1472
.pdfуровень грунтовых вод, степень засоления и другие характеристики, важные для выбора трассы.
4.Повышение роли техникоHэкономических обоснований приниH маемых в проектах решений, развитие принципов вариантного проекH тирования в целях оптимизации проектных решений, снижения стоимости строительства и повышения транспортноHэксплуатационH ных качеств дороги при возможно более полном и точном комплексном учете факторов, лишь косвенно учитываемых в настоящее время. Влияние постройки дороги на социальноHэкономическое развитие обH служиваемой дорогой зоны, повышение безопасности движения, услоH вия эксплуатации дороги, воздействие ее постройки на окружающую среду, степень удовлетворения ландшафтноHархитектурных требоваH ний и др.
5.Автоматизация проектирования дорог на основе комплексной системы, начиная с техникоHэкономических обоснований, уточнения технических нормативов на элементы трассы применительно к перспекH тивному составу движения, трассирования по математической модели местности и кончая графическим оформлением всех чертежей.
6.Учет в проектных решениях требований экономии энергетичеH ских и сырьевых ресурсов как при автомобильных перевозках по дороге, так и в процессе ее строительства и эксплуатации.
7.Совершенствование технических нормативов на элементы трассы дороги и особенно на их взаимные сочетания. Более глубокий учет психофизиологических особенностей восприятия водителями дорожH ных условий и всей обстановки движения, а также требований удобства пассажирских и грузовых перевозок и создания оптимальных условий работы водителей.
8.Переход от проектирования дорог на движение одиночных автомобилей с высокими расчетными скоростями к проектированию дорог с учетом движения по ним плотных потоков автомобилей, что особенно актуально в связи с тем, что еще на ряд лет сохранится опережающее развитие автомобилестроения по сравнению с приростом протяженности дорожной сети. Обеспечение не только возможности проезда транспортных потоков, но и оптимальная организация их движения самим проложением дороги.
9.Направленное регулирование круглогодичной стабильности водноHтеплового режима земляного полотна. Предотвращение возможH ности осеннеHвесеннего снижения прочности грунтов, на которое сейчас вынужденно ориентируется проектирование дорожных одежд, путем сохранения грунтового основания в сухом состоянии с помощью
51
создания водоH и теплоизолирующих прослоек из синтетических материалов (геотекстиль).
10. Разработка методов обеспечения безопасности движения и повышения пропускной способности (реконструкция) участков дороги, переставших удовлетворять требованиям возросшего движения.
Контрольные вопросы
1.Какой исторический период характеризуется развитием автомобильных путей сообщения?
2.Охарактеризуйте эпоху появления и развития автомобильного транспорта.
3.Кем и в каком году была продемонстрирована трехколесная «саH мокатка», в которой были коробка передач, маховик и другие детали?
4.В какой стране появились первые паровые автомобили?
5.Кого официально можно считать первыми создателями отечеH ственного автомобиля?
6.Какие первые ученые и изобретатели работали над идеей полета?
7.Когда начались первые полеты самолетов отечественных конструкторов И.И. Сикорского, А.С. Кудашева и Я.М. Гаккеля в России?
8.Перечислите плеяду отечественных конструкторов самолетов двадцатого и начала двадцать первого века.
9.Для каких целей применяется трубопроводный транспорт в наH шей стране?
10.Когда началась интенсивная выработка и передача элекH троэнергии в России?
11.Какие направления включают задачи дорожного строительства во всех странах?
12.Расскажите о повторном употреблении материалов перестраиH ваемых дорожных одежд.
13.Назовите первоочередные задачи совершенствования всей системы дорожного хозяйства, стоящие перед дорожным хозяйством России.
52
3. ВОДНЫЕ ПУТИ СООБЩЕНИЯ
3.1. Виды водных путей сообщения
Характерными представителями водных путей сообщения являются каналы. В дословном переводе с латинского языка канал – это труба или желоб. В контексте современного определения канал – это искусственное русло правильной формы, устроенное в открытой выемке или в насыпи грунта. Различают следующие виды каналов: энергетические, оросительные, водопроводные и обводные, осушиH тельные или дренажные, лесосплавные, рыбоводные и судоходные.
Энергетические каналы. Данный вид каналов также можно разделить на подвиды:
–подводящие энергетические каналы: подводят воду от головного водозаборного узла из водохранилища;
–отводящие энергетические каналы: отводят в реку воду, прошедшую через турбину.
Оросительные каналы. Здесь выделяют следующие подвиды:
–магистральные: подают воду из водоема к орошаемым земельным массивам;
–распределительные: посредством этих каналов вода из магиH стрального канала распределяется между орошаемыми массивами и подводится к оросительным каналам;
–оросительные: подают воду из распределительных каналов на поливные участки.
Водопроводные и обводные каналы. Основная функция данного вида каналов – подача воды от источника водоснабжения к городам, поселкам, предприятиям или обводнение территорий для сельскохозяйственного водоснабжения.
Осушительные или дренажные каналы. Задача этих каналов – «собирать» воду, которая поступает из осушительной или дренажной сети, и отводить ее в водозаборник или в озеро.
Лесосплавные каналы. Пропуск леса от мест лесозаготовок до леH сосплавной реки или до лесопильного завода, иногда в обход гидросооH ружений, осуществляется именно посредством лесосплавных каналов.
Рыбоводные каналы. Устраиваются для соединения с рекой искусственных нерестилищ. Обычно расположены между рыбоводH ными прудами и рекой.
Судоходные каналы. К данному виду относятся:
–соединительные судоходные каналы: устраиваются между судоходными реками, озерами и морями;
53
–обходные судоходные каналы: служат для обхода каких либо препятствий на основном водном пути. В качестве препятствий обычно выступают пороги или водопады. Также используются для обхода озер, по которым не могут плавать речные суда слабых конструкций, не обладающие способностью к озерному плаванию. В число обходных каналов входят также деривационные судоходные каналы. Эти канала «спрямляют» судовой ход и боковые каналы, которые, в свою очередь, устраиваются в долинах малых рек, если присутствуют извилистые русла, не пригодные для судоходства.
–подходные судоходные каналы: устраиваются на внутренних водных путях сообщения для подхода судов из реки, озера или транH зитного судоходного канала к промышленному предприятию или населенному пункту. В свою очередь морские подходные каналы, которые чаще всего представляют собой подводную выемку, создаются для обеспечения прохода морских судов в акватории портов, распоH ложенных в устьях рек. Иногда морские подходные каналы прокладываются по суше.
Подвижной состав водного транспорта делится на подвижной состав морского транспорта и на подвижной состав речного транспорта.
3.2.Подвижной состав водного транспорта
Вводном транспорте принято разделение на глубоководное (океанское, морское) судоходство и внутреннее (речное). Главное преимущество водного транспорта – это способность перевозить очень крупные грузы. При этом используются два типа судов: глубоководные (нуждаются в портах с глубоководными акваториями) и дизельные баржи (обладают большей гибкостью).
Внутренний водный (речной) транспорт
Речной транспорт – один из старейших в стране; он имеет особое значение для северных и восточных районов, где низка плотность железH ных и автомобильных дорог или же они вообще отсутствуют. В этих регионах доля речного транспорта в общем грузообороте составляет 60–90 %. Хозяйство речного флота России насчитывает 178 акционерных обществ открытого типа, в том числе 27 пароходств, 50 портов, 46 судоH ремонтных и судостроительных предприятий и др.
96 предприятий находятся в государственном подчинении, из них 27 – госпредприятия, 17 – госучреждения, 14 – судоходные инспекции, 14 – инспекции Речного Регистра, 24 – учебные заведения. Всего на 01.01.2000 г. имели лицензии 2062 субъекта, из них 296 (14,4 %) – частные предприниматели и 1766 (85,6 %) – юридические лица. Общее
54
количество речных судов – более 12 тыс., но примерно 35 % из них – отслужившие свой срок.
Четырнадцать портов речного транспорта принимают иностранные суда.
Типичными грузами для перевозки по внутренним водным путям являются руда, минеральное сырье, цемент, зерно и некоторые другие сельскохозяйственные продукты. Возможности транспорта ограничены не только его привязкой к судоходным рекам и каналам, но и зависимостью от мощностей для погрузкиHразгрузки и хранения таких насыпных грузов, а также растущей конкуренцией со стороны железных дорог, обслуживающих параллельные дороги.
Классификация подвижного состава речного транспорта предH ставлена на рис. 1.
Рис. 1. Классификация подвижного состава речного транспорта
Основные техникоHэксплуатационные особенности и достоинства речного транспорта:
–высокая провозная способность глубоководных путей (например, на Волге при глубине фарватера 120–140 см провозная способность в 2 раза выше, чем на двухпутной железной дороге);
–сравнительно низкая себестоимость (суммарно на 30 % дешевле себестоимости железнодорожного транспорта, но перевозка нефти в 3 раза дешевле, леса – в 5 раз дешевле);
–удельный расход топлива в 4 раза меньше, чем на автомобильном транспорте, и в 15–20 раз меньше, чем на воздушном транспорте;
–высокая производительность;
55
–меньшие капиталовложения, чем в железнодорожный транспорт (в 10 раз);
–меньшая металлоемкость на 1 т грузоподъемности. Относительные недостатки речного транспорта:
–сезонность работы (на юге – примерно 240 дней изHза обмеления рек, на севере – 120–150 дней изHза ледостава). В США, Германии удельный вес речного транспорта выше, так как в этих странах навигация длится 10–11 месяцев в году;
–невысокая скорость судов и доставки грузов;
–разобщенность речных бассейнов, расположенных в основном в меридиональном направлении;
–использование рек в естественном состоянии (неравномерность глубин, извилистость пути и др.).
Суточная работа на нашем речном транспорте в 1,5 раза больше, чем в США и Германии (например, объем работ в Германии примерно равен объему работ Волжского пароходства). В России количество пристаней и речных портов в 30 раз меньше, чем в США и Германии, а на реках Сибири их вообще единицы. Восточный бассейн (реки ЗападH ной и Восточной Сибири, Дальнего Востока: Обь, Иртыш, Лена и Амур) имеет сложившуюся опорную сеть перевалочных узлов с давних времен.
Морской транспорт
Морской транспорт – вид транспорта, осуществляющий перевозку грузов и пассажиров морскими судами на международных и внутренH них (каботажных) линиях. Территория нашей страны омывается более чем десятью морями и имеет непосредственный выход в три океана.
Морской транспорт используется в основном как межконтиненH тальный для международных перевозок массовых навалочных и наливных грузов и контейнеров. В пассажирских перевозках он имеет ограниченное значение и используется, прежде всего, как круизный.
На 01.01.1999 г. в состав морского транспорта России входило 162 госпредприятия и акционерных общества, в том числе 10 судоходных акционерных компаний, 10 портов, 11 судоремонтных заводов и три вуза.
Россия входит в десятку крупнейших морских стран мира по количеству судов (на первом месте Япония, затем Панама, Греция, Либерия, Китай, Кипр и Россия). На международном рынке перевозок генеральных (основных) грузов существует Фрахтовая МеждународH ная Конференция – монопольная организация, в которую входят около 300 судовладельческих конференций. Она контролирует 500 направH лений и 90 % грузовладельцев. На морском транспорте работает приH близительно 30 тыс. экспедиторских компаний.
56
Основные техникоHэксплуатационные особенности и достоинства морского транспорта:
–возможность обеспечения массовых межконтинентальных переH возок внешнеторгового оборота;
–небольшие первоначальные вложения в транспортные пути;
–низкая себестоимость перевозки;
–незначительные затраты энергии(топлива) благодаря гладкости
пути;
–высокая производительность;
–практически неограниченная пропускная способность;
–высокий уровень механизации перегрузочных работ. Относительные недостатки морского транспорта:
–довольно низкие скорости (измеряются в узлах);
–некоторая зависимость от климатических условий: сильных туманов, течений, ледоставов в устьях портов (навигация до 320 дней в году, на Северном морском пути – с февраляHмарта по октябрьH ноябрь);
–необходимость создания дорогостоящих портовых хозяйств с высоким уровнем механизации;
–ограниченное применение в прямом сообщении;
–невысокая эффективность в малом каботаже;
–возможные экологические проблемы при перевалке грузов и обработке судов.
Максимальная грузовместимость определяется при максимальной осадке (в морской терминологии «дедвейт»). Для наливных судов макH симальная грузовместимость равна 564,7 тыс. т в Японии и 150 тыс. т в России. В России она ограничена изHза мелководности, проливов Босфор и Дарданеллы (основные «ворота» России при загранплавании), а за рубежом – изHза глубины Панамского канала. Важными харакH теристиками судна являются главные измерения (длина, ширина, высота борта, осадка) и вместимость – объем внутренних помещений, изH меряемый регистровыми тоннами (1 регистровая тонна равна 2,83 м3).
Классификация подвижного состава морского транспорта предH ставлена на рис. 2.
Сухогрузы составляют 2/3 флота и отличаются большим разнообH разием конструкций и материалов, использованных для их изготоH вления, что связано с особенностью перевозимых грузов. Например, в зерновозах груз придавливается специальными крышками для предотH вращения перетекания зерна на одну сторону; в рудовозах делают двойное дно, заполненное балластом для устранения поперечных колеH баний; в танкерах для уменьшения коррозии корпус изготовляют из
57
нержавеющей стали, биметалла, используют различные покрытия. Наиболее сложны конструкции для перевозки химических грузов (30 % химикатов несовместимы друг с другом).
Рис. 2. Классификация подвижного состава морского транспорта
Пассажирские суда отличаются повышенной комфортабельностью. По используемой силовой установке суда подразделяются на турбоH ходы, теплоходы, газотурбоходы, дизельэлектроходы, парусники и атомоходы.
Многие морские суда построены с учетом возможности перераH ботки грузов в процессе перевозки, что особенно важно, например, для сохранности улова рыбы, которую в пути следования консервируют, замораживают и перерабатывают в различные продукты. ПерерабаH тываются также нефть (в бензин и масла) и другие грузы.
3.3. Речные, озерные и морские пути судоходства
Речные пути подразделяются в зависимости от глубины и пропускH ной способности на 7 классов и 4 основные группы: сверхмагистрали (1Hй класс), магистрали (2Hй класс), пути местного значения (4Hй, 5Hй классы), малые реки (6Hй, 7Hй классы). На речном транспорте существуют различные технические сооружения, обеспечивающие эффективность и безопасность работы. Это, прежде всего, шлюзы для перехода судов с одного уровня воды на другой, бакены – знаки для
58
обозначения опасностей на пути или ограждения фарватера, створы – знаки в виде башенных сооружений или столбов, устанавливаемые на линии фарватера для обозначения направления, мест поворотов и т.д., семафоры – мачты на берегу, посылающие разрешающие или запреH щающие проход судов сигналы и др.
Технология работы речного транспорта:
–несамоходными баржами (методом толкания при расположении буксира сзади снижается сопротивление воды, что понижает стоимость перевозки на 20–25 %);
–секционными составамиHтяжеловозами (6–8 барж) общей грузоH подъемностью до 23 тыс. т;
–групповым методом работы на постоянных грузовых линиях с устойчивым грузопотоком по графику движения, с учетом мощности причалов и работы смежных видов транспорта. График особенно необходим на реках со шлюзовой организацией движения;
–на одном судне можно отправить грузы по одному или неH скольким адресам.
Проблемы и тенденции развития речного транспорта: необходимо совершенствование единой системы внутренних путей России, что возможно при строительстве каналов и шлюзов. В XIX в. была поH строена Мариинская система с 39 шлюзами. В европейской части РосH сии существующие каналы общей протяженностью 19 тыс. км образоH вали единую глубоководную систему, связывающую Белое, БалтийH ское, Каспийское, Азовское и Черное моря. В ее состав вошли каналы: БрестскоHПинский протяженностью 2200 км, ВолгоHБалтийский – 362 км (построен в конце XIX в. и реконструирован для шлюзования большетоннажных судов в 1964 г.), ВолгоHДонской – 106 км (строиH тельство началось при Петре I), БеломорскоHБалтийский – 222 км, им. Москвы (1932–1937) – 128 км (11 шлюзов, 10 водохранилищ, ресурс пресной воды для Москвы). Эта система осваивает половину грузооборота речного транспорта.
Система внутренних путей имеет оборонное значение: связь юга страны с севером (путь через европейскую водную систему из Одессы в СанктHПетербург) составляет 8800 км, а по внутренним путям – 4500 км.
Необходимо углубление фарватера для прохода судов большей грузоподъемности и продления сроков навигации; развитие системы судовHролкеров («РоHРо») горизонтальной погрузки, судов типа «река – море», появившихся еще в 1930Hе гг. при создании крупных водохраH нилищ с более сложным ветроволновым режимом; секционных судов (они экономичнее большегруза той же грузоподъемности при упроH щенной системе перегрузки и переформируются в зависимости от
59
грузопотоков); судовHкатамаранов (мелкосидящие суда типа «Заря» с осадкой 0,45 м при пассажировместимости 86 человек и скорости 40 км/ч при посадкеHвысадке на необорудованный берег; запатенH тованы во всех ведущих странах мира); судов на воздушной подушке и подводных крыльях, развивающих скорость до 105 км/ч; ледоколов и судов с усиленными корпусами для полярных условий; лихтеров (в 1969 г. в Финляндии реализован проект лихтерного причала, осущеH ствляющего перегрузку при занятости основных причальных линий порта); увеличение грузоподъемности судов (себестоимость снижается на 25–30 %); повышение комфортабельности пассажирских судов; создание автоматизированных комплексов для перегрузочных работ; реконструкция имеющихся портов (Темрюк, Ейск, Ростов, Азов, Архангельск, Мурманск и др.); создание судовHдоков для перевозки тяжеловесных крупногабаритных грузов и для завоза грузов в места Арктического бассейна, не имеющие перегрузочной техники, и многое другое.
Совершенствование системы «рекаHморе» имеет особое значение для дальнейшего развития речного транспорта, так как позволяет исH пользовать суда после закрытия речной навигации на морских незамерH зающих участках, что дает увеличение объемов работ и производиH тельности, сохраняет команду в межсезонье. Суда типа «рекаHморе» охотно фрахтуются зарубежными фирмами.
Понятие «путь сообщения» на морском транспорте специфично – это морские линии (линейное судоходство), определенные, заранее установленные направления, используемые для проходки судов.
Технология работы морского транспорта:
линейная – закрепление судов за определенными портами и работа по стабильному расписанию, что позволяет использовать суда более экономично, обеспечивает стабильность загрузки, возможность оптимизации маршрутов движения и перегрузочных работ;
рейсовая (трамповая) – суда работают по времени, согласоH ванному с заказчиками;
фрахт – разовые сдачи в наем для отдельных перевозок во внешней торговле без перехода права собственности. Применяется часто для перевозок грузов третьих стран.
Технология погрузочноHразгрузочных работ отличается тем, что зачастую при нехватке мощности или глубины портов перегрузку приходится производить в акватории порта:
– у береговых причалов, оборудованных стационарными швартовыH ми устройствами, плавучими причалами (понтонами), дебаркадерами (набережными, вынесенными на сваях в акваторию порта);
60