Река Кубань — крупная водная артерия, пронизывающая Краснодарский край, а также протекающая по ещё трём субъектам РФ, объединяет множество малых горных и предгорных водотоков и используется преимущественно с целью орошения сельскохозяйственных угодий и движения судоходного транспорта. Для борьбы с паводками сток реки был зарегулирован в XX веке различного типа гидротехническими сооружениями. В статье будут описаны два крупных гидротехнических сооружения — Федоровский и Тиховский гидротехнические узлы. Будет описано их современное состояние, назначение работы, сложности эксплуатации и другие моменты.
Ключевые слова: река Кубань, гидроузел, эксплуатация гидротехнических сооружений, современное состояние.
В процессе регулирования потока реки Кубань ниже Краснодарского гидроузла огромную роль в регулировании движения и забора воды выполняют Федоровский и Тиховский гидроузлы (ГУ). Естественно, в этих процессах принимают участие и другие сооружения, но именно Федоровский и Тиховский ГУ выделяются наибольшими мощностями и вносимым вкладом в работу по движению воды в регионе, распределению по крупным каналам, объёмам подачи и т. д. Всего в регионе насчитывается 557 шт. эксплуатируемых гидротехнических сооружений (ГТС), а также 3200 км каналов, оросительных и дренажно-сбросных. Стоит обратить внимание на то, что каналы и сооружения в составе мелиоративных сетей региона были построены и введены в эксплуатацию на протяжении 50–60-ти лет XX века.
С начала 30-х годов прошлого века происходило активное освоение земель Краснодарского края. Благодаря проведённым мелиоративным преобразованиям и тёплому благоприятному климату, край известен и знаменит как крупнейший сельскохозяйственный регион по выращиванию различных культур. Самой передовой и возделываемой культурой региона является рис. Богатая история возделывания данной культуры дала нам уникальные и своеобразные, типичные для региона способы возделывания риса, селекцию особенных сортов, которые приспособлены для выращивания исключительно на этой территории, схемы планировки участков-чеков, водоподачу и водоотведение, а также узкоспециализированный ФНЦ риса, который по сей день осуществляет научно-методическое обеспечение агропромышленного комплекса России по вопросам рисоводства.
Федоровский ГУ осуществляет подпор р. Кубань около станицы Федоровская. ГУ является отправной точки движения воды на орошение правобережных и левобережных хозяйств. Общая площадь орошаемых земель составляет около 120 тыс. га. Введен в эксплуатацию в 1967 году прошлого века, со стандартным, по тем временам, сроком эксплуатации в 50 лет. Пропускная способность ГУ составляет 1,4 тыс. м 3 /с. Благодаря созданному подпору, вода самотёком, из р. Кубань протекает по межхозяйственным и внутрихозяйственным каналам. По сообщениям [1] с 29.09.2021г. по 30.12.2022г. проезд по технической эстакаде плотины закрыт в связи с ремонтно-восстановительными работами. В результате большого срока эксплуатации и регулярного движения большегрузного транспорта большим нагрузкам подверглись несущие конструкции сооружения и произошли их динамические подвижки. В 2018 году при проведении обследований были получены заключения о предаварийном состоянии ГУ. На реконструкцию по федеральной инвестиционной программе выделено 638 млн. руб. По проекту реконструкции предусмотрено: замена плит ж/б крепления, балок, покрытия эстакад технической и подъёмников, оборудование систем электроснабжения и автоматизации, обновление грузоподъёмного оборудования, установка систем мониторинга конструкций, обеспечение сейсмоустойчивости. По окончанию реконструкции, срок эксплуатации ГУ увеличится на 25 лет.
Состояние внешних элементов Федоровского ГУ в период проведения рабочей командировки сотрудниками ФГБНУ «ВНИИГиМ им. А. Н. Костякова» [2] показано на рис.1.
Рис. 1. Федоровский гидроузел
Внешний первичный осмотр сооружения не дал оснований к выдвижению каких-либо критических замечаний по состоянию объекта. Фактом остаётся долгий срок эксплуатации ГУ, что отражается в использовании устаревшего оборудования, в том числе и контрольно-измерительной аппаратуры, старение бетонных и ж/б конструкций, ржавение стальных и железных конструкций. Обильное цветение, эрозия берегов, заиленность дна не были обнаружены.
Тиховский ГУ замыкает каскад ГТС на р. Кубань. Он является самым молодым из всех крупных ГТС. Осуществляет вододеление основного потока воды на две части благодаря четырём пролётам водосливов на плотине. До постройки Тиховского ГУ большая часть воды из р. Кубань уходила в её рукав — Протоку. Это зачастую вызывало паводки и наводнения. Возведение ГУ длилось с 1980 по 2006 гг. Затяжные сроки строительства были связаны с изменениями законодательства, отсутствием финансирования на строительство и эксплуатацию.
На современном этапе ГУ полностью справляется со своей основной целью. При максимальном расходе в 1370 м 3 /сек осуществляется регулирование объема потока воды в два направления. С момента ввода сооружения в эксплуатацию прошло всего 15 лет, это означает, что Тиховский ГУ находится в стадии активной эксплуатации и полной работоспособности. Как описывается в [3, 4] большинство ГТС мелиоративного и энергетического комплекса при вводе в эксплуатацию подвергаются первоначальному значительному воздействию давления воды. В случае допуска ошибок при проектировании и/или строительства, авария случается в течение первых пяти лет работы сооружения. При отсутствии возникновения аварий, аварийных состояний, разрушений конструкций сооружения предполагается безаварийный срок эксплуатации до 50 лет. По прошествии срока эксплуатации и до его наступления, необходимо подготовить план проведения восстановительных работ, выполнить проверки надёжности конструкций. И уже на основании выполненных обследований и изысканий проводить восстановление и реконструкцию сооружения и его элементов.
На примере Федоровского ГУ ярко отражен срок «жизни» ГТС. По истечении чуть более 50-ти лет, опорные несущие конструкции начали просаживаться и терять устойчивость. Тиховский ГУ, в свою очередь, предположительно может эксплуатироваться в прежних мощностях до 2056 года, но на его работе могут сказаться долгие сроки реализации проекта, его заморозка в 80-х годах. Для предупреждения возникновения аварийных ситуаций необходимо строго руководствоваться предписаниями декларации безопасности данных сооружений и заключений органов надзора за безопасностью ГТС, вводить и улучшать имеющиеся КИА, повышать квалификацию обслуживающего персонала.
Литература:
- Интернет-портал «Кубанские Новости» // В Минсельхозе РФ прокомментировали ситуацию с реконструкцией Федоровского гидроузла// [электронный ресурс] https://kubnews.ru/obshchestvo/2021/10/05/v-minselkhoze-rf-prokommentirovali-situatsiyu-s-rekonstruktsiey-fedorovskogo-gidrouzla/ (дата обращения 11.10.2021).
- Каракулов Ф. А. Состояние и эксплуатация объектов Понуро Калининской мелиоративной системы на участке ООО «Калининское» // Colloquium-journal № 21 (108), 2021
- Жезмер В. Б., Матвеев А. В. Принципы обеспечения эффективной и безопасной работы ГТС гидромелиоративного комплекса // Мелиорация и водное хозяйство. 2019. № 2. С. 5–12.
- Жезмер В. Б., Матвеев А. В., Науменко Н. О. Способы и средства обеспечения эффективной и безопасной работы ГТС гидромелиоративного комплекса // В сборнике: Основные результаты научных исследований института за 2018 год. Сборник научных трудов. Москва, 2019. С. 102–111.
