Пособие по Транспортным узлам / Пособие по Транспортным узлам

где Pсут - суточная пропускная способность причала, т.; Кзан - ко-

эффициент занятости причала обработкой судов в течение месяца; Кмет - коэффициент использования рабочего времени причала по ме-

теоусловиям; 30 – число дней в месяце.

Годовая пропускная способность причала определяется по формуле:

где n - количество месяцев навигации порта, Кнер - коэффициент

месячной неравномерности.

Количество грузовых причалов, необходимое для переработки в порту груза с расчетным месячным грузооборотом (в месяц наиболее интенсивной работы) определяется по формуле:

где Qмесmax - максимальный месячный грузооборот порта в году, т. Полученное в результате расчетов дробное значение Nпр округ-

ляют до большего целого числа. В случае несовпадения периодов наиболее интенсивной работы, по отдельным значительным по объему грузопотокам, вследствие резко выраженной сезонности и при возможности совмещения их на взаимозаменяемых причалах по Нормам технологического проектирования морских портов (НТПМП) рекомендуется общее количество грузовых причалов для рассматриваемых грузов соответственно уменьшить [11].

Кроме пропускной способности причала необходимо рассчитывать пропускную способность склада и железнодорожных путей с целью установления их соответствия.

Пропускная способность склада характеризуется количеством груза, которое может быть пропущено через склад за определенный промежуток времени (год, навигацию, месяц) при рациональном использовании площади и емкости склада, минимальных сроках хранения груза, передовой технологии складских работ и обеспечения сохранности груза, как во время его хранения, так и при перемещении со склада на склад.

23

На пропускную способность склада оказывает влияние: емкость склада; сроки хранения грузов на складе; оборудование складов, их специализация; техническое состояние складов.

Пропускная способность склада определяется по формуле:

складе за расчетный период.

Расчет складской емкости рассмотрен в главе 2.

Количество оборотов груза на складе за расчетный период определяется по формуле:

на складе, сут.

Средний срок хранения грузов на складе определяется по формуле:

сут.; m - номенклатура груза хранящегося на складе; Qсклi - общее количество i-х грузов хранящихся на складе, т.

Пропускная способность железнодорожных путей

Современные порты имеют разветвленную сеть железнодорожных подъездных путей. При увеличении вагонооборота порта и перегрузки груза по прямому варианту может возникнуть потребность в проверке возможностей имеющихся железнодорожных путей переработать установленное количество вагонов, т. е. определить их пропускную способность.

Пропускная способность железнодорожного пути измеряется количеством вагонов, которые могут быть погружены или выгружены на этом пути в единицу времени при минимальных сроках выполнения грузовых и маневровых операций по обработке железнодорожного подвижного состава.

24

Пропускную способность железнодорожных путей принято характеризовать также наибольшим количеством тонн груза, которое может быть погружено в вагоны или выгружено из них в единицу времени при условии применения передовой организации и технологии грузовых работ и выполнения вспомогательных операций, обеспечивающих минимальные сроки обработки вагонов.

Суточная пропускная способность железнодорожного пути в вагонах определяется по формуле:

дач вагонов в сутки.

Суточная пропускная способность железнодорожного пути в тоннах определяется по формуле:

где qв - загрузка одного вагона, т.

Количество вагонов в одной подаче определяется по формуле:

Количество подач вагонов в сутки определяется по формуле:

где tгр - время на погрузку или выгрузку вагонов одной подачи, ч.; tм - время на маневровые работы одной подачи, ч.

Судооборот порта

Иногда в расчетах используется не грузооборот, а судооборот порта Nс , под которым подразумевается число судов, посещающих порт в течение определенного времени (год, месяц, сутки).

25

Если известны типы судов, посещающих порт, и их грузоподъемность, то годовой судооборот может быть вычислен по формуле:

где Nс - число судов данного типа, посещающих порт; Дч - грузоподъемность судна, т; з - коэффициент загрузки судна.

Общий судооборот порта, очевидно, будет равен сумме (Nс )i

где индекс i учитывает суда различных типов.

С понятием судооборота связана еще одна транспортная характеристика - судоемкость порта, т. е. число судов, одновременно находящихся в порту у причалов и на акватории. Если известны годовые

судообороты различных типов судов (Nс )i , то, зная среднее время ti пребывания в порту каждого из них в сутках, можно определить необходимую судоемкость порта nс . Учитывая возможную неравномерность, судоемкость определяется по формуле:

1.6. Обработка судов в портах

Период пребывания судна в порту характеризуется двумя величинами – стояночным и сталийным временем.

Стояночное время – это время нахождения судна в порту с момента его прихода в порт до момента отправления. Моментом прихода судна в порт считается швартовка судна к причалу или постановка на якорь в пределах внутренних портовых вод.

Сталийное время – это время грузовых и вспомогательных операций по нормам, с учетом их максимального совмещения. Счет сталийного времени начинается с момента вручения капитаном судна порту нотиса (официального уведомления о готовности судна к обработке), но с учетом вхождения судна в Норму одновременной обработки судов (НООС). Сталийное время может прерываться, если в процессе работ возникли обстоятельства, препятствующие производству работ (непогода, отсутствие электроэнергии в порту не по вине порта).

Контрсталийным временем называют время с момента окончания сталийного время до момента фактического завершения грузовых и вспомогательных операций.

26

Если порт не укладывается в сталийное время и задерживает обработку судна (т.е. стояночное время судна в порту больше сталийного), то он возмещает судовладельцу убытки (демередж) за простой судна за все контрсталийное время в размере 100% от себестоимости содержания судна на стоянке.

Если порт производит погрузку и выгрузку ранее установленного срока (т.е. стояночное время в судна в порту меньше сталийного), то судовладелец обязан выплатить порту премию (диспач) в размере 50% от себестоимости содержания судна на стоянке.

Производственная деятельность морских портов должна обеспечивать максимальное сокращение стояночного времени судов.

Сталийное время определяется по формуле:

где Тстал - сталийное время, ч.; Тгр - время грузовых операций, ч.;

Т пс - среднее расчетное время занятости грузового причала производ-

ственными (не грузовыми) стоянками, ч.

Время грузовых операций рассчитывается по формуле 1.7.

Если на судне находятся различные грузы и производится выгрузка (погрузка) и погрузка (выгрузка), то время грузовых операций определяется по формуле:

Мс ч2 , Мс чi - судо-часовые нормы грузовых работ, т/судо-час.

Во время стоянки судна в порту производят следующие вспомогательные операции: лоцманская проводка, швартовка к причалу и отшвартовка, постановка на якорь и снятие с якоря, оформление прихода и отхода, подготовительные работы (открытие и закрытие трюмов), зачистка трюмов после разгрузки, при необходимости мойка и сушка трюмов и др.

Время, положенное на выполнение грузовых работ определяется по соответствующим судо-часовым нормам, которые регламентируются нормативными документами.

Действующие нормы грузовых работ дифференцированы для различных производственных условий. В основу дифференцирования положена три фактора: технико-экономическая характеристика порта, характеристика судна и характеристика груза.

27

Судо-часовая норма – это количество груза, которое должно быть выгружено с судна или погруженного на него за один час.

Судо-часовые нормы зависят от:

-категорийности порта;

-группы груза;

-группы судна.

Порты и портовые пункты в зависимости от условий производства работ и эксплуатационно-технических возможностей объединены в четыре основных группы: А, Б, В, Г. Максимальные судо-часовые нормы установлены для портов категории А. Кроме того, рейдовые и приравненные к ним рыбные порты и портовые пункты Дальневосточного бассейна выделены в отдельные три группы внекатегорийных портов.

Порты делятся на группы в зависимости от грузооборота и судооборота, условий выполнения грузовых работ, типа перегрузочной механизации и количества механизированных линий, одновременно используемых на погрузке-разгрузке отдельных судов.

Для нормирования грузовых работ все грузы, перевозимые флотом, разделены на группы. Признаком, по которому осуществляется отнесение груза к той или иной группе, является трудоемкость их переработки. Грузы, требующие осторожного обращения, неудобные в переработке, имеющие большой погрузочный объем, и, следовательно, дающие невысокую производительность труда относятся к первой группе (банки консервные, бочкотара, мясо в тушах, деревянная тара россыпью и др.). Также на группу груза влияет род груза, характер и форма тары, масса одного грузового места, степень сыпучести (для навалоч- но-насыпных грузов), а также физико-химические свойства и особенности груза. Группа груза оказывает значительное влияние на судочасовую норму грузовых работ. Так, наприм ер , судо-часовая норма для первой группы груза (порт сетки А, группа судна – пятая) составляет 19 т/ судо-час, а для шестой группы груза она при прочих равных условиях составляет 100 т/судо-час.

Все суда в зависимости от своих конструктивных особенностей, влияющих на трудоемкость и интенсивность грузовых работ, делятся на группы. Минимальные судо-часовые нормы соответствуют судам нулевой группы.

Классификация крупнотоннажных судов для расчета судо-часовых норм производится в зависимости от: количества фронтальных грузовых люков на судне; коэффициента конструктивной неравномерности судов; класса грузовых помещений судна.

Количество люков определяет количество механизированных линий, которое можно установить на конкретном судне для его грузовой обработки. Однако в ходе погрузки-разгрузки судна количество механизированных линий меняется. Это объясняется конструктивной неравномерностью грузовых помещений, которая оценивается коэффициентом конструктивной неравномерности. Чем меньше коэффициент кон-

28

структивной неравномерности, тем сложнее организовать грузовые работы на судне. Именно это обстоятельство и учитывается при установлении группы судна для расчета судо-часовых норм грузовых работ.

Коэффициент конструктивной неравномерности грузовых помещений определяется по формуле:

где wс - грузовместимость всех принимаемых в расчет грузовых помещений судна, м3 ; nл - количество возможных линий передачи гру-

за; wн.п - грузовместимость наибольшего грузового помещения, м3 .

Ухудшенный коэффициент конструктивной неравномерности и понижение класса грузовых помещений снижает группу судна.

Классификация грузовых помещений судна проводится в зависимости от размеров грузового люка и протяженности подпалубного пространства от комингса люка до поперечной переборки или бортов (учитывается большее по длине плечо). По мере увеличения подпалубного пространства возрастает трудоемкость грузовых работ.

Степень трудоемкости грузовых работ определяется коэффициентом лючности, который определяется по формулам:

площадь трюма, м2; Sл.п. - площадь люковых просветов, м2; Sп.п. - пло-

щадь подпалубного пространства, м2.

Чем больше коэффициент лючности, тем удобнее производить грузовые работы, так как увеличивается раскрытие палубы и уменьшаются внутритрюмные перемещения груза.

Суда высшей группы приспособлены для интенсивного ведения погрузочно-разгрузочных работ и имеют более высокую судо-часовую норму.

В некоторых портах применяются коэффициенты, снижающие или повышающие судо-часовые нормы.

29

1.7. Особенности естественного режима побережья

Правильная оценка условий естественного режима побережий является одним из главенствующих факторов при проектировании, строительстве и эксплуатации портов и портовых гидротехнических сооружений. Недооценка или невозможность получения необходимых данных по естественному режиму побережья приводит к удорожанию строительства, авариям либо значительным осложнениям в эксплуатации сооружений.

Наприм ер п ри строительстве порта Цеара в Бразилии были недостаточно изучены гидрологический режим участка строительства, влияние сооружений на режим движения береговых наносов. В результате через 17 лет после окончания строительства порт был полностью занесен береговыми наносами и прекратил свое существование.

При проектировании некоторых гидротехнических объектов на Кавказском побережье Черного моря было недостаточно данных о естественном режиме побережья, в частности по режиму перемещения береговых наносов, вследствие чего после окончания строительства начался размыв береговой полосы южнее этих объектов и интенсивное нарастание пляжей севернее их. Пришлось в процессе эксплуатации объекта запроектировать и осуществить ряд мероприятий для стабилизации береговой полосы. При наличии данных о естественном режиме побережья в достаточном объеме, конечно, весь комплекс вопросов был бы решен при проектировании основных объектов.

На средиземном море произошло несколько разрушений оградительных сооружений из-за неточного определения параметров расчетной волны. По этой причине были разрушены оградительные сооружения в испанском порту Валенсия, в итальянских портах Катания и Генуя. Особенно ощутима была катастрофа в Генуе, при которой погибло в порту несколько судов, стоящих под грузовыми операциями.

Изучение естественного режима побережья дает возможность правильно выбрать участок строительства порта или гидротехнического сооружения; определить рациональные формы его планового начертания; выявить действительные значения внешних сил действующих на сооружение и, учитывая геологическое строение грунтов, безошибочно выбрать оптимальную конструкцию; установить особенности естественного режима, которые могут препятствовать строительству и эксплуатации порта или гидротехнического сооружения для того, чтобы разработать в проекте мероприятия, обеспечивающие успешную борьбу с разрушительными силами природы. Следовательно, глубокое и всестороннее изучение естественного режима побережья обеспечивает в конечном итоге экономичность строительства и эксплуатации портов и гидротехнических сооружений.

На морском побережье соприкасаются три среды - вода, суша и атмосфера. Совокупность природных факторов, характерных для того

30

или иного участка побережья, принято называть естественным режи-

мом рассматриваемого участка побережья.

При решении вопросов портостроения необходимо иметь данные о естественном режиме заданного участка побережья за продолжительный промежуток времени.

Так, напр им ер , надежные данные о ветрах, колебании уровня, волнении и о других явлениях могут быть получены в результате наблюдений за период не мене 10 лет.

Весь комплекс естественных условий подразделяется обычно на топографические, гидрографические, метеорологические, гидрологические, геологические и геоморфологические условия. Все они должны изучаться, не оторвано друг от друга, а в их взаимосвязи и закономерностях.

1.7.1.Топографические и гидрографические условия

Ктопографическим условиям относятся характер контура и особенности рельефа берега. Отдельные участки берега могут быть прямыми, вогнутыми или выпуклыми.

Можно отметить следующие формы очертания береговой полосы:

залив – часть моря или океана, значительно вдающаяся в материк (например, Финский, Рижский и т.д.).

бухта - небольшой залив, в значительной степени защищенный от ветров и волнения (Золотой Рог, Новороссийская бухта и т.д.).

фиорд - узкий извилистый залив, глубоко врезающийся вглубь материка (иногда на 50 км и более). Фиорды отличаются большими глубинами и крутыми берегами (Согне-фиорд в Норвегии).

губа - узкий морской залив, глубоко (на несколько десятков, даже сотен километров) врезающийся в сушу, в который впадает река (Онежская, Обская и многочисленные губы Кольского залива).

лиман - затопленная морем устьевая часть долины реки. В зависимости от степени питания речной водой лиманы бывают открытыми, т.е. сообщающимися с морем узкими протоками (одним или несколькими), и закрытыми, отделенными от моря песчаной косой, называемой пересыпью. Лиманы сохраняют характерную извилистость речной долины.

лагуна – разновидность закрытого лимана небольшой площади со сравнительно малыми глубинами, отделенное от моря косой либо сообщающееся с морем узким протоком.

мыс - выступающая в море часть возвышенного берега (Астафьева, мыс Ильи около Феодосии и др.).

дельта - устьевая часть реки в виде ряда рукавов (протоков), отделенных один от другого отмелями и островами, образованными отложениями наносов реки. Это название происходит от греческой буквы ,

31

которую напоминает по форме устьевой участок реки Нила. Дельты крупных рек занимают огромные площади. Дельта реки Волги простирается в глубь суши примерно на 200 км. и вдоль моря на 250 км.

Характерными видами подводного рельефа являются:

банки - местные возвышения морского дна, располагающиеся, как правило, грядами, параллельными отмелым берегам.

бар – подводная отмель, образующаяся в море неподалеку от устья реки.

Под гидрографическими условиями понимается рельеф дна моря в районе проектируемого порта. По рельефу дна различают два вида берегов:

-приглубый берег, например берега Крыма, Кавказа;

-отмелый берег, например берега Финского залива, Азовского и Каспийского морей и т.д.

Рельеф дна часто не соответствует рельефу берега: у крутого берега могут быть малые глубины, а у низменного – большие. Особенностью рельефа дна моря в прибрежной зоне является уменьшение уклона по мере удаления от берега, а также сглаженность рельефа по сравнению с рельефом суши.

С точки зрения устройства порта, особенности рельефа дна могут быть представлены тремя типами:

1) изобата, соответствующая проектной глубине входа в порт (1215 м), расположена от уреза на расстоянии 800-1200 м. В этом случае оградительные сооружения возводят на глубине более 12-13 м. и подходного канала не требуется;

2) отмелые берега, где проектная глубина отстоит от уреза на несколько (иногда на десятки) километров. В этом случае необходимо устройство подходного канала;

3) приглубые берега, когда глубины 10-12 м. отстоят от уреза на расстоянии 100-200 м. Здесь требуется возводить оградительные сооружения на больших глубинах либо создавать акваторию, искусственно врезанную в берег.

При оценке топографических условий с точки зрения выбора места для строительства порта надо руководствоваться следующими соображениями.

Бухта или залив представляет собой более или менее защищенную от волнения и заносимости акваторию. В связи с этим порт или вовсе не нуждается в оградительных сооружениях, или должен иметь их короткими. Мыс представляет собой наименее удобное место для строительства порта, так как акватория, примыкающая к нему, открыта с многих направлений морскому волнению, а территория мыса в ряде случаев недостаточна для размещения береговых устройств порта.

Участок, ограниченный более или менее ровной береговой линией, будучи открыт для волнения, имеет в то же время некоторые преимуще-

32