Водные пути сообщения россии. Водные пути центральной части россии

Речной круиз - это путешествие на теплоходе по внутренним водным путям. Под внутренними водными путями понимаются не только реки, но и водохранилища, озера, каналы и другие сооружения по которым могут передвигаться яхты, катера и туристические теплоходы. Большая часть городов Европейской части России связана глубоководными водными путями.
Наиболее популярны круизы по рекам Европейской части России, большая часть которых объединена в Единую глубоководную систему Российской Федерации. Основой единой глубоководной системы является главная водная артерия центральной части России река Волга
Единая глубоководная система России была создана в Советское время для соединения крупных рек и улучшения условий плавания судов. В пределах этой системы возможно передвижение судов с осадкой 3,5 метра, шириной до 15 метров, длиной до 100 метров. Москву стали называть "Порт 5-ти морей"? Имеется в виду:

• От Москвы можно добраться до Волги по каналу им. Москвы (канал Москва-Волга), а по ней - до Каспийского моря.
• Волго-Балтийский канал (Волго-Балт) соединяет Волгу и Балтийское море. То есть возможен проход судов от Москвы до Балтийского моря.
• Беломоро-Балтийский канал (Беломорканал) соединяет Балтийское море и Белое море. Через Волго-Балт и Беломорканал можно пройти судам от Москвы до Белого моря.
• Волго-Донской канал соединяет Волгу и реку Дон, которая впадает в Азовское море. Таким образом через Волгу из Москвы можно попасть в Азовское и Черное море.

В Европейской части России, помимо водных путей, входящих в Единую глубоководную систему есть реки и каналы, по которым могут передвигаться суда меньшего размера, например, яхты и двухпалубные туристические теплоходы. Например:

• Ока и Москва-река - возможно судоходство от Москвы до Нижнего Новгорода. Часто судоходство по Оке зависит от погоды. В засушливые годы даже двухпалубные теплоходы не могут пройти по Оке выше Мурома.
• Река Белая - возможно судоходство от устья до Уфы. Данный участок входит в состав "Маршрута пяти рек" - путешествие от Москвы до Уфы по рекам: Москва, Ока, Волга, Кама, Белая.
• Вятка - возможно плавание от устья реки Вятки до Кирова.
• Северная Двина, Сухона, Северо-Двинский канал. Северо-Двинский канал соединяет реку Сухону и Волго-Балт. По этому каналу рекам возможно плавание до Кирилло-Белозерского монастыря, Вологды, Великого Устюга, Архангельска.
• Волхов - возможно плавание до Тихвина и Великого Новгорода. Круизы совершает теплоход "Господин Великий Новгород".

Осуществляются круизы по Лене, Амуру, и другим крупным рекам Сибири.

Наиболее популярные маршруты Москва - Волга и Москва-Санкт-Петербург, который проходит по двум каналам: Волго-Балтийскому и каналу им. Москвы, рекам Волга и Нева, Рыбинскому водохранилищу, Белому, Онежскому, Ладожскому озерам.

ТАСС-ДОСЬЕ. 15 августа 2016 г. президент РФ Владимир Путин проведет совещание президиума Госсовета России. На нем будут рассмотрены проблемы развития внутренних водных путей.

Инфраструктура

Протяженность внутренних водных путей в России, по данным Росморречфлота, в течение последних 15 лет остается стабильной. В 2015 г. она составляла 101 тыс. 662 км, однако более половины из них не отвечали требованиям по стандартным судовым габаритам.

Среди субъектов Федерации по протяженности внутренних водных путей лидируют Республика Саха (Якутия) - 16 тыс. 522 км, Тюменская обл. - 11 тыс. 834 км и Иркутская область - 8 тыс. 69 км. Среди важнейших внутренних водных маршрутов - реки Волга, Дон, Енисей, Обь, Лена, Иртыш, Кама и др. Также наибольшее стратегическое значение имеют Волго-Балтийский водный путь, Волго-Донской и Беломорско-Балтийский каналы и др.

По состоянию на 2015 г. в России использовались 491 грузовой и 496 пассажирских причалов, 723 судопропускных гидротехнических сооружения, в том числе 128 каналов и 108 шлюзов. Среди гидротехнических сооружений состояние 1,2% оценивается контролирующими органами как "опасное", 16,8% - как "неудовлетворительное".

Объемы перевозок

Рекордные объемы грузовых перевозок по внутренним водным путям в РСФСР были достигнуты в 1989 г. - более 580 млн т. Однако в 1990-е гг. после распада Советского Союза и вследствие падения промышленного и сельскохозяйственного производства, усиления конкуренции со стороны автотранспорта и большого износа речного флота грузовые перевозки уменьшились к 2000 г. в пять раз - до 110-120 млн т.

В середине 2000-х гг. наметилось восстановление объемов. В 2007 г. было перевезено 157 млн т, однако из-за мирового финансового кризиса и падения объемов мировой торговли вновь последовал спад. В 2015 г. по внутренним водным путям было транспортировано 124,8 млн т грузов. В частности, речной транспорт является одним из важнейших способов доставки грузов в регионы Крайнего Севера. В 2015 г. с его помощью Заполярье получило 16 млн 984 тыс. т грузов (морским транспортом - 3 млн 332 тыс. т).

Почти в 10 раз сократились пассажирские перевозки. В РСФСР в 1980-е гг. речным транспортом ежегодно пользовались около 100 млн человек. В 2000 г. по внутренним водным путям были перевезены 28 млн пассажиров, в 2015 г. - в два раза меньше - 14 млн. Из них, по данным Ростуризма, около 300-400 тыс. приходится на долю речных круизов.

Речной флот

Флот речных судов в России за последние 15 лет уменьшился почти в два раза. Число речных непассажирских судов сократилось с 31,8 тыс. единиц в 2000 г. до 15,6 тыс. в 2015 г. Флот пассажирских речных судов за этот период уменьшился с 1,9 тыс. до 1 тыс. 383 единицы. Кроме того, в морском регистре судоходства зарегистрировано 641 судно смешанного плавания (река-море), которое ходит под российским флагом.

Средний возраст грузового речного флота в России составляет 32 года, пассажирского - 33 года, при этом на туристических маршрутах используются суда средним возрастом в 41 год.

В 2014 и 2015 гг. в эксплуатацию вводились только по 13 новых судов. Среди них - современные буксиры-толкачи проекта 81 (Средненевский судостроительный завод, Санкт-Петербург), танкеры "река-море" проекта RST27 и RST54 ("Красное Сормово", Нижний Новгород; "Окская судоверфь", Навашино, Нижегородская обл.) и др. В России также активизировалось строительство пассажирских судов, в том числе скоростных: проекты A45, A45-1, A-45, A145 (Зеленодольский судостроительный завод, Татарстан; Хабаровский судостроительный завод).

Перспективы, программы развития

По данным правительства РФ, транспорт на внутренних водных путях значительно экономичней автомобильного и железнодорожного: удельных расход топлива у него меньше на 25% и 53% соответственно. На его содержание требуется в десятки раз меньше средств. Однако серьезным барьером для развития внутреннего речного транспорта является высокий износ инфраструктуры (практически не обновлявшейся в 1990-е и начале 2000-х гг.) и флота. Покупке новых судов мешает большой срок их окупаемости (например, для пассажирских он составляет более 25 лет). Также серьезную проблему представляет обмеление рек.

Развитие внутренних водных путей предусмотрено государственной программой "Развитие транспортной системы" на период до 2020 г. (утверждена 15 апреля 2014 г.). Всего, согласно программе, на развитие внутреннего водного транспорта планируется потратить в 2016-2018 гг. 70 млрд руб., в 2019-2020 гг. - 76 млрд руб.

29 февраля 2016 г. правительство утвердило "Стратегию развития внутреннего водного транспорта РФ на период до 2030 г.". Согласно этому документу, к 2030 г. планируется обновить речной флот, доведя средний возраст грузовых судов до 25,4 года, а туристических - до 30 лет. Перевозки грузов планируется удвоить со 124,8 млн т до 242 млн т в год, пассажирские перевозки - стабилизировать на уровне 15-16 млн человек в год.

Также стратегией развития предусмотрено строительство Нижне-Сверского гидроузла, Нижегородского низконапорного гидроузла на Волге, Багаевского гидроузла на Дону - это позволит обеспечить глубину в четыре метра на всей протяженности речных путей в Европейской части России. Также ведется проектирование вторых ниток шлюзов Волго-Донского водного пути.

Внутренние водные пути России являются важнейшей частью инфраструктуры государства, обеспечивающей транспортные связи 68 субъектов Российской Федерации, а также экспортно-импортные перевозки в прямом водном сообщении в 670 портов 45 стран Европы, Азии и Африки. Особенно велико их значение для хозяйственной и культурной жизни Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера.

Судоходные водные пути – это внутренние водные пути, используемые для судоходства и сплава леса. Они подразделяются на естественные (внутренние моря, озера и реки) и искусственные (шлюзованные реки, судоходные каналы, искусственные моря и водохранилища). Выделяются магистральные водные пути, обслуживающие международные перевозки и перевозки между крупными районами внутри страны, а также местные, обслуживающие внутрирайонные связи.

Протяженность судоходных водных путей России в настоящее время составляет 101.6 тыс. км, в том числе 16,7 тыс. км искусственных водных путей. На них расположены более 700 гидротехнических сооружений различного назначения, в том числе 110 судоходных шлюзов, насосные станции, гидроэлектростанции, плотины, дамбы, водосбросы и водоспуски.

Россия первой из стран Европы завершила в 1975 г. процесс создания Единой глубоководной системы путей страны и континента в целом, связавшей судоходными путями все омывающие Европу моря (рис. 1.1). Это стало возможным благодаря строительству уникальных межбассейновых соединений: Беломорско-Балтийского канала, Волго-Донского канала, канала имени Москвы, Волго-Балтийского водного пути, а также каскада гидроузлов на Волге, Каме и Дону.

В дореволюционной России перевозки грузов и пассажиров осуществлялись, в основном, по рекам Европейской части страны, поэтому сов

Рис. 1.1. Единая глубоководная система

Европейской части Российской Федерации

Еще в начале 18-19 вв. на месте бывших ""волоков"" были построены первые искусственные водные системы, такие как: Вышневолоцкая (1709 г.), Мариинская (1810 г.) и Тихвинская (1811 г.). В 1913 г. протяженность судоходных внутренних водных путей составляла 64,6 тыс. км. Перевозки грузов по ним достигали 49,1 млн. т, а число перевезенных пассажиров превышало 11 млн. чел. Эти перевозки приходились в основном на реки Европейской части России. Реки Сибири и Дальнего Востока для судоходства почти не использовались. Удельный вес перевозок по рекам восточных бассейнов составлял всего 6 процентов от общего грузооборота в России.

В ходе развития внутренних водных путей в нашей стране можно выделить четыре характерных этапа. В силу неравномерности развития по разным причинам каждый конкретный водный путь или его часть в настоящее время находится на каком- либо из этих этапов.

На первом этапе происходит первоначальное становление водного пути, вызываемое потребностями развития торговли, расширения местных сообщений и т.п. На этом этапе водный путь используется в естественном состоянии после проведения необходимых работ (руслоочищение, установка предупреждающих знаков и др.).

Наступление второго этапа характеризуется тем, что водные пути становятся предметом заботы государства. В отдельных местах, сдерживающих развитие экономики и торговли, создаются искусственные водные пути – шлюзованные реки, судоходные каналы и водохранилища. На свободных реках систематически проводятся выправительные и дноуглубительные работы с целью обеспечения необходимых габаритов судового хода.

Третий этап развития водных путей связан с комплексным изучением возможностей их коренного улучшения в отдельных регионах и в стране в целом, разработкой необходимых проектов и планомерной реализацией гидротехнических комплексов.

В годы первых пятилеток были начаты грандиозные работы по реконструкции внутренних водных путей. С вводом в эксплуатацию в 1926 г. Волховского гидроузла значительно улучшились условия плавания судов по Волхову. Высоконапорной плотиной Днепрогэс был поднят уровень воды на порогах, и Днепр стал судоходным на всем протяжении. Ввод в эксплуатацию в 1933 г. первого гидроузла на реке Свирь позволил увеличить глубину в ее нижнем течении, а в результате строительства Беломорско-Балтийского канала стало возможным прямое водное сообщение между Белым и Балтийским морями.

В середине 30-х гг. развернулись большие работы по созданию Единой глубоководной сети Европейской части СССР. На Волге сооружен каскад гидроузлов и водохранилищ, первый из них – Иваньковский – вступил в эксплуатацию вместе с каналом им. Москвы. В 1952 г. было завершено строительство Волго-Донского судоходного канала им. В.И. Ленина, который соединил важнейшие экономические районы Европейской части России – Урал, Поволжье, Центр – с Донбассом и Югом. В 1955 г. на Волге вступили в строй два крупнейших гидроузла, в результате чего гарантированная глубина на Волге и Каме увеличилась на 0,9 м.

Ввод в эксплуатацию в 1957 г. первого гидроузла на Каме, выше Перми, способствовал дальнейшему увеличению судоходства на реке. В 1964 г. введено в эксплуатацию Воткинское водохранилище, в том же году завершена реконструкция Волго-Балтийского водного пути им. В.И. Ленина, обеспечившего надежную транспортную связь между экономическими районами Центра и Северо-Запада России. Строительство Беломорско-Балтийского канала, Волго-Донского канала и Волго-Балтийского водного пути позволило соединить моря, омывающие Европейскую часть России, внутренними глубоководными речными магистралями и образовать единую транспортную систему. Протяженность Единой глубоководной системы составляет 6.5 тыс . километров с гарантированной глубиной 400/360 см . На водных путях ЕГС можно эксплуатировать суда грузоподъемностью до 5 тыс. тонн .

В 50-60-е годы развернулось строительство гидроузлов на восточных реках Сибири. Были построены Иркутская и Братская гидроэлектростанции на Ангаре, Новосибирская на Оби, Бухтарминская и Усть-Каменогорская на Иртыше, Красноярская на Енисее. Благодаря созданию водохранилищ, мощные сибирские реки из путей сообщения местного значения превратились в транзитные магистрали, связанные Северным морским путем с портами Европейской части страны.

В структуре грузооборота речного транспорта преобладают перевозки сыпучих минерально-строительных грузов, леса, нефти и нефтепродуктов, каменного угля, зерна, овощей и фруктов. За период с 1940 по 1990 годы протяженность эксплуатируемых водных путей возросла почти в 1.5 раза , а грузооборот увеличился в 6.5 раз . Максимальный объем перевозок на внутреннем водном транспорте был отмечен в 1988 г . и составлял более 580 миллионов тонн .

В последнее десятилетие XIX века в ходе экономических преобразований в стране показатели работы речного транспорта значительно снизились и в середине 90-х годов объемы перевозок достигли величины порядка 100 млн. тонн . В начале нового столетия ситуация в отрасли начала стабилизироваться и наметилась положительная динамика в развитии внутреннего водного транспорта. В 2007 году речным флотом было перевезено 153.4 млн. тонн грузов , а перевозки пассажиров составили 21 млн. человек .

ВОДНЫЕ ПУТИ — водные пространства и водотоки, используемые для транспорта грузов и пассажиров и лесосплава; водные пути служащие только для сплава древесины, называются лесосплавными путями. Водные пути делятся на внешние (морские) и внутренние (речные, озерные).

Внешние водные пути — моря и океаны — используются для судоходства преимущественно в естественном состоянии. На подходах к портам, расположенным на мелководных побережьях или в устьях рек, где глубины недостаточны для судов с большой осадкой, сооружаются подходные морские каналы. Чаще всего это подводные выемки — прорези, выполняемые землечерпательными снарядами; в целях защиты от наносов или волнения они иногда ограждаются дамбами. Реже морские подходные каналы проходят по суше. В портах, акватория которых недостаточно защищена от волнения, устраиваются оградительные сооружения — молы, волноломы; иногда эти сооружения служат также для защиты акватории от наносов и льда. Безопасность судоходства обеспечивается знаками и огнями, ограждающими опасные для плавания места (буи, вехи) или предупреждающими об их наличии (маяки).

В состав внешних водных путей входят также соединительные каналы между морями или океанами, например, Суэцкий канал, соединивший Средиземное и Красное моря, Кольский канал - Балтийское и Северное моря, Панамский канал — Атлантический и Тихий океаны.В составе морских путей СССР имеются незамерзающие моря и порты, в которых навигация осуществляется в течение всего года - южные части Черного и Каспийского морей, некоторые порты Балтийского, Баренцева и других морей, и замерзающие, где навигация производится лишь часть года. Из последних особое значение имеет Северный морской путь, проходящий через моря Баренцево, Карское, море Лаптевых, Восточно-Сибирское и Чукотское. Эксплуатация мощных ледоколов, постоянное наблюдение (с воздуха и на опорных метеостанциях) за ледовой обстановкой, наличие оборудованных перевалочных портов в устьях и низовьях крупных рек (Игарка на Енисее, Тикси, на Лене и др.) позволяют увеличивать судоходство по Северному морскому пути, который для ряда северных районов Сибири является единственным средством сообщения для перевозки массовых грузов. Большое протяжение морских границ СССР (более 40 тыс. км) предопределило широкое развитие морских водных путей. На всех омывающих берега СССР морях эксплуатируется большое количество морских портов — в ряде случаев с подходными каналами и оградительными сооружениями.

Планы развития народного хозяйства предусматривают дальнейшее оснащение морских водных путей технически современными портами. При возведении морских гидротехнических сооружений широко применяются сборный, предварительно напряженный железобетон, индустриальные методы строительства, мощные землечерпательные снаряды.

Внутренние водные пути делятся на естественные (реки в свободном состоянии, озера) и искусственные (шлюзованные реки, каналы, водохранилища). Полоса водной поверхности, в пределах которой осуществляется плавание судов, называется судовым ходом (судоходным фарватером); он обставляется знаками, указывающими направление судового хода, границы его по ширине, наличие опасных или затруднительных для судоходства мест и пр.; совокупность сигнальных знаков (а в темное время суток — сигнальных огней) называется судоходной обстановкой. В пределах огражденного судового хода для поддержания судоходных условий проводятся путевые работы. На свободных (не шлюзованных) реках к ним относятся главным образом землечерпание (см. Земляные работы) и выправительные работы. Землечерпание заключается в углублении наиболее мелководных участков — перекатов, перевалов с помощью землечерпательных снарядов или землесосов. На внутренних водных путях работает св. 400 землесосов, много- и одночерпаковых снарядов, а также большое количество обслуживающих судов (грунтоотвозных шаланд, буксирных и топливных судов, брандвахт и пр.). Выправительные работы заключаются в постройке в русле реки запруд, полузапруд, струенаправляющих дамб и других сооружений, которые, используя энергию речного потока, поддерживают или увеличивают глубины и ширины судового хода (см. Регулирование русла и Регуляционные сооружения).

Искусственные внутренние водные пути создаются в результате шлюзования рек, постройки напорных гидроузлов, а также сооружения судоходных каналов. Транспортное шлюзование рек заключается в сооружении низконапорных плотин (разбираемых на зиму и на период прохождения половодья) и при них — судоходных шлюзов. Подобная схема улучшения судоходных условий применяется и при постройке крупных гидроузлов, образующих емкие, регулирующие сток водохранилища. Транзитное судоходство обеспечивается сооружением (в составе гидроузла) шлюза или судоподъемника, подходных каналов, аванпортов и др.

Основные сооружения, возводимые на внутренних водных путях — плотины, шлюзы, судоподъемники, оградительные дамбы, причальные стенки, а также каналы и искусственные акватории; береговое строительство представлено судоремонтными промышленными предприятиями, складскими помещениями и площадками, различными служебными зданиями. Главными видами строительных работ при возведении судоходных основных сооружений обычно являются земляные (выемки и насыпи), скальные, бетонные, железобетонные и металлоконструкции. При значительном развитии земляных работ большую роль в строительстве водных путей играет механизация — применение главным образом плавучих средств: землесосов, много- и одночерпаковых земснарядов. Судоходные каналы бывают соединительные (межбассейновые), подходные, обходные. Каналы бывают также свободными или шлюзованными.

Габариты судового хода — глубина, ширина и радиус закругления на криволинейных участках, определяются в соответствии с размерами наибольших судов (или их составов), эксплуатируемых на данном Водном пути. Наименьшие размеры этих элементов судового хода называются гарантируемыми габаритами. Они гарантируются от некоторого низкого уровня воды, называемого проектным, имеющего обеспеченность в среднемноголетнем разрезе от 85 до 99%; чем выше транспортное значение (класс) В. п., тем более высокой должна быть обеспеченность проектного уровня.
Внутренние водные пути СССР подразделяются на 7 классов. К I классу относятся сверх магистрали; к магистральным относятся Водные пути II и III классов; Водные пути IV и V классов образуют группу путей местного значения; Водные пути VI и VII классов — подъездные пути и малые реки.

Размеры шлюзов, судоходных пролетов мостов, глубина, ширина и радиус кривизны судового хода и т. п. на Водные пути каждого класса устанавливаются такими, которые дозволяют эксплуатировать суда наиболее экономичных типов и размеров. Так, на Водных путях I класса могут эксплуатироваться грузовые теплоходы грузоподъемностью 5000 т и толкаемые составы барж грузоподъемностью до 18 тыс. т; на Водные пути этого класса гарантируются глубины не менее 3 м ширина судового хода 85—100 м, минимальный радиус кривизны 600—1000 м; шлюзы имеют камеры шириной 18 и 30 м, длиной от 145 до 290 м. В судоходных пролетах мостов высота над расчетным уровнем не менее 13,5 м, ширина — не менее 120 м и т. д. На Водные пути VII класса эксплуатируются суда грузоподъемностью от 20 до 100 т, здесь обеспечиваются минимальные глубины 0,35—0,70 м, ширины 8—20 м, радиусы кривизны 60—100 м. Судоходные пролеты мостов имеют высоту 3,5 м при ширине 10—20 м.

В 1961 в СССР эксплуатировалось 139,4 тысяч км внутренних Водных путей, в США — 46,5 тысяч км (без Великих озер), в ФРГ — 4,4 тысяч км, во Франции —8,5 тыс. км. Внутренние Водные пути СССР состоят преимущественно из рек в естественном (свободном) состоянии. Протяжение искусственных Водных путей — шлюзованных рек, каналов, водохранилищ — 13 тыс. км; однако на этих Водных путях сосредоточено более 60% грузооборота речного транспорта.
Дальнейшее развитие искусственных Водных путей обеспечивается ведущимся в СССР в большом объеме комплексным гидростроительством — гидроузлов для выработки электроэнергии, водоснабжения, борьбы с наводнением, орошения и др.

Эффективность улучшения Водных путей на основе комплексного гидростроительства весьма высока.
Это обусловливается увеличением судоходных глубин: в верхнем бьефе вследствие подпора реки и в нижнем — благодаря увеличению сбрасываемых из водохранилища зарегулированных расходов. Образование водохранилищ на реках вызывает некоторые осложнения для водного транспорта в связи с волновым режимом: требуется создание новых типов судов с прочными корпусами (более дорогих в строительстве и эксплуатации), возникает необходимость возведения на водохранилищах портов- убежищ для отстоя судов во время штормов. Несмотря на эти, и некоторые другие осложняющие судоходство условия, вызываемые водохранилищами, положительные факторы в целом преобладают, и судоходство, как правило, становится более экономичным — главным образом благодаря увеличению глубин и грузоподъемности судов.

На Волге, Каме и Днепре продолжается строительство комплексных гидроузлов Водных путей, в ближайшее время будет завершено образование сплошных каскадов на этих реках. В перспективе намечено улучшение судоходных условий Немана, Сухоны, Верхнего Иртыша, Томи, Енисея, Ангары и Амура путем возведения на большом протяжении этих рек каскадов гидроузлов. На реках Белая, Печора, Обь, Лена и многих других существенное улучшение судоходных условий будет достигнуто постройкой отдельных мощных гидроузлов.
Крупные ирригационные каналы также служат в качестве В. п., напр. Каракумский канал, подающий воду из Амударьи для орошения земель Туркмении. Намечается использование для судоходства каналов, предназначенных для переброски части стока северных рек — Печоры и Вычегды — в Каму и Волгу (Камско-Вычегодско-Печорское соединение) и др.

Из искусственных внутренних Водных путей в СССР эксплуатируются также каналы, шлюзованные реки и системы: технически совершенные Волго-Донской канал им. В. И. Ленина, Канал им. Москвы, Беломорско-Балтийский, Днепро-Бугский, Северо-Крымский каналы, шлюзованные реки — Москва, Ока (в среднем течении), Сев. Донец (в нижнем течении) и др. Завершается переустройство Волго-Балтийского В. п., соединяющего бассейн Волги с Ленинградом. Намечено шлюзование нижнего Дона, переустройство Москворецкой и Северо-Двинской систем, шлюзование р. Припяти и др.

В результате комплексного гидротехнического и транспортного строительства будет создана единая глубоководная система Европейской части СССР, соединяющая все моря, омывающие Европейскую территорию СССР, и все основные речные бассейны — Волжско-камский, Печорский, Северо-Двинский, Северо-западный, Донской, Днепровский и Неманский. Одновременно с этим будут значительно улучшены судоходные условия основных речных магистралей Сибири — Иртыша, Оби с Томью, Енисея, Ангары, Лены и Амура с его притоками. Это позволит значительно расширить область применения экономичных крупнотоннажных судов (самоходных и составов из барж), уменьшить стоимость перевозок и в большой степени увеличить грузооборот внутренних Водных путей.

Длительность навигационного периода на внутренних Водных путях СССР составляет от 141 до 291 суток в среднем за год (по многолетним наблюдениям). Наименьшая длительность — на северных, наибольшая — на южных реках страны. Самые короткие сроки навигации в устьевых участках рек Лены и Печоры, соответственно 141 и 151 сутки; самые длительные — в устьевых участках рек Днепра и Волги, соответственно 291 и 250 суток.

Водные пути - это используемые для различных перевозок вод­ные пространства - океаны, моря, озера, образуемые речными гидроузлами водохранилища и подпертые бьефы, и водотоки (реки, их притоки и каналы).

Водные пути принято разделять на внешние и внутренние, а порты - на морские и речные (на внутренних водных путях), к ко­торым обычно относят и порты (пристани) в устьях рек, на озерах, водохранилищах и каналах.

Внешние водные пути - моря и океаны - ввиду боль­ших глубин используются для судоходства в основном в естест­венном состоянии. Лишь на подходах к морским портам, располо­женным на мелководных прибрежных участках или в устьях рек, где глубины недостаточны для прохода судов с большой осадкой, в состав внешних водных путей входят искусственные участки - морские каналы. К искусственным внешним водным путям отно­сятся также соединительные каналы между морями и океанами (например, Суэцкий канал между Средиземным и Красным моря­ми). Морские перевозки по внешним водным путям принято раз­делять на заграничные, обслуживающие внешнюю торговлю (экс­порт и импорт), и каботажные (внутренние), совершаемые между портами одной страны.

Внутренние водные пути подразделяют на естествен­ные и искусственные. Естественными внутренними водными путями являются свободные реки и озера. Грузы на небольших судах мож­но перевозить в верховьях крупных рек и по их притокам даже при глубинах 0,6 - 0,7 м. Сплав же круглого леса - перемещение его на плаву - по рекам бывает целесообразным при еще меньших меженных глубинах. В связи с этим естественные водные пути мо­гут быть судоходными или только сплавными. Длина сплавных рек значительно (в РФ более чем в 2 раза) превышает длину рек, используемых для судоходства.

На реках расходы воды в межень, а следовательно, и судоход­ные глубины уменьшаются вверх по течению. К крупным же про­мышленным центрам и экономическим районам, определяющим формирование грузооборота, во многих случаях подходят или толь­ко приближаются верховья или притоки крупных рек. Глубины на этих реках в бытовом их состоянии часто не соответствовали тре­бованиям развивающегося судоходства. В этих случаях для увели­чения судоходных глубин на реках проводят путевые работы (дно­углубительные, регуляционные). Однако возможности увеличения судоходных глубин на свободных реках ограничиваются гидроло­гическими условиями, а целесообразные пределы этого увеличе­ния - и экономическими факторами. Бассейны рек, впадающих в разные моря, разделены водоразделами, что ограничивает водные перевозки грузов пределами этих бассейнов. Таким образом, речная сеть во многих случаях не обеспечивает, даже при проведении на ней работ по улучшению судоходных условий, возможности водных перевозок грузов между различными экономическими районами. Все это вызывает необходимость создания в ряде случаев искусст­венных водных путей или их отдельных участков - строительство речных гидроузлов, судоходных каналов и межбассейновых водо-транспортных соединений.

На водных путях в последние годы широко применяют суда сме­шанного плавания «река - море», которые могут выходить через устья рек в море и плавать до расположенных на нем портов или входить в устья других рек. Их используют, в частности, для пере­возки грузов между портами в волжском речном бас­сейне и многими морскими портами на Балтийском, Северном, Средиземном и других морях. По некоторым искусст­венным водным путям, в том числе по р. Св. Лаврентия после шлю­зования ее к Великим озерам США, ходят и морские суда. Такой искусственный морской канал, как Панамский, проложен между Атлантическим и Тихим океаном по долинам рек, через водораздел между ними. Из сказанного следует, что деление искусственных водных путей на внешние и внутренние несколько условно. Перевозки грузов через моря и океаны между странами раз­ных континентов совершаются в основном (более чем на 98%) вод­ным транспортом. С развитием воздушного флота из пассажирских перевозок за морским транспортом остались преимущественно ту­ристические, переселенческие и местные (между близкими порта­ми и пристанями) перевозки.

Внутри континентов и стран грузы могут перемещаться из одних пунктов в другие всеми видами транспорта: железнодорожным, водным, воздушным, автомобильным или последовательно двумя и более видами транспорта. При плановом социалистическом хозяй­стве для каждого груза наивыгоднейшую транспортную схему вы­бирают исходя из общей народнохозяйственной целесообразности, Оцениваемой обобщенным показателем - суммарной стоимостью перевозки, учитывающей все расходы по транспорту и перевозимым грузам.

Основными техническими особенностями перевозок грузов по внутренним водным путям являются относительно небольшая ско­рость движения по ним судов и сезонность перевозок грузов. Удель­ное (на 1 т перевозимого груза) сопротивление движению судов по внутренним водным путям ограниченной глубины при небольших скоростях в несколько раз меньше, чем железнодорожных вагонов по рельсам и тем более автомобильного транспорта по дорогам. Но при увеличении скорости движения водоизмещающих судов по во­де сопротивление ему растет очень быстро и при обычных в на­стоящее время для железнодорожных составов высоких техниче­ских скоростях движения становится даже больше, чем у послед­них. Поэтому на внутренних водных путях даже самоходные гру­зовые суда плавают с относительно небольшими скоростями, редко превышающими в спокойной воде 20 - 22 км/ч.

Техническим преимуществом водных путей перед другими ви­дами транспорта является возможность перевозки по ним крупно­габаритных грузов. Например, доставка по водным путям огром­ных рабочих колес гидротурбин от заводского причала в Ленин­граде через Северный морской путь до строившихся Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС.

Основной и существенный недостаток внутренних водных путей состоит в сезонности перевозок по ним грузов в связи с перерыва­ми между навигациями на зимний период, когда реки покрыты льдом. Перерыв перевозок на зиму тем больше, чем севернее рас­положен водный путь. Так, длительность навигации на Северной Двине составляет всего 5 - 6 месяцев, на Волге – 7-8 месяцев и лишь на таких реках, как Дунай – 10-11 месяцев. Однако в по­следние годы получены реальные результаты по продлению нави­гации (на 0,5-1,0 и более месяца) ледокольными работами.

Зимний перерыв в навигации заставляет складировать на это время часть грузов, что требует соответствующих площадей портовых территорий и складских помещений и вызывает дополнительные капиталовложения и эксплуатационные затраты.

Для освоения и улучшения судоходных условий естественных водных путей -свободных рек и озер - требуются по сравнению со строительством железных и автомобильных дорог, а также ма­гистральных нефтепроводов небольшие капиталовложения. Лишь для создания искусственных водных путей - межбассейновых вод­нотранспортных соединений и шлюзования мелководных рек - тре­буются крупные удельные капиталовложения, соизмеримые (а иногда и превышающие) с за­тратами на строительство железной дороги или автомобильной ма­гистрали, по которым можно перевозить то же количество грузов. Однако капиталовложения по ним относятся, по существу, ко всей длине глубоководных путей, которые при этом образуются.

Стоимость погрузки в суда и выгрузка из них грузов составляет тем большую часть общей стоимости перевозки груза, чем меньше расстояние между пунктами отправления и назначения. К прича­лам на водных путях (и от них) грузы при малых расстояниях под­возят не водным, а автомобильным транспортом. В РФ средняя дальность водных перевозок грузов речным флотом в последние го­ды составляла свыше 500 км, а на магистральных водных путях - около 1000 км.

Кроме дальних перевозок по водным путям всех категорий на любые, даже короткие, расстояния перевозятся грузы в районах, в которых между пунктами отправления и назначения нет железных и автомобильных дорог, например во многих районах Сибири и Дальнего Востока, в которых реки являются пока единственными путями сообщения, если не считать весьма дорогих для перевозки грузов воздушных путей.

Указанные выше транспортные особенности внутренних водных путей обусловливают перевозку по ним преимущественно массовых навалочных и сыпучих грузов - угля, руды, нерудных, строительных и других подобных материалов, погрузка и выгрузка которых легко механизируется и относительно дешева, а для хранения их в меж­навигационный период не требуются складские помещения. Эти грузы составляют большую часть перевозок по внутренним водным путям (в последние годы более 60% общего объема перевозок). По внутренним водным путям перевозится в плотах также значитель­ная часть круглого леса, а по направлениям, по которым нет ма­гистральных нефтепроводов, и нефтегрузы.

В целом по РФ грузы, перевозимые по внутренним водным путям речным флотом общего пользования, составляют около 14%, а вместе с перевози­мыми ведомственным флотом - около 16% грузов, перевозимых по железным дорогам. При этом более 60% этих грузов приходится на Единую глубоководную систему водных путей европейской части РФ, хотя протяженность ее составляет менее 15% всех судоход­ных рек страны. Дальние перевозки пассажиров по внутренним водным путям и вдоль морских побережий на обычных теплоходах совершаются по сравнению с другими видами транспорта весьма медленно. Вместе с тем продолжают развиваться местные пассажирские перевозки на скоростных судах (на подводных крыльях и на воздушной по­душке), двигающихся со скоростью до 100 км/ч, между близко рас­положенными (примерно до 500 км) портами и пристанями.

Классификация внутренних водных путей.

Габариты судового хода на водном пути, а также глубины на нем должны соответст­вовать размерениям, осадке и составам наибольших плавающих по нему судов и плотов. Судовым ходом называется непрерывная по­лоса водного пространства на входящих в состав водного пути ре­ках, озерах и морях, а также подпертых бьефах и водохранили­щах, в пределах которой обеспечены заданные габариты - ширина и глубина.

Внутренние водные пути подразделяются по своему транспорт­ному значению на четыре категории: сверхмагистрали, магистрали, пути местного значения и малые реки

Состав и основные элементы гидротехнических узлов

Гидроузлом (узлом гидротехнических сооружений) называется группа водоподпорных гидротехнических сооружений, объединен­ных общим местом расположения на водном пути и связанных между собой в эксплуатационной деятельности.

По назначению речные гидроузлы подразделяются на энерге­тические, воднотранспортные, водозаборные и др. На крупных судоходных реках обычно возводят комплексные гидроузлы, одно­временно выполняющие несколько функций.

В состав комплексного гидроузла могут входить: здание гид­роэлектростанции, водосливная бетонная плотина, глухая земля­ная плотина, судоходный шлюз с подходами и причальными со­оружениями, трансформаторная подстанция, рыбопропускные со­оружения. Со стороны нижнего бьефа подход судов к шлюзу осуществляется по подходному каналу. При наличии в верхнем бьефе крупного водохранилища перед шлюзом устраивается аван­порт - акватория, защищенная от волнения оградительными со­оружениями.

По величине напора гидроузлы подразделяют на три типа:

Низконапорный (напор 2-8 м);

Средненапорный (9-40 м);

Вы­соконапорный(более 40 м).

Низконапорные гидроузлы обычно бывают ведомственного на­значения - транспортные, водозаборные.

Большинство средненапорных гидроузлов - комплексного транспортно-энергетического назначения. Водохранилище при средненапорном гидроузле обычно осуществляет годичное (сезон­ное) , недельное и суточное регулирование стока.

Высоконапорные гидроузлы чаще возводятся на горных и по­лугорных реках и имеют энергетическое назначение. На некоторых реках в составе такого гидроузла имеется судоходный шлюз (Усть-Каменогорский и Бухтарминский на р. Иртыше, Павловскии на р. Уфе) или судоподъемник (Красноярский гидроузел на р. Енисее). Водохранилища при высоконапорном гидроузле иног­да могут регулировать сток в многолетнем разрезе.

К взаимному расположению основных сооружений комплекс­ного гидроузла (компоновке) предъявляют двоякие требования. С одной стороны, затраты на возведение гидроузла должны быть минимальными. Это условие достигается при компактном распо­ложении основных сооружений - на небольшой территории. С другой стороны, при последующей эксплуатации гидроузла все сооружения должны работать в наиболее эффективном режиме, не вызывая необходимости введения каких-либо ограничений в их работу. Для удовлетворения этого требования часто необходимо отдельные сооружения отдалить друг от друга, разместить их на значительной площади.

В связи с подобной противоречивостью требований при проек­тировании любого гидроузла, исходя из местных условий - раз­меров и конфигурации речной долины, геологии, наличия населен­ных пунктов - всегда рассматривается несколько вариантов ком­поновки основных сооружений. Оптимальный вариант выбирается на основе детальных технико-экономических расчетов.

Из-за многообразия местных условий и требований типовых компоновок комплексных гидроузлов нет. Однако с учетом требо­ваний судоходства крупные транспортно-энергетические гидроузлы по типу компоновки сооружений могут быть разделены на сле­дующие две группы: разнобережную и однобережную.

К гидроузлам с разнобережной компоновкой можно отнести Самарский на Волге, Воткинский на Каме и многие другие. У подобных гидроузлов судоход­ный шлюз от здания ГЭС и водосливной плотины удален на зна­чительное расстояние. В период их проектирования и строительства считалось, что удаленность подходов к шлюзу от ГЭС ослабляет неблагоприятное влияние попусков на судоходство. При этом со стороны нижнего бьефа шлюз с руслом реки соеди­нен длинным подходным каналом. Стесненность судового хода на канале ограничивает скорость судов, что снижает общую пропуск­ную способность судоходных сооружений. Раздельное строитель­ство крупных сооружений у разных берегов реки удорожает стро­ительные работы.

У гидроузлов с однобережной компоновкой транспортные и энергетические сооружения возводятся на одной площадке - ком­пактно, например: Чебоксарский на Волге, Каховский и Кремен­чугский на Днепре, Нижнекамский на Каме и др.

Приобретенный опыт эксплуатации ряда гидроузлов показал, что ослабить отрицательное влияние попусков воды через ГЭС на подходящие к шлюзу суда можно с помощью устройства ограж­дающих дамб. Уже в 1,5 - 2,0 км от ГЭС и водосливной плотины влияние сбрасываемого потока на управляемость современных су­дов незначительно. В верхнем бьефе роль ограждающей дамбы, отделяющей подход к шлюзу от ГЭС, играет волнолом аванпорта.

Учитывая снижение затрат на строительство при ведении ра­бот на одной площадке при прочих равных условиях, в послед­ние годы все чаще оптимальным признается вариант с совмест­ным (однобережным) размещением основных сооружений гидро­узла.

По расположению ГЭС, водосливной плотины и шлюзов с под­ходами различают пойменный и русловой варианты компоновки.

При пойменном варианте, обычно применяемом при средних и высоких напорах, основные сооружения возводятся на пойме. Их строительство за пределами русла облегчает ведение работ, не препятствует судоходству в процессе строительства. К моменту завершения строительства русло реки перекрывается плотиной и судоходство переносится в заблаговременно подготовленные под­ходы.

В случае низконапорного гидроузла водосливная плотина и шлюз строятся в пределах меженного русла (Кочетовский и Ни­колаевский на р. Дон, Кузьминский и Белоомутский на р. Оке и др.).

Строительство крупного транспортно-энергетического гидроуз­ла ведется в течение нескольких лет. На разных этапах произ­водства строительных работ возводимые объекты по-разному вли­яют на судоходство, требуют приспособления водного транспорта к временным местным условиям.

Основания и нижняя часть всех крупных гидротехнических сооружений гидроузла - ГЭС, водосливной и глухой плотин, шлюза и прочих - расположены значительно ниже отметок ес­тественного меженного уровня, поверхности поймы и дна реки. Поэтому для их возведения необходим глубокий котлован (или несколько котлованов). Все строительные работы - установка опалубок, монтаж арматуры и многочисленных металлоконструкций, последующее бетонирование тела сооружений осуществляют­ся насухо. Чтобы обеспечить возможность выполнения работ в этих условиях и не допустить затопления котлована при любых уров­нях воды в реке, котлован огораживается грунтовыми дамбами - перемычками. Дамбы играют роль временных плотин, удержива­ющих в период половодья большой напор воды.

При однобережной пойменной компоновке гидроузла основной котлован размещается за пределами меженного русла, на пойме. При строительстве крупных гидроузлов площадь котлована может достигать 1-2 км 2 . В рассматриваемом случае в одном котловане будет идти строительство шлюза, ГЭС и во­досливной плотины. Ограждающие котлованперемычки (дамбы) будут иметь в плане П-образную форму.

На этом первом этапе работ речной поток в меженный период еще не испытывает стеснения и судоходство осуществляется обыч­ным порядком. В период высокого половодья поток затопляет пойму и движется в пределах речной долины. При наличии ограж­дающих котлован перемычек движение весеннего потока по пра­вобережной пойме невозможно. В связи с концент­рацией потока в границах меженного русла и довольно узкой поймой скорость течения здесь весной оказывается значительной. В некоторых случаях, чтобы ослабить эффект стеснения потока перемычками и уменьшить скорость течения, прибегают к времен­ному (на период строительства) углублению и уширению межен­ного русла. Эта мера оказывается необходимой и потому, что с целью форсирования хода строительства одновременно с работа­ми в котловане начинают возведение левобережной пойменной части глухой плотины.

Когда основные бетонные сооружения гидроузла возведены до незатопляемых весной отметок, надобность в ограждении котло­вана перемычками отпадает. Верховую и низовую временные грун­товые перемычки частично разбирают, и котлован вокруг еще не­достроенных ГЭС, шлюза, водосливной плотины заполняется во­дой.

Достройка этих сооружений продолжается, как и прежде, - насухо, с подачей материалов и оборудования с мостов.

Благодаря затоплению котлована появляется возможность пропуска части воды через уже работающие донные водосбросы ГЭС. Эта мера позволяет продолжить работы по встречному на­ращиванию правобережной и левобережной частей глухой плоти­ны. Промежуток между их торцами носит название прорана. В период навигации проран доводится до минимальной ширины, при которой скорость течения не должна превышать 3,0 м/с. Учитывая, что в этих условиях судоходство испытывает серьезные трудности, подобное сужение прорана обычно приурочивают к завершению навигации.

В этот период строительства форсируются работы по созданию верхнего и нижнего подходов к шлюзу. Подходы и еще недостро­енный шлюз могут использоваться для проводки судов, как по каналу, без наличия напора.

Перекрытие прорана стараются отнести на межнавигационный период. С открытием следующей навигации транзитное судоходст­во начинает осуществляться через шлюз. Иногда в первое время шлюз работает без напора. При постепенном наполнении водохра­нилища напор на шлюз начинает расти. Для пропуска судов из одного бьефа в другой приступают к их шлюзованию,

При разнобережной компоновке ГЭС и шлюза их строительство ведется в отдельных котлованах, огражденных перемычками. Общая последовательность строительства аналогич­на описанной выше.

При русловом варианте расположения сооружений гидроузла для судоходства необходимо создание временного обводного рус­ла - канала.

С целью повышения безопасности судоходства в районе стро­ительства гидроузла значительно увеличивают количество знаков навигационного ограждения судового хода. В районе прорана вво­дят режим одностороннего судоходства с поочередным пропуском судов сверху и снизу. Крупные секционные и плотовые составы проводят посекционно, врасчалку. На подходах к месту строи­тельства устраиваются временные дополнительные рейды. Для сохранения управляемости судов и преодоления ими сильного те­чения выделяют дополнительную тягу. В отдельных, крайне редких случаях прибегают к кратковременному перерыву транзитно­го судоходства.

Основные понятия, конструктивные формы и типы шлюзов

Судоходный шлюз представляет собой напорное гидротехни­ческое сооружение, предназначенное для перемещения судов из одного бьефа в другой.

Современные судоходные шлюзы строят из железобетона, а элементы оборудования - из металла. Шлюз состоит из трех основных частей - верхней и нижней голов и камеры. Головы шлюза воспринимают напор воды и предназначены для разме­щения оборудования и водопроводных систем. Камера шлюза предназначена для размещения в ней шлюзуемых судов.

Рис. 95 Схема однокамерного шлюза

а- продольный разрез; б- продольный разрез шлюза со стенкой падения; в- план; 1-верхняя голова; 2- камера; 3- нижняя голова; 4- наивысший уровень НБ; 5- наинизший уровень НБ; 6- наинизший уровень ВБ; 7- наивысший уровень ВБ

По числу камер и их расположению судоходные шлюзы де­лятся на однокамерные, многокамерные и парные (двухниточ­ные). Число камер шлюза зависит от величины напора на гид­роузел, геологических и прочих местных условий и устанавлива­ется расчетным путем.

Наибольшее распространение получили однокамерные шлюзы (рис. 95).

Ранее однокамерные шлюзы строились при напорах, не пре­вышавших 20 м. В современных условиях, по мере развития строительной индустрии, считается возможным преодоление од­нокамерным шлюзом напора до 40 м.

При относительно небольших напорах (до 6 - 8 м) дно на подходах к шлюзу со стороны верхнего и нижнего бьефов и дно камеры шлюза находятся примерно на одной отметке.

При больших напорах, по конструктивным и экономическим соображениям, строят шлюзы со стенкой падения. Стенка падения выравнивает глубины на порогах голов шлюза, позволяет уменьшить высоту ворот верхней головы, снизить за­траты на строительство шлюза.

При необходимости преодоления значительного напора (или по иным технико-экономическим соображениям) строят много­камерные шлюзы. Многокамерный шлюз представля­ет собой несколько последовательно расположенных шлюзов с общими средними (промежуточными) головами. На водных пу­тях РФ имеется двухкамерный шлюз на Волгоградском гид­роузле р. Волги и ряд шлюзов на Беломорско-Балтийском кана­ле, трехкамерные шлюзы на Новосибирском гидро­узле р. Оби, шестикамерный шлюз на Пермском гидроузле р. Камы и т. д.

При стабильных уровнях воды в верхнем и нижнем бьефах общий напор на гидроузел равномерно делят на камеры многокамерного шлюза. Однако в боль­шинстве случаев уровни в бьефах под­вержены значительным и не согласован­ным между собой колебаниям. Например, при глубокой предполоводной сработке водохранилища возможны резкие колеба­ния уровня воды в нижнем бьефе при су­точном регулировании стока. В этом случае нижняя камера многокамерного шлюза не сможет вместить весь объем воды, поступающей в нее из верхних камер. Для исключения перелива воды через стены шлюза и ворота необходимо устройство специальных боко­вых сбросов воды. Это удоро­жает шлюз и усложняет его ра­боту.

В отдельных случаях при больших напорах (30 м и бо­лее) строят шахтные шлюзы. Конструкция шахт­ного шлюза позволяет умень­шить высоту ворот нижней го­ловы и облегчить их работу. Часть напора на нижнюю голо­ву воспринимается бетонными элементами шлюза. На водных пу­тях нашей страны эксплуатируются два шахтных шлюза - Усть-Каменогорский на р. Иртыш и Павловский на р. Уфе.

На участках с интенсивным судоходством строят парные шлю­зы (рис. 96). Парный - двухниточный - шлюз имеет большую пропускную способность, снижает затраты времени на пропуск флота. В состав парного могут входить шлюзы любого из пере­численных типов. На наиболее грузонапряженных участках Еди­ной глубоководной системы - реках Волге и Каме - все судо­ходные шлюзы парные.

Для повышения или понижения уровня воды в шлюзе до от­метки верхнего или нижнего бьефов производится наполнение или опорожнение камеры. Подача и сброс воды осуществляются по специальным водопроводным системам самотеком, по прин­ципу сообщающихся сосудов. Объем подаваемой или сбрасыва­емой воды называется сливной призмой.

Конструкция судоходного шлюза

На внутренних водных путях РФ наиболее широкое рас­пространение получил однокамерный шлюз со стенкой падения (рис.99).

В головах шлюза размещены оборудование, механизмы, во­допроводные системы, пульты управления.

От верхнего бьефа камера шлюза отделена воротами (1), наи­более часто имеющими вид плоского металлического щита. Дли­на щита несколько превышает ширину камеры шлюза, а высо­та - глубину на пороге верхней головы. Перед этими рабочими воротами на верхней голове имеются аварийные ворота (2), кото­рые обычно также являются плоским подъемно-опускным ме­таллическим щитом.

У шлюза подобного типа рабочие ворота одновременно вы­полняют функцию гидравлического затвора. Для наполнения шлюза рабочие ворота медленно поднимают на высоту 1,5 - 2,5 м. Через образовавшуюся под воротами щель вода устремляется из верхнего бьефа в камеру шлюза. Эта падающая с большой вы­соты мощная струя в камере шлюза может вызвать сильные ко­лебания воды. Чтобы ослабить неблагоприятное воздействие по­тока на суда в камере шлюза, вода из-под ворот направляется в специальное пространство, отделенное железобе­тонным экраном (4) и называемое камерой гашения энергии пото­ка (3). Из камеры гашения в камеру шлюза вода поступает через щели между железобетонными балками. Этот балочный гаситель (5) способствует упорядочению течения воды - выравниванию ско­ростей течения по ширине и глубине камеры шлюза.

На примыкающем к балочному гасителю участке камеры шлюза движение потока остается еще весьма бурным. В грани­цах этого участка, называемого успокоительным (6), размещение шлюзуемых судов не допускается.

От нижнего бьефа камера шлюза обычно отделяется дву­створчатыми воротами (7). В закрытом состоянии створки ворот образуют трехшарнирную конструкцию, передающую давление воды на боковые устои нижней головы. Угол между створкой и нормалью к оси шлюза (6) обычно равен 18-22°. При опорожнен­ной камере шлюза, для пропуска судна, ворота открываются. В открытом положении створки ворот размещаются в шкафных ни­шах (8). Глубина шкафной ниши обычно на 5-10% больше тол­щины створки и с полезной шириной камеры шлюза.

Пространство в зоне движения створок (для открывания и закрывания ворот) называется шкафной частью шлюза (9). Размещаемые в камере шлюза суда носовыми или кормовыми частями корпуса не должны попадать в границы шкафной части.

Сброс воды из шлюза при его опорожнении осуществляется через две короткие водопроводные галереи нижней головы (10). Высота и ширина галерей определяются с помощью гид­равлических расчетов. Водопроводные галереи перекрыты гид­равлическими затворами (11), в качестве их широко применяются плоские подъемно-опускные металлические щиты. Высотой и скоростью их подъема регулируется расход воды через га­лереи.

Для ремонта шлюза и оборудования от нижнего бьефа каме­ра может быть отделена ремонтными воротами (12). Ремонтные ворота рассчитываются на напор воды, равный глубине на поро­ге нижней головы, и благодаря этому имеют небольшую высоту.

Камеры большинства судоходных шлюзов имеют сплошное днище и стены с вертикальной лицевой поверхностью, выполнен­ные из железобетона. К нижней части стены за счет наклона тыловой поверхности несколько утолщаются.

Размеры камеры шлюза, а значит и самого шлюза, влияют как на капиталовложения в его строительство, так и на затраты по перевозке грузов. Шлюз с небольшими габаритами камеры требует меньших затрат на строительство. В этом случае пере­возка грузов может осуществляться в судах малой грузоподъем­ности. Использование же небольших судов требует более частых шлюзований, эксплуатационные расходы по флоту и шлюзу ока­зываются значительными. Пропускная способность таких шлю­зов невелика.

Шлюз с увеличенными габаритами камеры имеет высокую строительную стоимость, но при этом снижаются эксплуатацион­ные расходы.

В связи с изложенным размеры камеры шлюза определяются с помощью вариантных технико-экономических расчетов. В ка­честве исходных в створе проектируемого гидроузла принима­ются перспективные типы судов и грузооборот. В конечном итоге установленные расчетным путем габариты камеры шлюза округляются до типовых. В границах определен­ного участка водного пути габариты камер стараются выдержать одинаковыми.

Расчетный грузооборот устанавливается на основе изучения грузопотоков, тяготеющих к водному транспорту.

От этого условия иногда отступают по экономическим сообра­жениям. Например, при нарастании грузооборота вниз по реке размеры камер в плане (в основном - длину) также, постепенно увеличивают. Ширина и глубина камер сохраняются постоянны­ми. Подобный подход к установлению габаритов шлюзов прием­лем для обособленных речных бассейнов.

При соединении речных систем шлюзованными каналами раз­личие габаритов шлюзов в составе отдельных гидроузлов создает некоторые трудности в организации транзитного межбассейнового судоходства.

Габариты судоходного шлюза характеризуются полезными длиной и шириной камеры шлюза и ее глубиной.

Полезная длина камеры шлюза ограничивается успокоитель­ным участком и шкафной частью нижней головы шлюза.

При спокойной подаче воды в камеру ее полезная длина может начинаться непосредственно у выступающих конструкций стенки падения. По конструктивным соображениям глубины на порогах верх­ней и нижней голов иногда бывают меньше, чем глубина в пре­делах камеры шлюза.

При расчете глубины должно учитываться приращение осадки судна при движении. Глубина на пороге верхней головы шлюза отсчитывается от уровня навигационной сработки водохранили­ща, на пороге нижней головы шлюза - от наинизшего уровня нижнего бьефа (проектного).

Приведенные соотношения между габаритами камеры шлюза и судна (состава) используются при проектировании шлюзов.

На магистральных внутренних водных путях РФ полезная длина камер шлюзов унифицирована и колеблется от 100 до 300 м, полезная ширина - от 15 до 30 м. Наиболее распространенным типом шлюза является однокамерный. Разъ­ездные бьефы между шлюзами несколько ограничивают ско­рость движения судов и применяются редко. На верхних головах шлюзов преобладают подъемно-опускные ворота, на нижних - двустворчатые.

Рис. 101 Схематический план однокамерного шлюза с ограничительными створами.