Классификация, характеристика и устройство портов - Транспорт - Скачать бесплатно
и
причальных рейдов.
Навигационные рейды морского порта располагаются непосредственно у
входов в порт и должны позволять разворот судов без помощи буксиров.
Например, при длине расчетного судна 120м диаметр навигационного рейда
будет 420 м, следовательно с использованием буксиров порт может принимать
суда длиной до 420:2=210 м или даже до 420:1.5=280 м.
Размеры причального рейда морского порта и размеры бассейнов
определяются так же, как и для речного порта.
Ширина узких бассейнов, в которых не предусматривается разворот
судов, а сами суда подводятся буксирами, определяется в зависимости от
ширины судна и длины бассейна.
В морских и водохранилищных портах предусматривается устройство
специальных рейдов для отстоя судов. Их назначение — стоянка транспортного
флота в ожидании причала, груза, распоряжения, по метеорологическим и
другим причинам.
Число рейдовых отстойных мест в морских портах принимается равным
20—30% числа береговых эксплуатационных причалов — для сухогрузных судов;
30—40% — для нефтеналивных и 5—10% — для пассажирских судов. Из этого
количества 10—25% отстойных мест размещаются на внутренней защищенной от
волнения акватории порта, а остальные — на внешнем рейде. Рейды отстоя
судов на внутренней акватории оборудуются швартовными бычками или палами.
На внешних рейдах суда часто отстаиваются на одном якоре. Очевидно,
что из-за возможности разворота судна на 360° площадь, необходимая для
отстоя одного судна, будет равна площади круга с радиусом длины якорного
каната, равной восьмикратной глубине.
Отстойные места внутри акватории размещают на свободной воде за
пределами навигационного и причального рейдов и внутреннего судового хода.
3.4. ГЛУБИНА ПОРТА И ОТМЕТКА ПОРТОВОЙ ТЕРРИТОРИИ
Глубины порта являются одной из важнейших его характеристик.
Желательно иметь по возможности большие глубины для обеспечения приема
любых судов, независимо от положения уровня воды в течение всей навигации и
независимо от заносимости подходов. Однако увеличение глубин связано и с
большими затратами на дноуглубление и со значительным увеличением стоимости
причальных сооружений. Поэтому при назначении глубин прежде всего тщательно
учитывают гидрологический режим акватории и возможную перспективу его
изменения. Расчетное судно выбирают также с учетом перспективного развития
порта и возможного увеличения размеров судов, посещающих порт. Последнее
очень важно для определения расчетной глубины у причалов, так как обычные
их конструкции не позволяют последующего увеличения глубины путем
дноуглубления. Вследствие специфических особенностей речных и морских
портов определение глубин для них следует рассматривать раздельно.
Расчетные уровни воды и глубина речного порта. Проектная
навигационная глубина акватории порта отсчитывается от расчетного низкого
судоходного уровня, назначение которого различно для портов на свободных
реках и на водохранилищах.
Для портов на свободных реках за расчетный низкий судоходный уровень
ПСУ принимается уровень воды, имеющий средне-многолетнюю обеспеченность (по
кривой обеспеченности ежедневных уровней воды) за навигационный период,
равную для портов I и II категории — 99%, III и IV категории — 97%,
пристаней— 95%.
Выбранный расчетный НСУ не должен быть выше утвержденного проектного
уровня воды на прилегающих участках водного пути с учетом перспективы его
изменения (на свободных реках) и выше расчетной отметки навигационной
сработки (на водохранилищах). Для портов, расположенных на водохранилищах с
многолетним регулированием стока, отметка расчетного НСУ устанавливается на
основании специального технико-экономического расчета. В некоторых портах в
целях увеличения рабочего периода предусматривают зимнюю или
преднавигационную загрузку судов. Для этого случая за отметку НСУ могут
приниматься соответствующие зимние или преднавигационные уровни.
В соответствии с Нормами технологического проектирования проектная
навигационная глубина акватории порта определяется суммой следующих
показателей: Т — грузовая осадка расчетного судна (плота); навигационный
запас под днищем; запас глубины на дифферент судна; запас глубины на
волнение; запас глубины на заносимость.
Расчетные уровни воды и глубины в морских портах.
Расчетные уровни воды портовых акваторий и подходных каналов для
приливных и безливных морей назначаются на основе графика многолетних
наблюдений за ходом колебаний фактических уровней. В зависимости от
интенсивности судооборота глубоко сидящих судов за расчетный принимается
уровень с обеспеченностью за навигацию от 98 до 99.5%. Для устьевых портов
или для различных участков устьевого канала учитывается поверхностный уклон
реки. В портах, расположенных на приливных морях, при малом судообороте
иногда за расчетный принимают уровень меньшей обеспеченности.
Проектные глубины в морском порту определяются по той же методике,
что и для речных портов. Отличие заключается в том, что для различных
частей акватории морского порта (канал, маневровый рейд и причалы)
принимаются разные глубины.
Навигационный запас глубины для морских портов сильно зависит от
размеров судов. Так, для судов длиной 85 м и меньше 0.3—0.5 м (меньшая
величина — для илистых грунтов дна и большая — для скальных), а при длине
судов 250 м этот запас будет уже равен 1.4—1.6 м.
Запас глубины на дифферент судна при движении определяется в
зависимости от скорости движения судна. Запас на дифферент судна следует
учитывать только при определении глубины подходного канала. На маневровой
акватории, где судно идет малым ходом (или разворачивается буксирами), и у
причалов этот запас не учитывается.
Запас на волну учитывается дифференцированно: для подходного канала и
открытого рейда принимается максимальная расчетная высота волны; для
закрытой акватории (маневрового рейда) подставляется максимальная высота
волны, полученная расчетом дифракции волн через ворота порта; у причалов
этот запас, как правило, не учитывается.
Запас глубины на отложение наносов определяется в зависимости от
ожидаемой заносимости на том или ином участке акватории порта. Величина его
так же, как и для речных портов, назначается не менее 0.4 м (но и не более
1.0 м) с учетом периода между ремонтным дноуглублением.
Если для определения глубины подходного канала принимается осадка
наибольшего расчетного судна, то у причалов учитывается осадка конкретных
судов. Служебные причалы для портового флота делаются с глубинами 5.0—6.5
м. При окончательном назначении глубин у причалов следует иметь в виду, что
увеличение глубины после постройки причала невозможно без сложной его
реконструкции и поэтому выбор расчетных судов необходимо делать с учетом
перспективного пополнения флота новыми судами.
Расчетные уровни воды и отметка портовой территории.
Выбор отметки территории порта зависит как от требований,
предъявляемых работой самого порта, так и от местных условий. В первую
очередь отметка территории зависит от режима навигационных уровней воды, но
имеют значение и уровни ледохода, и топография берега.
Для нормальной работы порта необходимо прежде всего, чтобы в течение
навигации, при самых высоких расчетных уровням в паводки или при попусках
из водохранилищ, территория порта не затоплялась. Это необходимо и для
бесперебойной работы перегрузочного оборудования, и для нормального
функционирования подземных коммуникаций, и для сохранности грузов.
В речных портах, расположенных на свободных реках, отметку территории
назначают на уровне пика половодья с расчетной вероятностью превышения
уровня воды для портов I категории — 1%, II и III категорий — 5%, IV
категории и пристаней — 10%.
В морских портах отметка территории назначается исходя из двух норм —
основной и поверочной. Основная норма устанавливает возвышение кордона,
обеспечивающее удобство производства перегрузочных операций, работу
сухопутного транспорта и нормальную работу подземных коммуникаций.
Поверочная норма устанавливает возвышение кордона, обеспечивающее
незатопляемость территории причалов. Отметка территории принимается по
наибольшему из двух значений.
Для грузовых и пассажирских причалов местного сообщения, а также для
причалов служебно-вспомогательных судов основная норма снижается до 1.0 м.
Для причалов, которые могут быть подвержены воздействию волн высотой
более 0.5 м, возвышение кордона должно быть достаточным, чтобы
гарантировать от захлестывания воды на территорию, а для свайных сооружений
эстакадного типа — от ударов волн о ростверк снизу.
3.5. РАЗМЕРЫ СКЛАДОВ
Различие режима работы водного и сухопутного транспорта и, в
особенности, различие в грузовместимости судов и сухопутных транспортных
единиц вынуждают к тому, что, несмотря на все видимые преимущества “прямого
варианта”, значительная часть грузов проходит через склад. При этом роль
склада не ограничивается лишь временным хранением грузов. На
специализированных складах, в зависимости от рода груза и характера
перевозок, производится сортировка грузов и подбор партий определенного
сорта, упаковка, просушка (зерно), взвешивание и другие операции.
По характеру работы склады порта можно подразделить на транзитные
(буферные) и базисные.
Транзитные склады служат для краткосрочного хранения грузов с целью
компенсации неравномерности работы водного и сухопутного транспорта. Сроки
хранения штучных грузов в складах
ограничиваются в зависимости от рода груза 2—10 сутками на речном
транспорте и 6—18 сутками на морском. Располагаются такие склады в
непосредственной близости от кордона.
Базисные склады служат для накопления и длительного хранения грузов.
Многие речные и морские конечные порты, получая грузы в течение навигации,
обеспечивают их доставку сухопутным транспортом круглогодично. Иногда,
наоборот, в портах отправления грузы накапливают в межнавигационный период.
В морских портах, особенно при экспортных перевозках, необходимость подбора
крупных партий односортных грузов или уменьшения сезонной неравномерности
поступления отдельных видов груза, а иногда и коммерческие соображения
могут служить причиной устройства базисных складов. Сроки хранения грузов
на базисных складах могут достигать нескольких месяцев.
Склады бывают открытые, в виде специальных площадок для грузов,
допускающих хранение под открытым небом (песок, гравий, руда, уголь,
круглый лес и др.), и закрытые — для некоторых видов штучных грузов,
цемента, апатита, зерна и других грузов, хранение которых под открытым
небом недопустимо. При этом крытые склады делают общего назначения или для
хранения какого-либо одного груза (зернохранилища, холодильники, склады для
пылевидных грузов и т. д.).
Чем короче путь прохождения груза на территории порта, тем меньше
себестоимость его обработки. Поэтому для большинства грузов, исключая лишь
грузы, требующие специально оборудованных хранилищ, стремятся склады
разместить вдоль всей причальной линии.
Полезная высота склада (от пола до несущих конструкций) принимается
равной 6.0 м.
За последние годы в целях ликвидации промежуточных внутренних опор
разработаны типовые проекты однопролетных складов шириной 48 и 60 м. Длина
склада должна быть пропорциональна шагу наружных опор, обычно равному 12 м.
Полученные при расчете габариты складов уточняются в соответствии с этими
данными. Если расчетная ширина крытого склада окажется больше 60 м, то
устраивается многоэтажный склад; в отечественной практике число этажей
складов доходит до четырех (высота верхних этажей уменьшается до 4.5 м).
Размеры склада для нефтегрузов зависят от числа баков, в которых они
хранятся, и их размеров. Если нет данных о размерах баков, то
ориентировочный расчет может быть сделан исходя из следующих соображений.
Задаются радиусом бака—20 м и, считая высоту равной радиусу, определяют
число баков. Площадь склада нефтегрузов определится исходя из необходимости
обеспечить противопожарные разрывы между отдельными баками, равные двум-
трем диаметрам бака, и обязательной обваловать каждого из них. Места
погрузки и выгрузки следует удалять от территории склада не менее чем на
100 м.
3.6. ЧИСЛО ПРИКОРДОННЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ
Для случаев размещения перегрузочных путей и складов в виде
непрерывной линии вдоль всего причального фронта (см. рис. 49 и 50) их
количество определяется исходя из следующих соображений.
Число прикордонных путей рассчитывается на долю суточного
грузооборота, обрабатываемого по прямому варианту. Учитывая, что для
установки вагонов необходимо устраивать разрывы между вагонами в
промежутках между причалами, где обычно размещаются съезды с одного пути на
другой, полезная длина путей на причалах принимается равной 0.8 от общей.
Тогда количество путей, необходимых для установки расчетного числа
вагонов, будет равно
Если пути проходят последовательно через несколько причалов, то для
обеспечения независимой смены вагонов на причале добавляется дополнительно
один обгонный путь. Ранее указывалось на высокую эффективность переработки
грузов по прямому варианту с одного вида транспорта на другой, минуя склад.
Поэтому желательно с целью предоставления такой “резервной” возможности,
независимо от проектируемого коэффициента прохождения грузов через склад
проверить максимальную пропускную способность прикордонных путей.
4. ПЛАН ПОРТА И ЕГО УСТРОЙСТВО
4.1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ПОРТОВ
Под планом порта понимают общее расположение отдельных его частей,
рационально скомпонованных в одно целое. Размещение отдельных элементов
порта должно способствовать наилучшему выполнению ими своих функциональных
заданий, в осуществлении общей работы порта как транспортного узла.
Проектирование порта должно вестись не только на заданный грузооборот, но и
с учетом дальнейшей перспективы развития. В 70-е. годы время для ряда
крупных портов СССР были составлены генеральные схемы возможного развития
на 2000 г., и проектирование развития на ближайшие годы рассматривалось как
этап строительства общей перспективной схемы порта. Такой подход к
проектированию порта, возможный только при социалистической плановой
системе хозяйства, давал возможность гармоничного (и экономичного) развития
всех элементов порта по мере увеличения грузооборота. В то же время
преобладание военно-политических и других неэкономических факторов при
выборе того или иного решения приводило к неэффективному и убыточному
использованию капитальных вложений. Так например трассировка
соединительного канала "Прорва" через дельту р. Дунай не учитывала динамику
дельты, наблюдаемую в течении более 100 лет. Что вызывало необходимость в
значительных регулярных ремонтных дноуглублениях. То же можно сказать и об
островном нефтетерминале в порту "Южный".
Стихийное развитие плана порта, характерное для недавнего
исторического прошлого, привело к тому, что отдельные районы портов,
обслуживание которых железнодорожным транспортом оказалось технически
невозможным, стали отмирать. Акватории многих морских портов (например,
Ждановский, Потийский и Одесский порты) в своем развитии поглощали прежние
участки и в современном виде оказываются разделенными «внутренними»
оградительными сооружениями, создающими неудобства для судоходства. Нередко
старые районы портов оказывались со временем настолько зажатыми городскими
кварталами и промышленными предприятиями и настолько неудобными для
обслуживания сухопутным транспортом, что приходилось покидать их, создавая
новые районы, иногда значительно удаленные от старого порта. Все это
относится главным образом к морским отечественным портам. Речные порты в
значительной степени избежали этой участи только потому, что их развитие
происходило уже после революции, хотя и здесь есть примеры портов с
недостаточно развитой территорией, что снижает их пропускную способность.
В капиталистических странах конкуренция и периодические кризисы
являлись дополнительными факторами, приводившими к диспропорции развития
отдельных районов порта и даже целых портов. С обострением конкуренции в
период общего кризиса капиталистической системы эта диспропорция между
техническими возможностями портов и фактическим грузооборотом выступила
особенно резко: многие порты работают со значительной недогрузкой, большие
капитальные вложения в их строительство и оборудование оказались
омертвленными.
Принципиальное различие между современными отечественными портами и
портами капиталистических стран проявляется в районировании портов. Вместо
бессистемной организации грузовых районов капиталистических портов, когда
одни и те же грузы перегружаются в нескольких, разбросанных по всему порту
районах, принадлежащих разным владельцам, в портах Советского Союза для
каждой категории грузов выделяется отдельный район, в котором
сосредоточиваются все грузы данной категории, проходящие через порт. Это
создает благоприятные условия для применения мощных специализированных
перегрузочных машин и складов.
4.2. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПЛАНУ ПОРТА И ЕГО ЭЛЕМЕНТАМ
Любой порт, независимо от его расположения, должен соответствовать
определенным требованиям, без удовлетворения которых оказывается
затруднительным эффективное выполнение основной задачи — быстрой,
безопасной и экономичной передачи грузов с одного вида транспорта на
другой.
К генеральному плану порта предъявляются следующие общие требования:
1. Подходы к порту с воды должны быть безопасны и доступны в течение
всей навигации. Отдельные части порта должны быть так расположены, чтобы
суда могли свободно маневрировать на акватории и легко подходить к
причалам, не мешая друг другу как при маневрах, так и при стоянке.
2. Подъездные пути с суши — железнодорожные и автомобильные — должны
быть удобны, и по возможности иметь меньшее число взаимных пересечений, в
особенности пересечений с водными путями. В связи с повышением
интенсивности переработки грузов и внедрением прямого варианта должна быть
обеспечена возможность непрерывной подачи автомобилей и железнодорожных
составов непосредственно на причалы. Для этого порт должен располагать
развитыми железнодорожными парками и соединительными путями и иметь
резервные площадки для стоянки автомобилей.
3. Должны быть развиты инженерные коммуникации, обеспечивающие
бесперебойную работу оборудования и обслуживание судов, обрабатываемых у
причалов.
4. Компактное расположение на причалах перегрузочных, складских и
дорожных устройств, обеспечивающее наикратчайший путь от одного вида
транспорта к другому.
5. Правильное районирование порта по видам грузов, удовлетворяющее
требованиям санитарных и противопожарных норм.
6. Порт должен иметь хорошо развитую территорию, на которой должно
быть удобно размещено все необходимое для комплексного обслуживания флота:
базы снабжения продовольствием, бункеровочные базы, здания и сооружения для
отдыха и обслуживания рабочих порта и экипажей судов.
7. Обеспечение возможности перспективного развития за пределами
расчетного срока без нарушения эксплуатационного режима действующего порта.
Эти основные требования следует дополнить еще одним — необходимостью
правильного сочетания порта и города.
Порты и города неразрывно связаны между собой. Более того, постройка
крупного порта неизбежно вызывает к жизни и строительство сопряженного с
ним жилого массива, который быстро перерастает в город; существует и
обратная закономерность. Вместе с тем при стихийном развитии порта и города
создается известная конкуренция между ними. Порт в своем развитии стремится
занять все новые и новые участки побережья, оттесняя город от воды. В свою
очередь город стремится сохранить выходы к воде для устройства парадных
набережных, спортивных сооружений и пляжей. В условиях частной
собственности и отсутствия перспективного планирования в этой неравной
борьбе побеждают, как правило, порты. Города оказываются отрезанными от
воды с вкраплением в жилые районы пылящих и отравляющих атмосферу районов
порта; при этом жилые кварталы города пересекаются шумными магистралями
железнодорожных и автомобильных подъездов к портовым районам. Правда, и
порты в этом случае бывают настолько зажаты городскими кварталами, что не
имеют достаточной территории для размещения складов и вспомогательных
служб. Так развивались многие порты капиталистических стран; так
развивались, например, в дореволюционное время Астраханский и Феодосийский
порты. Даже в столичном Петрограде речные причалы были размещены в десятках
пунктов по берегам каналов и рек среди жилых кварталов.
Современные принципы отечественного портостроения предусматривают
гармоническое сочетание интересов порта и города:
основные грузовые районы порта выносятся за городскую черту, а
основные участки берега, примыкающие к городским кварталам, отдаются для
устройства парадных набережных, парков, спортивных и бальнеологических зон.
Речные порты с годовым грузооборотом до 500 тыс. т располагаются, как
правило, компактно, на одном берегу реки, а по отношению к населенному
пункту — отдельно от него и ниже по течению реки. Встречаются две формы
плана речного порта: русловая — при высоком береге, большой амплитуде
сезонных колебаний уровня и значительной ширине реки и ковшовая — при
низменном береге, малой амплитуде уровня и небольшой ширине реки. Между
портом и городом предусматривается устройство зеленой защитной зоны.
Развитие порта предполагается вниз по течению; города — в противоположную
сторону. При необходимости, в пределах городской черты устраиваются
пассажирские причалы. При такой схеме удается избежать обрастания порта
городскими кварталами, как это наблюдается в западноевропейских речных
портах. В более крупных портах, сочетающихся обычно и с крупными городами,
основные грузовые районы также выносятся за пределы города. Однако в
городской черте, у территории промышленных предприятий, устраиваются
специализированные причалы, обслуживающие эти предприятия. Пассажирские
районы размещаются в пределах городской территория или выносятся за город
при условии хорошего сухопутного сообщения.
Порты верхних бьефах водохранилищ и морские порты ввиду необходимости
искусственной защиты акватории дорогостоящими оградительными сооружениями
имеют компактную форму. И здесь соблюдается тот же принцип — отделение
порта от жилых кварталов города при тесном контакте порта с промышленными
районами и обеспечение возможности независимого планомерного - развития
всех элементов комплекса.
Создание удобств для населения возможно и необходимо при
реконструкции старых уже сложившихся комплексов город — порт. Характерным
примером является Санкт-Петербург. Речной порт Санкт-Петербурга ранее
состоял из многочисленных причалов, разбросанных по всему городу. Суда
разгружались в основном плавучими кранами, набережные загромождались
штабелями груза, расположенными почти под окнами жилых домов. За последние
годы создано несколько хорошо механизированных районов. При этом район
штучных грузов остался в центральной части города, а район навалочных
грузов вынесен на окраину. Разобраны старые склады Калашниковского района,
построена гранитная парадная набережная. Лишь у некоторых крупных
предприятий оставлены в пределах города специализированные причалы; все
остальные ликвидированы. Такая реконструкция речного порта оказалась в
конечном итоге полезной не только городскому населению, но и самому порту,
так как сосредоточение грузов в определенных районах позволило применить
передовую технику, обеспечившую и высокую пропускную способность причалов,
и экономичность переработки грузов.
4.3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЙОНИРОВАНИЯ ПОРТОВ
Проектирование плана речного порта как нового, так и развития
существующего следует начинать с районирования, которое является одним из
наиболее важных моментов при составлении проекта порта. От принятого
решения по районированию во многих случаях зависит общее внутреннее
устройство порта, план вновь создаваемого или развиваемого порта, удобство
и качество его эксплуатационной работы.
Для наиболее эффективного решения районирования порта в техническом
проекте разрабатываются два, а иногда и несколько вариантов размещения
районов порта, которые затем сопоставляются по их технико-экономическим и
эксплуатационным показателям; при этом учитываются размер капиталовложений,
удобство подходов с воды и суши, резервы дальнейшего развития каждого
района, надлежащее сочетание порта с прилегающим населенным и промышленным
центром, удаление районов с пылящими и огнеопасными грузами, удобное
расположение пассажирских районов, целесообразное взаимное размещение
районов различных специальных грузов и т. д.
Так как в каждом отдельном случае районирование порта получает
специфический местный характер, зависящий от особенностей конфигурации реки
в плане и топографии прибрежной полосы, характера ветров, расположения
населенного и промышленного пунктов в районе проектируемого порта, трассы
железнодорожных подходов к этим пунктам, выработать конкретные правила
айонирования не представляется возможным, а могут быть изложены лишь общие
принципы.
Грузы местного потребления, прибывающие на причалы общего пользования
на грузопассажирских судах, размещаются обыкновенно в городской зоне в
возможной близости к потребителям, чтобы избежать транспортных пробегов
внутри города и облегчить эксплуатацию грузопассажирских судов,
одновременно обслуживающих пассажирское движение на специальных
пассажирских причалах. Последние, как правило, располагаются в центральном
городском районе, как это предусматривается часто самой планировкой
городских кварталов и городского транспорта, поблизости от пассажирских
причалов.
Специальные участки в районе пассажирских причалов должны быть
отведены для местных и пригородных линий. Особое место вблизи селитебных
районов города должно быть отведено для приема судов с
сельскохозяйственными продовольственными грузами. Грузы местного
потребления, прибывающие в адрес промышленных предприятий и
|
