книги из ГПНТБ / Техническая эксплуатация портовых сооружений

Р и с . 158. Элем енты дополнительны х характеристи к габар и тов к анала

нормах технологического проектирования морских каналов приво­ дятся величины этих углов в зависимости от скоростей судна и те­ чения, а также от курсовых углов направлений течения и кажуще­

867

гося ветра. На поворотах трассы канала ширину его необходимо увеличивать. Порядок определения величины уширения излагает­

вопросы возможности разового приема судна, превышающего по своим характеристикам расчетное для данного порта. В этих слу­ чаях необходимо учитывать вышеизложенные требования в отно­ шении судоходных габаритов и при выполнении поверочных рас­ четов пользоваться указаниями Норм технологического проекти­

рования.

Наблюдение за состоянием судоходных акваторий. При проек­ тировании новых портовых акваторий и каналов, а также при про­ ектировании развития существующих морских путей многие ис­ ходные данные, закладываемые в расчет габаритов, носят предпо­ ложительный характер. Например, нельзя заранее точно предуга­ дать интенсивность заносимости искусственных прорезей, величину естественных углов откосов, действительные углы сноса и дрейфа проходящих судов II другие величины. Вместе с тем поддержание на высоком уровне гарантии излишних размеров судоходных га­ баритов существенно и неоправданно повышает эксплуатационные

расходы порта.

В то же время утрата габаритов, потребность в которых дикту­ ется характером эксплуатационной деятельности пор га, может при­ нести не только большой материальный ущерб, но и создать ава­ рийную ситуацию для судоходства. Действительные габариты ак­ ваторий порта и водных подходов к нему постоянно изменяются под влиянием гидрометеорологических факторов, а иногда и в ре­ зультате засорения. Поэтому действующими Правилами техниче­ ской эксплуатации гидротехнических сооружений и акваторий портов ММФ предусматривается систематическое наблюдение за

состоянием судоходных габаритов.

Объектами срочных (регулярных) наблюдений являются: уро­ вень воды в порту, глубины на акватории, и особенно тщательно на ее судоходных частях. Кроме того, должно осуществляться си­ стематическое наблюдение за очисткой дна от посторонних предме­ тов и за очисткой поверхности акваторий от плавающих предметов, нефтепродуктов и т. п. Наблюдение за акваторией служит источ­ ником постоянной информации о состоянии судоходных габари­ тов, о величине заносимости каналов, о фактах засорения дна или поверхности акватории, в том числе о наличии затопленных судов,

якорей и т. п.

Основным средством наблюдений за состоянием габаритов и заносимостью акватории являются контрольные промеры глубин. Действующей «Технической инструкцией по производству промер­ ных работ на морских дноуглубительных объектах ММФ» на ак­ ваториях с годовым слоем наносов более 30 см контрольные про­ меры должны производиться ежемесячно, а на акваториях с годо­ вым слоем наноса менее 30 см — один раз в 3 месяца.

268

Подробность промеров по интервалам между профилями (гал­ сами) установлена в этой Инструкции различной в зависимости

последующие точки — через 10 Организация контрольных промеров должна обеспечивать воз­

можность сопоставления результатов промеров, выполняемых на данном объекте в разные периоды. Для этого промерные работы следует базировать на постоянной плановой и высотной опорной се­ ти. Морская триангуляция должна опираться своими начальными и конечными сторонами на береговые пункты. Для высотного обо­ снования промера устанавливаются водомерные посты, которые привязываются к прибрежным постам по горизонту воды при шти­ левой погоде или при помощи средств связи.

На морских каналах большой протяженности, выходящих в мо­ ре на значительное удаление от берега, удобно применять систе­ му радиослужбы уровня с использованием радиорейки, предложен­

сваях и помещенный в металлический футляр небольшой радио­ передатчик с источником питания, непрерывно излучающий пре­ рывистые тональные импульсы. Роторы контурных конденсаторов радиопередатчика соединены с поплавковым устройством. С изме­ нением* уровня воды изменяется частота, излучаемая радиопередат­

чиком.

Радиоприемник, используемый в системе службы уровня, име­ ет такой же диапазон частот, что и передатчик; шкала приемника проградуирована в сантиметрах горизонта воды. Настроив прием­ ник на максимум громкости сигнала передатчика радиорейки, на шкале читают показания горизонта воды. Радиус действия радио­ рейки при аппаратуре, применяемой на Волго-Каспийском кана­ ле, составляет 7 км. Одна радиорейка может обслуживать участок канала протяженностью 14 км, а пользоваться ее показаниями могут не только промерные партии. При наличии установленных приемников службой уровня пользуются также дноуглубительные снаряды для регулирования глубины черпания и суда, проходя­ щие по каналуПроведенные испытания показали, что точность действия радиослужбы уровня составляет 1—2 см.

Закрепление и фиксация промерных профилей в плане осу­ ществляются по выставленным сторны-м знакам. На каналах, удаленных от берега, для этих целей применяется способ обрат­ ных насечек, заключающийся в одновременном измерении с про­ мерного судна двух горизонтальных углов между береговыми ори­ ентирами при помощи промерного секстана. Путем накопления промерных материалов, подготавливаемых и обрабатываемых по

269

единой методике, и их анализа могут разрабатываться обоснован­ ные соображения по уточнению судоходных габаритов и опреде­ ляться наиболее рациональные режимы и средства ремонтного дно­ углубления. Союзморниипроектом разработаны формы ведомостей для систематизации материалов контрольных промеров. Эти фор­ мы с примерами их заполнения приводятся в приложениях 1 и 2.

Опыт показывает, что для полноценного решения задач, свя­ занных с выбором режимов и средств дноуглубления, помимо не­ посредственно судоходных акваторий, промерами приходится пери­ одически охватывать также акватории забровочных пространств, места подводных свалок грунта и трассы миграции наносов. Кроме промерных работ, для выработки наиболее рациональных методов и средств поддержания судоходных акваторий в надлежащем со­ стоянии необходимо систематически проводить метеорологические наблюдения, гидрологические исследования и изучать физико-ме­ ханические свойства грунтов, образующихся в процессе заноси­ мости.

Специальные инструкции по этим наблюдениям и исследовани­ ям пока отсутствуют. На основании опыта работ в различных пор­ тах можно сформулировать важнейшие рекомендации:

При метеорологических наблюдениях основное внимание долж­ но уделяться изучению ветрового режима; весьма важно изучать нарастание скорости ветра и ее изменения при шторме; наблюде­ ния за ветром производятся при помощи анеморумбографа.

Гидрологические исследования должны охватывать наблюде­ ния за уровнем воды, течением, волнением и наносами. На мелко­ водье все эти элементы связаны с режимом ветра; наблюдения не­ обходимо проводить совмещенно по времени. Особое внимание следует уделять наблюдениям по горизонтам на гидровертикалях. В результате наблюдений за уровнем воды должны выявляться суточный, годовой и многолетний ход уровня, изменения горизон­ тов в результате приливо-отливных явлений, изменения уровня в зависимости от параметров ветрового режима (сгоны и нагоны во­ ды), а в устьевых портах, кроме того, в зависимости от стокового режима реки.

Наблюдения за волнением проводятся с целью определения элементов волн (длины, высоты, периоды, скорости) в зависимо­ сти от направления и скорости ветра. До недавнего времени наблю­ дения за волнением осуществлялись в основном визуальным спо­ собом, что, естественно, приводило к получению материалов весь­ ма ограниченной точности и достоверности. В последние годы в результате многочисленных исследовательских и опытно-конструк­ торских работ удалось создать надежно действующую аппаратуру, позволяющую с большой точностью регистрировать параметры волнения.

Например, для изучения волнового режима на подходах к пор­ ту Клайпеда применяются электроконтактные волнографы конст­ рукции Ленморниипроекта. Принцип действия этого прибора за-

270

j Р и с . 159. О тр езок волнограм м ы с запи сью показаний д в у х волном ерны х постов

ключается в следующем: волновой уровень воды, попеременно за­ мыкая или размыкая контакты, укрепленные на рейке, изменяет общее сопротивление волномера, а при постоянном питающем на­ пряжении — соответственно и силу тока, которая записывается ос­

завода «Вибратор». Этот осциллограф может одновременно запи­ сывать показания 12 электрических датчиков. Запись производится на фотобумагу или на ультрафиолетовую бумагу. Преимущество последней— немедленное проявление записи под действием света. Образец волнограммы с записью показаний двух волномеров по­

казан на рис. 159.

Условный профиль волны, проходящей мимо волномера, изо­ бражается пилообразной ступенчатой линией. Высота каждой сту­ пеньки соответствует расстоянию между контактами (0,1 ж). По чи­ слу ступенек, образующих склон волны, легко определить ее вы­ соту. Период волны определяется как расстояние между смежными

271

волны, т. е. в зоне, где волновое движение отсутствует. Разность давлений на мембрану датчика при положениях «гребень—впади­ на» преобразуется в колебания напряжения “ постоянного тока, а затем в пропорциональное по частоте импульсное напряжение на измерительном генераторе. Через УКВ передатчик передает сиг­ налы на приемник, расположенный на борту судна. С помощью по­ тенциометра сигналы записываются в виде пилообразной линии в постоянном масштабе, установленном в результате тарировки

(рис160).

Программное устройство волнографа приводится в действие ча­ совым механизмом и обеспечивает радиопередачу информации о

272

ния срока действия аккумулятора и часовой пружины создано радиокомандное устройство.

Течение является одним из важнейших факторов, определяю­ щих характеристику заносимости. Этот природный фактор имеет также большое значение при выборе средств и технологии ремонт­ ного дноуглубления. Поэтому параметры течения (скорость,и на­ правление) необходимо изучать возможно подробнее с дифферен­ циацией по вертикали — от поверхностного слоя до придонного. Следует иметь в виду, что не только скорость, но и направление придонного течения часто существенно отличаются от направле­ ния и скорости поверхностного течения. Основным и наиболее распространенным прибором для изучения течения является мор­ ская гидрометрическая вертушка-

Физико-механические свойства грунтов, слагающих дно углуб­ ляемой акватории, имеют большое значение при выборе техниче­

273

бы обеспечить возможность следования судов в заданном направ­ лении с требуемой точностью.

Согласно утвержденной Главпортом ММФ Технической инст­ рукции по обслуживанию навигационного оборудования морских подходных каналов и акваторий портов Министерства морского флота, все средства навигационного оборудования, обеспечиваю­ щие безопасность мореплавания на морях С С С Р , находятся в ве­ дении Гидрографической службы ВМФ и Гидрографического предприятия ММФ и обслуживаются ими. Средства навигацион­ ного оборудования, расположенные в пределах подходных кана­ лов и акваторий морских портов (кроме арктических портов), на­

Инструкция, являясь руководящим документом для работни­ ков дистанций пути, служб морских каналов, технических участ­ ков и управлений морских путей, содержит основные указания по обслуживанию средств навигационного оборудования. В ней опи­ сываются современные плавучие и береговые навигационные зна­ ки, электрическое и ацетиленовое оборудование, содержатся ука­ зания по расстановке плавучих знаков, приводятся примеры рас­ четов элементов линейного створа, а также излагаются правила по технике безопасности при обслуживании навигационных зна­ ков.

Навигационное оборудование должно обеспечивать: выход су­ дов к подходной точке канала; безопасное следование по каналу; ограждение навигационных опасностей и бровок канала; подход к местам якорных стоянок и к причалам.

Задача обеспечения выхода судов к подходной точке канала может быть решена развитием сети навигационных ориентиров, пригодных для использования в любых условиях видимости. В ка­ честве таких ориентиров могут быть использованы плавучие зна­ ки в виде буев и маяков. Безопасное следование по каналу обес­ печивается путем применения створного и секторного оборудова­

быть такой, чтобы при пользовании ею боковое уклонение судна от оси канала не превышало допустимой величины. Эта величи­ на зависит от ширины канала и от технико-эксплуатационных ха­ рактеристик судов.

Дальность действия створов, а также количество и расположе­ ние плавучих предостерегательных знаков зависят от длины, ши­ рины канала и конфигурации его трассы в плане. В качестве створ­ ных визуальных ориентиров в зависимости от дальности дейст­ вия применяются створные маяки, светящие и несветящие створ­ ные знаки. Все эти средства могут иметь, кроме светотехнического оборудования, пассивные радиолокационные отражатели для ис­ пользования их в условиях пониженной видимости. Створы подраз­ деляются на линейные, прицельные, щелевые, перспективные и лучевые.

275

Линейным навигационным створом называется система соору­ женных на заданной линии двух-трех огней или знаков, с помощью которых осуществляется безопасное плавание судов в пределах определенной зоны вдоль оси канала.

Мореплаватель следит за тем, чтобы огни или знаки находи­ лись один над другим на общей вертикали. Об уклонении судна от створа он узнает, обнаружив наклон воображаемой прямой линии, проходящей через центры огней или знаков. Линейный на­ вигационный створ применяется для обеспечения безопасного пла­ вания по длинным прямолинейным каналам, каким, например, яв­ ляется Ленинградский морской канал.

Прицельный и щелевой створы состоят из системы трех зна­ ков (огней), расположенных в вершинах равнобедренного треу­ гольника так, что высота треугольника совмещается с заданным направлением (осью фарватера). Прицельный створ обеспечивает плавание по заданному направлению в пределах узкой полосы, а щелевой — в пределах узкого сектора, симметричного оси канала

или фарватера.

Перспективный створ состоит из системы нескольких пар зна­ ков (огней), расположенных через равные расстояния таким обра­ зом, что ось симметрии всей системы совпадает с заданным на­ правлением.

Створы играют значительную роль в системе навигационного оборудования. Они дают высокую точность следования судна в за­ данном направлении, позволяют осуществлять непрерывный кон­ троль положения судна относительно оси канала. Для пользова­ ния створами на судах не требуется устанавливать какую-либо сложную аппаратуру. Определение места судна осуществляется быстро и надежно независимо от силы ветра, волнения и ледовой обстановки, при которой может осуществляться плавание.

Современное оборудование створных знаков допускает дли­ тельные сроки их непрерывного автономного действия, а при не­ обходимости и дистанционное управление. Однако основной.недо­ статок навигационных створов, так же как и всех других зритель­ ных средств навигационного оборудования, заключается в полной их зависимости от степени прозрачности атмосферы.

На морских каналах применяется также метод сети навигаци­ онных ориентиров. Однако этот метод при плавании по каналам неудобен в том отношении, что требуется очень часто определять место судна. Например, при ширине канала 100 м, скорости хода 12 узлов и допустимой ошибке в курсе не более 2°, частота опре­ деления должна быть не реже одного раза в четыре минуты. В эти четыре минуты входит время определения линий положения и их прокладки на планшете или карте.

Обеспечение безопасности прохода судов в узкостях решается также методом использования предостерегательных знаков. Даль­ ность действия этих средств навигационного оборудования должна быть достаточной для опознания района и ориентировки судна относительно навигационных опасностей. Навигационные опас-,

276