Проектирование морского порта

Поперечные проезды должны обеспечивать возможность кольцевого движения  автомашин на причале и допускать устройство разворотных и отстойных площадок. Поперечные проезды используются также для противопожарных целей в качестве пожарных проездов.

На складски площадках специализированных причалов проезды располагаются в соответствии с размещением штабелей и перегрузочных устройств. Для пожароопасных грузов предусматриваются специальные дополнительные продольные и поперечные проезды.

7. Компоновка акватории порта

Акватория порта – водное пространство, примыкающее к порту, на котором расположены морские подходы, включая подходные каналы, создаваемые при недостаточности естественных глубин, внешний рейд, где осуществляется якорная стоянка судов.

Для обеспечения удобства входа в порт, маневрирование 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 волнений, для того, чтобы суда могли безопасно выполнять все необходимые операции, и не оказывали нежелательных воздействий на сооружения.

На акватории порта должна предусматриваться установка средств навигационного оборудования, обеспечивающего безопасность плавания судов круглосуточно в различных гидрометеорологических условиях при входе в порт или выходе из него, движении по подходному каналу (фарватеру), маневрировании судов в пределах акватории порта, районов ожидания, якорных стоянок и т.д.

Акватория порта состоит из внешней и внутренней акватории.

Внешняя акватория расположена за пределами оградительных сооружений и состоит из:

• внешнего рейда, предназначенного для отстоя, перегрузки, снабжения судов и др.;
• якорных стоянок, предназначенный только для отстоя судов;
• подходного канала или внешнего судового хода, обеспечивающий безопасный вход расчетного судна в порт или выход из него.

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 не внешнем рейде, не должны затруднять движение и маневрирование 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. Лучшим 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 территория состоит из:

• причального рейда, который примыкает к причальной линии и предназначен для выполнения маневровых операций при подходе и отходе от причала, а также стоянки судна во время грузовых и вспомогательных операций;
• внутреннего рейда (разворотный или циркуляционный круг), где совершенствуются 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 судов.

При проектировании необходимо предусматривать достаточные размеры основных элементов акватории порта, к которым относятся:

• подходной канал к порту или фарватер;
• входы в порт;
• входной (маневровый) рейд;
• внутренние судовые ходы;
• операционная акватория;
• рейды ля отстоя судов в ожидании постановки к причалам и по другим причинам;
• рейды для производства погрузо-разгрузочных операций на акватории;
• акватория, необходимая для постановки стационарных или оперативных боновых заграждений с целью локализации возможных разливов нефтепродуктов.

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 – пространство, через которое суда заходят на акваторию и покидают ее. Он состоит из портовых ворот и примыкающих к нему участков подходных каналов и входного рейда.

Порт должен быть защищен от ветра, льда и заносимости.

Размеры акватории порта и ширина входных ворот в порт должны определяться с учетом прогнозируемого изменения размерений судов на длительную перспективу.

1. Расчет глубины портовой акватории

При разработке проекта портовой акватории определяют:

• навигационную глубину портовой акватории, необходимую для безопасного передвижения расчетного передвижения судна с заданной скоростью при самых неблагоприятных расчетных условиях.

Навигационная глубина портовой акватории определяется по формуле:

 

Рассчитываем глубину портовой акватории по максимальным  размерам судна.  Таким судном является судно т/х «Капитан Пеньков».

т/х «Капитан Пеньков»

 

 

 

 

 

 

Таким образом, навигационная глубина портовой акватории равна 12,19 метров.

Проектная глубина акватории определяется по формуле:

 

Запас глубины на заносимость определяется по ожидаемой интенсивности отклонения наносов за период между дноуглубительными работами. Этот запас принимается в зависимости от местных условий. Запас должен быть не менее 0,4 м и не более 1,2 м.  С учетом общего запаса согласно нормам технического проектирования портов следует принимать глубины: 5,0 м; 6,5 м; 7,25 м; 8,25 м; 9,75 м; 11,5 м; 13,0 м; 15,0 м; 16,5 м.

 

Проектная глубина акватории также, как и расчет глубины портовой акватории производится по максимальным размерам судна. Таким судном является т/х «Капитан Пеньков»

т/х «Капитан Пеньков»

 

С учетом общего запаса проектная глубина рана 15 метров.

.

 

2. Подходные каналы

Водные подходы к порту могут быть естественными, оборудованные знаками судоходной обстановки, и искусственными – в виде каналов с требуемой глубиной. Для обеспечения необходимых глубин на путях подхода судов к портам создают искусственные прорези. Трасса канала должна иметь минимальную длину и прокладывается на участке с наибольшими естественными глубинами и наиболее легкими грунтами. Направление трассы должно совпадать с направлением господствующих ветров, волнений, течений и потока наносов. Размеры каналов определяются исходя из наибольших габаритных размерений судов, обслуживаемых каналом.

Каналы проектируются с одно- или двухсторонним движением, а также с односторонним движением и станциями расхождения.

Среднесуточный судооборот определяется по формуле:

 

1. ТР «Охотское море»

 

2. т/х «Василий Шукшин»

 

3. т/х «Капитан Пеньков»

 

4. т/х «Александр Довженов»

 

 

 

Канал с односторонним движением принимается при соблюдении условия:

 

 

- среднесуточный судооборот  в наиболее напряженный месяц.

 

 

Так как длина канала измеряется в милях, а скорость судна в узлах, переведем скорость судна из узлов в мили в сутки. Для этого скорость судна умножим на 24:

 

 

 

.

.

На прямолинейных участках  канала его ширина устанавливается из следующих соображений.

Канал с односторонним движением делится на три полосы: средняя навигационная – маневровая полоса и две боковые полосы, примыкающие к откосам канала.

Расчетная ширина канала определяется по формуле:

 

Ширина маневровой полосы при благоприятных условиях движения по каналу складывается из ширины судна   и дополнительного запаса, устанавливаемого в зависимости от управляемости судна. При интенсивном воздействии ветра, течения или волнения, действующих под углом к направлению движения судна, возможны снос и дрейф судна. В этом случае приходится дополнительно расширять среднюю навигационную полосу на величину от .

Полосы, прилегающие к откосу, должны способствовать уменьшению возможности размыва откосов винтами и их оползания, предотвращать аварии судов из-за возможных ошибок в определении положения откоса, и включать некоторый запас на заносимость. Ширина этих полос может составлять от 0,5 до 1,5 .

 

а – навигационная полоса; в – боковая полоса; с – ширина канала; Н – глубина акватории порта; L – водная полоса откоса.

 

Рисунок 3. « Канал с односторонним движением».

 

Помимо каналов с односторонним движением, проектируются каналы с двухсторонним движением.

Двухпутные каналы состоят из двух навигационных полос, двух полос примыкающих к откосам, и полосы, разделяющей встречные суда.

 

Ширина канала определяется по формуле:

 

Величины a и b устанавливаются также, как и для канала с односторонним движением. Ширина разделительной полосы обычно не менее ширины расчетного типа судна.

 

а – навигационная полоса; в – боковая полоса; с – ширина канала; d – разделительная полоса

Рисунок 4. « Канал с двухсторонним движением»

В действительности, при указанной ширине канала расстояние между расходящимися судами в связи с наличием запасов оказывается значительно больше ширины судна.  Что очень важно из-за неблагоприятного гидродинамического воздействия между расходящимися судами, выражающегося во взаимном притяжении, приводящем иногда к аварии, если только между судами не выдержано достаточное расстояние.

Глубина канала определяется также как и глубина акватории порта.

Ширина канала с односторонним движением.

 

 

 

 

3. Входы в порт

Вход в порт – совокупность технических элементов, обеспечивающих единовременный вход или выход одного судна: входных ворот, примыкающего к ним участка подходного канала и входного рейда, т.е. элементов, влияющих на безопасность и продолжительность ввода и вывода судов.

«Входные ворота» представляют собой расстояние между головами оградительных сооружений.

Вход в порт должен удовлетворять требованиям удобства и безопасности прохода судов.

Под навигационной шириной входа в порт принимается ширина по нормали к оси входа в порт на навигационной глубине.

Вход в порт обычно размещают в глубоководной части акватории в наибольшем удалении от берега. Для устранения опасности навала на головы оградительных сооружений судно при входе в порт должно двигаться по возможности прямолинейно и лишь после захода на защищенную акваторию может совершать разворот по кривой. Ось входа в порт должна иметь меньший угол к направлению господствующего ветра и волнения, что уменьшало бы опасность сноса судна на оградительные сооружения. Однако такое направление входа в порт является наиболее опасным с точки зрения проникновения волн на акваторию. Направление оси входа в порт должно составлять с направлением господствующих ветров угол не более 45°. Следует также иметь ввиду, что при полном совпадении направления оси входа с направлением ветра управляемость судна уменьшается.

Для устранения опасности выброса на берег иногда устанавливается второе ограничение в отношении направления входа. Угол между осью входа и направлением береговой линии должен быть не менее 30°. Это требование часто трудно удовлетворить при одновременном соблюдении первого требования, а поэтому во многих существующих портах оно не соблюдается.

Вход в порт должен быть ориентирован так, чтобы максимально препятствовать проникновению на огражденную акваторию  льда и наносов, а также способствовать выносу с акватории льда ветром, направленным из порта в открытое море.

Перекрытие входа в порт оградительным сооружением рекомендуется устраивать, если определенная по навигационным условиям ширина входа в порт не обеспечивает необходимой защищенности портовой акватории от волнения или когда под действием сильных ветров может быть затруднен заход судов в порт.

При компоновке генплана следует рассматривать вопрос о необходимости устройства дополнительных входов в порт. Дополнительные входы в порт должны предусматриваться в следующих случаях: