- •1. Реферат
- •1.1.Условия плавания
- •1.2. Характеристики судов – прототипов
- •2.Расчеты водоизмещения и главных размерений судна.
- •3. Оценка эксплуатационных качеств. Проектировка главных размерений( II приближение )
- •4. Разработка эскиза общего расположения судна
- •5.Расчет нагрузки судна для основных случаев эксплуатации
- •6.Разработка формы корпуса судна
- •6.1. Построение спш
- •6.1. Построение главных очертаний судна
1. Реферат
1.1.Условия плавания
Река Москва
Общие сведения.
Река Москва берет начало на северо-восточном склоне Среднерусской возвышенности и впадает в реку Ока на 850 км от ее устья, у города Коломна.
Длина реки Москва 496 км, площадь водосбора 17530км2, общее падение 145м,среднее падение 32см/км.
Бассейн реки Москва хорошо развит, особенно в левобережной части. Река имеет много притоков, но для судоходства они не используются.
Река Москва зарегулирована на значительном протяжении. В верхней части бассейна имеется несколько водохранилищ сезонного регулирования, расположенных как на самой реке (Можайское, Рублевское), так и на ее притоках (Рузекое, Озернинское, Истринское). Все эти водохранилища аккумулируют большую часть годового стока.
В верхнем течении река Москва протекает по сравнительно узкой долине. Русло реки извилистое, неширокое. Берега высокие, обрывистые, в пределах города Москва, в основном, облицованы гранитом. Ниже города Москва в среднем и нижнем течении река протекает в основном в низких пойменных берегах высотой 2-5 м. Ширина русла здесь 100-180 м, ширина долины достигает 10 км. Коренной берег подходит к меженному руслу справа- на участке 143,4-142,0 км, у селения Сабурово и у города Коломна; слева- в районе города Лыткарино (122 км). Берега реки ниже города Москва заняты лугами, пашнями, огородами, дачными участками, лишь на участке от поселка Дзержинский до города Лыткарино (левый берег) и в районе селения Заозерье (правый берег)- покрыты лесом.
Река Москва судоходна на участке от 201 км до устья.
Участок реки от 201 км до шлюза №10 входит в единую глубоководную систему (ЕГС) Европейской части РФ. В трех километрах выше шлюза №10, в районе Южного речного порта города Москва, установлено начало отсчета километров по всей единой глубоководной системе. На этом участке расположены два комплексных гидроузла: Карамышевский (185 км) и Перервинский (148 км).
Карамышевский гидроузел имеет напор 5,8м. Подпор от него распространяется вверх до Рублевского гидроузла.
Перервинский гидроузел имеет напор 5,9 м. Подпор от него распространяется на 38 км, до Карамышевского гидроузла. Этот участок называется Городским бьефом реки Москва. В пределах Городского бьефа расположены крупнейшие речные порты столицы- Западный и Южный.
Ниже Перервинского гидроузла на реке Москва расположены пять низконапорных гидроузлов - Трудкоммуна (132 км), Андреевка (119 км), Софьино (83 км), Фаустово (53 км) и Северка (16
км), составляющих Москворецкую шлюзованную
систему. Гидроузлы Фаустово и Северка
включают в себя железобетонные судоходные
шлюзы и судоходные разборные плотины
с
напором
от 1,9 до 2,9 м. В период весенних паводков
плотины разбираются, и суда проходят
через их судоходные пролеты, минуя
шлюзы.
Гидрометеорологические сведения.
Река Москва принадлежит к типу рек преимущественно снегового питания, доля которого составляет 61% годового стока, доля дождевого питания- 12%, грунтового- 27%.
Отличительной способностью водного режима реки Москва является высокая степень регулирования стока в целях комплексного решения ряда важных для города задач: водоснабжение, санитарного обводнения, судоходства, выработки электроэнергии.
Аккумулирование большей части годового стока в водохранилищах, расположенных в верхней части бассейна реки Москва, приводят к значительному снижению расхода воды в период весеннего половодья, а также практически к ликвидации дождевых летне-осенних паводков в нижней половине бассейна.
Ветры. В течении навигации в бассейне реки Москва преобладают ветры юго-западного и южного направлений. Наименьшую повторяемость имеют северные и восточные ветры. Повторяемость ветров, скорость которых 5 м\с, составляет 55%, скорость которых от 6 до 15 м\с – 15%.Повторяемость штилей достигает 30%.
Туманы. Число дней с туманами в году составляет: в Москве - 48,в Коломне – 25. В летний период число дней с туманами не превышает четырех в месяц, а в осенний период – шести. Наиболее вероятно появление туманов с 22 ч вечера до 8 ч утра.
Осадки и облачность. Среднегодовое количество осадков в бассейне реки Москва составляет 587 мм. Максимальное их количество (72-84 мм) выпадает в июле - августе, минимальное (27 мм)- в феврале. Относительная влажность воздуха колеблется в пределах 52-86%. Число пасмурных дней в году достигает 169.
Колебания уровня воды и течения. Уровень воды в межень на всем протяжении судоходного участка реки регламентируется подпорным режимом гидросооружений и колеблется незначительно. Скорость течения в меженный период не превышает 0,4-0,7км/ч. Во время весеннего половодья при расходах воды в створе Карамышевского гидроузла 300- 400м3/с скорость течения реки в Городском бьефе достигает 5,4 км/ч. При этом уровень воды в районе Западного порта может превысить отметку нормального подпорного уровня (НПУ) на 2-3 м.
Во время санитарной промывки русла при полном раскрытии плотин гидроузлов в Карамышеве и Перерве уровень воды в районе Западного порта может превысить НПУ на 5 м и одновременно понизиться в районе Южного порта до 3 м. Скорость течения при этом достигает 10-11 км/ч. Судоходство на всем участке в этот период прекращается.
Сведения об уровнях воды на судоходной части реки Москвы в пределах Городского бьефа и в устье приведены в таблице
Таблица 1. Сведения об уровнях воды на судоходной части реки Москвы в пределах Городского бьефа и в устье



Наименование Дата
наступления уровня Отметка
уровня, м
Г

идрологического
поста
высокого низкого высокого низкого

Бабьегородская плотина 30.III21.V121.I120.I
К
оломна
3.IV31.VII106,6 107,7
Весенние паводки на реках Москва и Ока не совпадают по времени, на Оке паводок начинается в подпоре, влияние которого иногда распространяется до шлюза Фаустово (53 км).
Ледовый режим. Ледообразование на судоходной части реки Москва происходит во второй половине ноября. Ледовый покров в течение зимы неустойчив, легко разрушается при оттепелях. Вскрытие реки происходит обычно в первой декаде апреля. Весеннего ледохода, как правило, не бывает, так как лед тает на месте вследствие поступления в реку большого объема теплых сточных вод. Незначительный ледоход наблюдается лишь в нижнем течении. На участке от устья до шлюза Северка часто бывает обратный ледоход, когда более высокий уровень воды в реке Ока создает течение, входящее в реку Москва.
Средняя продолжительность фактической навигации на реке Москва составляет 225 суток.
Сведения о ледовых явлений на судоходной части реки Москва в пределах Городского бьефа и в устье приведены в таблице.
Таблица 2. Сведения о ледовых явлений на судоходной части реки Москва в пределах Городского бьефа и в устье



Наименование Дата появления льда Дата очищения ото льда
Гидрологического поста





ранняя
средняя поздняя ранняя
средняя поздняя
Бабьегородская
плотина 20.X22.XI16.XII1.III11.IV29.IV
Коломна 3.XI10.XI22.XI3.III7.IV23.IV
Габариты пути. Гарантированные габариты судового хода для участка реки Москва от города Красногорск до устья даны по состоянию в навигацию 2004 года.
Река Москва во многих местах, особенно в черте города Москва, пересечена мостами различных конструкций, воздушными и подводными переходами. Наименьшую высоту – 8,6 м от проектного уровня – имеют мосты Большой Москворецкий (164,6 км) и Большой Устьинский (163,6 км).
Сведения о габаритах судового хода даны в таблице ниже
Сведения о гарантированных габаритах судового хода
Таблица 3. Сведения о габаритах судового хода
У

часток
реки Протяженность
Гарантированные габариты
Участка, км судового хода, м


глубина ширина
радиус закругления

Город Красногорск – Нижний 10 4,0 50 200
подходной канал шлюза №8
Н
ижний
подходной канал 6
3,5 60 400
Шлюза №8-шлюза №9
И
злучина
Серебряный бор 8
3,5 60 200
Шлюз №9 – Западный порт 4 3,5 60 400
З
ападный
порт-Перервинские 33
3,0 60 400
шлюзы№10 и 11 (181-148 км)
П
ерервинские
шлюзы№10 и 2,4
60 180
1
1-шлюз
Софьино (148-84 км)
Шлюз Софьино - шлюз Северка 68 2,0 60 180
(16 км)
Ш
люз
Северка – устье 16
2,0 60 180




Отметка
уровня, м Границы действия
Протяженность участка нормального проектного гидрологического поста
подпорного в пределах участка, км

Шлюз №9, верхний бьеф 126,0 125,85 201(15)-191(41)
Ш
люз
№9, верхний бьеф 126,0
125,85 191(41)-185(35)
Шлюз №9, верхний бьеф 126,0 25,85 8-0
Ш
люз
№9, нижний бьеф 120,5
120,40 185(35)-181(31)
Ш
люз
№10, верхний бьеф 120,2
120,20 181-148
Ш
люз
Трудкоммуна, 114,3
114,10 148-132
верхний бьеф
Ш
люз
Андреевка, верхний 111,7
111,60 132-119
бьеф
Ш
люз
Софьино, верхний 109,2
109,10 119-84
бьеф
Ш
люз
Фаустово, верхний 106,0
105,90 84-53
бьеф
Ш
люз
Северка, верхний 103,0
102,90 53-16
б
ьеф
Коломна 100,9 100,90 16-6
Порты. На реке Москва расположены западный и Южный порты Москвы, порт Коломна, другие судоходные компании, которые имеют механизированные грузовые и пассажирские причалы и рейды.
Москва - порт пяти морей. Здесь находятся управления ОАО “Московское речное пароходство”, Федерального государственного унитарного предприятия “Канал имени Москвы” и офисы других судоходных компаний.
Порядок стоянки судов на рейдах портов определяются документами “Правила пожарной безопасности на судах внутреннего водного транспорта РФ” и “Особенности движения и стоянки судов по внутренним водным путям Московского бассейна”.
Навигационное оборудование. Река Москва по интенсивности судоходства относится к водным путям
первой группы. Береговые и плавучие средства навигационного оборудования обеспечивают здесь круглосуточное движение судов. Знаки навигационного оборудования соответствуют межгосударственному стандарту “Знаки навигационные внутренних судоходных
путей”. Береговые средства навигационного оборудования состоят преимущественно из светящих перевальных, ходовых знаков и знаков “Ориентир”. Кромки судового хода ограждены светящими буями. Нумерация букв ведется сверху вниз. При плавании необходимо иметь в виду, что плавучие знаки могут быть по разным причинам смещены со своих штатных мест или повреждены.
На участке от гидроузла Фаустово (53 км) до селения Константиново (40 км) в период половодья, когда пойма покрыта водой, огни на береговых знаков не горят.
У входов в Марчуговский канал и в подводные каналы шлюзов установлены светящие опознавательные знаки, которые представляют собой железобетонные столбы высотой 3,5- 5,0 м. Огни на знаках на левом берегу зеленые, на правом - красные.
Воздушные и подводные переходы обозначены несветящими знаками. В Городском бьефе реки Москва знаки воздушных и подводных переходов установлены преимущественно по оси переходов. Ниже по течению знаками обозначены границы охранных зон переходов. Там, где знаки переходов не выставлены на карте показаны их охранные зоны с предупредительными надписями “Якоря не бросать ” или ” Опускать мачты”.
Средняя продолжительность действия средств навигационного оборудования 225 суток. На участке от шлюза №9 до устья средства навигационного оборудования действуют с 20 апреля о 10 ноября. В излучине Серебряный Бор плавучее ограждение выставляется 24 апреля, снимается 10 ноября.
Навигационное ограждение обслуживается бригадным методом. Бригады размещают на теплоходах, оборудованных радиостанциями УКВ. Сведения о бригадах приведены в таблице.
Таблица 4. Сведения о бригадах



Название теплохода,
Границы обслуживающего обслуживающего Место базирования
Участка участок бригады
Г
ород
Красногорск – шлюз №9 Водолазный
бот “ВБ-2” Гидроузел Карамышево
Ш
люз№9
– гидроузел Трудкоммуна “Путейский
- 14” Гидроузел Перерва,
верхний
бьеф
Гидроузел Трудкоммуна – гидроузел “Путейский - 7” Нижний бьеф гидроузла
Фаустово Трудкоммуна у правого берега
Г
идроузел
Фаустово – гидроузел “Путейский
- 4” Селение Дединово (826,5
км у
Белоомут на реке Ока правого берега реки Ока)
Обслуживание флота. ОАО “Южный порт судоходства” по договорам с судовладельцами оказывает услуги по обслуживанию флота, в которые входят: обеспечение судов горюче – смазочными материалами, откачка фекальных и подсланевых вод, снабжение питьевой водой, наладка и ремонт электронавигационных приборов, оказание помощи рейдовым буксирам.
На акватории ГУП ”Западный порт” можно сдать фекальное и подсланевые воды с судов, пополнить запас питьевой воды.
Навигационная информация. Судоводители, плавающие на участке реки Москва до города Красногорск до устья, должны иметь путевую информацию. С этой целью Московский район гидротехнических сооружения (РГС) издает ежедневно путевые листки, которые диспетчерами в определенное время в течении всей навигации передаются судоводителями, судовладельцам и в ГРСИ по МБ.
На участок реки Москва от 201 км до Южного порта (148 км), входящий в состав ЕГС Европейской части РФ, распространяется информация в Извещениях судоводителям, издаваемых Волжским ГБУВПиС в Нижнем Новгороде.
Путевую информацию оперативного характера можно получить также от бригад, обслуживающих средства навигационного оборудования, диспетчеров Московского РГСиС по телефону или УКВ радиосвязи. Замечания по содержанию навигационного оборудования рекомендуется передавать

бригадам, обслуживающим навигационное оборудование, и диспетчеру движения Московского
РГСиС для оперативного принятия мер.
Река Волга
Волга - одна из крупнейших рек земного шара и самая большая и наиболее многоводная река Европы. Река Волга начиная от г. Твери на участке длиной 2912 км входит в состав Единой глубоководной системы европейской части России, являясь ее остовом, к которому примыкают другие составляющие системы, такие как канал имени Москвы, Волго-Балтийский водный путь, р. Кама, Волго-Донской судоходный канал.
Бассейн р. Волги охватывает территории четырех республик и 22 областей европейской части России. Непосредственно на Волге располагаются девять областных центров и две столицы республик.
Свое начало р. Волга берет у с. Волго-Верховье в Тверской области на высоте 228 км над уровнем моря. В настоящее время Волга имеет длину 3531 км, а достроительства каскада гидроузлов ее длина составляла 3690 км. Площадь водосборного бассейна реки составляет 1360 тыс. км , объем годового стока в Каспийское море равен 253 км3. Общий перепад водной поверхности реки составляет 256 м со средним уклоном 7 см/км.
В начале своего течения река проходит через несколько озер: Малый Верхит, Большой Верхит, Стерж, Пено, Волго. Ниже этого озера реку перегораживает сооруженная в 1845 г. и перестроенная в 1943 г. плотина, образующая Верхневолжское водохранилище, площадью 184 км2, которая служит для сезонного регулирования стока в верховьях Волги с целью поддержания судоходства в межень.
Водохранилище характеризуется следующими величинами:
Таблица 5.Величины, характеризующие водохранилище
|
Параметры |
При НПУ |
При УМО |
|
Отметка уровня воды ,м |
206,5 |
203,00 |
|
Площадь зеркала воды, км |
183 |
56 |
|
Объем, км3 |
0,466 |
0,058 |
|
Длина, км |
92,5 |
- |
|
Максимальная ширина, км |
4,4 |
- |
|
Максимальная глубина, м |
16,1 |
12,6 |

Отметка форсированного уровня водохранилища в половодье с вероятностью превышения 0,1% равна 207,5 м.
Река Волга имеет значительное количество притоков, в том числе крупных.
Таблица
6. Характеристика крупных притоков р.
Волги
Р



екаВолги
Расположение
Длина
Среднее падение Площадь
относительно реки, км падение реки, водосбора,
р. Волги см/км км2

М
ологаЛевобережное475 17
31500
К
остромаЛевобережное
354 40
20000
У
нжаЛевобережное
531 31
27300
О
каПравобережное
1500 11
245000
С
ураПравобережное
841 35
67500
В
етлугаЛевобережное
889 20
39400
С
виягаПравобережное
375 60
17520
К
амаЛевобережное
1805 16
507000
С
амараЛевобережное
594 50
46500
Б. Иргиз Левобережное 675 40 23980
Раньше Волгу было принято делить на следующие три основные участка: верхний (до впадения р. Оки), средний (между устьями рек Оки и Камы) и нижний (от устья р. Камы до устья).
В настоящее время, с учетом проведения комплекса работ по превращению Волги в глубоководный водный путь, реку по длине можно разделить на следующие 11 участков:
от истока до Верхневолжского гидроузла;
от Верхневолжского гидроузла до г. Твери;
Иваньковское водохранилище;
Угличское водохранилище;
Рыбинское водохранилище;
Горьковское водохранилище;
Чебоксарское водохранилище;
Куйбышевское водохранилище;
Саратовское водохранилище;
Волгоградское водохранилище;
от Волгоградского гидроузла до устья.
По существу сегодня Волга превратилась в цепь озерных водохранилищ общей площадью около 20 тыс. км2 и суммарным напором на всех гидроузлах около 162 м.
К искусственным водным путям относятся также судоходные участки рек, находящиеся в подпоре от водохранилищ: Унжи, Немды, Суры, Ветлуги, Камы, Вятки, Черемшаны, Иргизы, Чапаевки, Самары.
Рисунок 2. Профиль Волжского каскада водохранилищ
|
|
В
свободном состоянии находятся участок
р. Волги створа
Волгоградского гидроузла до г. Астрахань
дельта,
реки: Унжа, Ветлуга, Вятка, Сура (выше
зон выклинивания
подпора водохранилищ) и Ока.
Река Ока
Ока – правобережный приток Волги. Ока впадает в Волгу на 906 км (г. Н. Новгород) и имеет длину 1500 км. Для судоходства пригодны 1043 км.
Наиболее крупными притоками Оки являются: Москва, Клязьма, Мокша, Проня, Цна (приток Мокши), Жиздра, Упа.
В 1914г. На Оке возведены гидроузлы: Белоомутский и Кузьминский с напором воды 3,5 м. В состав гидроузлов входят разборные плотины и судоходные шлюзы с полезными размерами камер 256 х 16,6 м. Гидроузлы обеспечивают подпор до устья р.Москвы,а по ней до шлюза “Северка”.
В 57 км от устья р. Оки создан небольшой протяженности канал Сейма, предназначенный в основном для подвоза зерна со стороны Волги на местные мельничные комбинаты.
На берегах Оки разместились много крупных промышленных центров, в обслуживании которых участвуют речной транспорт: Калуга, Серпухов, Муром, Коломна, Павлово, Рязань, Дзержинск, Нижний Новгород.
Гарантированные габариты судовых ходов на различных участках р.Ока характеризуются следующими данными:
Таблица 7. Данные, характеризующие гарантированные габариты судовых ходов на различных участках р.Ока
Р




ека,
участок Протяженность,
км Глубина, см Ширина, м Радиус
закругления, м
Щураво – Белоомутский 50 200 60 400
г
идроузел
Белоомутский гидроузел- 47 170 60 400
К
узьминский
гидроузел
Кузьминский гидроузел- 695 170 50 250
С
ейма
С
ейма
– Автозавод 46
250 70 500
Автозавод - устье 12 350 75 500
Средняя
дата начала весеннего ледохода – 13
апреля, ледостава 14 ноября.
Среднегодовой расход воды в районе г. Н. Новгорода 1300 м3/с, максимальный навигационный – 4800 м3/с.
Средние скорости течения колеблются от 3,2 до 5,0 км/час.
Судоходные
притоки Оки можно разделить на две
основные группы: к первой относятся
крупные реки – Москва, Мокша и Клязьма,
имеющие самостоятельное транспортное
значение ,а ко второй – остальные.
Левобережный приток Оки – р. Москва. Она имеет длину 502 км, протекает преимущественно по Московской области и впадает слева в Оку на расстоянии 854 км от ее устья.
Заключение
Внимательно изучив район плавания по реке Москве с выходом на Оку и Волгу, можно сделать следующие выводы.
Минимальные значения мостов являются:
-ширина пролета, м 30
-ширина судоходной полосы в пролете, м 25
-высота пролета в пределах судоходной полосы, м 8,6
Минимальные значения рейдов:
- длина, м 200
-наименьшая глубина, м 3,5
Минимальные значения судовых ходов:
-глубина, м 3
-ширина, м 100
-радиус закругления, м 500
Минимальные значения дополнительных судовых ходов:
-глубина,
м
2
-ширина, м 30
-радиус закругления, м 70
Минимальные размеры шлюзов:
-длина камеры шлюза, м 290
-ширина, м 30
-глубина на порогах, м 4
При проектировании судна следует учитывать выше изложенные значения.

