
- •Введение Предмет, цели, и задачи изучения курса (дисциплины)
- •Основные этапы исторического развития портов и водных путей.
- •Современное состояние и перспективы развития портов
- •Классификация, состав и основные элементы морских и речных портов. Классификация морских и речных портов.
- •Состав и основные элементы порта
- •Грузооборот, пропускная способность и судооборот порта
- •Морские и речные судоходные каналы Классификация судоходных каналов
- •А) полного профиля б) неполного профиля в) отсутствие прорези
- •Основные элементы судоходных каналов
- •Определение основных размеров каналов
- •Полная глубина в канале:
- •Акватория и территория порта Основные элементы акватории порта
- •Глубины на акватории порта
- •Расположение оградительных сооружений
- •Расположение и размеры входа в порт
- •Определение основных размеров акватории порта
- •Расположение причального фронта
- •Портовая территория
- •Естественный режим морских побережий и устьевых участков рек и его влияние на устройство и эксплуатацию портов и водных путей собщений
- •Элементы естественного режима морских побережий и устьевых участков рек.
- •Морские волны и их классификация
- •А) на бесконечной глубине б) на конечной глубине
- •Портовые гидротехнические сооружения Классификация портовых причальных сооружений.
- •Специализация причалов.
- •Р ис. 20 Основные типы причальных сооружений а) гравитационный б) на свайном основании в) тонкая стенка г,д,е) смешанная конструкция Типы гравитационных сооружений.
- •Конструкции портовых причальных сооружений в виде тонкой стенки, на сваях и колоннах
- •Конструкции причальных сооружений на свайных основаниях
- •Классификация особых типов причалов
- •Рейдовые и островные причалы
- •Причальные сооружения на опорах повышенной несущей способности.
- •Плавучие причалы
- •Кессоны
- •Причальные приспособления
- •Швартовные устройства
- •А) вращающаяся винтовая тумба б) тумба с откидной головкой в) быстроотделяющиеся гаки
- •Внешние силы и нагрузки, действующие на портовые причальные сооружения и особенности расчета Классификация внешних сил и нагрузок действующих на портовые причальные сооружения
- •Эксплуатационные нагрузки
- •Собственная масса конструкции и постоянных устройств
- •Давление грунта
- •Нагрузки, возникающие при взаимодействии между судном и причалом
- •Волновое давление
- •Состав нагрузок, их сочетание и последовательность расчетов
- •Портовые оградительные сооружения Классификация оградительных сооружений
- •Оградительные сооружения с вертикальной стенкой
- •Оградительные сооружения из обыкновенных массивов
- •Оградительные сооружения из циклопических массивов
- •Ячеистые (целюлярные) массивы
- •Оградительные сооружения из массивов-гигантов
- •Оградительные сооружения из свай
- •Широкие молы
- •Оградительные сооружения откосной формы
- •Молы из наброски сортированного камня
- •Оградительные сооружения из наброски массивов
- •Оградительные сооружения из песка
- •Новые типы оградительных сооружений
- •Молы и волноломы сквозной конструкции
- •Плавучие оградительные сооружения
- •Пневматические волноломы
- •Внешние силы и нагрузки действующие на оградительные сооружения
- •Основные виды оборудования
- •Транспортное оборудование портов
- •Энергоснабжение и освещение порта
- •Водоснабжение и канализация порта
- •Средства связи
- •Прочие виды оборудования порта
- •Подъемно-транспортные машины и механизмы
- •А) мостовой б) консольный
- •Поворотные краны
- •Вертикальные подъемники
- •Вагоноопрокидыватели
- •Скреперные установки
- •Тележки безрельсового транспорта
- •Погрузчики безрельсовые колесные и гусеничные
- •Подъемно-транспортные машины непрерывного действия
- •Устройство и назначение судовых грузовых устройств Назначение и устройство судовых грузовых устройств, их классификация
- •Основные элементы грузовых устройств со стрелами
- •Принципиальные схемы работы грузовыми стрелами и их размещение на судне
- •Легкие и тяжеловесные грузовые стрелы
- •Грузовые мачты и грузовые колонки
- •Классификация водных путей сообщений и гидротехнических узлов
- •Классификация внутренних водных путей.
- •Состав и основные элементы гидротехнических узлов
- •Основные понятия, конструктивные формы и типы шлюзов
- •Конструкция судоходного шлюза
- •Короткими обходными водопроводными галереями.
- •Временные причальные сооружения
- •Временные стационарные причалы
- •Габаритные размеры стационарных временных причалов
- •Нагрузки, действующие на временные причалы
- •Конструкция временных стационарных причалов
- •Организация работ по возведению стационарных причалов
- •Плавучие причалы
- •Причалы из судов, барж и других плавучих средств
- •Литература
Классификация водных путей сообщений и гидротехнических узлов
Водные пути - это используемые для различных перевозок водные пространства - океаны, моря, озера, образуемые речными гидроузлами водохранилища и подпертые бьефы, и водотоки (реки, их притоки и каналы).
Водные пути принято разделять на внешние и внутренние, а порты - на морские и речные (на внутренних водных путях), к которым обычно относят и порты (пристани) в устьях рек, на озерах, водохранилищах и каналах.
Внешние водные пути - моря и океаны - ввиду больших глубин используются для судоходства в основном в естественном состоянии. Лишь на подходах к морским портам, расположенным на мелководных прибрежных участках или в устьях рек, где глубины недостаточны для прохода судов с большой осадкой, в состав внешних водных путей входят искусственные участки - морские каналы. К искусственным внешним водным путям относятся также соединительные каналы между морями и океанами (например, Суэцкий канал между Средиземным и Красным морями). Морские перевозки по внешним водным путям принято разделять на заграничные, обслуживающие внешнюю торговлю (экспорт и импорт), и каботажные (внутренние), совершаемые между портами одной страны.
Внутренние водные пути подразделяют на естественные и искусственные. Естественными внутренними водными путями являются свободные реки и озера. Грузы на небольших судах можно перевозить в верховьях крупных рек и по их притокам даже при глубинах 0,6 - 0,7 м. Сплав же круглого леса - перемещение его на плаву - по рекам бывает целесообразным при еще меньших меженных глубинах. В связи с этим естественные водные пути могут быть судоходными или только сплавными. Длина сплавных рек значительно (в РФ более чем в 2 раза) превышает длину рек, используемых для судоходства.
На реках расходы воды в межень, а следовательно, и судоходные глубины уменьшаются вверх по течению. К крупным же промышленным центрам и экономическим районам, определяющим формирование грузооборота, во многих случаях подходят или только приближаются верховья или притоки крупных рек. Глубины на этих реках в бытовом их состоянии часто не соответствовали требованиям развивающегося судоходства. В этих случаях для увеличения судоходных глубин на реках проводят путевые работы (дноуглубительные, регуляционные). Однако возможности увеличения судоходных глубин на свободных реках ограничиваются гидрологическими условиями, а целесообразные пределы этого увеличения - и экономическими факторами. Бассейны рек, впадающих в разные моря, разделены водоразделами, что ограничивает водные перевозки грузов пределами этих бассейнов. Таким образом, речная сеть во многих случаях не обеспечивает, даже при проведении на ней работ по улучшению судоходных условий, возможности водных перевозок грузов между различными экономическими районами. Все это вызывает необходимость создания в ряде случаев искусственных водных путей или их отдельных участков - строительство речных гидроузлов, судоходных каналов и межбассейновых водо-транспортных соединений.
На водных путях в последние годы широко применяют суда смешанного плавания «река - море», которые могут выходить через устья рек в море и плавать до расположенных на нем портов или входить в устья других рек. Их используют, в частности, для перевозки грузов между портами в волжском речном бассейне и многими морскими портами на Балтийском, Северном, Средиземном и других морях. По некоторым искусственным водным путям, в том числе по р. Св. Лаврентия после шлюзования ее к Великим озерам США, ходят и морские суда. Такой искусственный морской канал, как Панамский, проложен между Атлантическим и Тихим океаном по долинам рек, через водораздел между ними. Из сказанного следует, что деление искусственных водных путей на внешние и внутренние несколько условно. Перевозки грузов через моря и океаны между странами разных континентов совершаются в основном (более чем на 98%) водным транспортом. С развитием воздушного флота из пассажирских перевозок за морским транспортом остались преимущественно туристические, переселенческие и местные (между близкими портами и пристанями) перевозки.
Внутри континентов и стран грузы могут перемещаться из одних пунктов в другие всеми видами транспорта: железнодорожным, водным, воздушным, автомобильным или последовательно двумя и более видами транспорта. При плановом социалистическом хозяйстве для каждого груза наивыгоднейшую транспортную схему выбирают исходя из общей народнохозяйственной целесообразности, Оцениваемой обобщенным показателем - суммарной стоимостью перевозки, учитывающей все расходы по транспорту и перевозимым грузам .
Основными техническими особенностями перевозок грузов по внутренним водным путям являются относительно небольшая скорость движения по ним судов и сезонность перевозок грузов. Удельное (на 1 т перевозимого груза) сопротивление движению судов по внутренним водным путям ограниченной глубины при небольших скоростях в несколько раз меньше, чем железнодорожных вагонов по рельсам и тем более автомобильного транспорта по дорогам. Но при увеличении скорости движения водоизмещающих судов по воде сопротивление ему растет очень быстро и при обычных в настоящее время для железнодорожных составов высоких технических скоростях движения становится даже больше, чем у последних. Поэтому на внутренних водных путях даже самоходные грузовые суда плавают с относительно небольшими скоростями, редко превышающими в спокойной воде 20 - 22 км/ч.
Техническим преимуществом водных путей перед другими видами транспорта является возможность перевозки по ним крупногабаритных грузов. Например, доставка по водным путям огромных рабочих колес гидротурбин от заводского причала в Ленинграде через Северный морской путь до строившихся Красноярской и Саяно-Шушенской ГЭС.
Основной и существенный недостаток внутренних водных путей состоит в сезонности перевозок по ним грузов в связи с перерывами между навигациями на зимний период, когда реки покрыты льдом. Перерыв перевозок на зиму тем больше, чем севернее расположен водный путь. Так, длительность навигации на Северной Двине составляет всего 5 - 6 месяцев, на Волге – 7-8 месяцев и лишь на таких реках, как Дунай – 10-11 месяцев. Однако в последние годы получены реальные результаты по продлению навигации (на 0,5-1,0 и более месяца) ледокольными работами.
Зимний перерыв в навигации заставляет складировать на это время часть грузов, что требует соответствующих площадей портовых территорий и складских помещений и вызывает дополнительные капиталовложения и эксплуатационные затраты.
Для освоения и улучшения судоходных условий естественных водных путей -свободных рек и озер - требуются по сравнению со строительством железных и автомобильных дорог, а также магистральных нефтепроводов небольшие капиталовложения. Лишь для создания искусственных водных путей - межбассейновых воднотранспортных соединений и шлюзования мелководных рек - требуются крупные удельные капиталовложения, соизмеримые (а иногда и превышающие) с затратами на строительство железной дороги или автомобильной магистрали, по которым можно перевозить то же количество грузов. Однако капиталовложения по ним относятся, по существу, ко всей длине глубоководных путей, которые при этом образуются.
Стоимость погрузки в суда и выгрузка из них грузов составляет тем большую часть общей стоимости перевозки груза, чем меньше расстояние между пунктами отправления и назначения. К причалам на водных путях (и от них) грузы при малых расстояниях подвозят не водным, а автомобильным транспортом. В РФ средняя дальность водных перевозок грузов речным флотом в последние годы составляла свыше 500 км, а на магистральных водных путях - около 1000 км.
Кроме дальних перевозок по водным путям всех категорий на любые, даже короткие, расстояния перевозятся грузы в районах, в которых между пунктами отправления и назначения нет железных и автомобильных дорог, например во многих районах Сибири и Дальнего Востока, в которых реки являются пока единственными путями сообщения, если не считать весьма дорогих для перевозки грузов воздушных путей.
Указанные выше транспортные особенности внутренних водных путей обусловливают перевозку по ним преимущественно массовых навалочных и сыпучих грузов - угля, руды, нерудных, строительных и других подобных материалов, погрузка и выгрузка которых легко механизируется и относительно дешева, а для хранения их в межнавигационный период не требуются складские помещения. Эти грузы составляют большую часть перевозок по внутренним водным путям (в последние годы более 60% общего объема перевозок). По внутренним водным путям перевозится в плотах также значительная часть круглого леса, а по направлениям, по которым нет магистральных нефтепроводов, и нефтегрузы.
В целом по РФ грузы, перевозимые по внутренним водным путям речным флотом общего пользования, составляют около 14%, а вместе с перевозимыми ведомственным флотом - около 16% грузов, перевозимых по железным дорогам. При этом более 60% этих грузов приходится на Единую глубоководную систему водных путей европейской части РФ, хотя протяженность ее составляет менее 15% всех судоходных рек страны. Дальние перевозки пассажиров по внутренним водным путям и вдоль морских побережий на обычных теплоходах совершаются по сравнению с другими видами транспорта весьма медленно. Вместе с тем продолжают развиваться местные пассажирские перевозки на скоростных судах (на подводных крыльях и на воздушной подушке), двигающихся со скоростью до 100 км/ч, между близко расположенными (примерно до 500 км) портами и пристанями.