Русловые и внерусловые порты

Лекция 9. Особенности размещения портов в различных естественных условиях

Химический состав и физические свойства водной среды

Свойства морской или речной воды определяются растворенными в ней веществами и, в первую очередь, солями. Даже пресная вода может содержать соли, делающие ее агрессивной по отношению к бетону и металлу. Морская же вода всегда характеризуется высоким содержанием ионов магния, натрия, кальция и др.

Основную массу (88.7%) растворенных в воде солей составляют хлориды (NaCl, MgCl₂). 10.7% составляют сульфаты (MgSO₄, CaSO₄. K₂SO₄). На долю остальных веществ обычно приходится не более 0.6%.

Кроме перечисленных солей морская вода может содержать сероводород, а также до 100 мг/л свободной агрессивной кислоты. В связи с этим методология проектирования портовых гидротехнических сооружений всегда предусматривает выполнение химических анализов воды в районе будущего строительства.

Наиболее солеными (30-35⁰/₀₀) являются открытые моря, имеющие непосредственный водообмен с океаном. Соленость внутренних и закрытых морей значительно ниже:

n - Черное море - 17⁰/₀₀;

n - Азовское море - 14⁰/₀₀;

n - Балтийское море - 10⁰/₀₀;

n - Каспийское море - 14⁰/₀₀.

Соленость воды в мелководных заливах, в которые впадают крупные реки, как правило, значительно ниже: например в Финском заливе величина солености не превышает 1⁰/₀₀.

Количество растворенных в воде химических веществ определяет и ее основные физические свойства - удельный вес и плотность.

Удельным весом морской воды называют отношение веса некоторого ее объема при t=17.5⁰C к весу такого же объема дистиллированной воды при t=4⁰C.

Плотность морской воды - отношение ее удельного веса некоторой температуре t⁰ в месте отбора пробы к удельному весу дистиллированной воды при t=4⁰C. В метрической системе мер значения удельного веса и плотности морской воды численно оказываются равными.

Прозрачность морской и речной воды определяется количеством взвешенных частиц органического и неорганического происхождения и устанавливается визуальным путем на основании видимости погружаемого белого круга диаметром 30 см. Максимальная прозрачность (до 60 м) наблюдается в Красном и Средиземном морях. Прозрачность устьев рек эстуарием и мелководных заливов обычно не превышает 1 м.

Порты, расположенные на внутренних водных путях (речные, озерные, водохранилищные, на искусственных судоходных каналах) по своему назначению и выполняемым функциям соответствуют морским портам. Тем не менее вопросы размещения речных и водохранилищных портов, а также приемы компоновки их основных элементов имеют свои специфические особенности.

По расположению различают порты на естественных (реки, озера) и искусственных (водохранилища, каналы, шлюзованные реки) водных путях. Порты на свободных реках подразделяют на русловые, внерусловые, смешанные и устьевые.

Русловые порты. Акватории и причальный фронт русловых портов находятся непосредственно в коренном русле реки или ее побочном рукаве. Характерным примером руслового порта является Пермский речной порт(рис.9.1).

Рис.9.1.Схематический план районов Пермского порта: 1 - химических грузов;

2 - перевалочный; 3 - городской грузовой; 4 - пассажирский

Размещение грузовых айонов Пермского порта выполнено с учетом течения реки и в соответствии с принципами сочетания порта и города.

Участок реки, на котором предполагается размещение руслового порта должен удовлетворять двум основным требованиям:

• -ширина реки должна быть достаточной для устройства причального фронта, маневрирования судов и прохождения транзитного флота;
• -участки берега, на которых размещают причальный фронт должны быть устойчивыми.

Русловые порты обычно состоят из нескольких грузовых районов, нередко расположенных на значительных расстояниях один от другого (рис.9.1, 9.2).

Рис.9.2. Схематический план районов Нижегородского порта: 1-Центральный грузовой; 2-Волжский грузовой; 3-пассажирский; 4-Окский грузовой

Районы лесных и навалочных грузов (руда, уголь, песок, минерально-строительные материалы), как правило, выносятся за пределы населенного пункта. В пределах города обычно размещаются районы штучных, экологически чистых грузов, а также пассажирский район с речным вокзалом. При наличии крупных предприятий, расположенных на берегах реки, в непосредственой близости к ним размещаются и причалы клиентуры.

Причальный фронт русловых портов обычно соответствует форме данного участка берега реки в плане - прямолинейной, выпуклой или вогнутой. При выборе местоположения порта наиболее предпочтительными являются прямолинейные и вогнутые (с большим радиусом кривизны) участки берега. Такие участки удобнее не только для маневрирования, подхода и швартовки судов, но и трассирования железнодорожных и подкрановых путей, производства дноуглубительных работ. На участках реки с малыми радиусами кривизны береговой черты трассирование как сухопутных, так и водных подходов оказывается затруднительным.

Акватория руслового порта обычно граничит с основным судовым ходом. В связи с этим русловые порты на свободных реках характеризуются, как правило, хорошими условиями для подхода судна к причальному фронту, или отходу от него.

На внутренних водных путях России русловые порты получили наибольшее распространение. Это объясняется, в первую очередь, специфическими гидрологическими и топографическими особенностями равнинных рек - значительными сезонными колебаниями уровня, а также высокими берегами, затрудняющими образование затонов.

Внерусловые (затонные) порты - размещаются вне русла реки в естественных либо искусственных бассейнах (затонах), соединяемых с основным руслом подходным каналом (рис.9.3).

Затонные порты характеризуются, по сравнению с русловыми, следующими преимуществами:

• -компактностью акватории и территории;
• -более удачным сочетанием порта и города, сохранением городских набережных;
• -отсутствием ледохода и возможностью зимнего отстоя судов;
• -возможностью сопряжения акватории порта с территорией промышленных предприятий и судоремонтных заводов;
• -возможностью создания обособленных специализированных грузовых районов;
• -удобством трассирования водных подходов, железнодорожных тыловых и прикордонных путей, автодорог, инженерных сетей,а также снижением расходов на их устройство.

Вместе с тем внерусловые порты имеют и ряд существенных недостатков. Создание искусственных акваторий неизменно связано с огромным объемом земляных и дноуглубительных работ. Маневрирование судов в стесненных акваториях ковшей или затонов часто оказывается затруднительным. Слабый водообмен с основным руслом способствует загрязнению воды и отрицательно сказывается на санитарном состоянии затонов.

Эксплуатация внерусловых портов неизменно связана со значительными расходами на производство ремонтных дноуглубительных работ, необходимых для поддержания рабочих глубин в затонах и на подходных каналах. С целью уменьшения заносимости и улучшения условий маневрирования судов причальный фронт в ковшах располагают под возможно меньшим углом к оси основного судового хода.

Одним из рациональных вариантов создания внеруслового порта является использование островов, расположенных в судовой протоке. В этом случае акваторию порта образуют в результате строительства дамбы, соединяющей верхнюю по течению реки оконечность острова с берегом. Примером является затон Печорского порта и судоремонтного завода, образованный островом и трехсотметровой дамбой.

В условиях проникновения приливной волны до акватории внеруслового порта и значительных приливо-отливных колебаниях уровня, искусственные бассейны оборудуют воротами или шлюзами.

Рис.9.3. Схема внеруслового (затонного) речного порта: 1 - подходной канал; 2 - бассейны; 3 - причальный фронт; 4 - акватория порта; 5 - входной рейд

Внерусловые, или затонные порты повсеместно распространены в странах Западной Европы, где практически все крупнейшие порты расположены в искусственных бассейнах и ковшах (рис.9.4).

Рис.9.4. Система бассейнов порта Роттердам

Оптимальная компоновка речного порта (руслового, внеруслового, смешанного) достигается на основе технико-экономического сравнения вариантов размещения порта, с учетом топографических и гидрологических условий, а также строительных и эксплуатационных требований. При сравнимых технико-экономических показателях предпочтение, как правило, отдают внерусловому (ковшевому) варианту размещения порта.

Дата добавления: 2014-12-23