Пособие по Транспортным узлам / Пособие по Транспортным узлам

10.Перечислите основные качественные показатели эксплуатационной деятельности порта.

11.Расчет основных качественных показателей работы порта.

12.Какие существуют варианты перегрузочных работ?

13.Что понимается под пропускной способностью порта. Пути ее повышения.

14.Как рассчитывается пропускная способность склада и железнодорожных путей?

15.Как рассчитывается пропускная способность причала?

16.Что такое судооборот и судоемкость порта?

17.Что такое судо-часовая норма грузовых работ. От чего она зависит?

18.Как классифицируются суда для нормирования грузовых работ?

19.По каким признакам классифицируются грузы для нормирования грузовых работ?

20.Что влияет на категорийность порта?

21.Что понимается под стояночным и сталийным временем?

22.Что такое естественный режим морских побережий?

23.Назовите наиболее характерные очертания береговой линии.

24.Что относится к гидрографическим условиям?

25.Выбор места для строительства порта с точки зрения топографических условий.

26.Что относится к метеорологическим условиям?

27.Какими параметрами характеризуется ветровой режим?

28.Что такое «Роза ветров», способы ее построения?

29.Какие причины вызывают колебания уровня моря?

30.Что такое рефракция и дифракция волн?

31.Какими причинами вызываются течения?

32.Объясните причины возникновения наносов и меры борьбы с ними?

33.Физико-химические свойства морской воды.

34.Что относится к геологическим условиям, и какое влияние они оказывают на проектирование и строительство порта?

35.Особенности устройства портов на приглубых побережьях.

36.Особенности устройства портов на отмелых побережьях.

37.Особенности устройства портов в устьях рек.

53

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МОРСКОГО ПОРТА

Каждый из портов имеет общие для всех портов основные элементы (рисунок 2.1):

-водные подходы к порту;

-акватория;

-территория;

-сухопутные подъезды и подходы.

1 – подходной канал; 2 – навигационное оборудование; 3 - внешнее оградительное сооружение; 4 – акватория порта;

5 – причальный фронт; 6 – берегоукрепление; 7 – территория порта; 8 – перегрузочный рейд; 9 – маневровый рейд;

Рисунок 2.1 – Схема порта

Водные подходы к порту могут быть естественными, оборудованными знаками судоходной обстановки, или искусственными – в виде каналов с требуемой глубиной.

Акватория порта представляет собой морское пространство, примыкающее к порту, на котором расположены морские подходы, включая подходные каналы, создаваемые при недостаточности естественных глубин, и так называемый внешний рейд, где осуществляется якорная стоянка судов. Внутренняя акватория расположена в пределах

54

внешних оградительных сооружений порта. Она состоит из внутреннего рейда, по которому перемещаются суда, следуя в определенную часть порта, и на которой в случае необходимости создаются рейдовые причалы для перегрузочных работ либо для отстоя судов; отдельных бассейнов - гаваней, примыкающих к внутреннему рейду, в пределах которых обрабатываются суда у береговых причалов.

Для обеспечения удобства входа в порт, маневрирования судов при подходе их к причалам, безопасной и удобной стоянки у причалов при перегрузочных, бункеровочных и других операциях порт должен иметь акваторию достаточных размеров и формы. Акватория порта должна быть надежно защищена от ветра и волнения с тем, чтобы суда могли безопасно выполнять все необходимые операции, и не оказывали нежелательных воздействий на сооружения.

На акватории порта необходимо предусмотреть места для отстоя портового технического и вспомогательного флота и организаций, обслуживающих судоходство. Наибольшей по площади частью акватории являются рейды.

Территория порта с морской стороны ограничена причальным фронтом и берегозащитными сооружениями, защищающими от размыва необорудованные причалами берега.

К причальному фронту примыкает прикордонная часть территории порта. На ней размещают перегрузочные машины и механизмы, железнодорожные и автомобильные пути, оперативные склады (крытые и открытые складские площади) и другие сооружения и устройства порта, обеспечивающие нормальную переработку груза, проходящего через причальный фронт.

На тыловой части территории порта размещают склады (крытые и открытые) второй линии; машины и механизмы, обслуживающие эти склады; портовые производственные объекты; служебные, бытовые и вспомогательные здания и сооружения порта; железнодорожные и автомобильные подъездные пути, сортировочные железнодорожные парки; объекты энергоснабжения, водоснабжения, канализации и связи; медицинские учреждения; и др. организации, обеспечивающие нормальною работу порта.

2.1. Акватория морского порта

Основными элементами портовой акватории являются:

-подходной канал или внешний судовой ход;

-внешний рейд, находящийся за пределами оградительных сооружений;

-входной рейд - часть внутренней акватории, прилегающей к воротам порта;

55

-операционная акватория, на которой производится стоянка судов

ивспомогательных плавучих средств под перегрузочными работами и маневры при подходе и отходе судов у причалов;

-внутренние судовые ходы, соединяющие отдельные районы;

-внутренние рейды разного назначения.

Общие размеры акватории порта, ширина портовых ворот, размеры и плановые очертания входного рейда бассейнов должны отвечать ряду требований с учетом долговременной перспективы.

Акватория порта состоит из внешней и внутренней акватории (рисунок 2.2). Следует учитывать, что указанное разделение акватории на отдельные части носит в известной мере условный характер. Иногда перегрузка на плаву и другие подобные операции производятся как на внешнем, так и на внутреннем рейде.

1 – внешняя акватория; 2 – внутренняя акватория; а- причальный рейд; б – разворотный круг; в – судовой ход;

г – внешний рейд для отстоя и перегрузки; д - якорная стоянка.

Рисунок 2.2 – Акватория порта

Внешняя акватория расположена за пределами оградительных сооружений и состоит (рис. 2.2):

-внешнего рейда - для отстоя, перегрузки, снабжения судов и др.;

-якорных стоянок, предназначенных только для отстоя судов;

56

-подходного канала (каналов) или внешнего судового хода, обеспечивающий безопасный заход (выход) расчетного судна в порт (из порта).

Внешние рейды часто оборудуются специальными устройствами - причальными бочками, которые устанавливаются на мертвых якорях, или швартовными палами, представляющие собой отдельные свайные сооружения для крепления судов.

Суда, стоящие на внешнем рейде, не должны затруднять движения

иманеврирование входящих в порт и выходящих из него судов. Подходы к внешним рейдам и их акватория должны быть безопасны и удобны для судоходства в течение всего навигационного периода. Лучшими для внешних рейдов являются места с ровным дном или с дном, полого поднимающегося к берегу. Необходимо, чтобы грунты в пределах рейда хорошо держали якорь.

Внутренняя акватория состоит из (рис. 2.2):

-операционной (причальный рейд), примыкающей к причальной линии и предназначенной для выполнения маневровых операций при подходе и отходе от причала, а также стоянки судна во время грузовых

ивспомогательных операций;

-внутреннего рейда (разворотный или циркуляционный круг), где совершаются маневровые операции при подходе и отходе судна;

-внутренних судовых ходов, соединяющих отдельные внутренние рейды разного назначения.

Внутренняя акватория порта должна удовлетворять следующим требованиям:

-защиты от волнения, ветров, наносов, льда;

-удобства маневрирования и безопасность судоходства;

-необходимой проходной глубины;

-надлежащих грунтов дна для надежной постановки судна на якорь;

-наличия необходимого швартовного оборудования и судоходной обстановки.

Размеры внутреннего рейда порта должны гарантировать безопасность движения и маневрирования судна.

Входной рейд должен иметь размеры и очертание в плане, которые дают возможность при сильном ветре осуществлять любые маневры, требующиеся при входе или выходе судна из порта, в частности [11]:

-возможность гашения инерции входящего судна;

-возможность разворота судна собственными средствами на требуемый угол по дуге циркуляции;

-возможность отдачи якоря и временной аварийной стоянки.

При возможности создания в пределах огражденного пространства акватории достаточных размеров маневрирование производится следующим образом (рисунок 2.3, а). Судно заходит по прямой на защищенную акваторию и снижает скорость, одновременно разворачиваясь в нужном направлении. Длина начального прямолинейного участка тра-

57

ектории равна 3-5 длин судна. Минимальный радиус закругления переходного криволинейного участка траектории судна обычно принимается в пределах 3-5 длин судна. Минимальный диаметр разворотного круга принимается при движении своим ходом, равным 3,5 - 4,0 длин судна.

Если акватория из-за местных условий не обеспечивает маневрирование указанным способом, иногда допускается маневрирование задним ходом по схеме, изображенной на рисунке 2.3, б. Суда, стоящие у причалов, можно в этом случае располагать за пределами полуокружности с радиусом равным 2,5 длины судна.

а) б)

а) входной рейд и маневрирование судна на достаточно просторной внутренней акватории;

б) входной рейд и маневрирование судна на стесненной акватории

Рисунок 2.3 – Схемы маневрирования судов:

В случае если предусматривается осуществление операций вводавывода судов из порта посредством буксиров, площадь входного рейда должна быть такой, чтобы в нее можно было вписать окружность диаметром не менее 2 длин судов.

Для обеспечения безопасности плавания границы площади, предназначенной для маневрирования, должны быть расположены на расстоянии не менее чем две ширины расчетного судна от оградительных и других сооружений.

Площадь внутреннего рейда не должна находить на операционную акваторию. Внутренние рейды обычно примыкают к операционным акваториям.

Вход в порт - это пространство, через которое суда заходят на акваторию или покидают ее. Он состоит из портовых ворот и примыкающих к нему участков подходных каналов и входного рейда. Вход в порт

58

должен удовлетворять ряду противоречивых требований: быть удобным и безопасным для прохода судов, не допускать при этом проникновения на акваторию опасных для обработки судов штормовых волн, наносов, льдин (для замерзающего порта) и т.д., а также не мешать очистке акватории от образовавшегося на ней льда.

При определении оси входа в порт должны быть учтены следующие требования: для того чтобы не допустить сноса судна на бровки канала или его навала на оградительные сооружения, лучше расположить ее ближе к направлению господствующего ветра и волнения, в то же время для предотвращения проникновения крупных волн на портовую акваторию ось входа необходимо размещать под возможно большим углом к этому направлению. Поэтому этот угол принимают в пределах 45-70° (рисунок 2.4). Для предотвращения выброса судна на берег при подходе его к порту угол между осью входа в порт и направлением береговой линии должен быть как можно большим. В практике проектирования и строительства портов этот угол принимают более 30° (рисунок 2.4). Следует учитывать, что при полном совпадении направления волнения с осью входа в порт, т.е. при попутном волнении, управляемость судна ухудшается.

Рисунок 2.4 – Ориентация подходов и входа в порт

Навигационная ширина входа в порт, измеряемая на отметке навигационной глубины по нормали к оси входа при одностороннем движении судов через ворота:

где - Вc ,Lc ширина и длина расчетного судна, м; vд - скорость сноса судна, равная сумме скоростей течения и ветрового дрейфа, нор-

59

мальных к оси входа, м/с; v - скорость судна на входе в порт, м/с; tр -

время рыскания судна, принимаемое равным 60 сек; 0 - угол рыскания судна, изменяющийся с усилением волнения от 3 до 10°; B запас ширины, принимаемый равным (1 - 2) Вc , м.

Полученная по формуле 2.1 ширина входа обычно равна (5 - 6) Вc

и (0,8 - 1,0) Lc .

Вход в порт размещают в наиболее глубоководной части акватории в максимальном удалении от береговых сооружений. При недостаточной защищенности акватории от волнения предусматривают перекрытие входа в порт продлением одного из молов или возведением дополнительного волнолома, как показано на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Перекрытие входа в порт:

а) продлением одного из молов; б) волноломом; 1- оградительное сооружение; 2 и 3 – продольная часть мола,

обеспечивающая частичное и полное перекрытие входа в порт; 4 - направление волновых лучей во время сильных штормов; 5 – ось судового хода; 6 – сектор возможных направлений волновых лучей во время сильных штормов; 7 – волнолом;

8 – прямая параллельная береговой линии

60

Размеры операционной акватории должны обеспечивать безопас-

ность и удобство маневровых операций, выполняемых буксирами, при силе ветра не более 6 – 7 баллов. К операционной акватории относятся:

-водное пространство между пирсами (бассейны) и водная поверхность врезанных в территорию ковшей;

-акватории, примыкающие к причалам и отдельно стоящим пирсам. Бассейны бывают узкие, в которых разворот судна не предусмат-

ривается и широкие, в которых предусматривается разворот судна. Ширина узкого бассейна определяется по формуле:

где Bc - ширина судна, м; Bб - сумма длины наибольшего буксира

и длины буксирного троса, принимается равной для судов дедвейтом до 15 тыс. т – 60 м., для судов от 15 до 30 тыс. т – 70 м., для судов более 30 тыс. т – 90 м.; n - коэффициент, который при длине бассейна, равной одному причалу, расположенному с одной стороны, принимается n 2 , при двух и трех причалах n 4 , при двухстороннем расположении причалов n 3 для одного причала и n 5 для двух - трех причалов с каждой стороны бассейна.

Сумма длины наибольшего буксира и длины буксирного троса принимается равной:

-для судов дедвейтом до 15 тыс. т – 60 м.;

-для судов дедвейтом от 15 до 30 тыс. т – 70 м.;

-для судов дедвейтом более 30 тыс. т – 90 м.

Вшироких бассейнах, рассчитанных на возможность разворота судна, ширина бассейна определяется по формуле:

Для обеспечения маневровых операций с судами, входящими в узкие бассейны на акватории, перед ними должны предусматривать разворотные места, позволяющие вписывать полуокружность радиусом

1,5Lc . Перед широкими бассейнами ширина акватории должна быть не

менее 3Bc .

При определении размеров операционной акватории у причалов необходимо учитывать следующие соображения. Между траекторией движущего судна и причальными сооружениями должен быть оставлен просвет допускающий постановку судна с плавучим бункеровщиком и баржами, а также встречного судна с буксирами. На размеры операционной акватории существенное влияние оказывает конфигурация причального фронта.

61

У фронтальных причалов ширина операционной акватории назначается не менее 5 - 7 кратной ширины расчетного транспортного судна. Между пирсами (в бассейнах) ширина акватории определяется:

-при сквозном проходе не менее чем 10 ширинами судна;

-при необходимости разворота не менее чем 14 ширинами.

Размеры внешних и внутренних рейдов определяются в зависи-

мости от схемы акватории.

Для рейдовых причалов размеры операционной акватории принимают в зависимости от способа постановки судна на рейде:

1) на одном якоре определяющим является круг (рисунок 2.6, а) диаметром D 2(L lк ) ,

где Lс - длина расчетного судна, м.; lк - длина якорного каната,

принимаемая равной обычно, не менее восьми глубин, а при глубинах более 20 м - не менее шести глубин;

62