§ 52. Определение ширины и глубины канала

Глава XVII

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ КАНАЛОВ

§ 53. Характеристика иностранных соединительных каналов

Из зарубежных соединительных каналов наиболее важное международное значение имеют Суэцкий, Панамский и Кильский каналы. Суэцкий канал является одним из наиболее крупных соединительных каналов. Через него проходит кратчайший мор­ской путь из Европы в порты Индийского океана и Дальнего Во­стока. Канал соединяет между собою бассейны Средиземного и Красного морей. Начало строительству Суэцкого канала было по­ложено в 1859 г. Первые небольшие суда прошли по всей длине канала в 1865 г. Окончание строительства и официальное откры­тие канала для судоходства состоялось в ноябре 1869 г.

Трасса канала проложена по территории Арабской Республики Египет (АРЕ) через низменный Суэцкий перешеек, разделяя его с севера на юг в наиболее узкой части (рис. 39). Общая длина ка­нала, включая углубленные подходы со стороны Средиземного и Красного морей, составляет 174 км, в том числе по перешейку между конечными пунктами канала 161 км. На протяжении около 100 км канал проходит по морским лагунам и озерам, из которых наиболее крупными являются озеро Тимсах, Большое и Малое Горькие озера. На протяжении около 45 км канал проходит по восточному берегу озера Мензале.

Основными пунктами канала являются: Порт-Саид — у входа со стороны Средиземного моря, порт Суэц — у входа со стороны Красного моря, порт Исмаилия — административный центр управ­ления Суэцкого канала, расположенный в средней части канала у озера Тимсах, и г. Эль-Кантара — конечный пункт железной доро­ги на восточной части перешейка.

После постройки в 1869 г. канал имел глубину 8 ж и ширину 22 м. В дальнейшем соответственно росту судооборота габарит канала постоянно увеличивали и к 1967 г. он обеспечивал проход судов с осадкой 11,6 м. Канал имеет пункты расхождения встреч-

ных караванов судов. Подходный канал к Порт-Саиду в Средизем­ном море на протяжении 9,2 км прорезает прибрежную отмель до изобаты, превышающей глуби­

ну канала. Этот канал ограж­ден от заноснмости молами с запада по длине 7,3 км, с во­стока— по длине около 3 км. Западный мол защищает ка­нал от наносов, перемещаемых вдоль берега от устья реки Ни­ла. По мере накопления нано­сов молы удлиняют. Намечает­ся дальнейшее увеличение га­барита канала для пропуска судов в первую очередь с осад­кой 16,2 м и во вторую оче­редь до 20,4 м. Допускаемая скорость хода судов по каналу

1. км/ч. Навигационное обору­дование канала обеспечивает судоходство круглосуточно. Среднее время прохождения судов по каналу составляет

2. ч, минимальное—11,3 ч. Проводку судов по каналу обеспечивает лоцманская служба.

Канал построен открытым (нешлюзованным). Беспере­бойное движение судов по ка­налу поддерживается высоким уровнем гарантии в обеспече­нии прохода судов на объяв­ленную осадку. Гарантируемую глубину поддерживают от са­мых низких уровней воды, на­блюдавшихся в различных пунктах канала. В южной по­ловине канала между озером Тимсах и Суэцким заливом во время действия северного и северо-западного ветров наблю­дается значительное пониже­ние уровня воды, особенно ес­ли ветер совпадает с отливом в Суэцком канале. Односто­роннее понижение уровня создает сильное течение в канале, что несколько усложняет плавание судов, но не прекращает его.

По грузообороту Суэцкий канал занимает первое место в мире.

/

По каналу проходит свыше 170 млн. т грузов в год, из которых около 60% составляют нефтепродукты, идущие из стран Ближнего и Среднего Востока в Европу. Судооборот канала 18—20 тыс. судов в год, плавающих под флагами 46 государств мира. После открытия Суэцкого канала путь из портов Европы в порты Ин­дийского океана и Дальнего Востока сократился на 6—14 тыс. км. Наибольшее сокращение пути получают суда, следующие из Чер­ного и восточной части Средиземного морей в Индийский и Тихий океаны. По сравнению с путем вокруг Африки сокращение пути на некоторых линиях составляет (тыс, км):

Основы геологии и грунтоведения 1

§ 3. Породообразующие минералы 3

§ 4. Магматические породы 7

§ 5. Осадочные породы 9

§ 6. Метаморфические горные породы 14

§ 7. Очертание морских берегов 15

§ 8. Рельеф морского дна 18

§ 9. Морские побережья и устья рек 19

§ 10. Классификация морских берегов 21

§ 12. Выветривание горных пород 26

§ 13. Геологическая деятельность внешних сил Земли 26

РАЗДЕЛ Б ОСНОВЫ ГРУНТОВЕДЕНИЯ 34

§ 14. Горные породы как грунты и их классификация 34

§ 15. Основные свойства грунтов 37

§ 16. Связные и несвязные грунты 40

§ 17. Гранулометрический состав грунтов 41

§18. Физические свойства грунтов 44

§ 19. Влажность грунтов 46

§ 20. Пластичность грунтов 48

Ф=F-А. 49

§ 21. Связность грунтов 50

§ 22. Характеристика грунтов для целей дноуглубления 51

§ 23. Условия прочности грунтов 53

§ 24. Сопротивление грунтов сдвигу 56

§ 25. Отбор образцов грунтов 60

§ 26. Гранулометрический анализ грунтов 63

§ 27. Определение физических свойств грунтов 64

§ 28. Гранулометрическая характеристика грунтов 66

§ 29. Классификация грунтов по трудности их разработки 67

земснарядами 67

Морские каналы и навигационное 75

оборудование морских путей 75

ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ МОРСКИХ БЕРЕГОВ 75

И УСТЬЕВ РЕК 75

§ 30. Основные условия метеорологического режима 75

§ 31. Синоптические процессы 80

§ 32. Уровень моря 81

§ 33. Волнение 86

§ 34. Течения 91

§ 35. Водный баланс внутренних морей СССР 93

§ 36. Ледовые условия 95

§ 37. Наносы 96

§ 39. Грузооборот и пропускная способность порта 105

§ 40. Классификация морских портов 107

§ 41. План порта 108

§ 42. Внешние оградительные сооружения 109

§ 43. Внутренние портовые сооружения 114

§ 44. Причальные приспособления 121

РАЗДЕЛ В МОРСКИЕ КАНАЛЫ 122

§ 45. Общие классификационные признаки 123

§ 46. Соединительные и подходные каналы 124

§ 47. Открытые и закрытые (шлюзованные), открытые неогражденные и огражденные каналы 125

§ 48. Трасса канала 128

§ 49. Ширина канала 130

§ 50. Глубина канала и портовой акватории 138

§ 51. Боковые откосы канала 145

§ 52. Определение ширины и глубины канала 148

§ 53. Характеристика иностранных соединительных каналов 151

§ 54. Характеристика соединительных каналов Советского Союза 160

§ 55. Характеристика подходных каналов Советского Союза 162

§ 56. Причины заносимости морских каналов 166

§ 57. Заносимость основных подходных каналов СССР 183

§ 58. Назначение изыскательских работ 186

§ 59. Методы наблюдений над заносимостью морских каналов 190

§ 60. Защитные мероприятия на каналах 193

§ 61. Методы защиты каналов от заносимости 197

§ 62. Основные положения для расчета устойчивости оградительных сооружений 199

§ 63. Составление рабочего проекта ремонтных - дноуглубительных работ на каналах 201

§ 64. Свалки грунта 203

§ 65. Определение толщины слоя наносов в морских каналах 205

РАЗДЕЛ Г ПРОМЕР КАНАЛОВ И АКВАТОРИЙ 208

§ 66. Плановое обоснование промера 208

§ 67. Высотное обоснование промера 211

§ 68. Измерение глубин 214

§ 69. Способы определения места 221

§ 70. Способы производства промера 223

§ 71. Промер акваторий портов 227

§ 73. Обработка промера 234

§ 74. Подсчет объема дноуглубительных работ 240

НАВИГАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ МОРСКИХ ПУТЕЙ 247

§ 75. Назначение и расположение средств навигационного оборудования 247

§ 76. Классификация средств навигационного оборудования 248

§ 77. Типы береговых средств навигационного оборудования 249

§ 78. Навигационные створы 252

§ 79. Расчет линейного створа 254

§ 80. Плавучие знаки 260

§ 81. Зимние плавучие предостерегательные знаки 269

§ 82. Средства навигационного оборудования, применяемые в условиях пониженной видимости 272

§ 83. Светотехническое оборудование 275

§ 84. Ацетиленовое оборудование плавучих и береговых навигационных знаков 276

§ 85. Электрическое оборудование плавучих и береговых навигационных знаков 286

§ 86. Системы навигационного оборудования навигационными предостерегательными знаками, принятые в водах СССР 294

§ 87. Ограждение районов производства дноуглубительных работ 300

§ 88. Общие условия ограждения морских каналов средствами навигационного оборудования 303

Трасса Панамского канала проложена в Центральной Амери­ке по наиболее низкой части Панамского перешейка через повы­шенный водораздел между Карибским морем в Атлантическом океане и Панамским заливом в Тихом океане (рис. 40). Предва­рительные высотные отметки доходили до 87 м (в районе Кулеб- ры). Канал шлюзованный со ступенчатыми бьефами. Концевые участки канала (подходы к шлюзам) со стороны Карибского мо­ря и Панамского залива открытые огражденные. Общая длина канала между глубокими водами 81,6 кж, в том числе закрытая часть канала 57,3 км. Минимальная ширина канала 91,5 м, глу­бина 12,2 м. Длина каждой шлюзовой камеры 305 м, ширина 33,5 м, глубина на пороге 12,5 м.

Проводки судов через шлюзы производят электровозами, движущимися поверх стенок шлюзовых камер по зубчатым рель­сам. На остальных участках канала суда идут своим ходом. Дви­жение по каналу круглосуточное в течение всего года. Шлюзы канала парные, что позволяет шлюзовать суда одновременно в обоих направлениях. Канал на всем протяжении рассчитан на двустороннее движение. Среднее время прохождения одного суд­на по каналу составляет 10 ч, минимальное 4 ч 10 мин. Макси­мальная пропускная способность канала за сутки 48 судов (око­ло 17 тыс. судов в год).

Протяженность первого открытого участка канала со стороны Карибского моря составляет 11,3 км. В конце его расположены Гатунские трехступенчатые шлюзы, через которые суда поднима­ются на уровень водораздельного бьефа, возвышающегося над средним уровнем моря на 25,9 м. Трасса водораздельного участ­ка канала длиною 51 км проходит по озеру Гатун, искусственной Кулебрской выемке и заканчивается шлюзами у пункта Педро- Мигель (одна ступень). Кулебрская выемка является самым сложным участком канала, прорытым через наиболее возвышен­ную часть трассы. На откосах этой выемки наблюдаются ополз-

невые явления. Далее трасса канала, протяженностью 6,3 км, про­ходит по озеру Мирафлорес, уровень которого расположен ниже водораздельного бьефа на 9 м. Этот участок канала заканчивает­ся двухступенчатыми шлюзами. Последний открытый участок ка­нала прорыт через прибрежную отмель Панамского залива от шлюзов до выхода на глубокие воды. Длина открытого участка 13 км. Наполнение шлюзов производят водами озер Гатун и Ми­рафлорес. Эти озера представляют собой искусственные водохра­нилища. Озеро Гатун создано плотиной на реке Чагрес. В озере

Мирафлорес собираются воды нескольких небольших рек. Для питания канала водой в верховьях реки Чагрес вне трассы канала создано резервное водохранилище. Приемными пунктами канала являются порт Кристобаль в заливе Лимон Карибского моря и порт Бальбоа в Панамском заливе. В этих портах суда ожидают очереди шлюзования. Каждый порт может принять до 25 морских судов.

Грузооборот и судооборот Панамского канала постепенно воз­растают, хотя темпы роста ниже, чем на Суэцком канале. За 29 лет (1924—1952 гг.) годовой грузооборот канала увеличился с 27 до 37 млн. т, т. е. на 36%, а судооборот с 5230 до 7410 судов,

т. е. на 42%. Проектная пропускная способность канала исполь­зуется еще не полностью.

Панамский канал с его огромной географической зоной тяго­тения имеет важное международное значение. Сооружение кана­ла значительно сократило морские пути из Европы к западному побережью Америки и к Новой Зеландии. Раздельная линия вы­годности морских путей через Панамский или Суэцкий канал для европейских стран проходит примерно по меридиану 160° восточ­ной долготы между Новой Зеландией и Австралией. Канал значи­тельно сократил морские пути между восточным и западным по­бережьями Америки. Путь из Нью-Йорка в Сан-Франциско вместо 25,9 тыс. км через Магелланов пролив составил около 10 тыс. км через Панамский канал. Это только в 2,5 раза длиннее сравни­тельно дорогого железнодорожного пути. Сократился путь следо­вания судов от Нью-Йорка к Гавайским островам, Японии, Новой Зеландии и восточной части Австралии. Путь из Нью-Йорка до Иокогамы вместо 28 тыс. км составил 20 тыс. км. Нью-Йорк стал немного ближе к Дальнему Востоку, чем Лондон или Гамбург. Путь из Нью-Йорка в Гуаякиль (Эквадор) сократился с 19,8 тыс. км до 6,1 тыс. км.

В настоящее время разрабатывают проект сооружения нового соединительного канала через Панамский перешеек. С учетом перспективного строительства более крупных судов намечается довести ширину канала до 300 м, глубину до 65 м. Прорабатыва­ют вариант создания безшлюзового открытого канала. Его строи­тельство намечается выполнить с помощью направленных взры­вов.

Панамский канал и зона его расположения площадью 1432 км² находится в ведении военного министерства США, которое создало на ней ряд военно-морских и воздушных баз.

Кильский канал соединяет наиболее коротким водным путем бассейны Северного и Балтийского морей (рис. 41). С западной и восточной оконечностей канал закрыт шлюзами. Каждый шлюз состоит из двух параллельных и рядом расположенных камер, что позволяет шлюзовать суда одновременно в обоих направлениях. Строительство канала происходило в 1887—1895 гг. Реконструк­ция канала для пропуска более крупных судов осуществлена в 1909—1914 гг.

Трасса канала проходит по территории Федеративной Респуб­лики Германии. Канал пересекает основание Ютландского полу­острова между устьем реки Эльбы на Северном море и Кильской бухтой на Балтийском море. Конечными пунктами капала явля­ются селение Брунсбюттельког у Эльбы и селение Хольтенау у входа в канал с востока. К входу в канал с востока примыкает крупный морской порт Киль. Канал прорыт извилисто по наибо­лее низкой местности. Радиусы изгибов канала более 3000 м, за исключением одного изгиба в 4 км от Хольтенау, где радиус изги­ба 1800 м. Отдельные участки канала прямолинейны. Общая дли­на канала между шлюзами равна 98,73 км, ширина канала наи

меньшая по поверхности воды 103 м, по дну — 44 м, глубина 11,3\м. Наибольшие размерения судов или составов, допускаемых к проходу по каналу: длина 315 м, ширина 40 м, осадка 9,5 м, высота мачт над уровнем воды 40 м. Скорость движения судов но каналу максимальная 15 км/ч. Хорошая освещенность канала обеспечивает круглосуточное плавание. Канал почти никогда не замерзает и обычно открыт для судоходства круглый год. Продол­жительность прохода по каналу составляет в среднем 8,5 ч.

С внешней стороны шлюзов Хольтенау средний уровень воды па 0,33 м ниже среднего уровня воды в канале. Под действием нагонных и сгонных ветров уровень колеблется от +3 до —2 м.

В благоприятных условиях амплитуда суточных колебаний со­ставляет 20—40 см, что позволяет держать шлюзы открытыми. С внешней стороны шлюзов Брунсбюттельког в устье Эльбы сред­ний уровень приливной воды выше чем в канале на 1,19 м, а от­ливной воды — ниже на 1,68 м. При совокупном действии наго­нов с приливами и стонов с отливами уровень в устье Эльбы может изменяться от +4,2 до —3,8 м. Поддержание уровня воды в ка­нале осуществляют посредством специального водорегулирующего шлюза, находящегося на восточном конце канала севернее шлю­зов Хольтенау. В условиях большого перепада уровней закрытие канала шлюзами являлось необходимым как по условию безопас­ного прохода судов, так и по условию защиты канала от размыва течениями и заносимости.

Для расхождения встречных крупных судов канал имеет де­сять уширенных пунктов. Размеры некоторых уширений позволя­ют развернуть судно для следования в обратном направлении.

Каждая камера шлюза имеет длину 330 м, ширину 45 м, глу­бину на пороге 13,8 м. Камера может закрываться тремя парами откатных ворот, которые делят камеру по длине на две части 230 и 100 м, что сокращает время шлюзования небольших судов. Площадь поперечного сечения канала при реконструкции канала увеличена почти вдвое с 436 до 814 м². Через канал перекинуто пять неразводных мостов высокого уровня, один разводной мост и две линии высоковольтных электропередач. Низ мостовых ферм и электролиний возвышается над средним уровнем воды в канале на 42 м.

Лоцманская проводка по каналу обязательна для всех торго­вых судов. Судооборот канала в оба конца составляет свыше 5 тыс. судов в год. Путь из Балтийского моря до порта Гамбург на Эльбе сократился на 425 миль, или почти в три раза (по Кильскому каналу 221 миля, вокруг Ютландского полуострова 646 миль).