Работы по проектированию реконструкции Мариинской водной системы были начаты управлением по исследованиям и составлению проекта Мариинского водного пути уже в первые годы Советской власти, в 1923–1931 годах. В последующем различными проектными организациями были предложены несколько вариантов проектных решений нового канала, а в 1940 году даже началось строительство по проекту Московского проектного управления и Волгостроя Главгидростроя НКВД СССР, прекращенное в 1941 году в связи с началом войны. В 1944 году проектирование канала было доверено институту Ленгидропроект, и в том же году 19-1 геологоразведочной экспедицией института начаты детальные инженерно-геологические изыскания по всей трассе. Технический проект был закончен в 1955 году, однако строительство основных сооружений было начато уже в 1950 году по проектному заданию и велось вплоть до консервации строительства в 1953 году, а в 1955 году объекты были вновь расконсервированы.
Конструкторские решения
В 1956 году проект утвердили, при этом для снижения сметной стоимости работ исключили Ковжский гидроузел, аварийноремонтное заграждение у Пахомовского гидроузла, ряд других сооружений. Ковжский гидроузел с Малой ГЭС мощностью 2,4 мВт должен был заменить деревянную Ковжскую плотину бывшей Мариинской системы в качестве водорегулирующего подпорного сооружения Ковжского озера. В связи с его исключением была оставлена в составе новых сооружений старая плотина, последний капитальный ремонт которой проводился в 1954-1955 годах. К началу 1970 годов она пришла в ветхое состояние, но только в 2012 году была построена для ее замены бетонная, однако Малая ГЭС в составе гидроузла уже не предусмотрена. Исключение из проекта аварийно-ремонтного заграждения оставило без аварийной защиты со стороны водораздельного участка все гидросооружения Северного склона канала.
Несомненным достоинством проекта является выбор трассы самого сложного участка – Северного склона и водораздельного канала. После детального изучения материалов геологоразведки трассу канала проложили в долине древней реки Вытегра (Правытегра), врезанной в коренные палеозойские породы. Долина имеет устойчивый профиль, шириной 2 км, глубиной 80–100 м, заполнена ледниковыми и озерно-ледниковыми отложениями, пригодными в качестве оснований гидросооружений.
В ходе строительства в проект постоянно вносились изменения, в том числе и в конструктивные элементы на основе новых методик статических расчетов. Все выполненные корректировки и изменения проекта позволили почти на четверть снизить стоимость строительства, ускорить открытие сквозного судоходства крупнотоннажных судов по всей трассе Волго-Балтийского водного пути. По суммарным объемам строительно-монтажных работ ВБК экономичнее других российских каналов в расчете на 1 км длины: по земляным – канала им. Москвы в 9 раз, Волго-Донского в 3,4 раза, по бетонным соответственно в 11 и 4,7 раза.
Как показала практика
Отмечая в целом положительно технический проект ВБК, специалисты района гидросооружений уже в первые 10 лет эксплуатации выявили более 50 дефектов в проектных решениях гидросооружений и отдельных конструктивных элементах. Многие из них в сочетании с отступлениями от проекта в ходе выполнения строительно-монтажных работ привели к очень серьезным последствиям: в июне 1972 года в результате разрушения штрабного бетона левого вереяльного уплотнения нижних рабочих ворот на длительное время, более 5 суток, был выведен из работы шлюз № 2 с остановкой судоходства для проведения аварийно-ремонтных работ. Причиной разрушения явилось отсутствие армирования штраб закладных металлоконструкций, не предусмотренное рабочим проектом. Подобные дефекты в эти же годы были обнаружены в рабочих пазах затворов галерей, плавучих рымов всех шлюзов.
В 1974 году при откачке шлюза № 6 началась интенсивная фильтрация с выносами грунта из- под основания через контурные уплотнения швов между секциями. В результате ослабления основания первые пять секций получили наклон к оси камеры, угрожающий устойчивости сооружения в целом. Подобные выносы имели место и на шлюзе № 5. Причиной интенсивной фильтрации и выносов грунта явилось неудачное проектное решение контурного уплотнения швов между секциями.
Большая часть дефектов проектирования и строительства устранена в течение первых 30 лет эксплуатации, остальные – в настоящее время.
Опыт – в жизнь
Перед началом проектирования второй нитки Шекснинского гидроузла по заданию управления ВБВП специалистами районов гидросооружений был составлен подробный перечень замечаний, неудачных проектных решений. Все они учтены и проработаны в рабочем проекте шлюза № 8 ВБК, который 30 июля 1990 года был введен в эксплуатацию. За время его эксплуатации не возникло проблем с его техническим состоянием, как это было при освоении первых ниток шлюзов Волго-Балтийского канала. По техническому состоянию оборудования, конструкций, оснащенности специальными устройствами для зимней навигации, условиями труда вахтенного персонала шлюз № 8 – воплощение опыта гидростроителей и эксплуатационников. По общему признанию, он один из лучших шлюзов не только в России, но и во всем мире, головной образец вторых ниток остальных шлюзов Волго-Балтийского водного пути.
После ввода его в эксплуатацию предполагалось начать строительство второй нитки шлюза № 6, проект которого уже был готов. Одновременно Ленгидропроектом было выполнено технико-экономическое обоснование вторых ниток остальных шлюзов Северного склона ВБК. Однако при анализе загрузки шлюзов судопропуском было определено, что шлюз № 6 вовсе не самый лимитирующий Северного склона ВБК. Так, в 2003 году, даже в пиковый месяц навигации, в июле, его загрузка была наименьшей – 82%. Наиболее загруженными были шлюз № 1 – 97,1% и шлюзы №№ 3, 4, 5 – 97,5%. Поэтому совершенно обоснованно было признано, что в современных условиях строительство второй нитки шлюза № 6 не подтверждается реальной потребностью и его следует отложить на далекую перспективу.
Главное – сохранить
Тем не менее задача дальнейшего увеличения пропускной способности по-прежнему оставалась в числе приоритетных. В мае 1992 года был утвержден технико-экономический расчет реконструкции сооружений Северного склона ВБК на пропускную способность в 20 млн т. Одновременно в связи с обвальным ухудшением технического состояния, не устраненными еще дефектами проектирования и строительства на первое место перед персоналом района гидросооружений выходит задача сохранить судоходные сооружения в рабочем состоянии и обеспечить безопасность судоходства. В 1994 году вневедомственная экспертная комиссия после детального обследования подтвердила неудовлетворительное состояние отдельных сооружений и их элементов. По выводам комиссии были определены объемы восстановительных работ, которые вместе с технико-экономическим расчетом реконструкции включены в первую целевую федеральную программу «Внутренние водные пути России». Ее финансирование выполнялось крайне неудовлетворительно, ежегодные лимиты бюджетных обязательств не превышали 10–12% контрольных показателей. Поэтому за счет средств программы был выполнен весьма ограниченный объем работ: расширение верхнего подходного канала шлюза № 5, техперевооружение ГЭС, работы по усилению металлоконструкций шлюзовых ворот, замена средств связи в системе централизованного управления движением судов.
Основные же объемы восстановительных работ бетонных конструкций, реконструкция механизмов привода и уплотнений ворот, модернизация электрооборудования шлюзов выполнялись эксплуатационным персоналом сооружений в основном за счет доходов от предпринимательской деятельности предприятия, так как средства на капитальный ремонт в планах бюджетного финансирования также не предусматривались. В 2001 году доля доходов в общей смете Вытегорского района гидросооружений составила 51,8%, в том числе за их счет ремонт сооружений профинансирован на 97%.
В новых условиях
В конце XX и начале XXI века объемы восстановительного ремонта достигли небывалых размеров. Так, ежегодные объемы замены дефектного железобетона приблизились к 1 000 кбм, причем основная часть работ выполнялась в зимнее время. Основными источниками доходов стали следующие виды предпринимательской деятельности:
1. Возложение на управление водных путей в связи с реорганизацией Министерства речного флота новых функций по государственному регулированию деятельности хозяйствующих объектов речного транспорта, выполняемых на платной основе с оформлением договоров. Доходы от этого вида деятельности поступали на счет управления ГБУ «Волго-Балт» и расходовались с учетом текущей потребности филиалов.
2. Реализация на региональном рынке электрической энергии по тарифам, утвержденным региональной энергетической комиссией. С целью увеличения выработки гидроэлектростанции переведены на постоянный режим работы по водопотоку с почти полным исключением холостых сбросов.
3. Платные услуги дноуглубительного флота, а также услуги по комплексному обслуживанию местного и транзитного флота, выполняемые по договорам с судовладельцами. Их значительное увеличение достигнуто за счет пополнения состава флота новыми судами, а также его перераспределения между филиалами по распоряжению управления, строительства базы отстоя и ремонта судов, станции по очистке нефтесодержащих вод.
4. Строительство новых объектов подсобного производства, работающих в основном на восстановительный ремонт гидросооружений, в том числе растворных узлов на каждом шлюзе.
Переключение финансовых ресурсов, значительных сил и средств на восстановление гидросооружений также стало возможным после передачи в 1997 году в муниципальную собственность крайне убыточного жилищно-коммунального хозяйства и социальных объектов. Велики заслуги в решении этой проблемы заместителя губернатора области Алексея Плеханова и главы Вытегорского муниципального района Игоря Климова. Толчком к ускорению передачи стали организованные в 1996 году профсоюзным комитетом забастовочные процедуры с угрозой прекращения шлюзования судов в связи с задержкой выдачи заработной платы.
Напряженная работа всего коллектива предприятия и подрядных организаций позволила не только сохранить, но и улучшить техническое состояние судопропускных сооружений и путей.
В ближайшей перспективе
Успешное выполнение и точное финансирование федеральной программы «Модернизация транспортной системы РФ» позволят уже в ближайшие годы полностью устранить недочеты и недоработки проекта. Только снятие ограничения с судоходства в Новинкинской веренице шлюзов после завершения работ по расширению шлюзовых каналов и их берегоукреплению, выполняемых согласно программе, увеличило пропускную способность Вытегорских шлюзов на 15–20%. Дальнейшему увеличению пропускной способности на ближайшую перспективу помимо организационных мероприятий, могут способствовать:
– изменение отметок навигационных уровней в Белоусовском водохранилище и в межшлюзовых бьефах Новинкинского гидроузла в комплексе со специальными техническими мероприятиями за счет уменьшения влияния «поршневого эффекта» на входящие суда и исключения непроизводительных холостых шлюзований шлюзом № 4;
– реконструкция подъемно-опускных ворот шлюзов с заменой цепных механизмов на гидропривод за счет его технических возможностей по плавному регулированию скорости подъема ворот при наполнении камеры.
В далеком будущем, если все резервы пропускной способности будут использованы, окончательное решение о строительстве вторых ниток шлюзов следует принимать после тщательных водохозяйственных расчетов для определения наличия свободных ресурсов в водораздельном участке, особенно в маловодные годы. Начинать строительство, на мой взгляд, следует с лимитирующего Новинкинского гидроузла, предусмотрев проектом вместо трех один шахтный шлюз со сберегательными башнями.
Источник: Порожский Р. Проект Волго-Балтийского канал : достоинства и недостатки / Р. Порожский // Красное знамя. – Вытегра, 2014. – 24 мая (№ 60). – С. 6 : фот.