Транспортно-экономические характеристики порта

Основными транспортно-экономическими характеристиками порта являются грузооборот, пропускная способность, судооборот, судоемкость, интенсивность движения судов, судопоток.

Под грузооборотом порта понимают общую массу грузов, которые проходят через порт во всех направлениях за определенный промежуток времени. Грузооборот является основным показателем порта: в зависимости от него назначают категорию порта, определяют параметры его основных элементов.

Под пропускной способностью порта понимают максимальное количество грузов, которое может быть переработано в порту за определенный промежуток времени. Эта характеристика определяет его максимально возможный грузооборот и по величине должна быть выше его. Пропускная способность порта зависит от производственных мощностей ТПК, режима их работы, продолжительности навигации, грузоподъемности судов, режима перевозки, видов груза и т.д. Общая пропускная способность порта определяется суммой его пропускных способностей по отдельным видам грузов.

Установленная мощность ТПК – это оптимальное количество груза, которое целесообразно перегружать комплексом при установленном грузо- и судообороте.

Грузооборот и установленная мощность ТПК являются главными количественными показателями деятельности порта. Качество работы порта характеризуют валовая интенсивность и чистая интенсивность грузовых работ.

Валовая интенсивность равна отношению количества грузов, погруженных (выгруженных) на судно (с судна), к полному времени пребывания судна в порту.

Чистая интенсивность определяется отношением пропускной способности порта ко времени только грузовых работ.

Судооборотом порта называют число судов, посещающих порт в год, месяц или сутки.

Судоемкость порта – количество судов, которое может принять порт одновременно к своим причалам.

Интенсивность движения судов отражает навигационную ситуацию в портовых водах и характеризует временную неравномерность судозаходов.

План порта и его компановка

Плановые размеры порта зависят от грузооборота, вида грузов, характера производимых операций, судооборота и размерений судов.

Местоположение порта определяют удельные затраты на строительство и эксплуатацию.

Месторасположение порта в намеченном районе определяются физико-географическими условиями: метеорологическими, гидрологическими, топографическими и гидрографическими, геологическими и геоморфологическими, тектоническими.

Морские порты для удобства эксплуатации разделяют по технологическим признакам на отдельные районы: грузовые; комплексного обслуживания транспортного флота; пассажирский; судоремонта.

Грузовые районы различают по видам грузов и направлениям грузопотоков. Проектирование грузового района начинается с разработки принципиальной схемы механизации технологических перегрузочных комплексов.

Индивидуальность плана каждого порта характеризуется расположением оградительных сооружений и причального фронта. Начертание в плане линии причального фронта должно обеспечивать: размещение расчетного числа причалов; необходимые размеры Прикордонной операционной зоны; рациональное размещение перегрузочного оборудования, складских площадок и береговых сооружений, подъездных путей сухопутных видов транспорта; удобство подхода судов к причалам, их швартовки и отхода их от причалов. (Рис….)

Для обеспечения допустимых высот волн у причалов, а также скоростей течения и заносимости акваторию порта необходимо защищать оградительными сооружениями (ОС). При выборе планового расположения ОС в первую очередь необходимо обеспечить необходимую величину площади акватории порта с достаточной степенью защищенности от волнения, течений, заносимости и проникновения плавающего льда. Положение ОС и расположение входа в порт должны обеспечивать безопасность захода в порт, маневрирования и стоянки у причала судов.

Оградительные сооружения являются наиболее дорогостоящими гидротехническими сооружениями. Их стоимость резко возрастает с увеличением глубин, поэтому следует стремиться к уменьшению их общей протяженности и расположению на небольших глубинах. В то же время головы ОС рекомендуется вынести на естественные глубины. Оградительным сооружениям рекомендуется придавать криволинейное в плане очертание, однако из-за сложности строительства их ось принимают в виде ломанной выпуклой кривой.

ОС нарушают естественный режим наносов, в результате чего на одних участках происходит отложение наносов, на других размыв берега. Поэтому плановое решение ОС должно быть выбрано из условия наименьших вредных последствий. Наиболее часто встречающиеся плановые решения: а) одиночный мол; б) парные молы; в) волноломы; г) различные комбинации молов и волноломов.

Вход в порт должен удовлетворять требованиям удобства и безопасности прохода судов. Поток волновой энергии, проходящей через вход, должен быть предельно ограничен. Так же необходимо учесть направление потока наносов, чтобы не допустить их проникания на акваторию порта и их отложения на входе. Наличие двух ворот в порту снижает аварийность при заходе в порт, в случае изменчивости направлений ветра и волнения, облегчает маневрирование судов, улучшает условия пожарной безопасности в порту, но вместе с тем ухудшает волновую обстановку на акватории порта и облегчает проникновение наносов.

ЛЕКЦИЯ №14

Общие положения классификации и проектирования портовых гидротехнических сооружений

В зависимости от назначения портовые ГТС можно классифицировать по четырем основным группам:

1) причальные – предназначенные для обработки и отстоя судов;

2) оградительные – защищающие акваторию порта от волнения, течений, наносов, льда и т.д.;

3) берегоукрепительные – защищающие берега акватории порта от разрушения при воздействии различных факторов, а также обеспечивающих надежность сопряжения причальных и оградительных сооружений с берегом;

4) гидротехнические сооружения судоремонтных и судостроительных предприятий (слипы, эллинги, доки)предназначенные для спуска и подъема судов или осушения их корпуса.

Наличие всех четырех групп сооружений в составе порта не обязательно.

Все ГТС в зависимости от продолжительности их эксплуатации делят на п остоянные и временные.

Постоянные сооружения по их назначению и условиям эксплуатации делят на основные и второстепенные.

Основными называют сооружения, выход которых из строя нарушает работу всего объекта или важной его части. Это оградительные сооружения, грузовые и пассажирские причалы, судоподъемные сооружения, наиболее ответственные берегоукрепительные сооружения, башни маяков и т.д.

К второстепенным относят причальные и судоподъемные сооружения, обслуживающие суда местного сообщения, берегоукрепительные сооружения, частичное разрушение которых несущественно отразится на работе основных элементов.

Все портовые ГТС в зависимости от их размеров, действующих на них нагрузок и последствий нарушения их эксплуатации, разделяют на классы.

При проектировании портовых ГТС для обеспечения их надежности и требуемых условий эксплуатации необходимо предусматривать постоянные наблюдения за работой и состоянием основных сооружений. Для этого устанавливают контрольно-измерительную аппаратуру (КИА), обеспечивающую контроль за напряженно-деформированным состоянием сооружений, их элементов и узлов.

Конструкции портовых ГТС объединяются рядом общих особенностей, отличающих их от ГТС речных гидроузлов. В большинстве случаев портовые ГТС возводят на акватории способом «в воду» без применения перемычек и водоотлива. Более того, внешние оградительные сооружения, причалы и берегоукрепительные сооружения возводят на незащищенных акваториях, подверженных воздействию волн, течений, льда и т.п. Это во многом обуславливает выбор типа сооружений и их конструктивные особенности, которые тесно связаны с условиями производства работ.

Подводную часть сооружений чаще всего возводят путем установки заранее изготовленных элементов конструкции в воду на подготовленное основание или погружения в грунт свай, шпунта, колонн-оболочек с плавучих средств. Большое распространение в портовом строительстве получили крупноблочные сборные конструкции, которые устанавливаются при помощи морских плавучих кранов большой грузоподъемности.

Портовые ГТС подвержены действию чрезвычайно интенсивных знакопеременных нагрузок, имеющих нередко динамический характер. Большие горизонтальные нагрузки от давления волн, льда и т.п. вызывают неравномерность в основаниях сооружений и их сдвиг. Поэтому конструкции портовых сооружений допускают определенные перемещения во время строительства и эксплуатации.

Разрушительное действие агрессивной среды предъявляет особые требования к стойкости материалов конструкций.

Морские причальные сооружения, особенно глубоководные, испытывают значительные нагрузки от швартующихся судов, для снижения которых применяют дорогостоящие отбойные устройства.

Нагрузки от речных судов значительно меньше, однако, если учесть большую высоту колебаний уровня в реке, то возникает необходимость защиты причальных стен от ударов судов почти по всей высоте. При низких уровнях воды эти конструкции испытывают значительно большие нагрузки от давлений грунта засыпки, чем морские набережные той же высоты. Для восприятия ледовых нагрузок приходится утяжелять конструкции речных ГТС или разрабатывать защитные мероприятия.

Восстановление и ремонт подводных конструкций – одна из наиболее трудновыполнимых и дорогостоящих строительных операций. Это и другие выше перечисленные обстоятельства обуславливают повышенные требования к капитальности сооружений и качеству производства работ.

В зависимости от длительности и характера действия нагрузки подразделяют на постоянные (вес сооружения, вес грунта обратной засыпки, нагрузки от зданий, стационарного оборудования и т.д.) и временные, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут отсутствовать.

К длительным временным относят нагрузки на поверхности сооружения и прилегающей к нему территории от транспортных и перегрузочных средств, складируемых грузов и бокового давления грунта от этих нагрузок.

К кратковременным нагрузкам, которые иногда являются определяющими для расчета сооружения, относят нагрузки от волнения, подходящего или отшвартованного судна, льда и т.п.

В качестве особых временных выделены нагрузки, вызванные катастрофическими явлениями природы – землетрясениями, цунами и т.п.

Все сооружения рассчитывают на основное сочетание нагрузок, включающее нагрузки постоянные, временные и одну из кратковременных нагрузок. При этом всегда следует принимать наиболее неблагоприятное сочетание и расположение нагрузок. Портовые ГТС всегда необходимо проверять на особое сочетание нагрузок. Кроме того, при проектировании портовых ГТС следует учитывать воздействие на них возможного размыва грунта основания течениями, волнением или в результате работы двигателей судов, коррозию отдельных элементов и истирающее воздействие льда и наносов.

Нормативные значения нагрузок определяют на основе статистической обработки результатов наблюдений за исходными факторами, вызывающими эти нагрузки. Расчетные нагрузки вычисляют путем умножения их нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке.