Порты на открытых отмелых берегах
Отмелые песчаные побережья характеризуются медленным нарастанием глубин. Здесь под действием волнения и течений происходит значительное передвижение наносов и вследствие этого - непрерывный намыв и размыв береговой линии. Отличительной особенностью портов, расположенных на песчаных побережьях, является заносимость подходных каналов и акваторий. Это принуждает производить большие дноуглубительные работы при помощи землечерпалок и землесосов, что обходится очень дорого. В связи с пополнением флота крупнотоннажными судами с большими осадками указанный недостаток становится существенным, так как порты вынуждены ограничивать прием судов. Для выхода на достаточные глубины приходится удлинять и углублять подходы и увеличивать объемы дноуглубительных работ на акватории.
Оградительные сооружения в портах на таких побережьях строят на небольших глубинах, они имеют упрощенную конструкцию и стоят дешевле. Основное назначение сооружений является не ограничение портовой акватории от волнения, а защита ее и подходных каналов от заносимости. Для портов на таких побережьях характерно использование сходящихся молов, хорошо защищающих от наносов и рассеивающих благодаря своей воронкообразной форме энергию вкатывающихся на акваторию порта волн. С целью уменьшения заносимости трассы подходящих каналов располагают по возможности параллельно или с минимальным углом по отношению к господствующему направлению наносов.
На рис. 3.2 показана схема порта на отмелом побережье. Причальный фронт создан как за счет углубления в берег, так и путем искусственной засыпки. Этим достигается меньшая длина дорогостоящих молов.
Рис.3.2 Порт на отмелом берегу:
1-канал; 2-течение; 3-буна; 4-отмель; 5-бассейн; 6-размыв
На побережьях с интенсивным движением наносов последние при подходе к молу, теряя скорость, откладываются, образуя отмель. Огромные массы песка накапливаются и передвигаются в сторону канала и акватории. Для предохранения их от обмеления устраивают защитные сооружения в виде бун и шпор, задерживающие дополнительный объем наносов. Примерами портов, расположенных на отмелых побережьях, являются Махачкала, Таганрог, Вентспилс.
Устьевые порты
В портах, расположенных близ устья судоходных рек, впадающих в море, происходит сочетание морского и речного транспорта. Здесь грузы передаются с речного транспорта на морской и обратно. Эта операция выполняется на перегрузочных рейдах или через склад. Преимущество устьевых портов заключается в том, что они являются единым транспортным узлом для морских и речных судов; как правило, не требуется возводить дорогостоящих оградительных сооружений благодаря хорошей естественной защищенности от волнения. Причальный фронт устьевых портов располагается либо вдоль берегов реки, либо в открытых бассейнах. Часто встречается сочетание этих вариантов. Основные недостатки устьевых портов – мелководье и большая заносимость, что особенно ощутимо в связи с увеличением размерений судов. Это приводит к необходимости создания для устьевых портов аванпортов, выдвинутых к морю.
Характерным примером устьевого порта является один из крупнейших отечественных портов – Санкт-Петербургский (Рис. 3.3). Несмотря на то, что компоновка всех сооружений порта сложилась в конце 19 века, в настоящее время после реконструкции и обновления располагает высокомеханизированными причалами для самых различных грузов. Первоначально в порту предусматривалось сочетание морского и речного транспортов. В настоящее время сам порт является типично морским. Речной порт Санкт-Петербурга, состоящий из нескольких грузовых и пассажирских районов, размещается выше по реке Неве и никакой связи с морским портом не имеет. Недостатком морского порта является малая глубина, ограничивающая возможность захода крупных судов.
Наличие подходных каналов значительной протяженностью (длина канала около 30 км) характерна для портов, расположенных в устьях рек, впадающих в безливное море.
Главная проблема устьевых портов – улучшение и поддержание судоходных условий. В безливных устьях судоходные глубины обеспечиваются дноуглублением или сосредоточением вод. Дноуглубление необходимо если судовой ход расположен не в главном русле, а в одной из боковых рукавов, у которого достаточные расход воды и ширина, приемлемые для судоходства, наиболее устойчивые глубины и наименьший бар на взморье. Сосредоточением вод осуществляют в одном рукаве с помощью береговых выпрямительных сооружений, приводящих поток в сжатое состояние в русле, и параллельных молов на взморье, способствующих промыванию русла и очистке судового хода от наносов.
В устьевых портах ливневых морей проблема обеспечения судоходных глубин на подходах отсутствует. В целом ряде случаев такие порты вообще не нуждаются в подходных каналах. После поднятий уровня при приливе накапливаются огромные массы воды, которые при отливе устремляются в море, унося с собой речные наносы как из самой дельты, так и из участков расположенных выше. Эти процессы наиболее эффективно протекают при воронкообразной форме устья, когда скорость движения потока в море достигает значительных пределов.
Наряду с открытыми причалами, в современных условиях строятся и шлюзованные бассейны, так как стоимость открытых глубоководных набережных при большой амплитуде приливов оказывается высокой. Приливные закрытые бассейны - это характерная особенность устьевых портов ливных морей.
Бассейны отделяются от моря шлюзами с затворами, позволяющими удерживать в них необходимый уровень воды. В закрытых бассейнах уменьшается высота причальных стенок, обеспечивается спокойная стоянка судов и улучшается технология перегрузочных работ.
Однако такие бассейны имеют и недостатки: потери времени в связи со шлюзованием судов (ввод судна, закрытие ворот, вывод и т.д.), ограниченность времени для входа и выхода судна из-за низкого уровня воды; устройство и эксплуатация дорогостоящих шлюзованных ворот и др. Потеря времени недопустима для некоторых судов (пассажирских, работающих на срочных линиях). В таких портах приходится устраивать, несмотря на дороговизну, открытые причалы или плавучие пристани. Закрытые бассейны имеются во многих портах Западной Европы (Гавр, Антверпен, Ливерпуль, Лондон и др.).
Рис.3.3 Схематический план Санкт-Петербургского порта:
1-пассажирский район; 2-район штучных грузов; 3-лесной порт; 4-западный бассейн; 5-восточный бассейн; 6-лесная гавань; 7-лесной мол; 8-контейнерный терминал; 9-угольная гавань; 10-угольный мол; 11-элеваторная площадка
По характеру работы (сочетание морского и речного транспорта) к устьевым портам относятся и порты, расположенные сравнительно далеко от устья. Роттердамский порт (рис 3.4) является типичным примером: основная часть порта расположена в 40 км устья р. Мааса. За последнее время порт интенсивно развивается в сторону моря. Постепенное смещение устьевых портов в сторону моря обуславливается объективными причинами – увеличением грузоподъемности и осадки судов и присуще всем аналогичным устьевым портам.
Рис.3.4 Схематический план части Роттердамского порта:
1-Лекгафен; 2-Изельгафен; 3-Ваальгафен; 4-Маасгафен; 5-Рейнгафен
При сезонных колебаниях уровня воды на реках (при амплитуде свыше 6 м) территория порта на одном незатопляемом горизонте (одноярусный порт) или же иметь две группы причалов: весенние незатопляемые во время высокого стояния уровня и межевые – затопляемые во время паводка, на которых грузовые операции выполняют после спада высоких вод в меженный период (двухъярусный порт). Примерами устьевых являются: Клайпедский, Игарка и др.)