Введение к работе
Актуальность исследования. Мировой опыт создания шлюзованных систем показывает, что соединение смежных речных бассейнов с помощью каналов и шлюзов объяснялось достижением наименее затратного способа доставки грузов, осуществлением внешнеэкономических связей, решением оборонных проблем. Периоды наиболее интенсивного строительства искусственных водных путей совпадают со знаковыми вехами исторического развития государств. В истории Европы период со второй половины XVIII в. до первой трети XIX в. называли эпохой каналов. Бурное развитие промышленного производства в XVIII в. сопровождалось высокими темпами роста объемов перевозимых грузов, с которыми гужевой транспорт справиться не мог. В отсутствии железных дорог основную работу приняли на себя реки и каналы.
Подобное происходило и в истории России. Петр Первый понимал, что без надежной транспортной связи столицы (Санкт-Петербург) с внутренними территориями страны закрепиться на берегах Балтики Россия не сможет. Поэтому им было принято решение о создании системы сквозных водных коммуникаций, соединяющих бассейны Волги и Невы. Император лично контролировал проектные и строительные работы, в результате в сравнительно короткие сроки с применением исключительно ручного труда были построены основные сооружения системы (каналы, плотины, водохранилища, шлюзы) и в 1709 г. началось сквозное движение судов из района Верхней Волги в Санкт-Петербург.
В Советском Союзе начавшаяся с конца 20-х годов прошлого века промышленная революция (индустриализация) также потребовала строительство каналов и шлюзованных систем (ШС). В 1933 г. вступил в эксплуатацию Беломоро-Балтийский канал (ББК), в 1937 г. - канал им.Москвы (КиМ), начались подготовительные работы по строительству Волго-Донского судоходного канала (ВДСК), но помешала II Мировая война. Сразу после войны началось и в 1952 г. завершилось строительство ВДСК. А в 1964 г. большегрузные суда пошли по Волго-Балтийскому водному пути (ВБВП).
В современной России после 2000 г. началась стабилизация, а затем и устойчивый рост производства по сравнению с депрессией 90-х годов. Это вызвало рост перевозок на речном транспорте страны в целом, а по ВБВП и ВДСК в особенности. Предстоящее вступление России в ВТО и последующее за этим открытие внутренних водных путей для иностранных судов приведет к увеличению грузопотоков по ВБВП и ВДСК, как звеньям международных транспортных коридоров.
В 2010 г. пропускная способность ВБВП превысила проектную величину на 18,7%, но это сопровождалось увеличением простоев флота в ожидании шлюзования и преодоления однопутных участков. Потери судоходной компании (СК) «Волжское пароходство», связанные с ожиданием шлюзования, ежегодно составляют до 4 млн.тоннаже-суток и (11-12)% от общей суммы доходов, получаемых компанией за перевозки грузов по ВБВП. Из-за увеличения времени оборота, вызванного простоями флота, освоение некоторых грузопотоков по ВБВП становится не рентабельным.
Государство принимает определенные меры по повышению пропускной способности ШС: в 2010 г. началось строительство второй нитки Нижне-Свирского шлюза (НСШ), как наиболее узкого места в системе пропускной способности ВБВП; выполняются технико-экономические обоснования по строительству вторых ниток шлюзов №№1-6 на ВБВП и параллельной трассы ВДСК; исследуется возможность строительства альтернативного ВДСК соединения Черного и Каспийского морей судоходным каналом по Кума-Манычской впадине. Но все это – стройки отдаленного будущего и они потребуют огромных капиталовложений. В диссертации обосновываются оперативные решения по улучшению организации судопропуска и сокращению простоев флота при шлюзовании и преодолении лимитирующих участков ШС.
Цели и задачи исследования. Целью научного исследования и практических экспериментов, выполненных в рамках диссертационной работы, является повышение эффективности использования флота, осуществляющего перевозки по шлюзованным системам в условиях отсутствия резервов их пропускной способности.
Для достижения этой общей цели диссертант решал следующие задачи:
проанализировать методы расчета пропускной способности лимитирующих участков водных путей, отдельных шлюзов и шлюзованных систем;
исследовать влияние различных факторов на эффективность использования флота в шлюзованных системах;
проанализировать причины и последствия задержек флота при прохождении шлюзованных систем;
обосновать критерий оценки пропускной способности шлюзованных систем и предложить методику его расчета;
разработать методику расчета оплаты за прохождение шлюзованных систем отечественными и иностранными судами;
дать оценку техническим и организационным мероприятиям, выполняемым Государственным бассейновым управлением «Волго-Балт» по совершенствованию судопропуска;
обосновать комплекс первоочередных мер по совершенствованию судопропуска и сокращению простоев флота при прохождении ВБВП.
Объектом исследования является шлюзованная система Волго-Балтийский водный путь, по которой проходит более половины всех грузов, перевозимых флотом СК «Волжское пароходство».
Предметом исследования стала пропускная способность шлюзованных систем, простои флота в ожидании шлюзования, мероприятия по совершенствованию судопропуска.
Научная новизна работы заключается в следующем:
предложен метод расчета пропускной способности ШС по критерию «тонны тоннажа, пропущенного через ШС в единицу времени»;
предложено аналитическое выражение для расчета продолжительности шлюзования группы судов;
разработан метод расчета пропускной способности однопутного участка при различных графиках судопропуска;
проведены натурные испытания управляемости груженых и порожних толкаемых составов; по результатам испытаний определены условия их безопасной эксплуатации;
предложена методика расчета нормативов оплаты за прохождение ШС отечественными и зарубежными судами.
Практическая значимость исследований:
результаты теоретических исследований и натурных испытаний толкаемых составов на ВБВП позволили безопасно эксплуатировать составы с определенными габаритами, создавая при этом резерв пропускной способности ШС за счет увеличения средней грузоподъемности шлюзуемых судов;
разработанная методика расчета нормативов оплаты за прохождение ШС отечественными и иностранными судами может быть использована при открытии российских ШС для иностранных судов;
при проектировании новых ШС и модернизации действующих методы обоснования пропускной способности, предложенные в диссертации, могут быть использованы в расчетах при обосновании плановой пропускной способности ШС в целом и отдельных однопутных участков;
по результатам натурных испытаний толкаемых составов на ВБВП разработаны и утверждены надзорными органами «Мероприятия по обеспечению безопасности плавания нетиповых составов на участке Череповец – С.Петербург».
Апробация работы. Результаты теоретических исследований подтверждены натурными испытаниями толкаемых составов на ВБВП, докладывались и обсуждались на Международном научно-практическом форуме «Великие реки» (2009-2010 гг.), на научно-методических конференциях ФГОУ ВПО «ВГАВТ» (2005 г., 2009 г.), на совещаниях в Минтрансе и Федеральном агентстве морского и речного транспорта.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано пять работ, в том числе две в журнале «Речной транспорт XXI век», входящем в рекомендуемый список ВАК. Всего диссертантом опубликовано восемь печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 83 наименования. Основное содержание работы изложено на 139 страницах, включая 21 рисунок и 24 таблицы.
