Расчет причала и акватории порта

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Расчет причала и акватории порта

Расчет причала и акватории порта

Содержание

1. Вступление.

2. Определение количества причалов для расчетного вида груза (угля).

3. Определение размеров основных элементов порта:

3.1 Определение глубины у причала;

3.2 Определение проектной длины причала.

4. Определение основных элементов акватории:

4.1 Определение размеров внешней акватории;

4.2 Определение элементов внутренней акватории.

5. Расчет складов для расчетного вида груза (угля).

6. Компоновка порта:

6.1 Общие положения по компоновке плана порта;

6.2 Описание выбранной компоновки плана порта.

7. Выводы.

1.Введение

Система морских портов Украины представляет второй после флота по

важности элемент морского транспортного комплекса государства.

С учетом географического положения и местной специфики 18 портов

сгруппированы по трем основным регионам – Дунайскому, Черноморскому,

Азовскому.

Все морские порты Украины являются государственными предприятиями,

действующими по поручению в сфере управления собственностью, и в пределах

отведенных им акваторий и территорий.

Сложное экономическое положение страны, обусловленное переходом на

рыночные отношения, не могло не сказаться на морской отрасли, и в частности

на работе морских портов.

Основные причины спада грузооборотов морских портов Украины –

незавершенность реформ в области экономики, управления, недостаток опыта в

хозяйственной деятельности в новых экономических условиях, таможенные и

кредитно-финансовые барьеры.

Современное состояние портов Украины и перспективы развития морского

транспорта требуют нового подхода к решению проблем и выводу морского флота

Украины на конкурентоспособный международный уровень.

В настоящее время порты внедряют практические мероприятия, направленные

на увеличение объема грузопереработки, расширение номенклатуры

перерабатываемого груза и качества портовых услуг.

Существующие производственные мощности портов после частичной

модернизации универсальных и специализированных комплексов, а также

строительство новых СПК создадут резерв пропускной способности портового

хозяйства Украины в целом.

Главная задача технологического проектирования морского порта –

получение оптимального решения порта как единого комплекса,

удовлетворяющего требованиям безопасного приема, быстрейшей разгрузки –

загрузки и комплексного обслуживания современных и перспективных

транспортных судов и отвечающего условиям прогрессивных способов перевозок

на морском и смежных видах транспорта.

При этом должен быть обеспечен: заданный грузооборот на расчетный год,

возможность развития порта за пределами расчетного периода на отдаленную

перспективу, экономическая целесообразность принятых решений.

Современный морской порт представляет собой сложный комплекс

гидротехнических и береговых сооружений, складских и административно-

бытовых зданий, пассажирских вокзалов и транспортных путей, энергетических

и инженерных коммуникаций.

Успешная работа водного транспорта в значительной степени определяется

совершенством всех видов береговых портовых сооружений, обеспечивающих

быструю и экономную перевалку грузов, качественное хранение и сортировку их

на складах и в контейнерных терминалах, удобные условия для пассажиров и

работы всех видов транспорта.

Каждый из портов при всем разнообразии имеет общие для всех портов

основные элементы:

. водные подходы к порту;

. акваторию – это защищенная от волнения водная площадь, которая

состоит из внешних рейдов и внутренней акватории;

. территорию – участок берега, на котором располагается береговое

хозяйство: сооружения, здания, дороги, инженерные коммуникации, то

есть всё то, что обеспечивает эффективное осуществление погрузочных

работ, снабжение судов и создает нормальные условия для

высокопроизводительной и безопасной работы сотрудников порта;

. сухопутные подходы, которые включают сооружения различных видов

наземного транспорта: железнодорожного, автомобильного,

трубопроводного, образующих в порту транспортный узел.

Одним из основных и неотъемлемых элементов порта является причал, на

котором осуществляется весь комплекс работ по швартовке и ремонту (причалы

СРЗ) судов.

2. Определение количества причалов по расчетному виду груза (уголь)

Потребность в грузовых причалах определяется по формуле

Qмес

Nпр= ———————,

30Рсут*Кмет*Кзан

где Qмес – расчетный грузооборот морского грузового причала в месяц

наибольшей работы, т;

Кмет – коэффициент использования бюджета рабочего времени

причала по метеорологическим причинам в месяц наибольшей работы, задаем

значение Кмет=0.95, исходя из бассейна, в котором проектируется порт;

Кзан – коэффициент занятости причала обработкой в течении

месяца, для навалочных грузов принимаем Кзан=0.5;

Рсут – суточная пропускная способность одного причала, т/сут.

1. Расчетный грузооборот морского грузового причала в месяц наибольшей

работы, определяется по формуле

Qг*Кмес

Qмес = ———— ,

Тнав

где Qг – годовой грузооборот, т (согласно заданию Qг = 1200000т);

Тнав – количество месяцев навигации

Nнав 365

Тнав= ——— = —— = 12,

30 30

Кмес – коэффициент месячной неравномерности (по заданию Кмес =

1.3).

2. Расчетная загрузка D? судна типа ? с учетом грузовместимости судна

Qз, т

?W 11440м3

Qз =-———— = ————— = 10400т,

u*Ктр

1,1м3/т*1

где ?W – общая кубатура трюмов, м3 (по заданию ?W = 11440 м3);

u – удельный погрузочный объем, м3/т, принимаем u = 1,1 м3/т;

Ктр – коэффициент плотности укладки груза в трюме, принимаем Ктр

= 1,00, т.к. расчетный груз – уголь.

Полученное значение Qз сравниваем с паспортной грузоподъемностью

судна Dч и за расчетную величину D? принимаем меньшую.

Qз = 10400т > Dч = 8862т , значит D? = Dч = 8862т.

3. Оптимальное число механизированных линий nопт, необходимое для

обработки судна типа ?, принимается по максимальному числу механизированных

линий

nопт = nmax = 4,

где nmax - максимальное число механизированных линий для угля

nmax =mл –1 = 5-1,

где mл - количество люков на судне типа ?.

4. Определяем комплексную норму выработки одной технологической линии

Рк согласно схеме механизации по переработке расчетного вида груза

Рк =2070т/смену.

5. Часовая производительность одной грузовой линии Рк1 определяется

по формуле

Рк *r 2070т/смену *

3смены

Рк1 = ———*?1*?2 = ————————— *0,9*1 = 232,875 т/ч ,

24

24ч

где r = 3 – число смен в сутки;

?1 = 0.9 – технические перерывы в работе линии;

?2 = 1.0 – учитывает промежутки в работе рядом расположенных

линий для угольных грузов.

6. Проектная часовая норма грузовых работ на причале при обработке

судна типа ?, т/ч определяется по формуле

Мr = Рк1 nопт = 232,875*4 = 931,5 т/ч

7. Время занятости причала выполнением грузовых работ tгр, ч при

обработке судна типа ? определяется по формуле

D? 8862 т

tгр = ——— = ——— = 9,5 ч

Мr 931,5 т/ч

8. Определяем среднее время занятости причала под производственными

стоянками судна типа ?

tп.с. = 6.00

9. Суточная пропускная способность Рсут определяется, исходя из

производительности грузовых работ и производственных стоянок при обработке

судов, по формуле

24* D?

24ч*8862т

Рсут = ————— = ————— = 13721,8 т

tгр+ tп.с.

9,5ч + 6ч

10. Исходя из полученных данных, определяем количество причалов

Qмес

130000т/мес

Nпр= ——————— = —————————————— = 0.66 = 1,

30Рсут*Кмет*Кзан

30сут*13721,8т*0,95*0,5

Таким образом, количество причалов по расчетному виду груза (уголь) –

1.

3. Расчет размеров основных элементов плана порта

3.1 Проектная глубина у причала

Глубины в порту должны обеспечивать работу судна на стоянке и на ходу в

течение всего навигационного периода.

Различают навигационную и проектную глубину. Навигационная глубина

обеспечивает безопасность продвижения судна по акватории с заданной

скоростью. Проектная глубина обеспечивает работу судна у причала.

При составлении проекта внутренней портовой акватории определяется

проектная глубина у причала по формуле

Н0 = Т +z1 + z2 + z3 +z0 +z4,

где Т – осадка расчетного судна, м;

z1 - минимальный навигационный запас, который зависит от вида

грунта дна

z1 = 0,04*Т;

z2 – волновой запас, м, т.е. запас на погружение оконечности

судна при волнении, зависящий от соотношения длины судна и высоты волны

(для данного расчета принимаем z2 = 0);

z0 – запас на крен (дифферент) судна, м

z0 = 0,5* z1;

z3 – скоростной запас, м (для данного расчета принимаем z3 = 0);

z4 – запас на заносимость для акватории, м

z4 =0,5 м;

Таким образом, формула для определения проектной глубины у причала

будет иметь вид:

Н0 = Т +z1 + z0 +z4,

Унифицированная глубина у причала определяется по сетке унифицированных

глубин с округлением в большую сторону.

Сетка глубин

|Грузы |Унифицированные глубины |

|Генеральный груз |8,25; 9,75; 11,5; 13,0 |

|Контейнеры |9,75; 11,5; 13,0 |

|Лес |8,25; 9,75; 11,5 |

|Зерно |9,75; 11,5; 13,0; 15,0 |

|Руда |9,75; 11,5; 13,0; 15,0 |

|Уголь |9,75; 11,5; 13,0; 15,0 |

|Строительные материалы|9,75; 11,5; 13,0; 15,0 |

|Нефть |11,5; 13,0; 15,0; 16,0 |

|Пассажирские |4,5; 6,0; 8,25; 9,75 |

Данные вычислений занесены в табл.1.

3.2 Проектная длина причала

Проектная длина причала определяется в зависимости от рассчитанной

проектной глубины как сумма соответствующих расчетной длины судна Li и

запаса свободной длины причала d и e, необходимого для безопасной швартовки

судна.

Порядок определения расчетной длины следующий:

а) уточняем осадку расчетного судна Тприв по формуле

Тприв = Нпр –?zi,

Где Тприв – приведенная осадка расчетного судна, м;

?zi – сумма запасов глубины под килем судна, м

б) на основании Тприв вычисляется расчетная длина судна, исходя из

соотношения:

Lуниф = Li + х, причем

1м Тусловн – 20м Li,

i м Тусловн –

х м

где Тусловн = Тприв – Т.

Результаты вычислений сведены в табл.2.

4. Определение размеров акватории

Специфика работы морского порта предопределяет в составе используемой

им площади наличие водных участков, предназначенных для обеспечения

движения и стоянки обрабатываемых и обслуживаемых судов. Эти участки,

объединенные общими границами порта, образуют портовые воды.

С функциональной точки зрения портовые воды делятся на зоны и

фарватеры.

Зоны – водные участки, предназначенные для маневрирования и стоянки,

фарватеры – для следования (движения) судов по назначению. Каждая зона и

фарватеры функционально специализируются.

Согласно классификации портовые воды состоят из подходов, внешней и

внутренней акватории.

4.1 Определение элементов внешней акватории

В состав внешних портовых вод входят подходы и внешняя акватория.

Внешние портовые воды – водное пространство, находящееся за пределами

оградительных сооружений и состоящее из нескольких зон и фарватеров.

Подходная зона – место соединения судоходных коммуникаций с фарватером,

ведущим на акваторию порта (подходной фарватер). Она имеет форму окружности

с радиусом Rп

Rп = 4Lmax + (Np – 0.5)*Bp = 4*211,16 + (1-0,5)*69,6=879,44 м,

где Lmax - унифицированная длина расчетного судна, м (за расчетное

выбирается наибольшее из судов, посещающих порт Lmax = 211,16 м);

Np – количество рядов движения в одном направлении (принимается равным

единице);

Bp - ширина маневровой полосы наибольшего ряда подходного канала

(принимается по таблице3 в зависимости от скорости движения судна и его

ширины).

Таблица3

|Скорость, |Ширина судна, м |

|м/с | |

| |10 |20 |30 |40 |

|2,0 |28 |50 |72 |94 |

|4,0 |35 |56 |78 |100 |

|6,0 |41 |63 |85 |107 |

Для расчетного судна, ширина которого В = 23 м, Bp =69,6 м

Подходная зона соединяется с приемной зоной подходным фарватером.

Приемная зона – это место приема лоцмана. Она имеет форму прямоугольного

уширения на 0,6L входного фарватера (это участок фарватера от приемной

зоны до ворот порта) и длину ?2L.

От ворот порта вглубь акватории порта начинается входной рейд – это

прямолинейный участок длиной Lв.р. ? 4L, предназначенный для гашения

инерции судна, входящего в порт своим ходом.

Между входной и приемной зонами на подходном фарватере находится зона

расхождения, которая соединяется боковыми фарватерами с зоной ожидания и

зоной предрейсового навигационного обслуживания судов. Зона расхождения

имеет форму круга с центром в точке пересечения осей фарватеров и радиус

Rр = 2Lmax + (Np – 0.5)*Bp =2*211,16 + (1-0,5)*69,6 = 457,12 м

Зона ожидания располагается так, чтобы защитить судно от

господствующего волнения и ветра, по форме она близка к прямоугольной и

имеет площадь не менее 9 кв. миль.

Зона предрейсового навигационного обслуживания предназначена для

девиации (размагничивания судна) на ходу или на стоянке. При этом зона

мерной линии, т.е. зона, в которой измеряется максимальная скорость судна,

имеет прямоугольную форму, которая фиксируется в зависимости от длины

расчетного судна.

4.2 Определение элементов внутренней акватории

Внутренняя акватория – это водное пространство, ограниченное с одной

стороны причальным фронтом, с другой – оградительными сооружениями.

Начинается она от входных ворот порта, которые образуют вход в порт. Ширина

входа определяется для максимального судна по формуле

Ввх = (0,8-1,0) Lуниф .

Принимаем Ввх ? Lуниф = 210 м

От ворот порта начинается входной рейд, в пределах которого помещается

разворотный круг (круг циркуляции) диаметром

Дц = 3,5 Lуниф =3,5*211,16 = 739,06 м,

Расстояние от самых выступающих частей причальных и оградительных

сооружений до разворотного круга должно составлять не менее 100м.

В пределах акватории порта назначается ось входа судна в порт. Она

должна быть согласована с направлением господствующего ветра и ближайшего

берега таким образом:

. ? – угол между направлением господствующего ветра и осью входа должен

находится в пределах от 45° до 70°. Так обеспечивается безопасность

прохода судна через ворота порта и при подходе к воротам.

. ? – угол между осью и ближайшим берегом должен составлять не менее 30°.

Так обеспечивается безопасность движения судна по каналу и

предотвращается возможность его выброса на берег под действием волны.

Глубина акватории в пределах разворотного круга определяется по формуле

da = Тmax +z0+z1 + z2+ z3 +z4,

где da - глубина акватории в пределах разворотного круга, м;

Тmax – осадка расчетного судна, м;

z1 - минимальный навигационный запас, который зависит от вида

грунта дна

z1 = 0,04*Т;

z2 – волновой запас, м, т.е. запас на погружение оконечности

судна при волнении, зависящий от соотношения длины судна и высоты волны

(принимается равной 1,5м) и определяемый по таблице4

Таблица4

|Lmax , |z2 , |

|м |м |

|100 |2,8 |

|150 |2,0 |

|200 |1,5 |

|250 |1,0 |

|300 |0,7 |

Для расчетного судна принимаем z2 = 1,5

z0 – запас на крен (дифферент) судна, м

z0 = 0,5* z1;

z3 – скоростной запас, м , определяемый по таблице5

Таблица5

|V, м/с |z3, м |

|1,5 |0,15 |

|2,1 |0,3 |

Для расчетного судна принимаем z3 = 0,3м

z4 – запас на заносимость для акватории, м

z4 =0,5 м;

Таким образом, получаем

da = 9,2+0,386+0,184+0,5+0,3+1,2= 11,75м

Глубина каналов рассчитывается по формуле

dк = Тmax +z0+z1 + z2+ z3 +z4,

где z2 – волновой запас при высоте волны 4м. Определяется он по

таблице6.

Таблица6

|Lmax , |z2 , |

|м |м |

|100 |1,36 |

|150 |1,08 |

|200 |0,92 |

|250 |0,8 |

|300 |0,68 |

Принимаем z2 = 0,85 м

z4 – запас на заносимость для канала, м

z4 = (0,6-1,2)м

Принимаем z4 = 0,9м (остальные данные соответствуют предыдущему

расчету).

dк = 9,2+0,386+0,184+0,9+0,3+0,85 = 11,82м

5. Расчет склада для расчетного вида груза (уголь)

Склады делятся на склады открытого и закрытого хранения; прикордонные и

тыловые; общего назначения и специализированные.

Крытые склады используют для перевалки и хранения ценных и

скоропортящихся грузов, а также грузов, качество которых может быть снижено

под влиянием атмосферных условий. К таким грузам относятся

продовольственные товары, бумага, химическая продукция, сахар-сырец.

Большинство этих грузов транспортируется в таре.

Склады открытого хранения (складские площадки) используют для перевалки

и хранения грузов, качество которых не снижается при краткосрочном хранении

под открытым небом. Это навалочные грузы (руда, уголь и др.), металл,

строительные материалы. Контейнерные площадки также располагаются под

открытым небом.

Специализированные склады используются для грузов, требующих особых

условий хранения. Это холодильники, нефте- и газохранилища, элеваторы.

Прикордонные (транзитные) склады находятся непосредственно за краном и

предназначены для кратковременного хранения (от 8 до 14сут.)

Тыловые (базисные) склады располагают так, чтобы обеспечить минимальное

пересечение путей внутри портового транспорта и погрузчиков с

внутрипортовыми железными дорогами.

В данной работе определяются емкость и площадь склада.

1. Минимальная емкость склада краткосрочного хранения грузов, к которым

относится уголь, на одном причале определяется по формуле

Е = Ксл* D? + ез,

где D? – расчетная загрузка судна, т (из предыдущих расчетов D? =

8862т);

Ксл – коэффициент сложности исходящего грузопотока,

учитывающий необходимость превышения наличного количества груза, для

угля принимаем Ксл = 1.1;