При выборе места для строительства порта необходимо учесть некоторые рекомендации:
1. Для устройства портов удобны бухты, лиманы, устья крупных рек.
2. Желательно, чтобы порт был защищен от ветрового воздействия естественным рельефом как со стороны суши, так и со стороны моря.
3. Вогнутый берег следует предпочесть выпуклому.
4. Мыс представляет собой наименее удобное место для строительства порта, так как примыкающее к нему водное пространство открыто для морского волнения.
5. Крутой возвышенный берег неудобен для образования портовой территории и подъездных путей.
6. Наиболее удобным для размещения всех портовых береговых устройств и прокладки подъездных путей являются низкие берега.
7. Необходимо учесть течения и качество грунта, то есть факторы, которые могут влиять на заносимость акватории и способствовать отложению заносов.
8. На отмелые побережья требуется большой объем дноуглубительных работ и отмечается значительное передвижение наносов и размыв береговой полосы.
Технологии для строительства и реконструкции объектов портов
9. При строительстве на приглубом побережье преимуществом является наличие значительных подходных глубин, что снижает объем дноуглубительных работ.
По очертанию и рельефу побережья на ситуационном плане видно, что это бухта.
Бухта – это небольшой залив, глубоко вдающийся в материк, в результате чего создается относительно замещенная от волнения водная поверхность.
Грунт который используется в качестве основания для портового сооружения является песчаным. Песчаные – содержат менее 50% частиц размером более 2 мм, сыпучие в сухом виде, не обладают свойствами пластичности. Вследствие малых глубин в приурезовой зоне порты на песчаных побережьях, как правило, имеют вынесенные далеко в море оградительные сооружения и подходные каналы.
Строительство портов в этих условиях связано со значительным объемом землечерпательных работ. Отдельные бассейны нередко целиком образуются путем врезки их в целину берега. Оградительные сооружения возводятся на сравнительно небольших глубинах и отличаются поэтому простотой конструкции и малой стоимостью.
Эксплуатация портов на песчаных побережьях обычно связана с большим объемом ремонтных земляных работ по удалению наносов из подходных каналов. В некоторых случаях при неудачном трассировании каналов они настолько сильно заносятся, что оказывается целесообразным устройство новых каналов. Наиболее часто встречающаяся система оградительных сооружений в портах на песчаных побережьях — два сходящихся мола, на километры выдвинутые от уреза воды в сторону моря.
Природные явления оказывают заметное влияние на проектирование, строительство и эксплуатацию порта. Волновой режим имеет существенное значение при строительстве и эксплуатации портов. В условиях открытого берега значительная доля затрат по строительству порта приходиться на внешние оградительные сооружения. Поэтому расположение портов в бухтах, имеющих естественную защиту от волнения, при прочих условиях предпочтительнее.
Природные условия и ресурсы России. Видеоурок по географии 8 класс
Причальный фронт морского порта
Причалы в портах делятся на береговые и рейдовые. Причальная линия, вдоль которой располагаются береговые причалы, может иметь различную форму, очертание которой выбирают в зависимости от местных условий.
В современном портостроении используют следующие начертания береговых причальных линий:
· Фронтальное, вдоль береговой черты по прямой или ломаной линии;
· Пирсовое, когда причалы расположены под прямым или некоторым углом к берегу;
· Ковшовые, когда причалы расположены на ломаной линии в форме ступеней.
Конфигурация причального фронта может приобретать смешанный вид, например, пирсово-ковшовый, фронтально-пирсовый и т.д. Возможно, также использование смешанных форм начертания причальной линии.
При выборе рационального расположения причальной линии необходимо учитывать физико-географические условия, специализацию порта; условия связи порта с прилегающими районами, железнодорожными и автомобильными магистралями; водные подходы к причальному фронту, виды грузов и схемы механизации их переработки, перспективы развития порта. При проектировании необходимо учитывать оптимальные и неблагоприятные условия осуществления перечисленных форм причальных линий.
Конфигурация причальной линии проектируемого порта представляет собой смешанный вид.
Назначения этого причала:
1 Перевалка широкой номенклатуры генеральных и навалочных грузов крытого и открытого хранения и лесных грузов при универсальных крановых схемах механизации.
2 Перевалка навалочных грузов при помощи специализированных комплексов, основанных на использовании конвейерных установок.
3 Перевалка лесных грузов при специализированных схемах механизации (с использованием мостовых перегружателей, мостокабельных кранов.
4 Выполнение пассажирских операций.
1Расположение участка (района) на открытом морском побережье с искусственно огражденной акваторией, в естественно защищенной бухте или заливе.
2 Пологий рельеф в районе сравнительно широких долин.
3 Наличие вдольбереговых течений и движения наносов.
4 Наличие льдообразования, особенно в условиях северных рек.
5 Достаточная ширина территории.
1 Необходимость создания искусственных оградительных сооружений большой протяженности.
2 Гористый или холмистый рельеф местности с крутым надводным береговым уступом.
Определение количества причалов в порту
Грузовые причалы
Количество грузовых причалов в порту определяется для каждого рода перерабатываемого груза по приведенной ниже методике.
Годовая пропускная способность причала определяется по формуле:
Пропускная способность причала в месяц определяется по формуле:
где 30 – число дней в месяце;
Рсут – суточная пропускная способность причала, т;
Кзан – коэффициент занятости причала обработкой судов в течении месяца;
Кмет – коэффициент использования бюджета рабочего времени причала по метеологическим причинам в месяц наибольшей работы.
Коэффициент занятости причала обработкой судов в течении месяца рекомендуется принимать равным для технологических перегрузочных комплексов:
Универсального назначения – 0,6 – 0,7;
Специализированных, предназначенных для обработки судов-контейнеровозов с горизонтальной и вертикальной погрузкой – 0,4 – 0,5;
Специализированных, предназначенных для сырой нефти и нефтепродуктов – 0,45 – 0,50.
Суточная пропускная способность причала определяется по формуле:
где 24 – количество часов работы порта в сутки, ч;
Дч – чистая грузоподьемность судна при загрузке данным грузом, т;
αз – коэффициент использования читой грузоподъемности судна;
для угля, руды, леса αз = 1,
для остальных грузов αз = 0,8;
tгр – время занятости причала под производственными стоянками судна, ч.
Время занятости причала выполнением грузовых работ при обработке судна находиться:
где Мс-ч – судочасовая норма обработки судна, т/судоч.
Время занятости причала под производственными стоянками, не совмещенными с грузовыми работами, в часах для судов флота рыбной промышленности выбирается из приказа №402 «Нормы обработки судов в рыбных морских портах и портовых пунктах».
Расчетный грузооборот морского грузового фронта (причалов) в месяц наибольшей работы рассчитывается по формуле:
где Qгод – годовой грузооборот порта, т;
Кмес – коэффициент месячной неравномерности поступления груза в порт;
n – число месяцев навигации.
Количество грузовых причалов в порту определяются для каждого заданного перерабатываемого груза по формуле:
Полученные в результате расчетов дробного значения Nпр округляется до ближайшего большего целого. При этом следует по возможности избегать округления на величину более 0,5. С этой целью должна быть рассмотрена возможность передачи части грузооборота на другие причалы. Рассмотрим судо-часовые нормы (порт относится ко второй категории – А) в таблице 9.
Таблица 4 – Судо-часовые нормы
| Судно | Группа судна | Группа груза | Судо-часовая норма (с-ч) |
| Охотское море (пресервы) | |||
| Камчатские горы (рыба солена в бочках) | |||
| Герои панфиловцы(оборудование) | |||
| ШестидесятилетиеСССР (контейнеры) |
Грузовые причалы для «Охотского моря»:
Грузовые причалы для «Камчатских гор»:
Грузовые причалы для «Герои Панфиловцы»:
40+30+20+180+180+75+75+60+60 = 720 мин = 12 ч.
Грузовые причалы для «Шестидесятилетия СССР»:
Для пресервов потребуется 2 причала, для рыбы соленой – 5 причалов, для оборудования – 5 причалов, для контейнеров – 1 причал.
Вспомогательный причал
Вспомогательные причалы, рассматриваемые в этом разделе, предназначаются для производственных стоянок судов транспортного флота, связанных с операциями, выполнение которых у грузовых причалов не допускается или не целесообразно, а так же для отстоя этих судов, возникающего в процессе эксплуатации.
Вспомогательные причалы следует предусматривать как береговые, так и рейдовые. Береговые вспомогательные причалы предназначаются преимущественно для производственных стоянок, а рейдовые – для отстоя судов.
Вспомогательные причалы предназначаются для: влажной зачистки, мойки и сушки трюмов; устройства специалистов, временных переборок (шифтингов) и т.п.; специального крепления и раскрепления тяжеловесных и крупногабаритных грузов, требующих длительного времени и не совместимых с грузовыми работами; навигационного ремонта и технического обслуживания судов (в части, не совмещаемой со временем грузовых операций); подготовка к заводскому ремонту; бункеровки судов (в случаях, когда она не может быть совмещена с грузовыми операциями); фумигации (при выполнении ее методами, не допускающими совмещения с грузовыми операциями); отстоя судов в ожидании начала обработки или отхода по расписанию, а так же по метеологическим или другим причинам.
В проектируемом порту можно вспомогательные причалы использовать для отстоя судов портового флота.
На вспомогательных береговых причалах следует предусматривать устройства для подачи на суда грузов материально-технического снабжения, электроэнергии, пресной воды, для подключения к береговой телефонной сети, выполнения навигационного ремонта и технического обслуживания судов, а так же других операций. Целесообразно оборудовать вспомогательные причалы системой трубопроводов и другими устройствами для бункеровки судов жидким топливом и маслами без использования плавбункеровщиков.
Потребность порта в береговых вспомогательных причалов определяется по формуле:
где mi – норма (в расчете на один причал) потребности в береговых вспомогательных причалах для грузовых судов, обслуживаемых группой основных причалов i – специализации;
Nпрi – расчетное количество грузовых причалов в группе i – специализации.
Источник: infopedia.su
УСТРОЙСТВО ПОРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ
Природные условия оказывают решающее влияние на расположение основных сооружений порта. С учетом природных условий можно выделить следующие особенности порта:
Порты на приглубых побережьях — обычно имеют пирсовую систему с использованием молов в качестве причалов. Такая форма вызвана тем, что приглубые берега характерны крутым уклоном прибрежной зоны в сторону моря, и территорию порта целесообразно создавать искусственным намывом в море. В приглубых побережьях значительная часть расходов по созданию порта приходится на внешние оградительные сооружения. Поэтому необходимая длина причальных сооружений при минимальной протяженности оградительных сооружений может быть достигнута при пирсовой системе.
Преимуществами портов на приглубых берегах является то, что естественные большие глубины и малая заносимость не требуют больших затрат на создание подходных каналов. В портах, расположенных на приглубых побережьях с естественной защищенностью, причальный фронт может устраиваться без пирсов, а в линию – фронтально (Находка, Ванино).
Порты на отмелых побережьях — создаются образованием причального фронта путем углубления в берег и путем искусственной засыпки. Этим достигается уменьшение длины дорогостоящих молов.
Существенной проблемой портов на отмелых берегах является борьба с заносимостью, особенно подходных каналов. Для уменьшения заносимости канал ориентируют по возможности параллельно направлению преобладающего течения. На отмелых берегах наблюдается обычно интенсивное движение наносов, которые при подходе к порту, теряя скорость, откладываются, образуя отмель. Огромные массы песка, накапливаясь, перемещаются в сторону канала и акватории. В этом случае на пути движения наносов устанавливаются защитные стенки, называемые наносоулавливающими бунами.
Устьевые порты — имеют естественную защиту от волнения и для их устройства, как правило, не требуется возведение оградительных сооружений. Такие порты располагаются в устьях рек и обслуживают внутренние водные пути. Причальный фронт этих портов располагается или вдоль берега. Или в специально отрытых в береге бассейнах.
Недостатком устьевых портов является мелководье и изменчивость речных фарватеров. Для устьевых портов требуются зачастую значительные затраты на дноуглубление Целесообразно создавать выдвинутые к морю аванпорты, обеспечивающие прием крупнотоннажных судов.
Источник: studopedia.ru
Влияние естественных условий на устройство и эксплуатации портов.
Порты размещаются на морских и речных побережьях, где соприкасаются три среды – атмосфера, вода и суша. Соответственно этому основные природные факторы можно разделить на три группы: метеорологические, гидрологические и геологические.
Совокупность природных факторов, характерных для того или иного участка побережья, называются естественным режимом рассматриваемого участка побережья.
Правильная оценка условий естественного режима побережий является главным фактором при проектировании, строительстве и эксплуатации портов и портовых гидротехнических сооружений.
Изучение естественного режима побережий дает возможность правильно выбрать участок строительства порта или гидротехнического сооружения; определить рациональные формы его планового начертания; выявить действительные значения внешних сил, действующих на сооружение и, с учетом геологического строения грунтов, безошибочно выбрать оптимальную конструкцию; установить особенности естественного режима, которые могут препятствовать строительству и эксплуатации порта или гидротехнического сооружения для того, чтобы разработать в проекте мероприятия, обеспечивающие успешную борьбу с разрушительными силами природы. Следовательно, глубокое и всестороннее изучение естественного режима побережья обеспечивает в конечном итоге экономичность строительства и эксплуатации портов и гидротехнических сооружений.
Необходимо также учитывать, что в результате строительства порта нарушается естественный режим побережья, где до этого взаимное воздействие природных факторов привело к динамическому равновесию, и нужно заранее прогнозировать возможность последствия этого вмешательства.
При решении вопросов портостроения необходимо иметь данные об естественном режиме заданного участка побережья за продолжительный промежуток времени. Например, надежные данные о ветрах, колебании уровня, волнении и о других явлениях могут быть получены в результате наблюдений за период не менее 10 лет.
Практика портостроения насчитывает немало случаев, когда недостаточная изученность и недооценка отдельных факторов, ошибки в их количественной оценке являлись причиной серьезных аварий сооружений и нарушения нормальной работы портов.
При строительстве порта Цеара в Бразилии были недостаточно изучен гидрологический режим участка строительства, влияние сооружений на режим движения береговых наносов. В результате через 17 лет после окончания строительства, порт Цеара был полностью занесен береговыми наносами и прекратил свое существование.
Многочисленные аварии портовых гидротехнических сооружений из-за переоценки строительных свойств грунтов основания подтверждают, что для рационального строительства и эффективной эксплуатации портов первостепенное значение имеет тщательное изучение элементов естественного режима.
На всей территории России сеть метеорологических станций ведет регулярное наблюдение за атмосферными явлениями. От станций главного управления гидрометеослужбы можно получить данные непрерывных наблюдений за 100 лет и более. Где нет постоянных станций, при производстве технических изысканий, организуют временные станции, наблюдения которых хотя и не дают надежной оценки метеофакторов, но их сопоставление с материалами ближайших постоянных станций позволяется использовать последние, внеся в них поправки на местные условия. Из атмосферных и климатических факторов, влияющих на судоходство, эксплуатацию и строительство портов, наиболее существенными являются ветры, осадки, туманы, температура и влажность воздуха, а также температура воды.
Ветровой режим характеризуется направлением, скоростью, продолжительностью и повторяемостью. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с) или километрах в час (км/ч), а в морской практике – в баллах.
Струи воздуха, ударяясь о портовые сооружения, поверхность судна и т.д., оказывают давление, которое зависит от скорости ветра и достигает при шторме до 4,4т на погонный метр причальной стенки. Знание ветрового режима особенно важно при строительстве портов на морях и водохранилищах.
От ветра зависят направление, интенсивность волнения, которые определяют компоновку внешних устройств порта, их конструкцию и направление водных подходов к порту. Господствующее направление ветра должно также учитываться при взаимном расположении причалов с разными грузами. Установлено, что в многолетнем периоде повторяемость ветра определенной скорости и направления для определенных сезонов года остается более или менее постоянной. Поэтому для целей портостроения большое значение имеют определенные данные за навигацию, а не за год. В практике известны случаи, когда в морских условиях строились порты без оградительных сооружений, рассчитанные на работу на несколько месяцев в году, когда отсутствуют сильные штормы (что было установлено из анализа многочисленных наблюдений).
Температура воздуха и воды. Температуру воздуха и воды измеряют на гидрометеостанциях в такие сроки, что и параметры ветра. Данные измерения оформляют в виде годовых графиков хода температуры. Основные значения этих данных портостроения состоит в том, что они часто определяют сроки замерзания и вскрытие бассейнов, от чего зависит длительность навигации.
Осадки выпадают при охлаждении атмосферы, предельно насыщенной водяными парами , в виде дождя, снега, града или осаждаются в виде инея, росы, гололеда, изморози. Количество осадков выражается толщиной слоя воды в миллиметрах (в предположении, что вся эта вода остается на поверхности). Учет осадков имеет значение для перегрузки грузов (особенно в мешкотарах) портящихся от влаги, для правильного расположения дренажных и ливневых коммуникаций, предохраняющих территорию порта от затопления.
Ледовый режим определяется толщиной льда, его прочностью, сроками образования и вскрытия. Существенное значение имеет подвижность ледяных полей и характер ледохода. Ледовый режим имеет большое значение для судоходства и эксплуатационной деятельности порта. В зависимости от ледового режима в данном порту устанавливается продолжительность навигации.
Гидрологические условия представляют собой комплекс явлений, связанных с изменениями и движениями, происходящих в водной среде. Из них важнейшими факторами, которые необходимо учитывать при строительстве и эксплуатации портов, являются колебания уровня воды, приливы и отливы, волнение, морские течения, физико-химические свойства воды и ледовый режим.
Колебания уровня воды определяет не только высотные отметки территории порта и глубины на подходах и причалах, но и форму крепления берега и конструкцию причальных сооружений. Основными причинами колебаний уровня воды являются действия ветра, астрономические влияния (приливы и отливы), изменение режимы питания водоемов и их испаряемости, изменением атмосферного давления. Перечисленные факторы часто действуют одновременно.
Волнение имеет существенное значение для эксплуатационной деятельности порта и судоходства. Основными причинами образования волн являются ветры, сейсмические и вулканические воздействия, приливно-отливные факторы, волны, возникающие во время паводков, при движении судов и т.д. Для портов и судоходства наибольший интерес представляют ветровые волны. Исследованию морского волнения уделяется серьезное внимание.
Течения. Скорости течения и их направления на свободных реках зависит в основном от уклона реки, изменения уровня воды, плановой формы русла и распределения глубин. Морские течения образуются ветрами, приливно-отливными явлениями, разницей в температуре, плотности и солености воды и разностью широт различных точек моря. Рельеф дна и конфигурация берега существенно влияет на характер морских течений. .
Геологические и геоморфологические условия
При выборе места расположения порта, проектирования портовых сооружений, подходных каналов необходимо знать геологическую структуру берегов и условия залегания пластов. Поэтому требуется предварительное проведение широких инженерно – геологических и геоморфологических исследований.
Рельеф и плановые очертания прибрежной суши и речного и морского дна не стабильны. Они изменяются под влиянием гидрологических и метеорологических факторов, а также гидрогеологических, связанных с движением грунтовых вод. Интенсивность и характер этих изменений зависит наряду с указанными причинами, также от свойств грунтов, строения берега и морского и речного дна.
Огромное значение для портостроения имеет переформирование берегов. На реках основной причиной, вызываемой переформирование берегов, являются течения. На водохранилищах и морях основной причиной изменения берегов в плане является волнение, которое стремится сгладить резкие неровности берега и образовать плавную прямую береговую линию. В прибрежной мелководной зоне, где воздействие волны наиболее активно, откладываются грубозернистые обломочные осадки: непосредственно у берега – валуны, галька, гравий; далее в море – песок, вначале крупнозернистый, и, наконец – ил.
Источник: megalektsii.ru