Меню

Минимальная глубина реки для судоходства

Характеристика внутренних водных путей

Россия — единственная страна в мире, где для целей судоходства используется более 100 тыс. км внутренних водных путей, в том числе свыше 16 тыс. км искусственных водных путей с более чем 700 гидротехническими сооружениями.

Отметим, что все водные коммуникации мира, представленные реками, озерами, судоходными каналами, имеют общую протяженность 500 — 550 т. км. Причем их протяженность в зарубежной Европе 35 тыс. км, в США — 42 тыс.км, а в России лишь протяженность водных путей с гарантированными га­баритами пути составляет 42 тыс. км, а с освещаемой и светоотражаемой обстановкой — более 25 тыс. км.

В поддержании внутренних водных путей занято более 3000 единиц технического и обслуживающего флота.

Создана Единая глубоководная система европейской час­ти России, имеющая протяженность 6,5 тыс. км и га­рантированную глубину 4 м. Это уникальный транспортный путь, в состав которого входят: Беломорско-Балтийский канал, канал имени Москвы, Волго-Донской судоходный канал и Волго-Балтийский водный путь, а также реки Волга, Кама, Дон; Белое, Онежское и Ла­дожское озера. Внутренние водные пути Единой глубоководной системы отнесены к самым высоким классам по европейской классификации, а по габари­там пути превосходят большинство внутренних водных путей Европы.

ЕГС соединила Урал, Поволжье и центр России с пятью морями: Черным, Азовским, Каспийским, Балтийским и Белым. Создание внутриконтинентальной системы глубоководных путей стимулировало строительство судов смешанного «река-море» плавания.

Сибирские речные артерии вместе с Северным морским путем об­разуют воднотранспортную систему Российской Арктики. Речные пути по Оби, Енисею и Лене связывают арктические регионы с Транссибир­ской магистралью и БАМом. Ежегодный объем завоза грузов в эти реги­оны составляет 20-22 млн тонн

Внутренние водные пути с расположенными на них гидротехническими сооружениями являются не только транспортными артериями. Они играют важнейшую роль в решении таких задач, как водоснабжение, вы­работка электроэнергии, орошение, поддержание экологического равновесия.

Особенностью внутренних водных путей является то, что они не всегда совпадают с направлением основных грузопотоков. Наиболее харак­терно это для водных путей Сибири, где реки текут пре­имущественно в меридианном направлении, в то вре­мя как основные грузопотоки идут в широтном направлении.

Большинство внутренних водных путей имеет незначи­тельный уклон водной поверхности (особенно в средней и нижней частях), что создает спокойное течение воды и благоприятные условия для развития судоходства.

В водном режиме большинства рек выделяется полово­дье, летняя и зимняя межень и паводковый (от дождей) осенний период.

Из-за неравномерного распределения стока в течение года водоносность рек и, следовательно, уровень, глу­бина, скорость течения постоянно меняются.

В меженный период колебания уровней не столь заметны, но в период весеннего половодья они достигают 8-15 м, при этом пойма затопляется на десятки километров.

Практически все равнинные реки России замерзают. Продолжительность ледостава, зависящая от климати­ческих особенностей, географической широты местно­сти варьируется от 3 до 8 меся­цев, ограничивая судоходство.

Внутренние водные пути — основа речного транспорта, водные пространства, используемые для судоходства и сплава леса. Они подразделяются на естественные (внутренние моря, озера и реки) и искусственные (шлюзованные реки, судоходные каналы, искусственные моря, водохранилища).

На внутренних водных путях движение судов происходит не по всей их ширине, а только по той части водного пространства, которая подгото­влена для судоходства и обозначена на водной поверхности специальными знаками навигационного ограждения. Эту часть водного пространства на­зывают судовым ходом (фарватером судового хода). Глубина, ширина и радиус кривизны судового хода определяют судоходные условия пути и носят название габаритных размеров.

Увеличение глубины, ширины и радиуса закругления судового хода повышает пропускную способность внутренних водных путей, позволяет ис­пользовать на перевозках крупногабаритные суда и составы, формировать большегрузные плоты и проходить их на высоких скоростях.

Габаритные размеры судового хода на одном и том же водном пути меняются с изменением высоты стояния уровней воды. Минимальные глу­бина, ширина и радиус закругления судового хода гарантируются при про­ектном уровне. При уровнях воды, отличающихся от проектного, устанавливаются дифференцированные глубины, которые поддерживаются на водных путях определённый период времени.

Уровень воды, относительно к которому устанавливают гарантирован­ные и дифференцированные габаритные размеры пути, называют проект­ным.

Проектный уровень устанавливается на длительный срок и изменя­ется только при значительном росте перевозок.

В зависимости от интенсивности на них судоходства и требований, предъявляемых к составу и качеству навигационного ограждения. Пути делятся на 5 групп:

I группа — пути с интенсивным судоходством или сплавом леса в плотах, по которым в обоих направлениях проходит 30 и более судовых или 5 и более плотовых составов;

II группа — водные пути, по которым в обоих направлениях проходит до 30 судовых составов или 5 плотовых составов в сутки;

III группа — водные пути, по которым в сутки в обоих направлениях проходит до 5 судовых составов и где нет регулярного сплава леса в пло­тах;

IV группа — водные пути, где интенсивность перевозок невелика, но в ночное время регулярно проходит 1-2 судна;

V группа — водные пути, где судоходство нерегулярно и осуществля­ется только в светлое время суток .

В зависимости от гарантированной глубины судового хода внутрен­ние водные пути делятся на семь классов:

I — сверхмагистральные — 3,2 м и выше;

II — магистральные — 2,5 м до 3,2 м;

III — магистральные — 1,9 м до 2,5 м;

IV — магистральные — 1,5 м до 1,9 м;

V — местного значения — 1,1 м до 1,5 м;

VI — местного значения — 0,7 м до 1,1 м;

VII — местного значения — 0,5 м до 0,7 м.

Ширина и радиус закругления судового хода устанавливаются соот­ветственно для внутренних водных путей I класса — 85 — 100 и 600 — 1000 м, II и III классов — 70 — 75 и 350 — 600 м, IV и V классов 40 — 50 и 200 — 300 м, для VI и VII классов — 14 — 20 и 90 — 120 м.

Максимальная густота движения на 1 км пути ориентировочно долж­на соответствовать на сверхмагистралях — 500 — 16000 тыс. г км, на магист­ралях — 150 — 2500 тыс. т км, на путях местного значения V класса — 50 -500 тыс. т км и на путях местного значения VI и VII классов — менее 100 тыс.т км.

Внутренние водные пути подразделяются также на виды сообщений: федеральные — главнейшие сверхмагистрали; межрайонные — обеспечива­ющие транспортные связи между крупными экономическими регионами; внутрирайонные — пути местного значения, обеспечивающие перевозки на коротких расстояниях внутри экономических районов; подъездные пути — малые реки, позволяющие выходить судам на пути высшего класса.

В зависимости от ветро-волнового режима все судоходные внутрен­ние водные пути (реки, водохранилища, озёра и каналы) разделены на 4 разряда: «М», «О», «Р» и «Л». В основу этого деления положены макси­мальная высота и длина волны, повторяющиеся в течение навигационного периода не более 4%.

Если высота волны достигает 3 м и длину 40 м, водный путь относи­тся к разряду «М»; соответственно 2 и 20 м — к разряду »0»; 1,2 и 12 м — к разряду «Р»; все остальные водные пути, не вошедшие в разряд «Р», от­несены к разряду «Л».

Для осуществления судоходства на свободных реках необходимо:

— на всём протяжении судоходной части пути иметь достаточные габариты по глубине, ширине и радиусу кривизны;

— скорости течения не должны превышать предельно допустимой величины для взводного судоходства, т.е. движения судов и составов вверх по течению;

— русло реки в пределах полосы судового хода должно быть очище­но от препятствий, опасных для прохождения судов.

Классификация судоходных внутренних водных путей приведена ниже.

Классификация судоходных путей

Категории и разряды К л а с с Глубина судового хода, м Эксплуатируемые типы судов Максима­льная ши­рина бук­сируемых плотов, м
Гаранти­рованная Средне-навига­ционная Грузовые грузоподъ­ёмностью Пассажи­рские
Сверх-магист-рали I Более 2,6 Более 3,0 12 000 Четырёх-палубные Более 100
Магистрали: I разряда II разряда II III 1,6-. 2,6 1,1 -. 2,0 2,41. 3,0 1,66. 2,40 Трёхпалуб­ные Двухпалуб­ные
Пути местн. значения: I разряда II разряда IV V 0,8. 1,40 0,6. 1,10 1,36. 1,65 1,01. 1,35 Двухпалуб­ные Полутора-палубные
Малые реки VI 0,45- 0,8 0,75. 1,00 Катера
То же VII Менее 0,6 Менее 0,75 То же

На внутренних водных путях для обеспечения судоходства существуют различные гидротехнические сооружения — каналы, плотины, шлюзы, транспортные судоподъемники.

Канал судоходный— искусственное русло правильной формы, устроенное обычно в отрытой выемке, обеспечивающее судоходство по данному направлению, где ранее оно не осуществлялось либо вообще, либо для судов необходимых габаритов. Каналы по виду делятся на соединительные, обходные и подходные.

Соединительные каналы строят между судоходными реками, озерами и морями. Например, Волго-Донской канал соединяет реки Волгу и Дон; Беломоро-Балтийский канал соединяет Белое море с Балтийским через Онежское, Ладожское озера, реки Свирь и Неву.

Обходные каналы служат для обхода препятствий (порогов, водопа­дов, озер с тяжелым ветровым режимом, длинных извилин русла и т. п.) на основном водном пути. Например, каналы в обход Ладожского и Онежского озер.

Подходные каналы строят для подхода судов к предприятиям или населенным пунктам.

По типу судоходные каналы делятся на открытые и шлюзованные. Первые возводят при соединении водных путей, имеющих одинаковые уровни воды, вторые — при соединении участков, имеющих различные уровни воды, с помощью шлюзов, судоподъемников или промежуточ­ных водохранилищ.

Наиболее крупными судоходными каналами на внутренних водных путях России сегодня являются:

Беломоро-Балтийский канал (включен в ЕГС) соединяет Белое и Балтийское моря. Введен в эксплуатацию в 1933 г. Общая длина 227 км, из них 37 км — искусственные водные пути. В состав канала входят 19 шлюзов.

Волго-Балтийский водный путь (включен в ЕГС) соединяет бассейн Волги с Балтийским морем. В состав Волго-Балтийского водного пути входят: Волго-Балтийский канал (в эксплуатации с 1964 г.), Онежское озеро, р. Свирь с двумя гидроузлами, Ладожское озеро и р. Нева. Общая протяженность пути — 1100 км.

Волго-Донской канал (включен в ЕГС) соединяет Волгу и Дон в мес­те их наибольшего сближения. Длина канала 101 км. В эксплуатации с 1952 г., имеет 13 шлюзов.

Канал им. Москвы (включен в ЕГС) соединяет р. Москву с р. Волгой. В эксплуатации с 1937 г. Общая длина- 126 км. На протяжении канала имеется 8 водохранилищ и 10 шлюзов.

Читайте также:  Спутниковая карта угрюм река

Плотина судоходная — искусственное гидротехническое сооруже­ние, предназначенное для регулирования уровня воды в водоеме и про­пуска паводка.

Шлюз судоходный — сооружение, состоящее из одной или несколь­ких камер и предназначенное для преодоления судами на плаву напора, образующегося в реке или канале между верхним и нижним уровнями. Перемещение судна от уровня одной камеры до уровня другой осуще­ствляется за счет выравнивания в них уровня воды.

Судоподъемник транспортный — сооружение, предназначен­ное для перемещения судна в камере на плаву или без камеры насухо от одного уровня до другого с использованием механических уст­ройств.

Судоподъемники подразделяются на вертикальные и наклонные.

Для указания направления, границ и габаритов судовых ходов, ограждения препятствий и гидротехнических сооружений существует совокупность специальных знаков и сигналов обеспечивающих безопасное движение судов в течение навигации.

Навигационные знаки

В зависимости от водного пути подразделя­ются на речные, канальные, озерные и водохранилищные, по месту рас­положения — на береговые и плавучие.

К плавучим навигационным знакам относятся буи, бакены и вехи. Буй — металлический или пластиковый поплавок с надстройкой, обору­дованный сигнальным фонарем. Удерживается в заданном месте яко­рем. Буи, огораживающие левую кромку судового хода, имеют белую окраску, а буи правой кромки — красную. В ночное время сигнальные фонари буев правой стороны имеют красные сигнальные огни, а ле­вой — зеленые или белые.

К береговым навигационным знакам относятся створные знаки, ориентиры и мостовые знаки.

Ось судового хода обозначается створными знаками. Если знак дол­жен наблюдаться с нескольких направлений, то сигнальную фигуру вы­полняют объемной. Высота береговых знаков и их размеры зависят от длины створной линии. На реках при дальности действия 1,5—2,5 км квадратный щит имеет размеры 60×60 см или 120×120 см при высоте знака 3-8 м. На водохранилищах при дальности действия 10 км прямо­угольный щит имеет размеры 600×800 см при общей высоте 9-15 м.

Сигнальные огни на знаках различают по цвету, форме и характе­ру горения. Используют следующие цвета: белый, красный, зеленый а желтый. Огни по характеру горения разделяются на постоянные, затмевающиеся, проблесковые, двухпроблесковые, частопроблесковые и др.

РЕЧНЫЕ СУДА

КАТЕГОРИИ РЕЧНЫХ СУДОВ

Речное судно — плавучее средство, специально предназначенное для перевозки людей, грузов или выполнения иных работ на воде.

Самоходное судно — судно, приводимое в движение силовой установкой.

Несамоходное судно — судно, не имеющее механической установки самостоятельного движения.

Скоростное судно — любое самоходное судно, способное развивать скорость 35 км/ч и более.

Маломерное судно — судно, длина которого менее семи метров, а гребное независимо от размера.

Парусное судно — любое судно под парусом, в том числе с механическим двигателем, при условии, что последний не используют.

Плот — плавсредство, состоящее из бревен, труб и других предме­тов, соединенных между собой, и предназначенное для транспортиров­ки по воде.

Буксирный состав — одно или несколько соединенных между собой судов, плотов и других плавсредств, буксируемых на тросе, включая судно, занятое буксировкой.

Толкаемый состав — одно или несколько судов, соединенных между собой, включая судно, занятое толканием.

Судно на ходу — любое судно, если оно не стоит на якоре, не отшвар­товано к берегу, причалу и не стоит на мели.

По мощности силовой установки суда речного транспорта подраз­деляют на шесть групп:

•маломерные суда — менее 55 кВт (менее 75 л. с.)

суда первой группы — от 110 до 330 кВт (150-450 л. с.)

суда второй группы — от 331 до 550 кВт (451-750 л. с.)

суда третьей группы — от 551 до 850 кВт (751-1150 л. с.)

суда четвертой группы — от 851 до 1620 кВт (1151-2200 л. с.)

суда пятой группы — 1621 кВт и более (2201 л. с. и более).

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЧНЫХ СУДОВ

По назначению речные суда подразделяются на:

транспортные;

• служебно-вспомогательные;

• суда технического флота;

• промысловые;

• суда специального назначения.

К транспортным судам относятся:

грузопассажирские;

• пассажирские;

• буксиры и толкачи.

Транспортные суда по роду перевозимого груза подразделяют на:

сухогрузные;

• комбинированные (сухогрузно-наливные).

Сухогрузные, в свою очередь, подразделяются на:

универсальные.

комбинированные;

• специализированные.

К специализированным судам относят:

контейнеровозы;

• автомобилевозы;

• суда для перевозки песка;

• суда для перевозки тяжеловесных грузов.

нефтерудовозы;

• сухогрузоналивные;

• баржи-площадки.

Большинство наливных судов предназначены для перевозки светлых и темных нефтепродуктов и сырой нефти.

К пассажирским судам относятся:

туристические (для перевозки туристов на большое расстояние);

• пассажирские;

• экскурсионные.

Пассажировместимость таких судов до 400 человек (спальных ест), длина до 135 м, скорость до 30 км/ч.

К судам технического флота относятся суда, предназначенные для технического обслуживания судов, портового хозяйства и водных путей:

• земснаряды; •землесосы;

• суда для очистки акватории.

Служебно-вспомогательные суда предназначены для материально-технического обеспечения флота и служб, организующих его эксплуа­тацию. К этим судам относятся:

бункеровщики;

• плавмастерские;

• плавмагазины;

• портовые и рейсовые буксиры и толкачи; •разъездные суда.

К судам специального назначения относят:

научно-исследовательские;

• учебно-производственные.

По архитектурно-конструктивным особенностям суда различаются в зависимости от:

числа корпусовна одно- и двухкорпусные;

• числа палуб — на одно-, двух- и трехпалубные;

конструктивного типана трюмные, бункерные, площадочные;

типа энергетической установки — на теплоходы с двигателем внутреннего сгорания и дизель-электроходы;

типа движителя — с открытым гребным винтом, с водометным

движителем, с гребными колесами;

• режима движения — водоизмещающие суда, суда с динамическими принципами поддержания (суда на воздушной подушке, подводных крыльях, глиссирующие суда);

способа движения

на самоходные или несамоходные.

Значительную долю перевозок осуществляют несамоходные су­да. Они имеют лучшие экономические показатели при перевозке мас­совых грузов (уголь, лес, руда, строительные материалы и др.). Неса­моходные суда перемещаются чаще всего методом толкания. Этот метод эффективнее буксирного (большая скорость, лучше маневрен­ность и др.).

Источник

Габариты водного пути

На внутренних водных путях движение судов допускается не по всей ширине водного пространства, а только по той части, которая подготовлена для судоходства и обозначена на местности специальными знаками – навигационным ограждением. Эту часть называют судовым ходом. Основные размеры судового хода – глубина hсх, ширина Всх и радиус закругления Rсх являются габаритами водного пути. Чем больше габаритные размеры судового хода, тем выше пропускная способность пути. Минимальные габариты, поддерживаемые при проектном уровне путевых работ, называются гарантированными габаритами судового хода. Их размеры устанавливаются на основании технико-экономических расчетов.

Для обеспечения безопасности плавания, габариты судового хода устанавливают таким образом, чтобы при прохождении наибольших судов, допущенных к плаванию по данному водному пути, обеспечивались минимальные запасы воды под днищем, запасы по ширине при расхождении и обгоне судов и необходимые радиусы закругления.

Глубина судового хода складывается из осадки судна hос и запаса воды под днищем Dh, определяемого согласно Правилам плавания

где: Dh = 0.10-0.20 м при hсх 3.0 м.

Ширина судового хода при одностороннем движении определяется как сумма ширины расчетного судна или состава и запаса ширины до кромки судового хода

При двустороннем движении ширина судового хода складывается из значений ширин расчетных судов низового и верхового направлений, запаса ширины до кромки судового хода и запаса между бортами судов при их расхождении

Схема определения минимальных габаритов пути приведена на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Схема определения минимальных габаритов

На участках со свальным течением и изгибах русла ширина судового хода увеличивается сверх указанных значений на величину, определяемую опытным путем.

Минимальный радиус кривизны судового хода устанавливается в соответствии с длиной расчетного судна.

При движении жестко учаленных составов это соотношение имеет вид

где: Lс – в данном случае длина состава, м.

В результате проведения путевых мероприятий на реках судоходные глубины могут быть увеличены. На ряде рек гарантированные габариты пути возросли в два и более раза по сравнению с их бытовым состоянием. Дальнейший рост судоходных глубин на свободных реках необходимо планировать с учетом двух аспектов: экономического и экологического.

Самые выгодные или оптимальные габариты судового хода для участка пути получили название экономически целесообразных. Для их определения при конкретном грузообороте на исследуемом участке реки рассматривается несколько вариантов гарантированных габаритов пути с различными значениями глубины hсх и ширины Bсх. Для каждого варианта подсчитываются капитальные вложения и эксплуатационные расходы по транспортному флоту и пути. По результатам вычислений строится график зависимости (рис. 5.11) приведенных затрат по флоту и пути от габаритов судового хода. С увеличением габаритов пути затраты по транспортному флоту снижаются, а затраты на содержание пути возрастают. В таком случае суммарная кривая приведенных затрат всегда будет иметь минимум, отвечающий экономически целесообразным габаритам пути.

Другой критерий, ограничивающий возможное увеличение размеров судового хода, определяется гидравлическими возможностями реки. Опыт проведения путевых работ показывает, что на ряде рек в результате чрезмерного переуглубления судового хода произошли необратимые изменения, связанные со снижением бытовых уровней воды. Это явление, получившее название просадки уровней, является неблагоприятным с точки

зрения охраны окружающей среды. Для предотвращения возможного снижения уровня воды от воздействия путевых мероприятий разработана специальная методика по определению гидравлически допустимых габаритов судового хода. Получаемые в результате таких вычислений значения hсх и Bсх являются предельными по экологическим соображениям. Здесь следует заметить, что в том и другом случаях речь идет об установлении предельных (или оптимальных) габаритах судового хода, поддерживаемых при низких меженных (проектных) уровнях воды. Гарантированные габариты пути назначаются с учетом этих данных и принятой обеспеченности проектного уровня путевых работ.

В связи с большими колебаниями уровней воды в реках в течение года, в период половодья на перекатах могут обеспечиваться значительно большие размеры судового хода, чем в межень. Это позволяет более эффективно использовать возможности транспортного флота. Для нормирования габаритов пути при уровнях, превышающих проектный, строится так называемая кривая дифференцированной гарантии глубин (рис. 5.12).

При ее построении используются сведения о минимальных глубинах на судоходном плесе за последние пять навигаций и соответствующие им данные об уровнях воды по опорному гидрологическому посту. Парные значения hсх(min)=f(H) наносятся на график и полученные точки за каждый год соединяются между собой ломаными линиями. Затем проводится верхняя огибающая, проходящая через точку с координатами (hсх(г), Нпр). По этой кривой может быть определена минимальная гарантированная глубина на судовом ходу при любом интересующем уровне воды. Аналогичным образом строится кривая дифгарантии ширин судового хода.

Читайте также:  Сколько рек впадает в амазонку

Для всех участков судоходных рек России ежегодно утверждается Программа гарантированных габаритов судовых ходов.

На ее основе в линейных подразделениях пути составляются производственно-оперативные планы путевых работ на навигацию.

Источник



Общие требования к водным путям и судоходным сооружениям

Лат. Caude – хвост. Завершающий раздел любой музыкальной пьесы, не входящий в основные части ее формы, то есть дополнение в пределах законченного сочинения. В фуге это заключительное построение, которое иногда появляется после заключительной каденции в главной тональности. Часто используется тематический материал на фоне тонического органного пункта (C-I, c-I, D-I и т.д.).

Лекция 2

Глава 2. РЕКИ СУДОХОДНЫЕ СВОБОДНЫЕ

Общие требования к водным путям и судоходным сооружениям

Основные вопросы темы:

· требования к водному пути,

· типы пе­рекатов,

· определение габаритов водного пути,

· требования к судоходным сооружениям,

· подготовка рек к судоходству.

Наличие свободного водного пути в каком-либо экономическом районе страны не является еще достаточным условием для того, чтобы открыть судоходство.

С целью рационального использования водо­ема в естественном состоянии в качестве транспортного пути для судоходства необходимо:

· учитывать требования, предъявляемые судоходством к водному пути;

· учитывать гидрологический режим реки;

· разработать и выполнить подготовительные мероприятия на реке к открытию судоходства.

На внутренних водных путях судоходство допускается не по всей ширине, а только в пределах судового хода. Судовым ходом называют участок водного пути определенной ширины, подготовленный для дви­жения по нему судов, плотов и обозначенный знаками судоходной об­становки. Судоходные условия любого водного пути (или сооружения) характеризуются прежде всего габаритами его судового хода. Поэто­му ряд требований предъявляют к элементам или габаритам судоход­ного хода. Судовые хода различают основные — на транзитных водных путях, подходные — к судоходным шлюзам, с транзита к портам, при­станям, судоремонтным пунктам и внутрипортовые (в пределах аквато­рии портов).

В зависимости от гарантированной глубины (0,45 — 3 и более метров) внутренние водные пути подразделяют на четыре кате­гории: сверхмагистральные, магистральные, пути местного значения и малых рек [10]. Различают наименьшие гарантированные судоходные глубины и глубины, используемые речным флотом в среднем за нави­гацию. Под наименьшими гарантированными глубинами водного пути нанимают такие, которые поддерживают путевыми работами или гидротехническими сооружениями в течение всей навигации при определен­ной заданной обеспеченности. В зависимости от категории водного пути обеспеченность принимают от 99 до 95%.

Судоходство может быть нарушено в маловодный период из-за недо­статка воды на транспортном пути или преждевременно прервано на межнавигационный период. Поэтому необходимо исследовать и учиты­вать гидрологический режим реки. На судоходные условия водного пути значительное влияние оказывают скорости течения. Течение во­ды может увеличить или замедлить скорость хода судов. Это влияние непосредственно отражается на мощности судовых двигателей. Дли­тельность навигации оказывает существенное влияние на грузооборот водного пути. Длительностью навигации считают период времени меж­ду концом весеннего ледохода и началом осеннего ледостава. Длительность навигации может быть увеличена за счет использования ле­докольного флота.

На реках и водоемах возводят различные сооружения, например мо­сты, препятствующие судоходству. Поэтому ряд требований предъявля­ют к подмостовым габаритам.

Для организации на реке судоходства необходимо разработать и выполнить ряд подготовительных работ, а именно: расчистить русло фарватера от препятствий (затонувших деревьев, бревен, судов, кам­ней), очистить берега и расставить знаки судоходной обстановки.

Следовательно, судоходством предъявляются следующие требо­вания к водному пути:

· достаточность глубины водного пути;

· достаточность радиуса закругления;

· наличие допустимых эксплуатационных скоростей течения;

· достаточная длительность навигации;

· обеспечение подмостовых габаритов.

Осуществление этих требований в практике строительства и экс­плуатации внутренних водных путей на равнинных реках связано с учетом постоянного изменения судоходных глубин в результате русло­вых процессов переформирования дна реки и образования перекатов. Продольный профиль дна равнинной реки имеет волнообразный вид: глубокие места (плесовые лощины) чередуются с мелкими участками (перекатами). Перекатом называют повышенную часть дна меженного русла реки, расположенную в поперечном направлении к динамической оси водного потока в виде вала наносов. Перекаты оказывает влияние прежде всего на выбор трассы судового хода и минимальной гаранти­рованной судоходной глубины. Они затрудняют движение речного транс­порта и обычно требуют производства путевых (дноуглубительных и выправителъных) работ с целью разработки судоходных прорезей.

Наблюдают различные типы перекатов в зависимости от развития руслового процесса реки, который определяется видом речного русла. Существуют три основных вида речных русел:

· извилистые (меандрические) однорукавные;

Характерными типами перекатов являются пере­кат-перевал (рис. 4, а), перекат с затонской частью (рис. 4, б), сложный и перекаты-россыпи. Каждый перекат состоит из верхней I и нижней 2 плесовой ложбины, вала 3 разделяющего ложбины, корыта 4, подвалья 5, верхнего 6 и нижнего 7 побочней (рис.4, в).

Рис.5. Положение свободной поверхности воды на участке речного пути в меженный и весенний периоды

На перекате-перевале линия наибольших глубин плавно переходит от одного берега к другому, плесовые лощины раздвинуты, затонская часть отсутствует. Такие перекаты встречаются как на извилистых реках, так и на реках с побочневым типом развития руслового про­цесса (с прямолинейными берегами). На перекатах с затонской частью оси изобат (линии равных глубин) сдвинуты относительно друг друга, узкое корыто направлено под большим (более 40°) углом к оси межен­ного русла. Сложные перекатные участки состоят из нескольких пере­катов разного типа с плесовыми лощинами небольшой емкости. Перека­ты-россыпи образуются на участках реки, когда дно сложено грядами трудно размываемых грунтов.

Формирование (образование) перекатов происходит в период поло­водья. В паводок средние скорости водного потока, а также уклоны свободной поверхности воды уменьшаются от плесов к перекатам, а в межень — наоборот (рис. 5). В результате на перекатных участках в паводок происходит отложение влекомых потоком наносов, а в межень и их размыв.

На перекатах какого-либо участка водного пути естественные глу­бины бывают различные. При этом допускаемая осадка судна лимитиру­ется перекатом с наименьшей глубиной. Перекат, имеющий на данном участке водного пути наименьшую глубину hмин, называют нор­мирующим. Допустим, что в группе перекатов (рис. 5) h2>h1>h4>h3, тогда h3 = hmin. и третий перекат является нормирующим, которым будут определяться габаритные размеры данного участка водного пу­ти.

Основными габаритами (элементами) судо­вого хода водного пути являются глубина, ширина и радиус закругления.

Глубина водного пути должна быть равна иди больше осадки суд­на Sc плюс запас DSc под его днищем (рис. 6):

(1)

Технико-экономическими исследованиями установлено, что увели­чение осадки транспорта снижает себестоимость перевозок, так как его грузоподъемность растет быстрее эксплуатационных расходов. Грузоподъемность судна является функцией куба его осадки

(2)(3)

к — коэффициент, учитывающий соотношение главных размерений (длина, ширина, осадка) судна;

g — объемный вес воды, т/м 3 ;

d — коэффициент полноты водоизмещения судна.

Из формул (I) — (3) следует, что увеличение нормирующей глуби­ны на перекатах увеличивает грузоподъемность транспорта, а следо­вательно, повышает эффективность эксплуатации водного пути.

Минимальная осадка судов, при которой перевозка грузов экономи­чески оправдана, практически установлена 0,4 м для малых и 0,8 м — для средних рек. Величину запаса под днищем судна устанавливают по нормам проектирования [14] в зависимости от глубины судового хода, типа судна и рода грунта:

Ширина водного пути на уровне осадки судов для встречного судо­ходства определяется из соотношения (рис. 6):

Минимальная ширина судового хода должна быть на малых реках 40 м и на средних — 105 м. Обычно ширина фарватера бывает доста­точной для организации судоходства.

Радиус закругления по всей линии судового хода должен в 3-5
раз превышать наибольшую длину Lс судна или расчетного состава
(воза):

Судовой ход обычно совмещают с динамической осью водного пото­ка — линией наибольших глубин. По наибольшим глубинам потока на­блюдаются максимальные скорости течения. Предельную скорость течения, при которой возможно судоходство, принимают рав­ной 2 м/сек. Эксплуатационной скоростью течения называют скорость струй воды на линии движения судна. Она должна быть равна или меньше предельной величины. Эксплуатационные скорости течения оказывают существенное влияние на скорость движения судна относи­тельно берега и выбор мощности двигателей.

Длительность навигации считается достаточной, если глубина на нормирующем перекате не снижается ниже допустимой величины для го­да с обеспеченностью расхода воды, равной 90% в течение всего пери­ода навигации. Сокращение навигационного периода повышает себесто­имость перевозок.

Судоходные сооружения должны быть надежными и экономичными в эксплуатации и отвечать ря­ду требований судоходства. Габариты судоходных соору­жений должны соответствовать размерам судового хода на транзитных участках водного пути. Основными габаритными размерами сооружений являются длина, ширина и глубина на пороге их камер (шлюзы, судо­подъемники) или глубина, ширина и радиус закругления (судоходные каналы), а также подмостовые габариты(мосты, воздушные линии электропередач). Если пролеты мостов, линий электропередач пере­крывают водный путь сверху, то они должны быть достаточными для пропуска судов и лесосплава. Подмостовые габариты определяют в соответствии с нормами проектирования [23] в зависимости от кате­гории водного пути.

Лимитируются высота низа пролетного строения и ширина отвер­стий. Расчетный уровень воды, от которого отсчитывают возвышение низа пролетного строения мостов, принимают для многоводного года с вероятностью превышения навигационного уровня от I до 5% [14]. При наличии лесосплава ширина судоходного пролета низового нап­равления обычно больше ширины пролета моста взводного направления. Кроме этого, число судоходных пролетов должно быть не менее двух; судоходные пролеты должны совпадать с судовым ходом; боковые пло­скости опор располагают параллельно течению; русло реки выбирают устойчивым; расстояние моста от низового и верхового перекатов при­нимают соответственно не менее 1,5 и 3 Lс . Подготовка рек к судоходству заключается в обследовании трас­сы судового хода, обнаружении естественных, искусственных или случайных препятствий и их удалении. Таким образом, для организа­ции судоходства на внутренних реках должны быть протрассированы судовые хода по руслу, выполнены путевые дно- и берегоочистительные работы и установлена судоходная обстановка.

Дата добавления: 2015-01-05 ; просмотров: 32 | Нарушение авторских прав

Источник

ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Лоция на ВВП — Земляновский

Читайте также:  Как определить север юг запад восток по реке

Глава l. ВНУТРЕННИЕ ВОДНЫЕ ПУТИ

ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Водные пути — это участки водоемов и водотоков, исполь­зуемые для судоходства и лесосплава. При этом водоем — водный объект в углублении суши, характеризующийся замедленным движе­нием воды или полным его отсутствием; водоток — водный объект, характеризующийся движением воды в направлении уклона в углуб­лении земной поверхности, вводный объект — сосредоточе­ние природных вод на поверхности суши либо в горных породах, имею­щее характерные формы распространения и черты режима.

Внутренние водные пути — реки, озера, водохра­нилища и каналы, пригодные для судоходства и лесосплава.

Внутренние судоходные пути — внутренние вод­ные пути, используемые для движения судов. Такие пути могут так­же использоваться для лесосплава.

Внутренние водные пути подразделяются на естественные (свободные), т. е. реки и озера, используемые для судоходства в есте­ственном состоянии, и искусственные (зарегулированные), т. е. каналы, водохранилища и реки, режим стока и уровней которых значительно изменен возведенными на них гидротехническими соору­жениями.

Водные пути делят на судоходные и сплавные, а также на пути круглонавигационного и периоди­ческого использования.

По степени достигнутого улучшения судоходных условий водные пути могут быть с гарантированными габаритными размерами судового хода и без них, а также с осве­щаемой, светоотражающей и неосвещаемой судоходной обстановкой.

Водные пути с освещаемой обстановкой по интенсивности судо­ходства и сплава леса делятся на три группы:

I группа — пути с интенсивным судоходством и сплавом леса в плотах, по которым в сутки в обоих направлениях проходит 30 и более судовых или 5 и более плотовых составов;

II группа— водные пути с менее интенсивным судоходством, по которым в сутки в обоих направлениях проходит до 30 судовых со­ставов или до 5 плотовых составов;

III группа — водные пути с интенсивным судоходством, по которым в сутки проходит в обоих направлениях до 5 судовых соста­вов и где нет регулярного сплава леса в плотах.

Глубина судового хода h (рис. l) должна быть такой, чтобы при проходе всех судов, допущенных к плаванию по данно­му водному, пути, выдерживались установленные запасы воды hy под их днищем. Необходимый запас воды под днищем судна зави­сит от глубины судового хода, характера грунта дна, рода пере­возимого груза. Значения запасов воды под днищем в зависимости от конкретных условий приводятся в Правилах плавания по внут­ренним судоходным путямРСФСР.

Минимальные запасы воды под днищем судна на свободных ре­ках и в каналах приведены в табл. 2, в шлюзах — в табл. 3. На озерах и водохранилищах запас воды под днищем определяется ме­стными правилами плавания в зависимости от высоты волны.

Если осадка судна Т (см. рис. l), подошедшего к данному уча­стку, такова, что запас воды под днищем при движении по нему

На свободных реках для На каналах
Глубина судового самоход- хода, м ных судов и толка­ емых составов -———— судов, перевозящих нефтегруэы 1-го класса или взрыв­ чатые вещества при грунте 1 есамоходных су­ дов на буксире при грунте для всех судов и плотов
пло­
песчаном и галечном каменистом песчаном и галеч­ ном каме­ нистом
тов
До 1,5 Ю
.б—З.О 15
Более 3 20
Тип шлюза Глубина заложения короля, м Запас под днищем судна, см
Деревянный Каменный и железобетон­ный До 1,0 Свыше 1,0 До 2,5 Свыше 2,5

будет меньше допустимого, то часть груза приходится сгружать или осуществлять специальную проводку судов.

Ширина судового хода b (см. рис. l) определяется наибольшей шириной судовых составов или плотов В, видом движения (однопутное или двухпутное), запасом между границей судового хода и бортом судна b1 и расстоянием между расходящимися судами b2. При формировании судовых составов и плотов необходимо учитывать фактическую ширину судового хода, в зависимости от которой устанав­ливают ширину составов.

Суда и составы должны иметь следующие запасы по ширине; в шлю­зах шириной до 10 м—0,2 м, до 18 м — 0,4 м, свыше 18 м — 0,5 м со стороны каждого борта. При наличии наледей на стенках камеры допускается иметь запасы по ширине по отношению к краю наледи не менее 0,2 м в шлюзах любой ширины.

По длине шлюза (по отношению к полезной длине камеры) суда и составы должны иметь следующие запасы: в шлюзах длиной до 50 м — 1 м, от 51 до 100 м — 2 м, от 101 до 150 м — 4 м, от 151 до 210 м— 6 м, свыше 210 м — 10м.

В каналах общий запас по ширине (расстояние между бортами судов или составов плюс расстояния между судами и откосами канала) при двухпутном движении должен составлять 0,3 совокупной ширины расходящихся судов и составов, а при однопутном — 0,5 ширины суд­на или состава (на уровне днища).

На криволинейных участках водного пути продольная ось судна не совпадает с направлением оси судового хода, поэтому судно дви­жется под углом к ней. Для того чтобы при повороте судно не выхо­дило за кромки судового хода, необходимо иметь достаточно большой радиус закругления (т.е. достаточно пологий изгиб реки). В соответствии с Правилами плавания по внутренним судоходным пу­тям РСФСР длина одиночных судов при следовании в обоих направле­ниях должна быть в 3 раза меньше нормирующих радиусов закругле­ний. Длина составов, учаленных жестким счалом, как правило, при следовании вниз должна быть в 3,5 раза, а при следовании вверх в 2 раза меньше нормирующих радиусов закруглений.

Подмостовые габаритные размеры судоход­ных пролетов включают: высоту Н (рис. 2) — возвышение нижнего пояса пролетного строения моста над расчетным судоходным уровнем РСУ; ширину В — расстояние между внутренними гранями опор или устоев при наинизшем судоходном уровне (обычно проектном);

высоту h — возвышение устоя над РСУ; ширину b — рас­стояние по нижнему поясу пролет­ного строения моста между окон­чаниями укосин. Величина b оп­ределяет ширину судового хода под мостом.

Рис. 2. Подмостовые габаритные размеры

Минимальные подмостовые га­баритные размеры, назначаемые в зависимости от класса внутренних водных путей, приведены в табл. 4.

Гарантированные га­бариты судового хода — это установленные наименьшие габариты судового хода при про­ектном уровне воды (ГОСТ 23903—79). Они должны обеспечиваться в течение всей навигации и приниматься за основу расчета при органи­зации путевых работ. Для обеспечения гарантированных габаритов судового хода производят путевые работы, например углубляют судо­вой ход землечерпательными снарядами.

Гарантированные габариты судового хода устанавливают для опре­деленного низкого уровня воды, называемого проектным. Его устанавливают на основании многолетних наблюдений.

На водных путях есть участки с наименьшими габаритными раз­мерами: некоторые перекаты, пороги, изгибы русла. Такие участки, ограничивающие размеры и осадку судовых составов, называются лимитирующими. Иногда еще встречается понятие о норми-

Класс водного пути Размеры подмостовых габаритов, м
Высота Ширина В Ширина b
Н h Мосты постоянныв Мосты временные для пролетов обоих направлений Если колебание навигационных уровней воды При любых уровнях воды
мосты постоянные мосты временные Для проле­та низово­го направ­ления при наличии лесосплава Для пролета взводного нап­равления движения при на­личии лесо­сплава и для обоих направ­лений движе­ния при отсутствии или ог­раниченных размерах ле­сосплава
не превы­шает 4 м свыше 4 м
l Не менее 13,5 Не менее 5,0 Не менее Не менее b=2/3B b=1/2B
II 12,5 4,0 .
ill 10,0 3,5
IV 10,0 2,5 1,5 b=1/2B
V 7,0 2,0 1,5
VI 3,5 1,5 1.0
VII 3,5 1,0

Таблица 5Наименьшее расстояние от воздушной линии электропе­редачи или связи, м, до

Напряже­ние в воз­душной линии, кВ уровня самых высоких вод-судоходных рек и каналов верхних час­тей судов при наивысшем уровне воды
До 100 6,0 2,0
6,5 2,5
7,0 3,0
7,5 3,5
8,0 4,5

рующих габаритных размерах, как наименьших или лимитирующих габаритных размерах отдельных участков водного пути. Например, в Правилах плавания по внутрен­ним судоходным путям РСФСР указываются «нормирующие радиусы закруглений».

Габаритным размером под проводами воздушных линий счи­тается наименьшее расстояние d (см. рис. l) от проводов воздуш­ных линий связи или электропередач до поверхности воды и до верх­них частей судов к. Они должны быть не менее приведенных в табл. 5.

В течение большей части навигации уровень воды в реке выше про­ектного. Это дает возможность обеспечить для судоходства на тот или иной период навигации большую глубину, чем гарантированную, и тем самым улучшить использование флота. Поэтому, кроме гаранти­рованной глубины устанавливают так называемую дифферен­цированную глубину судового хода, величина которой дается в зависимости от высоты уровня воды на опорном гид­рологическом посту. Этот габаритный размер увеличивается или умень­шается не прямо пропорционально изменению уровня воды, а в опре­деленной зависимости, устанавливаемой путем расчета.

Дифференцированная глубина судового хода задается кривыми Tyf (Н) зависимости глубин судового хода от высоты стояния уров­ней воды (рис. 3), т. е. (как их сокращенно называют) кривыми дифференцированной гарантии глубин. Глу­бину для судового хода по такой кривой определяют исходя из уровня воды на данный день.

Рис. 3. Зависимость глу­бины судового хода от высоты стояния уровня воды

Организацией управления внутренними водными путями РСФСР и гидротехническими сооружениями, их развитием, реконструкцией и содержанием в исправном состоянии ве­дает Главное управление водных путей и гид­ротехнических сооружений (Главводпуть) Минречфлота. Оно в различных речных бас­сейнах осуществляет свое руководство через бассейновые управления пути или управле­ния каналов (БУП или УК), которые зани­маются организацией дноуглубительных и выправительных работ, ограждением судовых ходов обстановкой и содержанием ее и гидро­технических сооружений в исправности. В со­став бассейновых управлений пути входят технические участки пути и районы гидро­сооружений (техучастки РГС). Они с помо­щью технических средств непосредственно выполняют путевые работы и эксплуатируют гидросооружения на определенном протяжении водных путей. В рас­поряжении техучастков находится технический флот и различные средства, необходимые для выполнения путевых работ. Количест­во техучастков зависит от протяжения бассейна и объема путевых работ.

В состав техучастков или районов гидросооружений входят прорабские участки, возглавляемые производителями путевых работ (про­рабами). Прораб руководит всеми видами путевых работ в границах прорабства. Прорабские участки подразделяют на участки обстановоч­ных бригад или (в редких случаях) на участки путевых мастеров.

Флот и путевое хозяйство рек, протекающих по территории союз­ных республик, находится в ведении главных управлений речного транспорта при советах министров этих республик.

Источник