Транспортные узлы, определение, классификация

Мейлер Л.Е.

 

ТРАНСПОРТНЫЕ УЗЛЫ И ПУТИ

 

Учебное пособие для курсантов и студентов специальностей

190701 «Организация перевозок и управление на транспорте»,

180500 «Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства»

190602.65 «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов»

 

 

Калининград

Издательство БГАРФ

УДК 656.

 

Мейлер, Л.Е. Транспортные узлы и пути: учебное пособие для курсантов и студентов специальностей 190701 «Организация перевозок и управление на транспорте», 190602.65 «Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов». – Калининград: Издательство БГАРФ, 2014.–261 с.

 

В пособии даются определения, классификация и модели ТУ; принципы взаимодействия различных видов транспорта в ТУ; понятие, классификация, технико-экономические и технические характеристики морских портов; основы проектирования элементов инфраструктуры, строительства и эксплуатации транспортного узла (ТУ) - морского порта: описание естественного режима морских побережий и его влияние на строительство, эксплуатацию и развитие портовых сооружений; типы сооружений и устройств на территории и акватории порта; основные характеристики морских водных путей и сооружений на них. Пособие разработано в соответствии с рабочими программами дисциплин «Транспортные узлы и пути», специальности 190701, «Сооружения портов и транспортных терминалов и их техническая эксплуатация», «Проектирование сооружений портов и транспортных терминалов» специальности 190602.65.

Илл. 213, табл.11, библ. - 33 назв.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Балтийской

Соболин В.Н., доцент, канд. пед. наук, декан транспортного факультета БГАРФ, Заслуженный работник транспорта РФ; Гриценя Е.Н., Председатель совета директоров Калининградского морского торгового порта, Почётный работник морского флота

государственной академии рыбопромыслового флота.

Рецензенты:

 

 

,

 

© Балтийская государственная академия

рыбопромыслового флота (БГАРФ), 2014

Содержание

Введение 1. Транспортные узлы, определение, классификация 2. Взаимодействие видов транспорта в транспортных узлах 3. Естественный режим морского побережья 4. Морские порты, определение, классификация, элементы 5. Транспортно-экономические характеристики порта 6. Технические характеристики порта 7. Причалы. Пропускная способность, основные размеры 8. План порта и общие принципы его компоновки 9. Портовые склады, определение параметров 10. Механизация перегрузочных работ 11. Здания и сооружения на территории порта 12. Морские каналы и судоходная обстановка 13. Портовые гидротехнические сооружения 14. Рейдовые причалы и островные порты 15. Морские и речные судопропускные сооружения

 

 

Введение

Данный конспект лекций предназначен для помощи курсантам в освоении теоретических основ и приобретение практических навыков по технологическому проектированию и эксплуатации морского (речного) порта, как транспортного узла (ТУ) и комплекса инженерных сооружений. При этом рассматривается роль и значение порта в единой транспортной системе страны.

В результате изучения дисциплины студент/курсант

должен знать:

- решения правительства РФ в области модернизации и развития транспортной системы страны;

- основы технологического проектирования морских (речных) портов;

- правила технической эксплуатации сооружений порта;

- основную техническую литературу и действующие нормативно-технические документы в области проектирования портов и портовых сооружений.

должен уметь:

- выполнять расчеты по определению размеров основных элементов акватории и территории порта;

- принимать решения по компоновке сооружений и устройств порта с учетом естественных условий;

- выбирать современные схемы механизации и прогрессивные технологии перегрузочных работ;

- владеть приемами поиска и использования научно-технической информации в области перевозки и перегрузки грузов и пассажиров транспортом общего пользования.

В данном конспекте лекций приведены общие сведения о видах транспорта общего пользования и их взаимодействии в морском транспортном узле, пункте передачи грузов и пассажиров между водными и сухопутными видами транспорта. Также приведены общие сведения о влиянии местных условий при выборе площадки строительства и разработке плана порта; о классификации портов, их транспортно-экономические и технические характеристики; об определении размеров основных элементов акватории и территории, требованиях к разработке плана порта и его компоновке, современные схемы механизации перегрузочных работ; описание портовых складов и методики определения их вместимости и размеров; общие сведения о портовых гидротехнических сооружениях (оградительных, причальных, берегоукрепительных), морских подходных каналах. Рассмотрены вопросы оборудования причалов крановыми и железнодорожными путями, отбойными и швартовными устройствами; действующие на причальные сооружения эксплуатационные нагрузки. Рассмотрены вопросы планировки, устройства и эксплуатации основных береговых сооружений, железнодорожных устройств порта, внутрипортовых дорог и покрытий территории и других устройств, обеспечивающих нормальное функционирование комплекса современного порта.

 

Транспорт и его значение

 

«Кроме добывающей промышленности, земледелия и обрабатывающей промышленности существует ещё четвертая среда материального производства, которая в своем развитии также проходит различные ступени производства: ремесленную, мануфактурную и машинную. Это - транспортная промышленность, всё равно перевозит ли она людей или товары», - Карл Маркс.

Транспорт – отрасль материального производства, осуществляющая перемещение людей и грузов. Хотя транспорт не создает материальных ценностей, он активно участвует в процессе их производства и доставляет продукты производства к потребителям, то есть обеспечивает процесс производства в пределах процесса обращения.

Транспорт подразделяют на транспорт общего пользования, промышленный и личный. С помощью транспорта общего пользования осуществляется перевозка (перемещение) продуктов труда (готовой продукции, сырья, полуфабрикатов и т.п.) и пассажиров.

Различают следующие основные виды транспорта общего пользования: железнодорожный, водный (морской и речной), автомобильный, воздушный, трубопроводный. По характеру выполняемой работы транспорт делится на пассажирский и грузовой транспорт.

Взаимодействуя все виды транспорта, составляют единую транспортную систему страны. Распределение грузооборота и пассажирооборота между отдельными видами транспорта устанавливается исходя из специфики разных видов транспорта и экономической целесообразности.

Транспорт является ключевым фактором современной экономики («золотое звено»).

Основной задачей транспорта является более полное и своевременное удовлетворение потребностей экономики страны и населения в перевозках, ускорение доставки грузов и передвижения пассажиров на основе существенного повышения мощности и качества работы всей транспортной системы, а также улучшения транспортной связи между экономическими районами страны.

Россия имеет благоприятно расположенные действующие коммуникации, которые связывают по кратчайшим направлениям европейскую и азиатскую транспортные сети.

Поскольку спрос на услуги транспорта продолжает расти, вся транспортная система России нуждается в модернизации и развитии.

В целях создания высокодоходной, отвечающей высшим международным стандартам в организационном и техническом отношениях транспортной системы страны, правительством России разработана и утверждена программа модернизации (2002-2010 гг.) и развития (на период до 2030 года) всех видов транспорта общего пользования, как составных частей единой транспортной системы.

Цели программ:

- улучшение качества транспортного обслуживания (повышение скорости и комфортности перевозок пассажиров, своевременности перевозок и сохранности грузов);

- повышение уровня безопасности транспортной деятельности и снижению негативного влияния транспорта на окружающую среду;

- повышение доступности российских территорий и транспортных услуг для населения и хозяйствующих субъектов;

- снижение транспортной составляющей в цене товаров и услуг, увеличение эффективности работы транспорта за счёт снижения его ресурсоспособности;

- повышение конкурентоспособности отечественных транспортных организаций на международном и внутреннем рынке транспортных услуг; последовательной интеграции транспорта России в европейскую и мировую транспортные системы с учетом национальных интересов страны.

Для достижения указанных целей на морском транспорте необходимо решить следующие задачи:

- восстановить материально-техническую базу отрасли (морские парты, транспортный и обеспечивающий флоты, необходимые объекты производственной инфраструктуры) и обеспечить ее дальнейшее развитие в соответствии с требованиями развивающейся российской экономики и внешней торговли;

- укрепить взаимодействие морского транспорта со смежными видами транспорта и грузовладельцами в рамках логистических товаропроводящих систем и международных транспортных коридоров, проходящих по территории России;

- повысить уровень безопасности мореплавания и экологической безопасности на морском транспорте, обеспечить надежность гидротехнических сооружений в морских портах;

- существенно улучшить условия подготовки специалистов морского транспорта;

- изыскать необходимые средства из всех возможных источников для финансирования программных мероприятий;

- создать эффективный механизм государственного управления работой и развитием морского транспорта.

 

 

Модели ТУ.

В системе ТУ можно выделить 2 подсистемы:

1. обслуживание грузового движения;

2. обслуживание пассажирского движения.

Приливы и отливы.

Астрономические явления приливно-отливных колебаний уровня воды происходят под действием сил притяжения луны и солнца, взаимодействия небесных тел. Разница между отметками малой и полной воды называется приливно-отливной амплитудой.

Бывают полусуточные приливы. (6ч, 1 ч и 30 сек), то есть в течение суток 2 прилива и 2 отлива приблизительно. Бывают суточные приливы, смешенные (неправильные суточные и полусуточное). Амплитуда зависит от взаимного расположения Луны, Земли и Солнца при полном новолунии равнодействующие приливообразные силы Луны и Солнца исследуются, сто дает наибольшую приливно – отливную амплитуду – это сизигии или сизигийные приливы. В первой и последней четверти луны, когда угол между направлением Земли на Луну и Солнце 90⁰, высота приливно-отливной волны наименьшая. Это квадратуры или квадратурные приливы.

В открытом океане, у неизрезанных берегов материка приливно-отливная амплитуда ≤ 1,5-2 м.

Наибольшие амплитуды наблюдаются в местах значительного рельефа дна и очертания берега. Предельные значения наблюдаются в заливе Фанди (Северная Америка) 18 м.

На французском побережье 2-12 м, у берегов Англии 11 м во внутренних морях они незаметны.

Волнение различают: по причине возникновения - ветровые волны от воздействия ветра, сейсмические волны (цунами), обусловленные землетрясениями, судовые волны, возникающие при движении судов и т.д.; по действующим силам - гравитационные и приливные волны.

Внутренние волны – находящиеся при непрерывном воздействии ветра.

Свободные волны (первая зыбь или зыбь) – волны, распространяющиеся после прекращения ветра или вышедшие из зоны воздействия (2-х мерный характер и симметричное очертание профиля). Смешенные волны – результат сложения вынужденных и свободных волн.

 

Волновые колебания.

Период волны Т – время между появлением двух смежных вершин; скорость распространения волн с=λ/Т; крутизна волны n/Т.

При увеличении скорости ветра гребни волн разрываются на отдельные бугры (холмы) и впадины и 2-х мерные волны становятся 3-х мерными, наблюдаются при ветрах средней силы. Крутой передний склон волны отрывается образуя «барашки» – смесь воздуха и воды.

Геологические и геоморфологические условия.

Выбор места расположения порта, проектирование портовых сооружений и подходных каналов требует предварительного проведения широких инженерно-геологических и геоморфологических исследований. Могут встретиться различные виды геологических образований: галечные (разрушение скал, глыб, валунов), крупнообломочные породы (глыбы, валуны), пески, глина, ил, органические отложения. Иногда наблюдаются карстовые пустоты (образующиеся водой в горных породах).

Наносы на пляже и на подводном прибрежном склоне находятся в постоянном движении вследствие воздействия на них течения и волнения. Наносы по роду могут быть: взвешенными, состоять из мелких илистых и глинистых частиц, поднимаемых со дна волнением и переносимые течением, полувзвешанные, состоящие из более крупных частиц, донные катучие, донные оплывающие (жидкие илистые отложения).

На большинстве прямолинейных участков побережья наблюдается транзит наносов, то есть объем уносимых наносов компенсируется приносимым объемом, благодаря чему сохраняется устойчивость береговой черты. Местные перемещения наносов под действием волн и течений за короткий промежуток времени (в течение шторма) - миграция наносов.

Различают морские и береговые наносы. Береговые наносы – передвигаются вдоль берега. Морские наносы – перемещаются с моря.

На выпуклом берегу при фронтальном подходе волн происходит размыв берега. На вогнутом берегу происходит аккумуляция наносов.

 

 

Морской транспорт

 

Одним из древнейших видов транспорта является водный транспорт. Перемещение грузов, осуществляемое морским транспортом, называют морскими перевозками. Морские перевозки обычно подразделяют на внешнеторговые, обеспечивающие экспорт и импорт грузов, и каботажные (между портами одной страны).

Объем грузов, перевозимых средствами морского транспорта во всем мире за год, превышает годовой суммарный объем грузов, перемещаемых всеми остальными видами транспорта.

В настоящее время в мире перемещаются огромные растущие потоки нефти и нефтепродуктов, угля, руды, минеральных удобрений, металла, природного газа и многих других сухих и наливных грузов. Одновременно с потоками этих товаров движутся встречные потоки промышленных товаров меньшей массы, но с более высокой стоимостью (высокотарифные грузы). С изменением общей мировой конъектуры меняется состав грузов, перевозимых средствами морского транспорта. Так, например, в мировом грузообороте морских портов сократилась доля угля и увеличилась доля таких грузов, как сжиженные газы, нефть, нефтепродукты, химические и контейнерные грузы.

Специфика морского транспорта обусловила его непрерывное развитие как историческое, так и в настоящее время. Использование морского транспорта в основном для внешнеторговых связей определяет не только его экономическое, но и большое политическое значение. Морской транспорт является основным средством связи между странами, расположенными на различных континентах и островах.

Развитие морского транспорта в настоящий период характеризуется:

а) ростом числа судов транспортного флота и их качественным изменением (специализация, увеличение размеров);

б) концентрацией грузопотоков в крупнейших портах;

в) узкой специализацией портовых районов (портовых перегрузочных комплексов) по способам перевозки и перевалки грузов;

г) комплексным развитием морских портов с индустриализацией прилегающих промышленных районов;

д) широким строительством новых глубоководных портов или районов для приема современных судов.

 

 

Акватория порта

Делится на внешнюю и внутреннюю.

1). Внешняя акватория – морское пространство, примыкающие к порту, на котором расположены морские подходы, включая подходные каналы, создаваемые при недостаточности естественных глубин и внешний рейд. В торговых портах внешние рейды подразделяют на рейды отстоя и перегрузочные.

Внешние рейды – участки внешней акватории, укрытые от сильного волнения, где суда могут стоять на якорях в ожидании постановки к причалу и входа во внутреннюю акваторию, или для выполнения различных операций, в т.ч. и грузовых, с помощью вспомогательного и технического флота. Иногда, внешние рейды оборудуются специальными причальными устройствами: бочками, установленными на «мертвых» якорях или палами, представляющие собой отдельностоящие свайные или гравитационные сооружения, предназначенные для причаливания и швартовки судов.

Внешний рейд располагается за пределами огражденной акватории. Суда, стоящие на внешнем рейде не должны затруднять движение или маневрирование судов, входящих в порт или выходящих из него. Внешние рейды должны быть безопасны и удобны для судоходства в течение всего навигационного периода.

2). Внутренняя акватория располагается в пределах внешних оградительных сооружений и, состоит из внутреннего рейда, по которому перемещаются суда или отстаиваются во время шторма и на котором, в случае необходимости, создают рейдовые причалы для перегрузочных работ, а также отдельные бассейны, (гавани, ковши), примыкающие к внутреннему рейду.

Глубина акватории (внутренней) и ее размеры должны обеспечивать свободное и безопасное движение судов, посещающих данный порт. Акваторию оснащают необходимым навигационным оборудованием (судоходной обстановкой) для обеспечения безопасности движения судов.

Там, где это необходимо по природным условиям, акватории защищают от воздействия волнения, течений, наплыва льда – оградительными сооружениями – молами и волноломами.

Мол – это гидротехническое сооружение, примыкающее к берегу.

Волнолом – сооружение, не соединяющееся с берегом.

К причальным сооружениям относятся сооружения, служащие для обеспечения подхода, швартовки и стоянки судов, для передачи грузов и пассажиров с борта судов на берег и обратно и других операций. Причальные сооружения образуют причальный фронт. По конфигурации причальный фронт порта может располагаться вдоль береговой линии (фронтальное начертание), выдвигаться в акваторию нормально или под углом к линии берега (пирсовое начертание), врезаться в берег (ковшовое начертание). При пирсовом и ковшовом расположении причального фронта между причалами образуется операционная акватория – ковши (бассейны), которые могут быть узкими или широкими.

В безливных морях (портах), то есть где отсутствует значительные колебания уровня воды (приливы, отливы), ковши – бассейны, врезанные в берег, непосредственно соединяются с акваторией (открытые порты), а в ливных морях ковши отделяются от акватории шлюзом (закрытые порты).

Бассейны речных портов размещают под острым углом к направлению течения во избежание попадания в бассейны речных наносов и льда.

 

Территория порта

Это участок берега, на котором располагается береговое портовое хозяйство (инфраструктура) – сооружения, здания, дороги, устройства и оборудование, коммуникации, т.е. все то, что обеспечивает перегрузочные работы, обслуживание судов, нормальные условия работы портовых служащих и рабочих.

Портовую территорию условно разделяют на две части: прикордонную и тыловую.

Прикордонная часть территории примыкает к причальному фронту, а точнее к кордону (cord – шнур, веревка) линии пересечения верхней плоскости причального сооружения и его лицевой морской вертикальной грани. Эта территория используется для размещения перегрузочных машин и механизмов, прикордонных ж/д путей и автодорог, крытых и открытых складских площадок и т.д. Обычно эту часть территории не застраивают зданиями и сооружениями, то есть обеспечивают нормальную переработку груза, проходящего через причальный фронт.

В тыловой части территории размещают крытые склады и открытые складские площадки, склады материально – технического и продовольственного снабжения, подсобные предприятия порта, мастерские, гаражи, служебные и административные здания, все транспортные устройства – районные ж/д парки, станции, автомобильные дороги и площадки для стоянки автотранспорта, а также как и в прикордонной части перегрузочные машины.

Согласно нормам технологического проектирования, территория торгового порта состоит из 5 функциональных зон: операционной, производственной, общепортовых объектов – это режимные зоны (с пропускной системой), предпортовой и зоной пассажирских операций – не режимные зоны.

В операционной зоне: погрузо-разгрузочное оборудование, прикордонные склады, погрузочно-разгрузочные ж/д и автомобильные фронты.

Производственную зону располагают смежно с операционной зоной и предназначают для размещения районных мастерских, материальных и инвентарных складов, административных помещений, бытовых, столовых и др. объектов обслуживания портовых рабочих и служащих. Иногда здесь размещают часть тыловых крытых и открытых складов, ж/д, районные парки, автодороги.

В зоне общепортовых объектов размещают базу портфлота, центральные мастерские и др. объекты комплексного обслуживания судов.

В предпортовой зоне находится управление портом и др. организации, связанные с работой порта.

Зона пассажирских операций включает морской пассажирский вокзал, пассажирские причалы с примыкающей территорией, привокзальную площадь.

Водные подходы к порту: естественные, в виде участков моря или реки, отмеченных знаками судоходной обстановки, или искусственные - в виде устроенных путем углубления подходных каналов.

Сухопутные подходы к порту: ж/д и автомобильные пути и дороги, сортировочные станции.

Портовая сортировочная станция обычно размещается вне территории, но в непосредственной близости от него.

В крупных портах, имеющих несколько грузовых районов, где число «подач» вагонов велико, обычно устраивают районные станции и парки, размещая их в непосредственной близости от грузовых фронтов.

Участки порта по переработке нефтеналивных грузов, исходя из условий пожарной безопасности, выносят за пределы основного порта. В границах порта могут находиться вспомогательные элементы: бункеровочные и строительные базы, стоянки технического, служебного флота, судоремонтные предприятия с причалами и доками и т.п.

 

 

Глубины в порту

 

Для обеспечения безопасного передвижения судна и его стоянки на акватории порта и на подходах необходимо иметь между днищем судна и дном водоема некоторый слой воды. Поэтому к расчетной осадке судна добавляют «запасы». Значения запасов определяют в зависимости от типа судна, его размерений, скорости перемещения по акватории и на подходах и др. факторов.

При разработке проекта портовой акватории определяют: навигационную глубину, необходимую для безопасного передвижения расчетного судна с заданной скоростью при самых неблагоприятных расчетных условий, по формуле:

 

Н_н= d +z₁+z₂+z₃+z_0, м; (7.1)

 

где d – осадка расчетного судна по основную летнюю грузовую марку “Л” с поправкой на изменение плотности (солености) воды, м;

z₁ – минимальный навигационный запас, м;

z₂ – волновой запас, м;

z₃ - скоростной запас, м;

z₀ – запас на крен судна вследствие неправильной его загрузки, перемещения груза, а так же при циркуляции судна, м.

 

Проектную глубину, по формуле:

 

Н_п= Н_н + z₄, м; (7.2)

 

где z₄ – запас на заносимость (0,40 м< z₄<1,2 м).

 

Навигационный запас (z₁) необходим для обеспечения возможности перемещения судна с небольшой скоростью. Он исключает опасность потери судном управляемости и ударов днища об отдельные неровности дна. Его назначают в зависимости от вида грунта дна водоема и размерений судна.

Волновой запас (z₂)необходим в связи с тем, что при волнении судно совершает вертикальные колебания, сопровождаемые его качкой (продольной, поперечной, вертикальной). При этом судно получает деферент и крен, а также вертикальное перемещение, что приводит к увеличению заглубления оконечностей судна и опасности ударов днища о дно водоема. Волновой запас определяют в зависимости от длины расчетного судна и высоты волны повторяемостью 1 раз в 25 лет по распределению волн 3% обеспеченности. При этом вводится учет угла между направлением волнения и курсовым углом движущегося судна и стоящего на якоре.

Скоростной запас (z₃)– необходим потому, что при движении судно получает деферент на корму, обуславливающий увеличение его осадки по сравнению с расчетной для покоящегося судна. Дифферент, а следовательно и значение этого запаса зависит от скорости движения судна и его длины.

Запас на заносимость (z₄) - (технический запас) учитывают для акваторий портов и подходов к ним, подверженных заносимости. Устанавливают его значение, исходя из ожидаемой (по статистике) интенсивности отложения наносов в период между ремонтными дноуглубительными (черпаниями) работами, но не менее величины, при которой возможна производительная работа земснарядов (0,4 - 0,5 м), а при интенсивном отложении наносов может достигать величины 1-2 м.

 

 

Акватория порта

 

Размеры акватории порта и ее элементов определяют из условий безопасного входа, маневрирования и подхода судов к причалам, удобной и безопасной стоянки транспортных судов и работы портофлота и технических средств при выполнении грузовых и пассажирских операций, при снабжении, обслуживании и отстое судов.

Движение судов в порту может происходить своим ходом или с применением одного или нескольких буксиров. Последние используются при стесненной акватории и при постановке к причалу очень крупных судов.

Внутренняя акватория состоит из следующих основных элементов;

а) входного рейда (или маневровой зоны), предназначенного для маневрирования судов на акватории при входе или выходе в/из порта;

б) судовых ходов, предназначенных для движения судов на акватории при следовании в заданный район;

в) операционной акватории у причалов, предназначенной для маневрирования судов при подходе к причалам или отхода от них;

г) рейдовых стоянок, предназначенных для стоянки судов в ожидании постановки к причалам и производства перегрузочных операций.

Размеры основных элементов внутренней акватории определяются в соответствии с конкретными условиями естественного режима с учетом эксплуатационных и навигационных требований.

При входе в порт судно, как правило, должно двигаться прямолинейно и иметь пред собой достаточное водное пространство для снижения скорости, причем для быстрейшей остановки судно реверсирует, т.е. переводят на «задний ход». Пробег судна от момента перехода на «полный задний» до остановки зависит от начальной скорости маневрирования и может составлять 5-7 L_c при “среднем ходе” и 1-1,5 L_c при “самом малом”. При развороте судно движется по кривой циркуляции, близкой к окружности, составляющей от 3 до 5 L_с.

 

 

Входы в порт

 

Под «входом» в порт понимается совокупность технических элементов, обеспечивающих единовременный вход (или выход) одного судна: входных ворот, примыкающим к ним участка подходного канала и входного рейда, т.е. элементов, влияющих на безопасность и продолжительность ввода и вывода судов.

Входные ворота – расстояние в «свету» между головами оградительных сооружений.

За навигационную ширину входа принимается ширина по нормали к оси входа на навигационной глубине.

При одностороннем движении навигационная ширина входных ворот определяется по формуле:

 

B_x = B_c (B_o · K_vw · K_a · K_vd + 1), м; (7.3)

 

где В_с – ширина расчетного судна, м;

В_о – относительная ширина маневровой полосы, определяемая в зависимости от скорости течения и его курсового угла;

K_vw –коэффициент критерия управляемости, который определяется в зависимости от скорости прохождения ворот судном;

K_a, К_vd – безразмерные коэффициенты определяемые по нормам в зависимости от отношения парусностей надводного борта судна (с учетом надстроек) к подводной и водоизмещения расчетного судна (K_a).

 

Ширина входных ворот, рассчитанная по вышеприведенной формуле, должна удовлетворять условию B_х ≥ L_с. При наличии подходного канала ширина B_х (м) может быть уменьшена до 0,8L_с.

Угол между осью входа в порт и общим направлением береговой линии на подходе к порту должен быть не менее 30°. Направление оси входа должно составлять с направлением господствующих ветров угол не более 45°.

Пропускная способность входа в порт, то есть количество судов, которые могут войти и выйти через ворота порта за определенный промежуток навигационного времени Т (сутки, месяц, год):

 

судо-заходов (выходов); (7.4)

где Т – продолжительность навигационного промежутка времени (мин);

К_и – коэффициент использования входа в порт по времени, К_и =1;

К_мет – коэффициент, учитывающий увеличение продолжительности или прекращения операций входа/выхода судов через ворота порта по метеорологическим причинам (К_мет ≈0,7-0,8);

t₁ – продолжительность ввода судна, мин;

t₂ – продолжительность вывода судна, мин.

t₁≈ t₂≈20-50 мин (при длине фарватера до 5 км).

 

Пропускная способность портовых ворот должна быть не менее расчетного судооборота порта. В противном случае предусматривают двое или несколько ворот. Наличие двух или нескольких ворот, особенно ориентированных в разных направлениях, облегчает маневрирование судов, улучшает условия пожарной безопасности, ускоряет процесс освобождения акватории ото льда.

 

7.2.2 Входной рейд (Маневровая зона)

 

Входной рейд должен иметь такие размеры и плановые очертания, которые позволяют при сильном ветре осуществлять любые маневры при заходе/выходе в порт, а именно, гашение инерции судна, разворот судна собственными средствами на требуемый угол, отдачу якоря, а также проводить временную стоянку.

Если судно входит в порт без буксиров, то длина прямолинейного участка, где производится гашение скорости, l = 3,5-4,0 L_с.

Акватории входного рейда придают в плане очертание полного круга диаметром D = 3,5 L_c или полукруга (для стесненной акватории) R=2,5 L_с, причем круг или полукруг должны располагаться так, чтобы ось входа пересекала или касалась их.

Маневровая зона не должна накладываться на участки акватории, которые отведены для судовых ходов, операционных акваторий и рейдовых стоянок.

Для крупных судов L_c > 150 м, в стесненных условиях допускается устройство разворотного круга D ≥ 2 L_c на акватории, но при этом все маневровые операции на входе, а также при постановке судов к причалу и отходу от них выполняется с помощью буксиров и портовых лоцманов. Также их используют, когда для крупных судов входной рейд невозможно разместить на внутренней акватории.

 

Операционная акватория

 

Размеры операционной акватории определяются условиями обеспечения безопасности и удобства подхода и отхода при швартовых операциях и обслуживании расчетных судов с учетом возможного ее развития для приема судов перспективных типов. На размеры операционной акватории оказывает влияние начертание причального фронта, которое может быть: а) фронтальным, б) ковшовым, в) пирсовым.

Ширина операционной акватории при фронтальном расположении причалов при условии выполнения швартовных операций с помощью буксиров должна быть не менее:

 

В_о.а. =4В_рс + L_б, м (7.5)

 

где В_рс – ширина расчетного судна, м;

L_б – суммарная длина буксира-кантовщика и проекции длины троса на горизонтальную площадь, м.

 

Ширина операционной акватории измеряется по нормали к линии кордона до границы дноуглубления, либо до границы судового хода (транзитного).

При ковшовом начертании причальной линии:

В зависимости от возможности разворота судов ковши (бассейны) разделяются на узкие, в которых разворот судна не предусматривается, и широкие, в которых обеспечена возможность разворота судна с помощью буксира.

Для обеспечения разворота судна внутри широкого бассейна при двустороннем расположении причального фронта его ширина должна быть не менее:

В_т._б.≥2,0 (L_c+В_р.с.), м; (7.6)

 

а при одностороннем расположении причалов:

В_т._б=2,0 L_c + В _р.с, м. (7.7)

 

Допустимая наименьшая ширина узких бассейнов определяется в зависимости от длины бассейна, размерений судна и от расположения причалов (одностороннее или двустороннее) по Таблице 1.

 

Таблица 1

 

Ширина узких бассейнов (при использовании буксиров)

Длина бассейна, Количество причалов	Бассейны с односторонним расположением причалов (одиночно расположенный пирс)	Бассейны с двусторонним расположением причалов
Один	2Врс + Lб	3Врс + Lб
Два – три	4Врс + Lб	5Врс + Lб

 

Акватория, непосредственно прилегающая к входу в узкий бассейн, должна иметь размеры, позволяющие вписать в нее полуокружность радиусом 1,5L_c для организации разворотного места. При этом маневровые работы осуществляются с помощью буксиров. В случае если по условиям планировки размер прилагающей к бассейну акватории недостаточен, то необходимо предусмотреть специально отведенное разворотное место, позволяющее вписать в него окружность диаметром 2L_c .

Ширина акватории, прилегающей к причалам одиночно расположенного пирса, принимается по Таблице 1 для бассейнов с односторонним расположением причалов.

 

Рейды для отстоя.

Общее число рейдовых стоянок принимают не менее 30% от общего числа грузовых, вспомогательных, топливо-бункеровочных причалов порта.

Размер зоны безопасности между отдельными рейдами для отстоя судов:

В_без ≥0,2 L_c, м (7.7)

 

Глубина и площадь акватории внешнего рейда должна обеспечивать безопасную стоянку расчетного числа судов и их маневрирование. Естественная глубина внешнего рейда должна быть не более 50 м, рекомендуемая 20-25 м. Размеры внешнего рейда определяют в зависимости от числа рейдовых стоянок, принятого способа постановки судов на рейде. Грунт должен хорошо держать якоря. Желательны естественные укрытия от господствующих штормовых ветров и крупной зыби. Скорость течений не должна превышать 1,5 м/с.

Размеры внутренних рейдовых стоянок определяются способом постановки судна на рейде. При способе постановки судна на двух швартовых бочках, палах или на бочке у стенки, применяемом при стесненных условиях на внутренней акватории порта, ширина рейдовой стоянки определяется по формуле:

 

В_суд = В_рс