Определение основных размеров каналов

Исходными характеристиками судов являются их наибольшая осад­ка, длина между перпендикулярами и ширина по миделю. Размеры ка­нала назначаются исходя из расчетных (наибольших) габаритных раз­мерений судов, обслуживаемых каналом.

Важнейшей задачей является правильное определение отсчетного уровня воды. Он назначается по данным многолетних наблюдений за колебаниями уровня. При малых колебаниях в качестве отсчетного принимается наинизший уровень. При больших колебаниях уровней или малом числе судов, имеющих расчетные размерения, отсчетный уровень рекомендуется определять на основании технико-экономичес­ких расчетов.

Канал может быть спроектирован с одно- или двусторонним движе­нием, а также с односторонним движением и станциями расхождения для судов. Канал с односторонним движением обычно принимается при соблюдении условия

L_k /V_max  24 /Q_c (5)

где: L_k -длина канала;

V_max - расчетная скорость судна;

Q_c -среднее число судов, проходящих в сутки в наиболее напря­женный месяц.

При выборе типа канала и его глубины должны учитываться уве­личение стоимости канала при переходе от одностороннего к двусторон­нему движению и затраты на простои судов, причалов и оборудования порта, вызванные невозможностью пользования каналом при низком положении горизонта воды и необходимостью простоя судов на стан­циях расхождения.

На прямолинейных участках ширина канала устанавливается из следующих соображений. Канал с односторонним движением по шири­не делится на три полосы: средняя навигационная - маневровая поло­са и две боковые полосы, примыкающие к откосам канала (рис. 7а). Расчетная ширина канала определяется по дну. Ширина маневровой полосы при благоприятных условиях движения по каналу складывает­ся из ширины судна В и дополнительного запаса, устанавливаемого в зависимости от управляемости судна. При интенсивном воздействии ветра, течений или волнения, действующих под углом к направлению движения судна, возможны снос и дрейф судна. В этом случае прихо­дится дополнительно уширять среднюю навигационную полосу. Та­ким образом, ширину средней навигационной полосы устанавли­вают в зависимости от управляемости судна в пределах от 2 до 5 В. Полосы, прилегающие к откосу, должны способствовать уменьшению возможности размыва откосов винтами и их оползания, предотвратить аварии судов из-за возможных ошибок в определении положения от­коса и включить некоторый запас на заносимость. Ширина этих полос может составлять от 0,5 до 1,5 В. Таким образом, общая ширина одно­путного канала составляет от 3 до 8 В.

Рис.7 Ширина канала

Двухпутные каналы (рис. 7 б) состоят из двух навигационных по­лос, двух полос, примыкающих к откосам, и полосы, разделяющей встречные суда, равной обычно не менее ширины судна В. В действи­тельности при указанной ширине

канала расстояние между расходя­щимися судами, в связи с наличием запасов, оказывается значительно большим ширины судна В. Это очень важно из-за весьма неблагопри­ятного гидродинамического взаимодействия между расходящимися судами, выражающегося во взаимном притяжении, приводящем иногда к аварии, если только между судами не выдержано достаточное рас­стояние.

Для обеспечения удобства и безопасности навигации изменение направления трассы канала должно, как правило, производиться по плавным кривым, окружностям достаточно большого радиуса R от 5 до 14 L, где L - длина судна. В на­стоящее время рекомендуется при­нимать радиус закругления R в пределах от 8 до 12 L, при этом ве­личина угла поворота оси канала к не должна быть больше 30°.

Навигационная глубина на канале:

Н = Т + Z₁ + Z₂ + Z₃ + Z₀ (6)

где:

Т - расчетная осадка судна по основную летнюю марку с поправ­кой T на изменение солености воды;

Z₁ - минимальный запас под килем, обеспечивающий нормаль­ную управляемость судна. Эта величина обычно устанавли­вается в зависимости от осадки судна Т и грунтов дна канала и принимается: для илистых грунтов - 0,04 Т, для грунтов средней плотности -0 0,05 Т и для плотных и скальных грунтов - 0,06 Т;

Z₂ - запас на волну, который рекомендуется принимать ее в зависи­мости от высоты и длины судна. Крупнотоннажные суда даже при значительных волнах испытывают сравнительно не­большие вертикальные колебания - до 0,5 м. Суда меньших размеров подвергаются более интенсивным воздействиям, и поэтому запас на волнение в этом случае увеличивается в 2 - 3 раза;

Z₃ - скоростной запас. При движении судна в канале, имеющем ограниченное поперечное сечение, при скорости хода 4 - 12 уз (2 - 6 м/с) осадка судна увеличивается на величину Z₃ = 0,2 - 1,2 м. При двустороннем движении и расхождении судов с указанными скоростями величина запаса Z₃ должна быть увеличена примерно в 2 раза;

Zo - запас на крен судна, не должен быть меньше 0,5 м и принимается равным в долях от В:

-для танкеров - 0,017;

-для сухогрузных судов - 0,026;

-для лесовозов - 0,044;