Рисунок 2.1 - Схема сучасної портової інфраструктури 1 – територія порту; 2 – сухопутні підходи; залізничні та автомобільні шляхи; 3 – причальна лінія; 4 – оперативні басейни; 5 – район СРЗ; 6 – огогороджувальний мол; 7 – підхідний канал; 8,10 – зовнішній та внутрішній рейди; 9 – хвилелам; 11 – внутрішня акваторія; 12 – пасажирський термінал; 13 – берегоукріплення.
При проектуванні необхідно передбачати достатні розміри основних елементів акваторії порту, до яких відносяться:
- підхідний канал до порту або фарватер;
- вхідний рейд;
- операційна акваторія;
- місце (коло) розвороту;-
- внутрішні суднові ходи;
- рейди для відстою транспортних суден в очікуванні постановки до причалів та по других причинам;
- рейди для виробництва вантажних та розвантажних операцій на акваторії;
- акваторія, яка необхідна для постановки стаціонарних чи оперативних бонових заород з ціллю локалізації можливих розливів нафтопродуктів.
Вказані основні елементи акваторії рекомендується компонувати без взаємного суміщення, маючи в виду утворення умов для їх нормального функціонування.
Кут між віссю входу в порт та загальним направленням берегової лінії на подході до порту должен бути не менш 30°. Направлення осі входу має складати з направленням важаного вітру кут 45°.
При розробці генерального плану порту мають бути вирішені питання захисту акваторій від хвилювання, льоду та заносимості. Портова акваторія має в своєму складі внутрішню, як правило, огороджувальну та зовнішню акваторії.
Внутрішня акваторія включає: операційну акваторію, що безпосередньо примикає до причальної лінії і вміщує в себе портові басейни, де знайходяться під навантажувальними роботами судна. Портові басейні можуть бути вириті на березі, а також утворюються в просторі між сусідніми пірсами або вантажними молами. Вхідний рейд, прилеглий безпосередньо до воріт порту, забезпечує зручний вхід і вихід суден, а також їх розворот і маневрування. Внутрішні рейди різного призначення, внутрішні суднові ходи, що забезпечують судноплавний зв'язок між окремими районами порту; (вхідні) ворота для проходу через них судіен максимальних розмірів та ін.
Загальні розміри акваторії порту, ширина портових воріт, розміри і планові контури вхідного рейду басейнів повинні відповідати ряду вимог з урахуванням довготривалої перспективи: створення умов для безпечного маневрування і підходу суден до причалів; найбільш сприятливих хвилевих умов; забезпечення зручної і безпечної роботи транспортного і портового флоту при виконанні вантажних і пасажирських операцій, обслуговування і відстою; розміщення на акваторії суден, що базуються в порту, технічного флоту, службово-допоміжного флоту з урахуванням їх безпечного підходу і стоянки. Розміри акваторії встановлюють на заданий розрахунковий рік, при цьому враховують типи суден і можливості в подальшому росту розмірень суден і суднообігу.
Операційна акваторія за формою і розмірам залежить передусім від зображення ( конфігурації ) причального фронту та усіма своїми характеристиками повинна відповідати вимогам зручності і безпеки маневрування суден при швартових і перевантажувальних операціях.
Внутрішня акваторія - цей водний простір, обмежений з одного боку зовнішніми захисними спорудами у вигляді молів і хвилеломів, а з іншого боку причальним фронтом.
При розробці проекту портової акваторії визначають:
Навігаційну глибину Нн в метрах, необхідну для безпечного пересування розрахункового судна із заданою швидкістю за самих несприятливих розрахункових умов по формулі
- Ннав. акв. =Тс.max +Z1 +Z2 +Z3 +Z0 , м., (2.1)
Проектна глибина акваторії визначається з урахування запаса Z4 на заносимість дна акваторії.
Нпр. акв. = Тс.max +Z1 +Z2 +Z3 +Z0 + Z4 , м., (2,2)
де Тс.max -найбільша осадка судна з усіх суден, які відвідують порт у вантажу для проектованої ділянки акваторії;
Z1 - мінімальний навігаційний запас (що забезпечує безпеку і керованість судна при русі), м. (див. таблицю. 2.1).
Таблиця 2.1. Значення мінімального навігаційного запасу, Z1, м
Грунт дна в інтервалі між Нн і Нн + 0,5 м |
На вході в порт і на вхідному і зовнішньому рейдах
|
На усіх інших ділянках внутрішній акваторії та у причалів |
Іл (мул) |
0,04 * Тс max |
0,03 * Тс |
Наносний грунт (пісок змулений, черепашка, гравій) |
0,05* Тс max |
0,04 * Тс |
Грунт, що злежався. Щільний пісок, глина |
0,06 * Тс max |
0,05* Тс |
Скельний грунт (валуни, зцементовані породи, - піщаники, вапняки та ін.) |
0,07 * Тс max |
0,06 * Тс |
Записуємо, за завданням дано грунт дна акваторії Піщаники
Приймаємо за таблицею 2.1 Z1=0,06 * 12,7= 0,762 -для усіх причалів в проектованому порту
Z2 – хвилевий запас ( запас на погруження оконечності судна при хвилюванні) . Залежить від співвідношення довдини судна та висоти хвилі. Визначаємо по таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 - Значення хвилевого запасу, Z2, м
Довжина судна, м Lс max |
Значення запасу в м, при висоті хвилі, h, м |
|||||||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
|
100 |
0,05 |
0,14 |
0,28 |
0,46 |
0,65 |
0,87 |
1,12 |
1,32 |
150 |
0,0 |
0,09 |
0,20 |
0,34 |
0,51 |
0,69 |
0,87 |
1,08 |
200 |
0,0 |
0,05 |
0,15 |
0,26 |
0,40 |
0,57 |
0,72 |
0,92 |
250 |
0,0 |
0,03 |
0,10 |
0,21 |
0,33 |
0,48 |
0,63 |
0,80 |
300 |
0,0 |
0,0 |
0,07 |
0,16 |
0,25 |
0,39 |
0,56 |
0,68 |
400 |
0,0 |
0,0 |
0,04 |
0,11 |
0,18 |
0,31 |
0,51 |
0,58 |
Приймаємо Z2 =0,06м.
Z3 - швидкісний запас (на змінення посадки судна на ходу при порівнянні з посадкою судна на стоянці при спокійної воді), м;
Таблиця 2.3 – Визначення значення швидкісного запасу , z3, м
Швидкість судна, Vc |
Значення запасу z3, м |
|
вузли |
м/с |
|
3 |
1,6 |
0,15 |
4 |
2,1 |
0,2 |
5 |
2,6 |
0,25 |
6 |
3,1 |
0,3 |
Примітки: Приймаємо швидкіть руху судна по внутрішньої акваторії Vc від 3 до 4 вузлів. Відповідно значення швідкісного запасу z3 приймаємо від 0,15 до 0,2 м.
Приймаємо швидкіть руху судна по підхідному каналу та на підході до порту ї Vc від 5 до 6 вузлів. Відповідно значення швідкісного запасу z3 приймаємо від 0,25 до 0,3 м.
Приймаємо Z3 =0,16м.
Z0 - запас на крен судна внаслідок неправильного його завантаження, переміщення вантажу, а також при циркуляції судна, м. Визначаємо по таблиці 2. 4
Таблиця 2. 4 – Визначання значення запасу на крен судна, Z0,м
Тип судна |
Значення Z0, м |
Суховантажі та універсальні |
0,026 * Вс max |
Лісові |
0,044 * Вс max |
Танкери |
0,017 * Вс max |
де Вс max – ширина судна за міделєм.
0,026*49,0=1,3м
Приймаємо Z0 =1,3 м.
Проводимо розрахунок:
Навігаційна глибинуа
- Ннав. акв. =Тс.max +Z1 +Z2 +Z3 +Z0 = 12,7+0,762+0,06+0,16+1,3= 14,982м
Проектна глибина
Нпр. акв. = Тс.max +Z1 +Z2 +Z3 +Z0 + Z4 = 12,7+0,762+0,06+0,16+1,3+0,4=15,382м