремлених річкових басейнів.

При з'єднанні річкових систем шлюзованими каналами відмінність габаритів шлюзів у складі окремих гідровузлів створює деякі труднощі у створенні транзитного міжбасейнового судноплавства.

Габарити судноплавного шлюзу характеризуються корисними довжиною та шириною камери шлюзу та її глибиною.

Корисна довжина камери шлюзу обмежується заспокійливою ділянкою та шафовою частиною нижньої голови шлюзу.

При спокійній подачі води в камеру її корисна довжина може починатися безпосередньо у конструкцій стінки падіння, що виступають. З конструктивних міркувань глибини на порогах верхньої та нижньої голів іноді бувають менше, ніж глибина в межах камери шлюзу.

При розрахунку глибини має враховуватися збільшення осаду судна під час руху. Глибина на порозі верхньої голови шлюзу відраховується від рівня навігаційного спрацювання водосховища, на порозі нижньої голови шлюзу – від нижчого рівня нижнього б'єфу (проектного).

Наведені співвідношення між габаритами камери шлюзу та судна (склад) використовуються при проектуванні шлюзів.

На магістральних внутрішніх водних шляхах РФ корисна довжина камер шлюзів уніфікована і коливається від 100 до 300 м, корисна ширина – від 15 до 30 м. Найбільш поширеним типом шлюзу є однокамерний. Роз'їзні б'єфи між шлюзами обмежують швидкість руху суден і застосовуються рідко. На верхніх головах шлюзів переважають підйомно-опускні ворота, на нижніх – двостулкові.

Рис. 101 Схематичний план однокамерного шлюзу із обмежувальними створами.

Водний (річковий) транспорт - це транспорт, який здійснює перевезення пасажирів і вантажів суднами водними шляхами як природного походження (річки, озера), так і штучного (водосховища, канали). Головною його перевагою є низька собівартість, завдяки чому він займає важливе місце у федеральній транспортній системі країни, незважаючи на сезонність та низьку швидкість.

Достоїнства і недоліки

Річковий транспорт Росії відіграє у міжрайонних і внутрішньорайонних перевезеннях нашої країни. Його переваги полягають у шляхах природного походження, на облаштування яких використовується менша кількість витрат, ніж на зведення залізниць та шосейних доріг. Вартість вантажних перевезень водними артеріями нижче, ніж залізницею. А продуктивність праці вища на 35 відсотків.

Проте річкові перевезення мають низку недоліків - це сезонний характер, низька швидкість пересування, обмеженість використання, яка зумовлена ​​конфігурацією водної мережі. Крім того, великі артерії нашої країни течуть з півночі на південь і з півдня на північ, а головні вантажні потоки мають широтний напрямок.

Основні магістралі

Завдяки будівництву каскадів гідровузлів річки Волга та Кама перетворилися на глибоководні магістралі. Міжбасейнові з'єднання Московсько-Волзьке і Волзьке становлять сьогодні Єдину глибоководну систему, загальна довжина якої - 6,3 тисячі кілометрів. При неухильному зростанні водних внутрішніх перевезень у східній частині Росії, як і раніше, провідна позиція утримується Волго-Камським басейном. На його річки припадає понад п'ятдесят відсотків транспортування пасажирів та вантажів. Основне місце у цьому басейні зайняла перевезення річковим транспортом будівельних матеріалів (60 відсотків). Їхнє транспортування здійснюється в обох напрямках, воно носить переважно внутрішньорайонний характер.

А що перевозять водними магістралями Росії?

Річковий транспорт цих артеріях переважно здійснює доставку лісу, причому як у судах, і по-старому, на плотах, шляхом сплаву. З Ками на Волгу транспортується сибірський ліс, а Волго-Балтійським шляхом - ліс Вологодської і Архангельської областей, Карелії для районів Північного Кавказу і Поволжя. Річковий транспорт Москви задіяний у перевезеннях лісу однойменним каналом у Підмосков'ї та Москву. Через порти Волги та Ками в басейн транспортується кузнецьке вугілля, а далі воно розвозиться водними артеріями до електростанцій. Крім того, чільне місце займає доставка солі - з Баскунчанського соляного промислу вгору Волгою в порти Поволжя, Уралу, Центру, на Північно-Західні підприємства та на експорт. Крім цього, вгору Волгою прямує сільськогосподарська продукція з Волгоградської та Астраханської областей, риба з Каспійського моря, а також хімічні продукти з Поволжя та Уралу. В обох напрямках транспортуються нафтопродукти та нафта, хлібні вантажі.

Основні напрямки

Річковий транспорт Росії особливо розвинений у Волзько-Камському басейнах, адже Кама з її притоками – В'яткою та Білою – має важливе значення у зв'язках Уралу з Північно-Заходом, Центром, Поволжям. По Камі вниз переправляють переважно зерно, ліс, нафту, хімічні вантажі, будівельні мінеральні матеріали. У напрямку транспортують вугілля, цемент, ліс. У верхів'я Ками вантажопотік значно менше. Крім того, Волго-Донський канал сприяв збільшенню перевезень масових вантажів Волгою. Завдяки йому з районів, що прилягають до Дону, Волгою транспортують зерно, вугілля, баштанні культури, промислову продукцію та інші вантажі. У зворотному напрямку – цемент, руду, ліс, хімічну продукцію. Усе це перевозить річковий транспорт. Самара, як та інші міста у Середньому Поволжі, є основним споживачем цих товарів. Велику роль розвитку перевезень грають воднотранспортні зв'язку цього басейну з Північно-Західним районом, і навіть з іноземними державами Балтійського моря крізь Волго-Балтійський шлях. Через нього у південному напрямку транспортують апатитовий концентрат, руду, будівельні матеріали, ліс, а на північ – хімічні вантажі, зерно, вугілля та нафтопродукти.

Пасажирські перевезення

У Волго-Камському басейні сконцентрувалися головні пасажирські потоки. Будь-який річковий вокзал запропонує громадянам безліч місцевих, транзитних, внутрішньоміських та приміських напрямків. Пасажирські судна досить широко використовуються при організації туризму чи відпочинку. Найбільш протяжними є транзитні лінії з Москви в Астрахань, Перм, Ростов та Уфу. Найбільший річковий вокзал знаходиться у столиці Росії. У Волго-Вятском басейні найбільшими річковими портами є Нижній Новгород, Вол-гоград, Москва, Перм, Астрахань, Казань, Ярославль.

Північно-західний напрямок

Річки з давніх-давен служили центральними транспортними комунікаціями Північно-Західного та Північного економічних районів. У європейській його частині основними водними артеріями для перевезення вантажів є Північна Двіна зі своїми притоками Сухоною та Вичегдою, Печорою, Мезнем, а на Північному Заході - Свір, Нева та Біломоро-Балтійський канал. По північних водних артеріях проходить потужний потік мінеральних будівельних та нафтових матеріалів, лісу, а також зерна та вугілля. Основними портами є Нарьян-Мар, Печора, Мезень, Архангельськ, Котлас.

Північно-Західний басейн забезпечує доставку у південному напрямку лісу та з Карелії, апатитового концентрату з півострова Кольський. У зворотному напрямку - промислових товарів, зерна, солі та нафтопродуктів. Перевалочними пунктами для різних товарів служать Волхов, Петрозаводськ і Санкт-Петербург. Звідси до Москви і Верхньоволзького району організовано постійні пасажирські лінії. Добре розвинені тут і місцеві маршрути, особливо це помітно зі збільшенням кількості швидкісних суден.

Східний напрямок

На сході Росії перше місце у питаннях перевезень займає Об-Іртишський басейн Західного Сибіру. Річковий транспорт тут сприяв освоєнню газових та нафтових ресурсів, а також лісових масивів. З головних транспортних перевалочних вузлів (Тобольська, по Іртишу та Обі надходить вугілля, бурове обладнання та труби, будівельні матеріали, продовольчі та промислові товари в райони нафтових та газових промислів Тюменської області. Доставка вантажів у глибинні райони материка здійснюється по Північному морському шляху з наступним переваленням у гирлах Таза, Пура та Обі на річкові судна.Більшість перевезень припадає на ліс, який надходить у плотах до річкового порту Асино.Далі його перевозять на судах у Новосибірськ, Омськ, Томськ. які надходять із південних регіонів на північ, до районів нафтогазової промисловості, крім того, велике значення має річковий транспорт у перевезенні хлібних вантажів, солі, вугілля та нафтопродуктів.

На Обі, поруч із стародавніми портами Барнаулом і Новосибірському, значної ролі грають порти, що виникли у зв'язку з створенням промислових центрів - Сургут, Об, Лабытнанги, Салехард.

Єнісей та Ангара

Річковий транспорт Єнісея пов'язує південну частину Східного Сибіру із районами Заполяр'я. Тут лісові перевезення сягають двох третин всього вантажообігу Єнісея. Крім того, річкою транспортують зерно, нафтопродукти, кам'яне вугілля та мінеральні будівельні матеріали. Верхній Єнісей, від Мінусинська до Красноярська, характеризується переважанням вантажного потоку вниз за течією, чільне місце у ньому посідає зерно.

Устя Ангари: звідси надходить переважна більшість лісу, поділяє товаропотік на Єнісеї. Основна частина прямує вгору, а від гирла до Диксона - вниз по річці. Крім лісу, значне становище займають перевезення будівельних мінеральних матеріалів та вугілля. Основними портами є Красноярськ, Єнісейськ, Дудинка, Ігарка, але в Ан-гарі - Макар'єво, Братськ, Іркутськ, Усть-Илимск.

Олена та Амур

На Олені судноплавство починається від Осетрового порту і здійснюється до дельти річки. Тут крім внутрішніх товарів доставляють вантажі, які надходять із залізниці – з бухти Тикси та Осетрово. Дві третини перевезень складають вугілля та будівельні матеріали, решта – ліс та нафта. Основна їхня частина йде зверху вниз. Вантажні операції здійснюються в портах Кіренськ, Осетрове, Якутськ, Вітім.

На Далекому Сході велике транспортне значення має Амур та її притоки Бурея і Зея. Основними вантажами є зерно, сіль, метал, вугілля, ліс, нафту та риба. Великі порти – Комсомольськ-на-Амурі, Благовіщенськ, Хабаровськ. У цих районах у зв'язку з недостатньо розвиненою інфраструктурою сухопутних комунікацій річковий транспорт має важливе значення й у перевезенні пасажирів.

Морський транспорт

Основне значення морського транспорту у тому, що він забезпечує дуже значну частину зовнішньої торгівлі Росії. Каботаж істотний лише постачання східних і північних узбереж країни. Вантажооборот для морського транспорту становить вісім відсотків. Це досягається внаслідок найбільшої відстані перевезень - приблизно 4,5 тисяч кілометрів. Перевезення пасажирів на морському транспорті незначні.

Проблеми морського транспорту Росії

У масштабі планети морський транспорт по вантажообігу займає перше місце, вирізняючись найменшою собівартістю доставок вантажів. У Російській Федерації він розвинений відносно слабо, це тим, що головні економічні центри нашої країни значно віддалені від морських портів. Крім того, велика частина морів, що оточують територію Росії, є замерзаючими. Це суттєво підвищує вартість використання цього. Ще однією проблемою є дуже застарілий флот нашої країни. Так, морський і річковий транспорт Росії було збудовано понад двадцять років тому, що за світовими стандартами неприйнятно, такі кораблі мають бути списані. У вітчизняному флоті практично відсутні сучасні типи суден: ліхтеровози, контейнеровози, газовози, судна з горизонтальним вивантаженням-навантаженням та інші. До приєднання Криму Росія мала лише одинадцять великих морських портів, а це недостатньо для такої великої країни. В результаті близько половини вантажів, що йдуть морськими шляхами, обслуговувалося іноземними портами. В основному це колишні радянські республіки: Україна (Одеса), Естонія (Таллін), Литва (Клайпеда). Використання морських транспортних судноплавних вузлів інших держав сприяє і значним фінансовим втратам. Якщо з чорноморськими портами ситуація більш менш вирішена, то на узбережжі Балтійського моря ведеться будівництво нового порту.