ВОЛГО-ДОНСКОЙ КАНАЛ має призначення зв'язати безперервним водним шляхом Волгу з Азовським морем для судноплавства і посилення товарообігу між районами, що тяжіють до Волги, і районами, що тяжіють до Дону, і дати вихід до чорноморських портів для експортних вантажів лісу і хліба з Волзького району та Сибіру . Другий можливий з Волги в Азовське море водний шлях через Маничський канал між Ростовом-на-Дону і Каспійським морем (див. Карту водної магістралі), з використанням річок Західних і Східних Манич і їх лиманів, довше і дорожче шляху через Волго-Донський канал.
Відстань між Волгою і Доном в місці найбільшого їх зближення не перевищує 60 км. Після багаторічного вивчення умов місцевості, що розділяє Волгу і Дон, і розробки декількох варіантів каналу між ними (див. Карту вододілу) був остаточно прийнятий південний варіант, найбільш вигідний з технічної і економічної сторони.
Канал починається у хутора кумівські на Дону, пролягає по заплаві Дону, перетинає залізницю Сталінград-Крівомузгінская-Лиха, йде по лівому схилу долини Карпівки, далі по лівому березі і руслу річки червені до села Іванівки, що знаходиться на вододілі; потім канал перетинає Північно-Кавказькі залізні дороги, спускається по балці Солянка в долину річки Сарепти, по якій у с. Красноармійського (б. Сарепта) виходить в Сарептська затон р. Волги. Протяг каналу за цим напрямком становитиме 100 км.
Волго-Донський вододіл в цьому місці є порівняно плоску височина, круто спускається на відстані 7-10 км з висоти понад 120 м над рівнем моря до Волги і полого знижується протягом 75 км до Дону. Вододіл складається з теоретичних і послетретічних утворень. Обраний напрямок характеризується спокійним рельєфом місцевості, що дає найкраще положення траси каналу в плані, найкращими геологічними даними, що не викликають побоювань щодо зсувів і фильтраций, т. К. Майже на всьому своєму протязі траса каналу проходить в суглинках і глинах, не зачіпаючи корінних піщаних відкладень . Цей напрямок має хороші виходи в Волгу (сарептська затон) і Дон. Траса Волго-Донського каналу характеризується відмітками межень середньо-низьких рівнів води: в річці Дону +28,00 м, над рівнем Чорного моря і в річці Волзі -13,40 м і на найвищій точці вододілу +86,20 м. Технічний проект каналу містить в собі такі цифрові характеристики його.
Приріст більшої і різниці рівнів.
Відмітка горизонту води вододільній частини каналу - 72,00 м
Коливання рівня води в каналі вище нормального рівня - до 0,50 м
Коливання рівня води в каналі нижче нормального рівня - до 0,25 м
Відмітка підперті горизонту води Дону +34,80 м
Відмітка горизонту води Волги межень середньо-низького -13,40 м
Відмітка горизонту води Волги найвища -3,15 м
Падіння на Донському спуску - 37,20 м
Падіння на Волзькому спуску - 85,40 м
Довжина вододільного б'єфу - 63,00 км
Найменша довжина між шлюзного б'єфу - 580,00 м
Число шлюзів на Волзької гілки - 9
Число шлюзів на Донський гілки - 4
Падіння в шлюзі № 1 (у Волги) - від 0,75 до 11,00 м
Падіння в шлюзах №№ 2-13 - по 9,30 м
Розмір камер шлюзів в плані (корисна довжина - 130,00 м, ширина - 18,00 м)
Глибина води на королях шлюзів від нормального горизонту - 3,85 м
Глибина виїмки найбільша в найвищій точці вододілу - 18,72 м
Глибина каналу по його середині при нормальному горизонті - 4,50 м
Ширина по поверхні води - 62,50 м
Ширина на глибині опади 2,8 м - 43,70 м
Площа поперечного перерізу каналу (підводного його частини) - 206,34 м 2
Відношення площі перетину каналу до міделю судна - 4,52
Ширина бечевник - 4-5,0 м
Протяг каналу з Протифільтраційні глинистими шарами - 12,09 км
Глинистий шар товщиною - 0,50 м
Зміцнення укосів на всьому протязі каналу науковістю полосою шириною - 4,48 м
Пропускна здатність каналу.
Вантажопідйомність розрахункового судна максимальна - 4800 т
Вантажопідйомність розрахункового судна середня - 3700 т
Час одного шлюзування одностороннього - 31,0 м.
Час одного шлюзування двостороннього - 28,5 м
Пропускна здатність при 25 пропусках на добу в кожну сторону середнього судна в 3700 т при тривалості навігації в 220 днів в році, при коефіцієнті нерівномірності руху 1,5 і завантаженості судів 0,8 - 21,7 млн. Т.
Запаси води, що можуть бути зібраними на вододілі за рік - 29 млн. М 3
Кількість води, що потрібне для харчування каналу в рік - 277 млн. М 3
Висота перекачування води насосами з Дона для харчування каналу - 38,40 м
Витрати води для харчування каналу в секунду без меліорації - 8,1-10,1 м 3
Витрати води для харчування каналу в секунду з меліорацією - до 13,5 м 3
Потужність насосної станції - 15400 к.с.
Вартість перекачування 1 м 3 води (з урахуванням меліорації) - 0,638 коп.
Тяга судів в перші роки експлуатації каналу - тракторна, в подальшому, з розвитком вантажообігу, електровозна; швидкість ходу Судові канали - 3,6 км / год; час проходу каналу - 2 доби; потужність трактора типу «Більшовик» - 45 л. с. Для приведення в дію насосної станції, механізмів шлюзів, освітлення каналу і цивільних будівель передбачена передача в район каналу енергії від Сталінградської електричної станції. Надалі передбачається використання енергії від гідростанцій на Дону, які влаштовуються в місцях спорудження гребель для шлюзів. В кінцевих ділянках каналу на Дону і на Волзі влаштовуються річкові затони. Кошторисна вартість споруди Волго-Донського каналу близько 95 млн. Р .; щорічні експлуатаційні витрати близько 4,5 млн. р .; нарахування в 6% на будівельний капітал - 5,7 млн. р. Загальний термін виконання будівельних робіт - 5 років. На фіг. вміщеній нижче, зображений скорочений поздовжній профіль каналу за затвердженим проектом 1927 р
У зв'язку з проведенням Волго-Донського каналу знаходиться шлюзування річки Дону, що становить важливу частину робіт по влаштуванню Волга-Дон-Азовської магістралі. Падіння річки Дону на шлюзуемих ділянці від проектованої на Дону греблі перед виходом в Волго-Донський канал до впадання в Азовське море на протязі 540 км складає близько 30 м. Уже в 1914 р розпочато роботи по шлюзування ділянки від м Калача до ст. Кочетовская для плавання суден з осадкою 1,8 м, але в припущенні, за допомогою землечерпання в верхніх частинах бьефов, між греблями досягати глибин і для проходу суден на осаді в 2,5 м, для чого королі шлюзів закладені на глибині 2,98 м .
Спорудження шлюзів (№ 1) у ст. Кочетовская закінчено і здано в експлуатацію в 1921 р На спорудах № 2 і № 4 відбудовані шлюзи приблизно на 80%. За проектом 1928 р припущено побудувати:
Ділянка Дона нижче Богаєвського споруди припущено поліпшити шляхом землечерпання. Як варіант, розроблена схема поліпшення цієї ділянки за допомогою пристрою Азовського підпірного споруди, але споруда його може бути вигідна тільки після побудови глибокого порту. Кожне донське споруда складається з шлюзу і розбірний греблі. Греблі запроектовані по системі Пуаре з дерев'яними щитами Буле. Найбільша висота ферм Пуаре - 10,1 м; відстань між фермами - 1,5 м; найбільша довжина греблі - 280,5 м; найменша - 150 м. Найбільша висота отвору греблі - 8,81 м і найменша - 5,61 м. Камери донських шлюзів мають ту ж корисну ширину, що і на каналі - 18 м, так само як і глибину - 3,60 м. Корисна довжина їх більше, ніж на каналі, і дорівнює 160 м, т. к. в Донському шлюзі повинен міститися разом з баржею і буксирний пароплав. Проектом передбачена конструкція флютбета гребель, яка припускає перебудову їх в подальшому для цілей утилізації водної енергії. У цьому випадку замість ферм Пуаре на ті ж флютбета необхідно встановити спеціально запроектовані ферми і влаштувати регулюють прольоти, що закриваються циліндричними греблями. Проектна потужність гідроелектричних станцій обчислена в 18000 kW. Кошторисна вартість перебудови гребель на 2 споруди визначається в сумі близько 10 млн. Р. при щорічних експлуатаційних витратах близько 1,1 млн. р. Кошторисна вартість всього шлюзування, а також поліпшення нижньої ділянки шляхом землечерпання, становить 35 млн. Р. Щорічно експлуатаційні витрати складуть 4 млн. Р. Термін будівництва - 5 років.
Третя частина Волга-Дон-Азовської магістралі - Ростовський н / Д. порт і морський канал. Ця частина магістралі спрямовується від Ростовського порту по крайньому лівому рукаві (Старому Дону) дельти Дону повз р Азова і далі по морському відкритому каналу вздовж південно-східного берега Таганрозької затоки. Значущість природних глибин по Дону викликає в цій частині дороги необхідність влаштування штучних землечерпальних прорізів на вельми короткому протязі окремих ділянок річки (перекатах). Вибір зазначеного напрямку морського каналу пояснюється можливістю провести його майже цілком в глинистих ґрунтах, в той час як інша частина Таганрозької затоки заповнена потужно залягають мулами. Ширина морського каналу по дну - 106 м. Укоси каната під водою мають потрійне закладення. Коливання рівня води в затоці при згону вітрах від +2,4 м до -3,2 м; середній найбільший зганяння 2,1-2,3 м, але згони більше 1,52 м відбуваються при настільки бурхливої погоді, що плавання суден унеможливлюється. Число сгонов до 1,52 м не перевищує 1% кількості спостережених сгонов. Звичайний зганяння в 0,85 м прийнятий до уваги і не відгукується на умовах судноплавства. Найбільша заносимість каналу в морській частині прийнята в проекті 10% і в річковий 5%. Обсяг земляний виїмки (з урахуванням і занесення) - 63,1 млн. М 3. Кількість необхідних землечерпальних караванів для виконання робіт в 6 років за проектом визначено в 8 (з них 2 наявних у НКПС і 6 нових, спеціально замовляються). Весь канал обставляється створними знаками і світиться обстановкою. У Ростовському порту проектується перебудову існуючих набережних протягом 2880 п. М, пристрій нової глибоководної набережній довжиною 1330 м і пристосування для мілководних операцій ковша Північно-Кавказьких залізниць. На набережних проектується установка 10 механічних перевантажувачів з продуктивністю 200 т / год кожний. Розроблено план подальшого перспективного розвитку та пристрої нового Ростовського порту нижче залізничного моста на правому березі річки Дону на стрілці в місці відходу від корінного русла протоки Мертвий Донець в 6 км від гір. Ростова. Будувати морського каналу приступили в 1927 р Цим каналом замінюється старий гірловий канал, який вимагав великих витрат по щорічному його ремонту. За програмою 1928 р мається на увазі продовжити канал протягом 45 км (річкова частина 19 км) з поглибленням його до 3,8 м і приступити до спорудження нової Богатяновской набережній в порту.
Економіка Волга-Дон-Азовської водної магістралі. На території Союзу, що займає 1/7 поверхні суші земної кулі, економіка підвезення сировини і економіка товарообігу в цілому відіграють не меншу роль, ніж економіка виробництва. Дешевий транспорт - основа економіки товарного народного господарства. Єдина цілісна транспортна мережа, що охоплює всі види шляхів сполучення з залізничними та водними сверхмагістралямі в напрямках головних потоків масових вантажів і з механічними перевантажним обладнанням в вузлах перетину водних і залізничних шляхів, - необхідна основна база для вирішення всіх складових частин питання економіки транспорту на території Союзу по окремих його видів. Така мережа з доцільно побудованої системою тарифів на комбіновані водно-залізничні перевезення служить в руках держави головним важелем економічного регулювання всього внутрішнього товарообігу в напрямку вирішення основних проблем соціалізму. Необхідно не тільки розвивати залізничну мережу, а й удосконалити наші водні шляхи і організовано зв'язати їх з залізничними. В цьому відношенні особливу увагу д. Б. звернуто на південно-східний район, який двічі знедолений природою: перший раз - в доісторичну епоху, коли Каспійський водний басейн, з впадає в нього Волгою, відокремився від Чорного моря, а другий раз, коли південно-східна рівнина перетворилася в посушливий район з періодичними неврожаями. Знедолений він був також і в історії розвитку нашого транспорту, коли ігнорувалися потреби в дешевих шляхах сполучення для перекидання до портів Чорного моря десятків тисяч тонн хлібних надлишків в роки врожаїв. Переплачуючи внаслідок цього на підвезення хліба до експортних портів зайвий гривеник на 16 кг, сільське господарство південного сходу втрачало його в своїй економіці навіть в хороші врожайні роки. У проблему економічного підйому південного сходу в цілому входить не тільки система заходів по боротьбі з посухою, тракторизації району, збільшення щорічної врожайності зернових хлібів і створення в цьому великому районі квітучого індустріалізованого сільського господарства, а й завдання наближення його товарних хлібних надлишків і перероблених продуктів сільського господарства до експортних портів Чорного моря. Найкоротший шлях для цього - використання річки Дону і морського порту в гирлі Дону у міста Ростова. Шлюзований канал між Волгою і Доном для суден з осадкою до 2,8 м технічно вирішує завдання створення дешевого безперервного водного шляху до експортного порту Чорного моря для відрізаного від нього південного сходу і піднесення сільськогосподарської економіки цього району. Пристроєм такого каналу здешевлюється вартість підвезення вантажів з Волги до Київського порту (хлібних на 6 р. А лісових на 3 р. З тонни), розширюється район природного тяжіння до цього порту вантажів на північ до гирла Ками і далеко на схід, захоплюючи хлібородні частина Сибіру (див. карту).
Для зв'язку Волго-Донський водної магістралі із залізничною мережею необхідно обладнати вузли перетину водного і залізничних шляхів механічними перевантажувальними пристроями. Необхідно також обладнати водний шлях по Нижній Волзі від гирла Ками додатковими землесосами, що забезпечують досягнення на Волзі мінімальної глибини в 2,8 м при середніх горизонтах води. Ця магістраль має свої природні під'їзні шляхи: Північний Донець до Лисичанська і вище (прорізується вугільний, переважно антрацитовий, район), верхній Дон до Лісок (хлібний район) та пониззя Волги з Каспійським морем (нафтовий район). Удосконалення цих шляхів становить завдання другої черги заходів другого п'ятиріччя з підняття економіки народного господарства на південному сході. Північний Донець вже шлюзованого протягом 213 км від гирла для пропуску суден з осадкою в 1,8 м. Подальше шлюзування його до Лисичанська, протягом ще близько 213 км, глибше запровадить цей водний шлях в район Донецького басейну і посилить значення його для транспорту донецького вугілля на схід і ліси з Волги в Донбас. Верхній Дон від Калача пропускає в природному стані судна з осадкою в 0,7 м протягом більшої частини навігації. З відкриттям Волга-Дон-Азовської магістралі з'ясується кількість вантажів, яке повинен прийняти на себе верхній Дон, і протяг, на якому буде потрібно шлюзування його. На південній ділянці Сталінград-Каспійське море потрібно вирішити завдання організованою технічного зв'язку річкового шляху з морським, яка свого часу дозволялася пристроєм в Каспійському морі, в 32 км від Астрахані, т. Н. 12-футового рейду, що мав свою полуморскую перевантажувальну флотилію для передачі вантажів з прибували на рейд морських суден на річкові судна в Астрахань і назад. В даний час раціональним вирішенням цієї задачі є прориття від Астрахані до 3,7-метрової (12 фт.) Глибини Каспійського моря морського каналу і пристрій на узбережжі обладнаного аванпорту Астрахані. Такий вдосконалений водний шлях з Каспійського моря до Волга Дон-Азовської магістралі не тільки забезпечить і здешевить транспорт наших нафтових вантажів, включаючи і Ембенском, але і приверне на Волго-Донський канал транзитні північно-перські вантажі, що йдуть до Європи через Чорне море.
В основу економічних підрахунків вантажних потоків по магістралі покладено такі міркування. Річкова частина магістралі проектується для плавання суден протягом 80% всієї навігації на осаді в 2,8 м, для пропуску барж вантажопідйомністю 4800 т. Тривалість навігації в середньому прийнята для річкової частини магістралі в 220 днів на підставі багаторічних спостережень тривалості навігації (на Дону в Ростові - 242 днів, в Калачі - 230 днів, на Волзі у Сталінграда - 214 днів і у Астрахані - 249 днів) і спостережень, які свідчать, що річки Волго-Донського вододілу розкриваються раніше Дона. Правильна експлуатація магістралі вимагає повної узгодженості в окремих її елементах. Глибини магістралі залежать від головної її складової частини - Волги. Статистика ряду років показує, що в середньому: тільки протягом 70% навігації може бути гарантована глибина 2,8 м. При додаванні до існуючих на Волзі ще 2-5 землечерпальних караванів буде забезпечена та ж глибина протягом 80% навігації. Якщо ж поставити собі за мету підтримати зазначену вище глибину протягом всієї навігації, то для цього довелося б значно збільшити існуючої землечерпальний караван. Тому йти на подальше збільшення глибин на найближчі 10-15 років не представляється вигідним. Виходячи з цих міркувань, і на Дону прийнята забезпечена глибина в 2,8 м протягом 80% навігації, з тим, однак, щоб 20% неповної глибини абсолютно збігалися за часом як на Дону, так і на Волзі. Ця обставина дозволяє проводити роботи по землечерпання протягом 172 місяців після весняного паводку, що і прийнято в проекті шлюзування Дона.