RENOVATION OF WATER FILLING SYSTEMS FOR THE CHAMBERS OF SHIPPING LOCKS № 1-6 OF THE VOLGA-BALTIC WATERWAY

The development of solutions to increase the capacity of locks № 1-6 of the Federal budget institution «Administration of the Volga-Baltic basin of inland waterways» by changing the parameters of the operated locks corresponds to the priorities and goals of the development of inland water transport of the Russian Federation. The actual problem of increasing the capacity of navigable locks on the Volga-Baltic waterway section of the mouth of the Vytegra River - White Lake, is considered in the paper. Proposals for renovation of shipping locks chambers for simultaneous passage of two large-tonnage vessels with a cargo capacity of about 5000 tons are given. Based on the analysis of the developed options for increasing throughput, the comparative effectiveness of possible solutions to increase the useful dimensions of the chambers without disrupting the existing natural and technical system is evaluated. The analysis of the currently operated systems for filling the chambers of the Volga-Kama basin locks with water and the dimensions of the chambers used in them for passage of large-tonnage design vessels is carried out. To intensify cargo transportation, it is proposed to dispose of non-gallery head systems for filling the lock chambers with water and use simple power distribution systems with side water supply to the middle of the chamber. The main problems of implementing changes in the type of system for filling the lock chambers without decommissioning the structure are identified. It is proposed to supply water to the chambers via large-diameter pipelines. At the same time, water intake will be made from approach channels outside the location of the upper head, which will also reduce the time of ship passage. Depending on the type of chamber - dock or split-bottom, water is supplied directly to the chamber in a concentrated way with a width distribution, or distributed over the area using longitudinal distribution galleries.

ship pass, large-tonnage vessels, chamber dimensions, navigable locks, system of filling the chamber with water

1. Технический отчет о строительстве Волго-Балтийского водного пути им. В. И. Ленина: отчет по теме (закл.). Т. 1 : Проект и эксплуатационное освоение. - М., Центр. ин-т нормативных исследований и науч.-техн. информ. «Оргтрансстрой» М-ва трансп. строит., 1968. - 310 с.

2. Гапеев А. М. Водные пути и гидротехнические сооружения, их эксплуатация и ремонт (Волго-Балтий водный путь): учеб. пособие / А. М. Гапеев, П. А. Гарибин, В. В. Клюев. - СПб.: СПГУВК, 2005. - 201 с.

3. Научное обоснование возможности и целесообразности увеличения полезной длины камер шлюзов № 1-6 / ФБУ «Администрация Волго-Балт» в целях повышения пропускной способности. - № ГР 115080740012. - М.: ЗАО «Акватик», 2015. - 359 с.

4. Богатов А. В. Увеличение пропускной способности шлюзов № 1-6 ВБВП за счет изменения системы наполнения камеры водой / А. В. Богатов, П. А. Гарибин // Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием, 18-23 ноября 2019 г.: в 3 ч. - СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2019. - Ч. 1. - 308 с.

5. Гапеев А. М. Определение размеров и взаимного расположения элементов системы наполнения камер судоходных шлюзов из-под плоских подъемно-опускных ворот / А. М. Гапеев // Журнал Университета водных коммуникаций. - 2012. - № 2. - С. 34a-40.

6. Головков С. А. Распределение воды в судоходных шлюзах: моногр. / С. А. Головков, П. А. Гарибин, А. М. Гапеев. - СПб.: СПГУВК, 2009. -154 с.

7. Михайлов А. В. Гидросооружения водных путей, портов и континентального шельфа. Ч. I: Внутренние водные пути / А. В. Михайлов. - Изд-во АСВ, 2004. - 448 с.

8. Васильев О. Ф. Нестационарные процессы в судопропускных сооружениях: математическое и лабораторное моделирование, натурные испытания / О. Ф. Васильев [и др.] // Вычислительные технологии. - 2001. - Т. 6. - Ч. 2: Спец. вып. - С. 63-69.

9. Атавин А. А. Гидродинамические аспекты нештатных и аварийных ситуаций на гидротехнических сооружениях: монография / А. А. Атавин [и др.]; под ред. д-ра техн. наук, проф. В. В. Дегтярева (мл.). - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2009. - 327 с.

10. Кривошей В. А. Гидросооружения: устранить опасность! / В. А. Кривошей // Речной транспорт. - 2005. - № 4. - С. 32-35.

11. Семанов Н. А. Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники / Н. А. Семанов, Н. Н. Варламов, В. В. Баланин. - М.: Транспорт, 1970. - 352 с.

12. Липатов И. В. Гидродинамика речных потоков и ее влияние на эксплуатационные параметры судоходных гидротехнических сооружений: методология исследований: моногр. / И. В. Липатов. - Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО ВГАВТ, 2006. - 100 с.

13. Atavin A. A. The Mathematical Modeling of Hydrodynamic Processes in Navigation Passes and the Optimal Control of Vessel’s Passing through a Shipping Lock / A. A. Atavin [et al] // XXVIII Congr. IAHR. - Theme D, Graz (Austria), 1999. - 8 p. (CD-ROM).

14. Webb J. Innovations in Lock Filling and Emptying Systems / J. Webb, W. Peng // Paper 5 of PIANC Workshop. - 2009. - Pp. 15-16.

15. Wang H.Z. Behaviours of a Ship Passing through a Lock under the Influence of a Berthed Ship / H. Z. Wang, Z. J. Zou // IWNTM13: International Workshop on Nautical Traffic Models 2013, Delft, The Netherlands, July 5-7, 2013. - Delft University of Technology, 2013. - Pp. 62-70.

16. Гиргидов А. А. Гибридное моделирование в проектировании гидротехнических сооружений и FLOW-3D® как средство его реализации / А. А. Гиргидов // Инженерно-строительный журнал. - 2011. - № 3(21). - С. 21-27.