ДОПОЛНЕНИЕ

Глава 17.

НАВИГАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (СУДОХОДНАЯ ОБСТАНОВКА) ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЕЙ

К внутренним водным путям относятся реки, озера, водохранилища и каналы. Ведущая роль среди них принадлежит рекам, значение которых велико как в развитии судоходства, так и в других областях народного хозяйства. Современное транспортно-экономическое значение внутренних водных путей состоит в том, что они, как и морские пути, доступны для перевозки массовых грузов большой емкости. В устьях многих рек расположено большинство крупных морских портов, поэтому речные низовья составляют неотъемлемую часть морских путей сообщения.

Наряду с экономическим значением внутренние водные пути всегда играли большую роль в военном отношении. В военное время реки и озера служили важнейшими военно-транспортными магистралями, восполнявшими недостаточную в условиях войны пропускную способность железных и шоссейных дорог. Часто, когда они становились водными преградами и рубежами, на них развертывались активные боевые действия.

Все внутренние водные пути по своему эксплуатационному значению разделяются на две основные категории:

—водные пути с гарантированными габаритами (глубиной, шириной и радиусом закругления) судового хода;

—водные пути, где судоходство осуществляется, но гарантированные габариты судового хода не устанавливаются и не поддерживаются на каком-либо заданном уровне.

§ 17.1. РЕЖИМ РЕКИ И ЕГО ЭЛЕМЕНТЫ

Под режимом реки понимают характер изменений во времени происходящих в реке явлений, обусловленных физико-географическими свойствами речного бассейна.

Кнаиболее важным для судоходства элементам режима рек относятся:

элементы водного режима — питание реки водой, изменение речного стока, скорости течения, а также колебания уровня воды;

элементы термического режима—условия и даты замерзания, ледохода и вскрытия рек;

элементы руслового режима — образование и перемещение в речном русле наносов, формирование рельефа русла и его изменения.

Наиболее важной в навигационном отношении фазой режима реки является навигационный период. Навигационным периодом или периодом так называемой «физической» навигации, называют интервал времени, в течение которого река свободна от ледового покрова. Продолжительность навигационного периода зависит от климатических условий бассейна реки и изменяется в широких пределах (100—120 дней — Колыма, 150—180 дней — Лена, Енисей, до 250 дней — Волга, Дон).

В навигационном периоде необходимо различать два состояния: состояние «физической» навигации, о чем говорилось выше, и состояние «фактической навигации», т. е. период, когда выставлена судоходная обстановка и по водному пути объявлено движение судов. Навигационный период рек в общем случае включает в себя: половодье, межень и паводки.

Половодьем называется периодическое, наблюдаемое ежегодно примерно в один и тот же период резкое увеличение стока за счет таяния снегов или выпадения обильных дождей. Оно продолжается от двух-трех недель до, одного-двух месяцев. Во время половодья происходит резкое повышение уровня воды в реке и последующий его спад. Амплитуда колебаний уровня составляет для многих крупных рек 8—12 м в среднем течении и 2—3 м в устьях.

Меженью называется состояние (или период) водного режима реки, когда питание ее происходит главным образом за счет грунтовых вод, которые обеспечивают более или менее устойчивый уровень воды в реке. Начало и конец межени не имеют определенно выраженных границ — обычно за начало меженного периода принимается конец половодья, а окончанием считают наступление осенних подъемов уровня воды от дождей.

Паводками называют кратковременные подъемы уровня воды, вызванные в основном непериодическими сочетаниями метеорологических условий — случайными ливнями или продолжительными дождями.

Формирование речного русла, под которым понимают самую низкую разработанную потоком

часть дна долины реки, происходит в результате непрерывного взаимодействия между водным потоком и руслом. Главная роль в этом процессе принадлежит потоку, на который существенно влияет форма берегов и дна реки.

В силу того, что речное русло сложено из частиц грунта, непрерывно размываемых и переносимых течением, взаимодействие между потоком и руслом никогда не может прийти в состояние равновесия и русло не может сохранять какую-нибудь стабильную форму. Наиболее интенсивным переформированиям подвержены реки, русла которых сложены из песчаных грунтов, а режим характеризуется резкими колебаниями уровня воды. Более устойчивы реки, русло которых сложено из относительно крупных частиц грунта. Наибольшей устойчивостью русла характеризуются реки с естественным регулированием стока, вытекающие из озер, а также реки с каменистым ложем.

Характерными проявлениями взаимодействия между водным потоком и сушей является извилистость рек и разветвленность речного русла, свойственные в той или иной степени всем рекам. При этом характер извилистости и разветвленности на отдельных участках рек может быть самым различным, что зависит от разнообразия действующих факторов и их изменяемости во времени.

Основными руслообразующими факторами в этом процессе являются масса воды, скорость ее движения и сопротивление грунта размыву. Движение наносов в реках происходит во взвешенном состоянии и перекатыванием по дну. Отложение наносов происходит преимущественно у выпуклых берегов и между ними в местах сопряжения изгибов разных направлений. В таких местах образуются перекаты, представляющие собой сравнительно устойчивые образования подводного рельефа.

Глубоководные участки русла, заключенные между двумя перекатами, называют плесами (рис. 17.1). Плесы, как правило, имеют значительное протяжение и характеризуются примерно одинаковыми особенностями в навигационно-гидрографическом и эксплуатационном отношениях.

Наибольшие глубины на реке совпадают обычно с линией, проходящей через точки с наибольшими скоростями течений, называемой стрежнем.

Рассмотрим еще некоторые названия речных опасностей (рис. 17.2).

Коса, или отмель — значительное по размерам отложение наносов у берега реки. К крупным косам иногда примыкают относительно небольшие косы, называемые закосками. Те и другие вдаются в русло реки в виде заструг, представляющих собой первичную форму отложений наносов в русле реки.

Побочень — отложение наносов у вогнутого берега реки.

Осередок — отложение наносов в русле реки, обнажающееся в низкую воду в виде островка, не покрытого растительностью. С появлением на осередке растительности он считается островом.

Затон — сравнительно глубоководный залив в речной пойме.

Заманиха — нижняя часть узкой косы, отделяющая затон от основного речного потока.

§ 17.2. НАВИГАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЕЙ

Судоходная обстановка

С помощью судоходной обстановки на внутренних водных путях создаются условия для безопасного плавания судов, судовых и плотовых составов.

Судоходная обстановка представляет собой систему навигационных знаков, служащих для:

—указания направления и кромок судового хода на реках, водохранилищах и озерах;

—указания пролетов мостов, предназначенных для движения судов и проводки плотов, мест свальных течений и участков пути, на которых судоводители должны принимать меры предосторожности (узкостей, крутых поворотов, перекатов и т. п.), мест пересечения судового хода подводными и надводными сооружениями (кабелями, линиями связи и электропередач), а также границ рейдов;

—ограждения подходов к судопропускным сооружениям (шлюзам, судоподъемникам), портам и пристаням;

—регулирования движения на засемафоренных участках пути;

—информации судоводителей о габаритах судового хода.

Судоходная обстановка подразделяется на:

—светящую, обеспечивающую круглосуточное движение судов;

—светоотражающую, дающую возможность плавания в ночное время при использовании прожекторных установок на судах;

—несветящую, обеспечивающую движение судов только в светлое время суток.

Водные пути со светящей судоходной обстановкой в зависимости от интенсивности судоходства и сплава леса разделяются на три группы:

I. группа — водные пути с интенсивным судоходством или сплавом леса в плотах; II группа — водные пути с менее интенсивным судоходством;

III группа — водные пути с неинтенсивным судоходством.

Светоотражающая и несветящая обстановка применяется на водных путях, где судоходство развито слабо.

Знаки судоходной обстановки и их назначение

Навигационные знаки судоходной обстановки подразделяются на береговые и плавучие.

Всостав береговых знаков входят знаки ограждения судовых ходов и информационные знаки. К береговым знакам ограждения судовых ходов относятся: створные, перевальные и ходовые знаки, весенние знаки, знаки «Ориентир», знаки ходовых пролетов мостов, путевые знаки (на судоходных каналах), а также опознавательные знаки и маяки. К информационным знакам относятся: семафорные мачты, светофоры, знаки у подводных и надводных переходов, плесовые и перекатные мачты, рейдовые знаки, а также знаки, содержащие различные запреты, предупреждения и указания, направленные на обеспечение безопасности плавания.

Всостав плавучих знаков входят: буи, бакены, вехи. Существуют следующие системы расстановки плавучих знаков: ограждение кромок судового хода (латеральная) и ограждение опасностей относительно стран света (кардинальная). Применяется также осевое ограждение фарватеров для указания осей судового хода.

На реках, имеющих сравнительно устойчивое русло, преобладает береговая обстановка, более стабильная по своему характеру и не подверженная воздействию течений, льда и проходящих судов, а поэтому более надежная.

На реках, русла которых подвержены интенсивным переформированиям, преобладает плавучая

обстановка. При этом плавучие знаки переставляются соответственно изменению положения судового хода.

Береговые знаки ограждения судового хода

Створные знаки (рис. 17.3) служат для обозначения осей или кромок судового хода, ограниченных по ширине и имеющих строго определенное направление. Применяются линейные (осевые), щелевые и кромочные створы.

На створных знаках устанавливаются щиты следующих типов: квадратные / и прямоугольные (для линейных, щелевых и передних знаков кромочного створа); трапециевидные 3 (для линейных створов и задних знаков кромочного створа); квадратный вертикальный и наклонный трапециевидный 2 (для линейных створов).

Цвет створных знаков выбирается в зависимости от фона, на который они проектируются. При светлом фоне столбы и щиты окрашиваются в красный цвет, а створные полосы на щитах — в белый, при темном фоне — столбы и щиты окрашиваются в белый цвет, а створные полосы— в черный. При проектировании знака на фоне неба он окрашивается в черный цвет.

Высота створных знаков устанавливается в соответствии с расчетами, учитывающими рельеф местности.

В темное время суток на створных знаках горят белые огни. При наличии мешающих посторонних огней на знаках, установленных на правом берегу, применяются красные сигнальные огни, на знаках, установленных на левом берегу,— зеленые огни. Задний огонь на створных знаках может быть как постоянным, так и проблесковым, а передний — всегда постоянный.

Если створы обозначают кромки судового хода (кромочные створы),, в ночное время на створах правой кромки зажигаются красные, а на створах левой кромки — зеленые огни, причем задний огонь должен быть группо-проблесковый с двумя проблесками.

Створные знаки могут располагаться на обоих концах оборудуемого участка (встречные створы) или на одном каком-нибудь конце.

Перевальные знаки (рис. 17.4) устанавливаются для указания направления достаточно широкого судового хода, переходящего (переваливающего) от одного берега к другому, или для обозначения начала и конца участка с приглубым (ходовым) берегом. Перевальные знаки указывают только общее на-

правление судового хода и не определяют точное его положение. Они устанавливаются на приглубом берегу и показывают на то, что судовой ход расположен у того берега, на котором установлен знак. Перевальные знаки применяются преимущественно на перевальных и плесовых участках рек и в речной части водохранилищ. На водных путях с интенсивным судоходством перевальные знаки имеют ограниченное применение.

На перевальных знаках устанавливаются щиты следующих типов: квадратные 1, трапециевидные, квадратные вертикальные и трапециевидные наклонные щиты 2.

Знаки, расположенные на светлом фоне, окрашиваются в красный цвет, а на темном фоне — в белый цвет независимо от установки их на правом и левом берегу. Опоры знаков с одним вертикальным щитом окрашиваются для усиления контрастности чередующимися полосами красного и белого или черного и белого цветов, в зависимости от цвета знака.

В темное время суток на перевальных знаках левого берега зажигается зеленый или белый постоянный огонь, а на знаках правого берега — красный или белый постоянный огонь.

Как правило, перевальные знаки указывают два направления судового хода. Если по одному из направлений судовой ход должен быть обозначен створом, то применяются створно-перевальные знаки. Такие знаки должны иметь створный и перевальный щиты. В одном из направлений створно-переваль- ный знак является передним знаком створа, а в другом действует как перевальный.

Ходовые знаки (рис. 17.5) устанавливаются на берегах рек и водохранилищ для указания расположения судового хода вблизи и вдоль того берега, на котором они стоят.

Знак представляет собой столб с сигнальной фигурой из двух квадратных щитов, крестообразно пересекающихся по диагонали, или из трех щитов, образующих такую же объемную фигуру. Допускается также применять на ходовых знаках один квадратный щит, плоскость которого параллельна судовому ходу.

Щиты ходовых знаков на правом берегу окрашиваются в красный цвет, на левом — в белый. Опоры окрашиваются чередующимися полосами красного и белого цветов на правом берегу и белого и черного цветов на левом берегу.

На ходовых знаках правого берега действуют красные проблесковые огни, на знаках левого берега

— зеленые проблесковые огни.

Весенние знаки (рис. 17.6) в период половодья на реках служат для обозначения затопленных пойменных берегов и островов. Знак представляет собой укрепленную на столбе сигнальную фигуру,

состоящую из двух крестообразно соединенных щитов, имеющих форму круга /, на правом берегу и трапеции 2—на левом берегу. Сигнальная фигура может также изготавливаться из трех пересекающихся плоскостей. Щиты окрашиваются: на правом берегу — в красный цвет, на левом берегу — в белый цвет. Опора знаков окрашивается в тот же цвет, что и щиты. На знаках правого берега действуют красные постоянные огни, а на знаках левого берега — зеленые постоянные огни.

Знаки «Ориентир» применяются на реках, водохранилищах и озерах для обозначения мысов, островов и других характерных мест береговой полосы, главным образом для ориентировки судоводителей на водохранилищах и указания местоположения убежищ. На реках с приглубыми берегами знаки «Ориентир» могут применяться для указания общего направления судового хода, проходящего по середине реки.

Знаки изготавливаются в виде одиночных столбов со щитами прямоугольной или трапециевидной формы. По конструкции щиты представляют собой трехили четырехгранные призмы и пирамиды.

Щиты знаков, устанавливаемых на правом берегу, окрашиваются пятью чередующимися горизонтальными полосами красного и белого,, а на левом берегу — черного и белого цветов.

На знаках правого берега действуют красные двухпроблесковые огни, а на знаках левого берега — зеленые двухпроблесковые огни.

Знаки ходовых пролетов мостов устанавливаются на фермах судоходных пролетов мостов и представляют собой специальные щиты и огни. Используются знаки трех типов: квадратный щит, предназначенный для проводки судов и составов; круглый щит, предназначенный для проводки плотов; тре-

угольный щит, предназначенный для прохода маломерных судов. Цвет щитов белый или красный в зависимости от фона, на который проектируется щит.

Для прохода судов и составов сверху пролеты мостов обозначаются: днем — квадратным щитом, расположенным в виде ромба на ферме моста посередине пролета, ночью — двумя створными красными огнями, видимыми только с ходовой стороны пролета; один из этих огней помещается над щитом или в середине щита, а другой — под противоположной фермой, на расстоянии по вертикали не менее

1,5 м.

Для прохода судов и составов снизу пролеты мостов обозначаются: днем — квадратным щитом, расположенным посередине пролета (верхняя и нижняя кромки щита должны располагаться горизонтально), ночью — двумя створными красными огнями.

Для проводки плотовых составов пролеты мостов обозначаются: днем — круглым щитом, расположенным на ферме моста посередине пролета, ночью — двумя створными зелеными огнями.

Для прохода маломерных судов пролеты мостов обозначаются треугольным щитом, расположенным вершиной вниз. Ночью эти пролеты огнями не обозначаются.

Находящиеся в русле реки мостовые опоры ходовых пролетов обозначаются габаритными огнями, видимыми только со стороны подхода судов или плотов к мосту: при высоте нижней кромки фермы над фактическим уровнем воды менее 10 м —двумя зелеными огнями, расположенными вертикально один над другим; при высоте более 15 м — четырьмя зелеными огнями. Расстояние между огнями по вертикали должно быть не менее 1 м.

Знаки «Путевой огонь» или путевые знаки устанавливаются на бровках или бермах откосов для обозначения в ночное время берегов судоходного канала. Они представляют собой металлические прямоугольные корпуса размером 0,35x0,45x0,6 м, внутри которых располагаются электрические лампы. Через линзы боковых стенок сигнальные огни направляются вдоль берега канала в обоих направлениях. Корпус устанавливается на столбе, общая высота огня 3—3,3 м. Цвет сигнальных огней: красный на правом берегу и зеленый на левом.

Опознавательные знаки сооружаются в виде различных по архитектуре башен, устанавливаемых на основаниях дамб, молов и волноломов для обозначения входа из озера или водохранилища в канал, порт, аванпорт или убежище.

Опознавательные знаки освещаются огнями кругового действия: красными — для правой стороны и зелеными — для левой стороны.

Маяки сооружаются на озерах и водохранилищах в виде башен и располагаются на мысах, островах или на искусственных подводных основаниях. Оборудование на таких маяках такое же, как на мая-

нари кругового действия. Питание фонаря производится от электрических батарей. Для повышения остойчивости буй имеет хвостовик с грузом. На месте постановки буй удерживается при помощи якоря, с которым он соединен якорной цепью. Наибольшее распространение получили чугунные сегментные якоря.

Бакены (см. рис. 17.7) представляют собой плотики с укрепленными на ^них сигнальными фигурами (надстройками), имеющими треугольный 2, шаровой / или прямоугольный 3 силуэт.

Бакены удерживаются на месте при помощи якорного груза, к которому плотик бакена прикрепляется с помощью сторожка из пеньковой снасти, проволоки и т. п. Обычно в качестве якорей применяются камни массой 10—30 кг. Длина сторожка должна в 2—3 раза превышать глубину в месте установки бакена. При высоте бакена 0,5—1,25 м дальность «го видимости равна 500—1500 м.

Вехи подразделяются на озерные и речные и представляют собой вертикально плавающий в воде шест длиной до 10 м с поплавком (шпиртбакеном) и топовой фигурой наверху.

Озерные вехи используются на водохранилищах, озерах и в устьевых участках больших рек вместо буев на судовых ходах с неосвещаемой обстановкой и как дополнительные знаки между буями на судовых ходах с освещаемой обстановкой. Высота надводной части озерной вехи должна быть равна высоте озерных или озерно-речных буев, применяемых на данном участке пути. Для установки вех применяются якоря массой 50—100 кг. Дальность видимости озерных вех равна 1 км.

Речные вехи применяются вместо бакенов на реках и судовых ходах речной части водохранилищ с неосвещаемой обстановкой, в качестве дополнительных знаков на водных путях с освещаемой и светоотражающей обстановкой, а также в качестве контрольных знаков у буев и бакенов для закрепления их местоположения. Веха представляет собой наклонно плавающий шест длиной 3—8 м. Длина надводной части должна быть 1—2 м. Дальность видимости речных вех равна 0,5—0,75 км.

Отличительные признаки плавучих знаков, применяемых при ограждении кромок судового хода на реках по латеральной системе расстановки, приведены в табл. 17.1. Отличительные признаки плавучих знаков при кардинальной и осевой системах расстановки соответствуют описанным в § 4.1.

Таблица 17.1

*На озерах и водохранилищах рекомендуется черная окраска.

**При применении обычных (не флюоресцентных) красок следует черную окраску заменить белой.

Схема расстановки знаков

Речная судоходная обстановка должна обеспечивать безопасность плавания при резко изменяющихся в различные периоды навигации состояниях судоходного пути, в условиях непостоянства глубин и нередко в условиях, допускающих одновременное движение судов только в одном направлении. Характер судоходной обстановки на реках в большой степени определяется устойчивостью речного русла.

В зависимости от состояния пути в различные периоды навигации речная обстановка делится на весеннюю (паводковую) и меженную.

Основным требованием при составлении схемы расстановки знаков на период паводка является ограждение препятствий и мелких мест, затопленных островов, затопленных бровок меженных берегов, подводных камней и других навигационных опасностей.

По участкам рек, где положение судового хода в периоды половодья и межени не меняется, составляется одна схема расстацовки, на которой указываются знаки, устанавливаемые в период половодья, и знаки, добавляемые с наступлением меженного периода.

По участкам рек, где судовой ход, действующий в период половодья, не совпадает с меженным судовым ходом, составляются две схемы расстановки знаков — одна на период половодья, другая на период межени. Переход от весенней схемы к меженной производится по мере спада уровня воды.

На схеме расстановки береговых и плавучих знаков судоходной обстановки должен быть обозначен судовой ход на всем протяжении водного пути для обеспечения непрерывной ориентировки судоводителей по впереди расположенным знакам (со знака на знак, а при освещаемой судоходной обста-

новке — с огня на огонь). Судовой ход должен обозначаться береговыми и плавучими знаками, четко указывающими границы и ось судового хода.

Типы береговых знаков и способы их расстановки для обозначения судового хода выбираются в зависимости от особенностей данного участка пути и интенсивности судоходства.

На участках водного пути с обоими отмелыми берегами судовой ход, расположенный в средней части русла, может быть обозначен одним или несколькими последовательно установленными створами.

Судовой ход, переходящий (переваливающий) от одного приглубого берега к другому, также приглубому берегу, обозначается створно-перевальными или перевальными знаками, установленными по обоим концам перевала.

Судовой ход, расположенный вдоль приглубого (ходового) берега, при значительной его протяженности, обозначается ходовыми знаками, при этом на обоих концах ходового берега должны быть обязательно установлены створно-перевальные или перевальные знаки. При небольшой длине и малой кривизне ходового берега по его концам устанавливаются створно-перевальные или перевальные знаки, а ходовые знаки могут не устанавливаться

Плавучая обстановка устанавливается как дополняющая береговую для указания кромок и направления судового хода.

На плесовых участках, где судовой ход проходит в средней части русла или полого переваливает от одного берега к другому, или проходит вдоль одного берега, ограждению плавучими знаками подлежат каменистые огрудки, камни-одинцы, затопленные суда, якоря, а также сооружения, представляющие опасность для судов, выступающие от берега в сторону судового хода и др.

Для ограждения отдельных, особо опасных для судоходства подводных препятствий, а также в местах, где часто сбиваются плавучие знаки, устанавливаются дублирующие знаки. Дублирующий знак устанавливается на траверзе кромочного плавучего знака, в 10—15 м от него в сторону берега.

На участках пути с сильным свальным течением, в значительной степени затрудняющим судоходство, должны устанавливаться свальные бакены. Они устанавливаются выше по течению, на кромке судового хода, противоположной свалу, на расстоянии, необходимом для заправки судового (плотового) состава.

В местах крутых поворотов, когда рельеф берегов и наличие леса на берегах не позволяют видеть расположенные за поворотом обстановочные знаки, устанавливаются поворотные кромочные плавучие знаки. Разветвления судовых ходов обозначаются либо одним разделительным знаком, либо двумя стоящими рядом плавучими знаками левой и правой кромок судового хода.

На перекатных участках состав плавучей обстановки определяется в зависимости от длины пере-

ката и от наличия свальных течений. На перекатах, длина которых не превышает двойной ширины судового хода, допустима установка только двух бакенов. Перекаты, длина которых больше двойной ширины судового хода, обставляются преимущественно тремя или четырьмя бакенами: одним-двумя на входе и двумя на выходе. Если судовой ход в пределах переката имеет повороты, должны быть установлены промежуточные плавучие знаки, показывающие места этих поворотов.

В качестве примера на рис. 17.8 Показана схема расстановки основных береговых и плавучих зна-

ков.

На водохранилищах и мелководных озерах плавучие знаки, как и на реках, расставляются по кромкам судового хода (латеральная система). На поворотах судовых ходов, где находящиеся впереди по ходу судна знаки не просматриваются, устанавливаются поворотные буи.

Осевая расстановка плавучих знаков может применяться на тех участках водохранилищ и озер (а также крупных рек), где ширина судового хода равна или больше трех-четырехкратной гарантированной, но не менее 300—400 м судоходной полосы. На глубоководных озерах и в устьевых участках крупных рек применяется кардинальная система расстановки плавучих знаков.