Транспортные системы

Всё об автомобильном, ЖД и авиатранспорте в России

Водный транспорт

ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ

 

Водный транспорт всегда имел для России исключительное зна­чение. В Древней Руси основными путями сообщения являлись ре­ки и озера. Их роль становится понятной при рассмотрении карты европейской части страны: бескрайняя равнина, лишь в средине приподнятая Валдайской возвышенностью. Здесь берут начало многие реки, впадающие в Кас­пийское, Черное, Балтийское и Белое моря. На юго-восток в Каспийское море несет свои воды Волга, на юг – Днепр, к Балтий­скому морю – Западная Двина. С Балтийским морем через систе­му рек и озер связаны реки Ловать и Мета, впадающие в озеро Иль­мень, на север к Белому морю спускается река Сухона, впадаю­щая в Северную Двину. Этими путями наши предки издавна перевозили грузы.

В верховьях рек и речек, близко расположенных друг к другу, организовывались специальные "волоки" по перетаскиванию судов и передаче грузов с одной реки на другую. Такие "волоки" существовали через водоразделы между Днепром, Ловатью и За­падной Двиной, Днепром и Москвой-рекой; Шексной и Сухоной и т. п.

В древности исключительную роль играл Днепр как основной водный путь Киевского государства.

От Балтийского к Черному морю пробирались по водам Невы, Волхова, Ловати, Десны и Днепра. Этот торговый путь известен как путь из "варяг в греки".

С Днепра был возможен переход на другой торговый путь Вос­точной Руси – Волгу. Переход этот осуществлялся волоком с вер­ховьев Днепра на верховья Волги и с Днепра на Угру (приток Оки) и по Оке – на Волгу. Верхняя Волга и Ока были основны­ми транспортными магистралями Владимирского, Суздальского, Рязанского княжеств. А с расширением и укреплением Москов­ского государства в XVI в., завоеванием Казани в 1552 г. и Астрахани в 1556 г. Волга получает значение главного торгового пути и служит общеевропейской дорогой Восток – Запад, от­крывшей возможность торговли между странами Европы и Азии.

В 1553 г. в устье Северной Двины появились английские ко­рабли, и, таким образом, был открыт новый морской путь на за­пад.

В XVI в. установились торговые связи Московского госу­дарства со странами Европы по новому водному пути через Се­верную Двину и ее притоки. Этот путь до начала XVIII в. прохо­дил от г. Вологды по рекам Вологде, Сухоне и Северной Двине. В устье Северной Двины был создан крупный торговый центр и морской порт Архангельск. Грузы из Москвы до Вологды достав­лялись по суше гужевым транспортом.

В конце XVI в. началось продвижение русских в Сибирь. Оно шло по рекам Урала с перетаскиванием судов в верховьях на р. Туру, приток Тобола, и далее по Тоболу, Иртышу, Оби. Этот путь проходил через города Верхатурье, Туринск, Тюмень, Тобольск, Сургут, Нарым и другие, имевшие тогда большое транспортное и торговое значение по доставке грузов в Сибирь и из Сибири.

История водных путей сообщения севера, северо-востока и се­веро-запада в XVI и XVII вв. была связана с объединением рус­ских земель и превращением Москвы в политический, экономичес­кий и культурный центр.

Первыми средствами передвижения у наших предков – славян были примитивные суда, каркас которых делался из прутьев и обшивался корой деревьев, а в более поздние времена – шкурами зверей. Позднее, во время Киевской Руси, начали строить суда из крупных деревьев, выдалбливая и выжигая внутреннюю их часть; такие суда назывались "лодками-однодревками". В дальнейшем для увеличения грузоподъемности и плавучести на борта "однодревок" стали нашивать бортовые доски. Уже в XII в. существова­ли суда, на борту которых могло находиться 40 человек с ору­жием, пищей и одеждой.

К XV в., с рождением самостоятельных ремесел и развитием торговли и денежного хозяйства, внутренний водный транспорт начал расти быстрее, появляются суда больших размеров и раз­ных типов: ладьи, струги, насады, ушкуи, паузки.

По течению суда двигались самосплавом, а против течения – при помощи бечевой тяги, весел или под парусами. К XVII в. на Волге уже плавали суда, поднимавшие до 800 т груза и до 200 человек команды. Для движения против течения в период весеннего паводка на специальных лодках "завознях" завозили вверх якорь с прикрепленным канатом, по которому рабочие подтягивали суд­но, или использовали специальное приспособление – ворот, затем якорь завозили снова и т. д.

В конце XVIII в. для движения судов против течения была изобретена коноводная машина, заменявшая труд людей; принцип ее работы заключался в том, что якорь с канатом также завози­ли на завозне, и канат вытягивали с помощью лошадей или во­лов, вращавших специальные приспособления, на которые нама­тывался канат, идущий к якорю. Было несколько предложений по усовершенствованию коноводных машин. Так, знаменитый русский механик-самоучка И. П. Кулибин предложил использовать тече­ние реки для вращения бортовых колес (типа мельничных), нама­тывающих канат завезенного якоря на специальный вал. Это прис­пособление, названное водоходом Кулибина, не получило распро­странения, так как избыток рабочей силы и низкая заработная плата не понуждали судовладельцев механизировать труд.


Развитие внутреннего водного транспорта при Петре I

 

Большое развитие внутренний водный транспорт получил в царствование Петра I. Были обеспечены экономические связи с районами Балтийского, Азовского и Черного морей. Это заставило совершенствовать водные пути и строить суда, отвечаю­щие новым условиям. Ещё в 1696 году Петр I утвердил постройку канала Волга-Дон, хотя эта идея была реализована только через 250 лет.

Считается, что государственный флот России начал свое существование с парусника "Апостол Павел", построенного при Петре I в Архангельске в 1694 г. Петр I придавал исключительное значение созданию национального морского флота и непосредственно участвовал в строительстве кораблей.

С XVIII века судостроение в России стало развиваться достаточно интенсивно. Русский парусный флот начал служить не только внутренним целям, но и вышел на океанские просторы с целью торговли и географических открытий. В январе 1820 года русские мореплаватели под руководством Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева открыли шестой континент Земли – Антарктиду. Развитие морского судоходства способствовало сооружению портов. Самым старым в России считается Архангельский порт, основанный в XVI веке.

Выход к Балтийскому морю и перенос столицы из Москвы к берегам Финского залива потребовали улучшения водных путей от Волги до Балтики с таким расчетом, чтобы суда следовали без перевалки грузов в верховьях рек. В 1703–1709 гг. была соору­жена Вышневолоцкая шлюзованная система, соединяющая Волгу с Невой через реки Тверцу, Цну, Мету, озеро Ильмень, реку Волхов и Ладожское озеро.

В 1810 г. было открыто движение судов по новой трассе Шексна – Ковжа – Вытегра. Эта система была названа Мариинской, а в 1811 г. по трассе Молога – Тихвинка началось движение по второй системе, названной Тихвинской. Эти две водные системы позволили пропускать суда значительно большей грузоподъемно­сти.

В 1964 году было окончено строительство Волго-Балтийского водного пути, вместо устаревшей Мариинской водной системы, соединив­шего Балтийское и Белое моря с Волжским бассейном. Новый водный путь имеет всего 7 современных железобетон­ных шлюзов, оборудованных средствами автоматики и телемеха­ники (Мариинская водная система имела 38 малогабаритных де­ревянных шлюзов). Время прохождения судов по новому водно­му пути в 9 раз меньше по сравнению с Мариинской системой, а пропускная способность в 7 раз больше.

Развитие внутренней торговли потребовало создания новых водных путей сообщения.

В 1828 г. был сооружен Северо-Двинский водный путь, соеди­нивший р. Шексну с р. Сухоной через Кубинское озеро, который сыграл большую роль в развитии экономики севера. Важное зна­чение для освоения экономики западных районов Белоруссии и Полесья имел построенный в 1840 г. канал, соединивший реку При­пять с Западным Бугом (приток реки Вислы).

clip_image002

Продолжались попытки использования паровых машин на водном транспорте. В 1786 году американец Фитч создал пароход, в котором паровая машина приводила в движение весла (рисунок 3.1). На следующий год он построил пароход "Персеверанс", приводившийся в движение гребным винтом. Пароход совершал рейсы между Филадельфией и Бурлингтоном, перевозя 30 пассажиров. В общей сложности этот пароход прошел около 1000 км. Однако изобретение пароходов обычно относят к началу XIX века, когда было налажено промышленное изготовление паровых машин Уатта.

Рисунок 3.1 – Пароход Фитча

В 1807 году Фултон построил пароход "Клермонт", который открыл эру пароходства. Расстояние 225 км по реке Гудзон он преодолел против течения за 30 ч со средней скоростью 7,5 км/ч. Пароход имел длину 43 м, водоизмещение 300 т и паровой двигатель мощностью 20 л. с.


 

Первый пароход в России "Елиза­вета" (рисунок 3.2) был построен в 1815 году Бердом – владельцем механического завода (впоследствии завод назывался "Адмиралтейский") в Петербурге. Корпус парохода представлял со­бой деревянную баржу длиной 18 м, шириной 4,6 м, с осадкой 0,6 м. В корпусе были установлены паровой котел и вертикальная паровая машина мощностью 4 л.с., приводившая в движение бортовые колеса с деревянными лопастями и позволяющая развивать скорость 8,75 км/ч.  

Этот пароход первым в России работал на регулярной пассажирской линии Петербург – Кронштадт.

clip_image004

Рисунок 3.2 – Первый русский пароход "Елизавета", построенный в 1815 году

clip_image006

В то же время в 1816–1817 годах на Каме, на Пожевском железоделательном за­воде были построены два буксирных парохода. Но интенсивное развитие парового судоходства началось в России позднее, в 1843 г., когда было основано первое пароходное общество «По Волге», заказавшее за границей более мощные суда (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Один из первых буксирных пароходов

Причиной задержки развития отечественного судостроения явилось то, что Берд получил монопольную привилегию на строитель­ство судов, но развернул недостаточную деятельность, да и рус­ские судоходные предприятия были еще слабы, чтобы перейти на новую техническую базу, а "бурлацкий" способ был дешевле.

С пуском в эксплуатацию в 1846 г. мощных по тому времени судов, оказавшихся экономичными, началось быстрое развитие парового судоходства не только на Волге, но и на других реках.

Быстрое развитие во второй половине XIX в. капитализма в России наряду со стимулированием внутреннего водного транс­порта способствовало и зарождению нового вида транспорта – железнодорожного. Там, где прокладывались железные дороги, особенно в районах небольших рек (Верхняя Ока, Мокша, Цна, Сыр-Дарья и даже Верхний Днепр), рост судоходства сдерживался из-за конкурентной борьбы с железными дорогами.

Кроме того, на улучшение судоходных условий на реках (на углубительный флот, обстановочные работы и др.) правительство выделяло ограниченные средства.

В конце XIX в. в связи с развитием добычи бакинской нефти и необходимостью ее транспортировки по Волге, ростом сельского хозяйства Поволжья и потребностью в перевозке зерна, муки, со­ли, лесных и других грузов речному транспорту стали уделять больше внимания.

В этот период был достигнут значительный технический про­гресс в речном судостроении. Появились такие отечественные су­достроительные заводы, как Сормовский, Коломенский, Ижорский, Пермский, заводы Нобеля и др. На отечественных заводах уже строились нефтеналивные баржи грузоподъемностью до 10 тыс. т, не имевшие себе равных в мировой практике, а также танкеры с паровыми силовыми установками.

Перевозка нефтегрузов наливом в судах впервые начала при­меняться и быстро внедряться в России, а затем в заграничной практике.

Темп роста перевозок нефти по Волге почти в 2 раза превышал темп роста их на железнодорожном транспорте. Уже в 1913 г. по Волге транспортировалось 5,3 млн т (в 1880 г. эти перевозки сос­тавляли только 500 тыс. т).

Выдающуюся роль в создании новых типов судов и силовых установок сыграл нижегородский талантливый конструктор и но­ватор В. И. Калашников. Под его руководством на Волге было реконструировано более 100 пароходов, построено свыше 50 новых судов и более 150 паровых котлов.

На Сормовском заводе впервые в мировой практике были построены наливные самоходные теплоходы «Вандал» (в 1903 г.) и «Сармат» (в 1904г.).

На «Вандале» были установлены отечественные двигатели с электропередачей на гребные валы, на «Сармате» (рисунок 3.4) двига­тели на переднем ходе непосредственно вращали валы гребных винтов, при заднем ходе использовалась электропередача.

Появление теплоходов ознаменовало начало нового периода в развитии судостроения.

 
  clip_image008


Несмотря на рост перевозок, во второй половине XIX в. речные пути находились в неудовлетворительном состоянии, дноуглуби­тельные работы проводились примитивно и недостаточно органи­зованно. На крупнейшей реке России – Волге, на Днепре, Северной Двине часто повторялись мелководья. Например, в 1897 г. на Вол­ге положение было столь катастрофично, что уже в июле приш­лось прекратить судоходство от Рыбинска до Твери и с большими трудностями продолжать его от Рыбинска до Нижнего Новго­рода. Эти обстоятельства заставили

Рисунок 3.4 – Дизель-электроход "Сармат"

инженеров путей сообщения Н. С. Лелявского, В. М. Лохтина и В. Е. Тимонова изучить струк­туру речного потока, выявить его закономерности и разработать специальную систему выправления речного русла потоком воды.

Особенно много для улучшения судоходного состояния рек сделали инженеры В. Г. Клебер и Н. Н. Жуковский, которые впервые в мировой практике научно разработали систему предва­рительной подготовки перекатов к периоду мелководья (межени) углублением их при спаде половодья (в подготовительный пе­риод).

Для поддержания рек в нормальном судоходном состоянии правительством были приняты меры по борьбе с мелководьем. На затруднительных перекатах дежурили вспомогательные пароходы, которые помогали караванам проходить трудные участки, обста­новка фарватера была усилена указательными судоходными зна­ками, открыты обстановочные посты и др.

К 1914 г. на реках работало 112 дноуглубительных снарядов, которые в основном строили Боткинский завод на Каме, Сормов­ский – на Волге и Коломенский – на Оке.

Коломенские земснаряды уже тогда имели централизованное управление всеми лебедками, чего не было на снарядах других заводов.

Общая протяженность эксплуатируемых внутренних водных путей к тому времени равнялась 64,6 тыс. км (из имевшихся судоходных и сплавных рек протяженностью около 500 км), в том числе с навигационной обста­новкой пути 39,9 тыс. км, а из них с освещаемой – 35,9 тыс. км.

Судоремонтные заводы и мастерские крупных судоходных ком­паний в большинстве были технически недостаточно оснащенны­ми, полностью отсутствовали судоподъемные средства (доки, эллинги), подъем судов производился примитивными сред­ствами, вручную.

Царская Россия почти не располагала портами и благо­устроенными причалами для производства погрузочно-разгрузочных работ. Все выполнялось вручную, в исключительно тяжелых условиях труда, и весь речной транспорт укомплектовывался се­зонной рабочей силой (рисунок 3.5).

clip_image010

 
Рисунок 3.5 –Разгрузка леса (балансов) в порту

В 1914 году в составе Русского морского флота числилось 3700 судов, но из них только 30 % были паровыми, а 70 % – парусники.

Страны СНГ обладают огромным природным богатством – более 100 тысяч рек общей протяженностью примерно 2,5 млн км и свыше 2,5 тысяч крупных озер. На суммарной длине 500 тыс. км реки пригодны для судоходства и сплава леса.

Реки как самые древние пути сообщения сыграли выдающуюся роль в формировании и развитии Российского государства. Из глубины веков пришла поговорка: "реки – большие дороги". По рекам уже в начале IX века осуществлялась связь между Новгородской Русью и Киевом. При этом в местах водораздела суда приходилось тянуть на десятки километров волоком по суше.

Веками речные суда России двигались на веслах, под парусами, с помощью бурлаков или на конной тяге. Однако лишь с созданием в 1845 году Сормовского завода в Нижнем Новгороде речное судостроение было поставлено на солидную основу.

Вслед за Невой, Камой и Волгой пароходные сообщения были открыты на Днепре (1823 год), Северной Двине (1825 год), Оке (1826 год), Иртыше

(1838 год), Ангаре и Байкале (1843 год) и др. К 1868 г. на реках России уже плавало 646 пароходов.

Характеристика современных самых больших кораблей приведена в таблице 3.1.

Т а б л и ц а 3.1 – Самые большие корабли (по данным Книги рекордов Гиннесса)

Тип и название судна

Параметры

Время и место

постройки

Пассажирский лайнер "Норвегия" (первоначальное название "Франция", переименован в 1979 г.)

Длина 315,66 м,

водоизмещение 70202,19 английских тонн, 2400 пассажиров

1961 год

Авианосцы класса "Нимиц"

Длина 322,9 м, площадь взлетной палубы 1,82 га, 4 ядерных турбины

США ("Авраам

Линкольн", 3.11.84,

Ньюпорт Ньюс)

Военный линейный корабль "Нью-Джерси"

Длина 270,6 м, водоизмещение

58 000 т

Подводная лодка

класса "Тайфун"

Длина 170 м, водоизмещение 25000 т (по оценке экспертов НАТО)

1980 г.,

военная верфь

в Северодвинске

Танкер "Сиуайз Джайэнт" (самое большое судно в мире среди судов всех классов)

Длина 458,45 м, ширина 68,86 м, осадка 24,61 м

1976 год

Буксир

"Смит Сингапур"

Длина – 75,2 м, ширина –

15,68 м, максимальная сила тяги – 189 т, мощность – 22000 л. с.

Апрель 1984 года

 

Виды и основные средства водного транспорта

Водный транспорт основан на использовании в качестве пути естественных и искусственных водоемов для передвижения грузов в судах и сплавом. Различают два вида водного транспорта: морской, путями передвижения которого являются океаны, моря, заливы, морские каналы и устья крупных рек, и речной (внутренние водные пути), путями передвижения которого служат реки, озера и водохранилища.

Морской транспорт широко применяется для внешнеторговых и внутренних (каботажных) перевозок как между портами одного моря, так и между портами разных морей.

Речной транспорт перевозит пассажиров и грузы преимущественно по внутренним водным путям сообщения.

Основными производственными средствами водного транспорта являются:

· путь – водоток или водоем в естественном или искусственном состоянии, приспособленный для судоходства;

· флот (суда) для перемещения грузов, пассажиров и технического обслу-

· живания водных путей;

· пристани и порты с соответствующими устройствами для выполнения грузовых и пассажирских операций и технического обслуживания флота и водных путей.

· судоремонтные заводы, находящиеся, как правило, вблизи крупных морских портов и осуществляющие случайный, периодический и капитальный ремонты, а также реконструкцию судов. Важными элементами судоремонтных заводов являются сухие и плавучие доки, которые во многом определяют технические возможности заводов.

· средства связи, предназначенные для управления всеми производственными подразделениями водного транспорта и перевозочным процессом.

По условиям ветроволнового режима все су­доходные внутренние водные пути (каналы, реки, водохранилища и озера, включая Аральское море) разделены на 4 разряда: «М», «О», «Р» и «Л». В основу этого деления положены максимальная высота и длина волны. Если высота волны достигает 3 м и длина – 40 м, то водный путь относится к разряду «М», соот­ветственно 2 и 20 м – к разряду «О», 1,2 и 12 м – к разряду «Р». К разряду «Л» отнесены водные пути, не вошедшие в разряд «Р». Это, например, реки: Ока, Западная Двина, Днестр, а также верх­ние плесы всех больших рек.

Водный транспорт является дешевым видом транспорта, он требует меньше энергетических затрат на перевозку, чем другие виды транспорта. Для передвижения груза по воде (при малых скоростях) требуется двигатель в 6–7 раз (а при буксировке плотов в 10 раз) меньше мощности двигателя, необходимого для перемещения груза по железной дороге.

 


 Судоходные пути

Под судоходным путем принято понимать водный путь, по которому возможны безопасное движение судов н судовых составов и буксировка плотов в обоих направлениях.

Судоходные водные пути подразделяются на естественные и искусственные, на пути с гарантированнымн габаритами и без них, на пути с освещаемой и неосвещаемой обстановкой.

Под термином "морской путь" понимают водное пространство морей и океанов, включая естественные проливы и искусственные каналы. Особенность морских путей в том, что они не требуют предварительных работ по

их сооружению и поддержанию в эксплуатационном состоянии. Однако это

не относится к каналам и акваториям портов.

Для судоходства пригодно не все водное пространство реки, озера или водохранилища. Это объясняется наличием мелей и других навигационных опасностей, препятствующих плаванию судов. Для безопасного плавания необходимо, чтобы глубина Т на ис­пользуемой для судоходства части пространства водного пути была больше осадки плавающих судов, а ширина В – достаточной для маневрирования судов и составов. Радиусы поворотов R должны, быть не менее тройной длины наибольшего состава, плавающего по данному пути, чтобы суда в местах поворота не выходили за пределы ширины В.

Часть пространства водного пути, предназначенная для движения судов, глубина на которой не меньше Т, ширина не меньше В и радиусы поворотов не меньше R, называется судовым ходом.

Величины Т, В и R называются габаритами судового хода или габаритами пути.

В тех местах, где водный путь пересекают мосты и линии электро­передачи, для движения судов требуется и определенное простран­ство над уровнем воды. Его высота Н также может быть отнесена к габаритам пути.

Интересам судоходства наиболее отвечают водные пути с гаранти­рованными габаритами. К ним относятся пути, на которых Т, В и R гарантированы в течение всей навигации за счет система­тического проведения дноуглубительных и других путевых работ (выправительных и дноочистительных). Гарантия дается при усло­вии, что уровни воды на данном участке пути не ниже некоторо­го проектного уровня, под которым понимается довольно низкий уровень воды, с обеспеченностью за многолетний период 90–99 %.

Положение судового хода на водной поверхности обозначают бе­реговыми и плавучими навигационными знаками. Комплекс бере­говых и плавучих навигационных знаков, указывающий судоводи­телям положение судового хода, называется навигационным обору­дованием водного пути.

Береговые знаки устанавливаются на берегах рек, водохранилищ и озер, плавучие устанавливаются на воде и удерживаются на нужном (штатном) месте с помощью якорей.

Схематизированная эксплуатационная характеристика судоходного пути приведена на рисунке 3.6.

Для обеспечения безопасного плавания и правильной эксплуатации судоходных путей по каждому из них должны быть составлены и по мере изменения судовых ходов корректироваться и переиздаваться:

· лоцманская карта с нанесенным на нее судовым ходом и лоция, содержащая описание особенностей судоходства на данном водном пути;

· маршрутник, содержащий перечень всех характерных пунктов, распо-

· ложенных в пределах судоходного участка (населенные пункты, перекаты, пороги, острова, воложки, убежища и т. п.) с указаннем расстояння между этими пунктами по судовому ходу;

· атлас волнения на судоходных трассах и акваториях водохранилищ и озер в зависимости от направления и силы ветра.

clip_image012Каждое самоходное судно, плавающее по данному водному пути, должно иметь все указанные документы.

Рисунок 3.6 – Схематизированная эксплуатационная характеристика судоходного пути:

1–17 –номера сечений, для которых в специальной таблице приводятся такие данные, как: средняя гидрометрическая скорость течения, км/ч; средний уклон водной поверхности; глубина, м; протяженность участка, км; сроки начала и конца навигации; длительность физической навигации, сут.; волновой режим (высота волны, м и обеспеченность волны , % )

Основными эксплуатационными характеристиками судоходного пути являются:

· сроки и длительность физической навигации;

· габариты судового хода;

· средние гидрометрические скорости течения;

· ветроволновой режим водохранилищ и озер;

· пропускная способность пути.

Период времени, в течение которого осуществляется движение судов, называется навигацией.

Длительность физической навигации на рассматриваемом судоходном участке охватывает период с момента очищения реки ото льда весной до момента появления ледостава осенью. Эта длительность навигации различна по отдельным судоходным участкам водного пути и значительно колеблется по годам. Поэтому длительность физической навигации устанавливается по каждому характерному судоходному участку: озеро, водохранилище, канал и свободный участок реки.


Навигационным обору­дованием водного пути

 

Судоходная обстановка предназначена для обеспечения на внутренних водных путях безопасного и беспрепятственного пла­вания судов, судовых и плотовых составов. Знаки судоходной об­становки бывают береговые и плавучие. Они указывают направление, границы и габариты судового хода, границы аквато­рий портов, пристаней и рейдов, места свальных течений, начало и конец однопутных участков и возможность движения по ним в том или ином направлении, судоходные пролеты мостов, подвод­ные и надводные переходы и места, где суда должны подавать сиг­налы. Специальными знаками судоходной обстановки регулиру­ется движение судов, судовых и плотовых составов через судопропускные сооружения.

Судоходная обстановка – совокупность разных береговых и плавучих знаков навигационного ограждения су­довых ходов, предназначенных для обеспечения безопасного, бесперебойного плавания по внутренним водным путям судов, судовых и плотовых составов.

Знаки навигационного ограждения служат:

· для указания направления судового хода и ограждения его кромок;

· указа­ния судоходных пролетов мостов;

· ограждения отдельных под­водных препятствий и различных сооружений на водных пу­тях;

· ограждения подходов к судопропускным сооружениям, к пристаням и затонам;

· регулирования движения в узкостях;

· ин­формации судоводителей о габаритах пути.

В зависимости от требований судоходства обстановка мо­жет быть различной, и по характеру действия она подразде­ляется на освещаемую, светоотражающую и неосвещаемую.

Положение судового хода на водной поверхности обозначают бе­реговыми и плавучими навигационными знаками. Комплекс бере­говых и плавучих навигационных знаков, указывающий судоводи­телям положение судового хода, называется навигационным обору­дованием водного пути.

Береговые знаки устанавливаются на берегах рек, водохранилищ и озер, плавучие устанавливаются на воде и удерживаются на нужном (штатном) месте с помощью якорей.

Применяют две группы береговых знаков:

к первой из них относятся береговые знаки, обозначающие положение судового хода;

ко второй – информационные знаки, необходимые для информации судоводителей об особенностях водного пути (например, об одно­стороннем движении судов на данном участке, об ограничении скорости хода и др.).

Береговые знаки надежны, поэтому их в составе навигационного оборудования принято считать основными. Плавучие знаки менее надежны (могут быть повреждены судами и плотами или снесены с мест установки плавающими льдинами, остатками растительности и отдельными деревьями, которыми засоряется поверхность реки в половодье и при прохождении паводковых вод), поэтому их счи­тают вспомогательными.

Обычно навигационное оборудование водного пути состоит из береговых и плавучих знаков, причем соотношение между количест­вом тех и других зависит от конкретных местных условий.

Для того чтобы навигационные знаки были видны днем, они имеют сигнальные щиты или объемные фигуры определенной формы и окраски.

На водных путях, где суда плавают не только днем, но и ночью, на знаках зажигают сигнальные огни. Такие знаки называют светящими. Каждому типу знака присвоен определенный цвет сигнального огня и характер (режим) горения, определяющий последовательность и длительность его вспышек и затемнений. Применяют также знаки со световозвращающим покрытием (СВП), они хорошо видны ночью при освещении их судовым прожектором. Схема их наблюдения с помощью прожектора приведена на рисунке 3.7 .

Форма, размеры и окраска сигнальных щитов, цвет и характер сигнальных огней едины для всех водных путей стран СНГ. Они опреде­ляются государственным стандартом (ГОСТ 26600–85 "Знаки и огни навигационные внутренних водных путей. Общие технические усло­вия").

clip_image014

Насыщенность пути навигационными знаками зависит от интен­сивности перевозок. Чем больше объем перевозок, тем обычно больше на данном участке пути навигационных знаков.

 
 

Рисунок 3.7 – Наблюдение знаков с помощью прожектора: / — пучок света прожектора, падающий на поверхность знака 2 — пучок света, возвращаемый (отражаемый) к судоводителю

Инструкция по содержанию навигационного оборудования предусматривает деление водных путей в зависимости от интен­сивности перевозок на п я т ь с л е д у ю щ и х г р у п п:

· I группа – пути с интенсивным судоходством или сплавом леса в плотах, по которым ежесуточно в обоих направлениях проходят 30 и более судовых или пять и более плотовых составов. На путях этой группы устанавливают светящие навигационные знаки наиболее надежных конструкций;

· II группа – пути, по которым в сутки в обоих направлениях проходят до 30 судовых или до пяти плотовых составов. Нави­гационные знаки на этих путях светящие;

III группа – пути, по которым в сутки в обоих направлениях проходит до пяти судовых составов, а также пути, по которым осу­ществляется нерегулярный сплав леса в плотах. Устанавливаемые здесь знаки также светящие;

· IV группа – пути, где интенсивность перевозок невелика, но в ночное время регулярно проходит 1–2 судна. Навигационные знаки на этих путях оборудованы световозвращающими покрыти­ями;

· V группа – пути, где судоходство ограничивается единицами проходящих в дневное время судов. Навигационные знаки – несве­тящие.

Из приведенного деления видно, что пути I–IV групп пред­назначены для круглосуточного движения флота, так как на них обеспечивается и дневная, и ночная видимость навигационных знаков. Пути V группы предназначены для движения флота только в светлое время суток.

Рисунок 3.8 – Русловые маяки: на свайном (а)

и на грунтовом (б) основаниях

clip_image016

В последние годы в открытой части водохранилищ Единой глубо­ководной системы европейской части СНГ все большее распрост­ранение находят так называемые русловые маяки (рисунок 3.8). Основание таких маяков – каменная наброска, насыпной грунт, а также сваи из железобетона или стальных труб большого диаметра.

clip_image018

В сочетании с береговыми знаками русловые маяки дают возмож­ность создать на водохранилищах непрерывную цепь знаков и ог­ней для плавания судов.

На семафорных мачтах вывешивают два типа фигур – треуголь­ного и прямоугольного силуэта. Первый тип фигур имеет вид конуса, второй – цилиндра. Ночью конусу соответствует красный постоянный огонь, цилиндру – зеленый постоянный огонь.

При этом на мачте обязательно должны быть вывешены одна под другой две фигуры. Если вверху вывешен цилиндр, а под ним конус, то это означает, что ход открыт для судов, идущих сверху. Ночью в данном случае вывешивают два фонаря: верхний – с зеленым постоянным огнем, нижний – с красным постоянным огнем.

Если ход открыт для судов, идущих снизу, фигуры меняются местами (внизу цилиндр или зеленый постоянный огонь, а вверху конус или красный постоянный огонь).

Когда движение судов по участку запрещено, на семафорной мачте вывешивают один под другим два конуса, ночью – два красных постоянных огня.

На сигнальных мачтах вывешивают несколько типов фигур. Для обозначения глубин служат прямоугольная фигура, большой и малый шары. Прямоугольная фигура состоит из двух соединенных крестообразно (ребром) прямоугольных щитов. Она окрашивается в черный или белый цвет в зависимости от фона. Шары состоят из двух соединенных крестообразно дисков. Большой шар окраши­вают в красный цвет, малый – в черный или белый цвет в зависимости от фона.

Прямоугольная фигура обозначает глубину 100 см, большой шар – 20 см, малый шар – 5 см.

Если глубина превышает в 1,25 раза наибольшую осадку плавающих по данному участку судов, то вместо перечисленных фигур на мачте вывешивают одну крестообразную фигуру черного или белого цвета.

Для указания ширины судового хода служат ромбовидная фи­гура и те же большой и малый шары. Ромбовидная фигура состоит из двух щитов, имеющих форму ромба, соединенных крестообразно по большой диагонали. Она окрашивается в черный или белый цвет и обозначает ширину 50 м. Большой шар обозначает ширину 20 м, а малый – 5 м.

На плавучие знаки всех типов и типоразмеров разработана под­робная техническая документация.


Бакены и буи

 

Плавучие знаки, сделанные из дерева, принято называть баке­нами, а изготовленные из металла или пластмассы – буями. Это деление является условным и употребляется по традиции.

Конструкция надстроек бакенов показана на рисунке 3.9.

Надстройку треугольного силуэта делают в виде пирамиды: три бруска прикрепляют наклонно к штырю (головке) бакена, вторые их концы разводят в стороны, образуя ребра пирамиды. Бруски с трех сторон обшивают рейками с небольшими (1,5–2 см) просветами между ними. Для размещения электрических источников питания внутри пирамиды устраивают полку, а в обшивке одной из сторон делают дверку. Светосигнальный прибор надевают на штырь бакена.

Круглая силуэтная фигура образуется из двух решетчатых дис­ков, соединенных крест-накрест. Диски собирают из реек и приби­вают к стойке, верхний конец которой является штырем бакена.

Просветы между рейками 1,5–2 см. Для прочности бакена от его вершины к углам плотика делают проволочные растяжки.

clip_image020

Рисунок 3.9 – Надстройки бакенов: а—треугольная: б—круглая: в—прямоугольная

На водохранилищах и озерах в подавляющем большинстве случаев в качестве плавучих знаков используют металлические буи (рисунок 3.10). Они имеют ту же конструкцию, что и речные металлические буи.

clip_image022

Рисунок 3.10 – Металлические буи: а – речной, б – озерно-речной, в – озерный

Надстройка у буя 5-го типоразмера герметична, у буя 6-го типоразмера негерметична. Буй 5-го типоразмера имеет массу 430 кг, период собственных колебаний у него 3,5 с, метацентрическая высота 0,22 м. Буй 6-го типоразмера имеет массу 770 кг, период собственных колеба­ний 5,8 с и метацентрическую высоту 0,27 м. Углы качки на волне у обоих буев невелики, что является их положительным качеством.

Масса якоря для буя 5-го типоразмера должна составлять 200 кг, калибр якорной цепи 13 мм. Масса якоря буя 6-го типоразмера должна быть около 300 кг, а калибр якорной цепи – 17 мм.

clip_image024

Обслуживание металлических плавучих знаков требует больших затрат физического труда при транспортировке и постановке на штатные места. Значительно облегчить эти работы можно, применив вместо металлических буев композитные металлопластмассовые буи. Их внешний вид показан на рисунке 3.11. Они имеют надстройку из стеклопластика, а плавучее основание металлическое, заполненное для непотопляемости пенополистиролом.

Композитный буй 5-го типоразмера весит 320 кг (на 100 кг меньше, чем металлический), период его собственных колебаний составляет 4,0 с, метацентрическая высота равна 0,32 м.

Рисунок 3.11 – Внешний вид композитных и пластмассовых буев 5-го и 6-го типо­размеров

Для его удержания на месте постановки достаточен якорь массой 120 кг. Калибр якорной цепи 11 мм.

clip_image026

Место поворота судового хода обозначается поворотными бакенами или буями, которым также присвоены определенная окраска и огни.

Плавучие вехи применяют в качестве самостоятельного обстановочного знака, главным образом на водных путях с неос­вещаемой обстановкой. Кроме того, их ставят в качестве контроль­ного знака у каждого бакена и буя. Верхняя часть вехи окраши­вается красным или белым цветом в зависимости от кромки судо­вого хода, на которой они стоят. К верхнему концу вехи правой кромки прикрепляется надставка шарообразной или конусной формы, раструбом вверх.

Одноопорный деревянный знак со щитом малого размера пока­зан на рисунке 3.12. Он

состоит из вкопанного в землю опорного столба 3, и сигнального щита 2. Высота столба над землей 3—8 м, он укрепля­ется тремя подкосами или же присоединяется к железобетонной приставке 4 ("пасынку"). Сигнальный щит из досок толщиной 2 см прибивают гвоздями к верхней подтесанной части столба.

clip_image028

Для подъема на знак к столбу на высоте 2–3 м от земли крепят стремянку или ручицы 1. Их врезают в столб шпоночным замком. Концы ручиц для удобства захвата руками обтесывают. На участ­ках, где знаки часто повреждают посторонние лица, стремянки и ручицы не делают, а для подъема на знак используют монтерские захваты.

Конструкция типового одноопорного металлического знака изо­бражена на рисунке 3.13. Несущая конструкция одноопорных знаков представляет собой вертикальный решетчатый ствол 3 прямоуголь­ного сечения, изготовляемый из равнобокой уголковой стали. Ствол устанавливают на закладную металлическую деталь железо­бетонного фундамента и прикрепляют к нему четырьмя болтами.

clip_image030

По одной (широкой) грани ствола приваривают лестницу с ограж­дением 2 для подъема на знак, изготовляемую из металлического прутка. В верхней части ствола с помощью болтов укрепляют дере­вянный сигнальный щит 1 и размеща- ют светосигнальное обору­дование.

Конструкции знаков разной высоты собирают из унифициро­ванных секций на болтах или при помощи сварки.

Типовой металлический знак с вантовыми оттяжками показан на рисунке 3.14. Ствол 5 знака с вантовыми оттяжками 3 опирается на пространственный шарнир 6, установленный на фундаменте, который воспринимает возникающий при ветровой нагрузке крутящий момент. Сигнальный щит 2 состоит из двух половин, укрепляемых на гори­зонтальных фермах слева и справа от ствола. Каждая половина щита состоит из деревянной обшивки, прикрепленной болтами к двум вер­тикальным балкам. Горизонтальные фермы одновременно служат площадками 4 для ремонта и окраски щита. Щиты высотой 8 м имеют четыре фермы-площадки, а высотой 6 м – три. Подъем обслуживающего персонала на площадки знаков со стволом сечением 0,5х0,5 м происходит по стволу знака. В качестве ступеней лестницы служат поперечные элементы основной кон­струкции и дополнительные прутки диаметром 16 мм. Лестницы имеют надспинное ограждение 7.

На знаках со стволом сечением 0,8х0,8 м устанавливают спе­циальные лестницы с переходными площадками внутри ствола. Площадки имеют перильное ограждение и деревянный настил.

clip_image032

Знаки высотой 20 м и выше имеют молниеотвод, к стойке ко­торого шарнирно прикреплена консоль с роликом для подъема светосигнальной аппаратуры на верх знака. Фундаменты и анкер­ные плиты делают из монолитного или сборного железобетона, а также на сваях. Они унифицированы по габаритным размерам и пригодны как для одноопорных, так и для вантовых знаков.

Для участков рек с подвижным руслом перспективно применение разборных, легко переставляемых знаков из пластмассы.

­ Эксплуатационные испытания опытных образцов таких знаков были проведены в Северном и Волжском бассейновых управлениях пути. На рисунке 3.15 приведен один из таких знаков. Он состоит из опоры, выполненной из двух стеклопластиковых труб диаметром 300 мм и толщиной 2–3 мм, и сигнального щита, усиленного для жестко­сти гофрами. В верхней части опоры встроен отсек с крышкой для размещения источников питания. Масса знака не превышает 20–25 кг, и он может легко транспортироваться и устанавливаться одним человеком.


Способы обслуживания навигационного оборудования

 

Бригадный способ является основным способом, его применяют почти на всем протяжении водных путей I, II и III групп (со светя­щими навигационными знаками), а также на значительном протя­жении путей IV и V групп (со светоотражающими и несветящими знаками).

При бригадном способе обслуживания на каждом обстановоч­ном участке работает бригада, которая имеет в своем распоряжении самоходное суд-

но. Для этих целей с 1970 г. начато строительство специа­лизированных тепло­ходов проекта № 391А (рисунок 3.16). К его достоинствам следует отнести наличие на судне кормовой балки с гидроприво­дом. В носовой части оборудована площад­ка для обслуживания плавучих знаков, в па­лубе по бортам сдела­ны ниши для удобства в работе по обслужи­ванию буев и бакенов. Теплоход снабжен эхо­лотом ЭПО-10 и УКВ радиостанцией.

Эти суда получили широкое распростра­нение на реках, ими постепенно заменяют теплоходы проектов № Т-101Б и 457.

Рисунок 3.16 –Теплоход

проекта № 391А

clip_image034

Бригаду возглавляет мастер пути, одновременно совмещающий обязанности капитана-механика (помощника механика) судна. При круглосуточной двух- или трехсменной работе в состав бригады входят еще один-два вахтенных начальника, они являются сменными мастерами пути и также совмещают обязанности капитана-дублера и помощника механика (механика). Кроме них, в бригаду входят два-три монте­ра и два-три путевых рабочих. Первые одновременно

являются ру­левыми-мотористами, вто-

рые – матросами. В составе бригады обы­чно имеется также повар. Всего бригада состоит из 7–10 чел.

Мастер пути подчиняется прорабу путевых работ, является ма­териально-ответственным лицом и несет полную ответственность за исправное действие навигационного оборудования на своем участке. Сменные мастера пути несут ответственность за исправное действие этого оборудования во время своей вахты.

Постовой способ имеет ограниченное применение. В основном применяется на водных путях с развитыми перевозками леса в пло­тах, при наличии сложных перекатов с большим количеством пла­вучих знаков, где необходим непрерывный контроль за их исправ­ным действием.

При постовом способе обслуживания обстановочный участок возглавляется мастером пути и разделяется на обстановочные посты, которыми руководят бригадиры или старшие постовые рабочие.

В состав поста входят еще один-два монтера-моториста и два-три постовых рабочих-моториста, всего 2–6 чел. Обстановочные посты оснащаются катерами или моторными лодками.

Мастер пути контролирует работу обстановочных постов, обес­печивает их материалами и инвентарем. При выставлении и уборке знаков, при устранении повреждений и проведении сплошного тра­ления он организует коллективную работу постов и оказание взаим­ной помощи одного поста

другому.

В своей работе мастер пути подчиняется прорабу путевых работ. В его распоряжение выделяется катер или моторная лодка. Он яв­ляется материально-ответственным лицом и отвечает за своевремен­ное и качественное выполнение работ на обстановочном участке.

Бригадно-постовой способ применяется, когда на обстановоч­ном участке, обслуживаемом бригадой, имеются отдельные затруд­нительные для прохода судов перекаты, на которых часто повреж­дают плавучие знаки и требуется их немедленное восстановление, или имеются перекаты, где происходит интенсивное переформиро­вание русла. На таких перекатах содержат обстановочные посты. В своей работе они подчинены мастеру пути, возглавляющему обста­новочную бригаду.

Кроме перечисленных, имеются и другие способы организации обслуживания. Одним из них является патрульный, при котором за бригадой закрепляется два судна – одно тихоходное (базовое), второе – быстроходное (патрульное). Базовое судно проводит пере­становку знаков, обеспечивает их ремонт и ведет другие крупные работы. Патрульное судно проверяет качество действия сигнальных огней, правильность расстановки плавучих знаков, проводит смену источников питания и мелкий ремонт.

При патрульном способе протяженность участка бригады увели­чивается в 2 раза и более.

Работа обстановочных бригад и постов организуется по сменам или вахтам в соответствии с графиком, утвержденным прорабом путевых работ. Графиком определяется состав вахт, начало и конец работы каждой вахты. График работы бригады составляется в соответствии с Положением о рабочем времени и времени отдыха плавсостава судов речного флота.

Частота объездов обслуживаемого участка определяется с рас­четом обеспечения исправного состояния навигационного обору­дования. На речных путях I и II групп (со светящими знаками) объезд участка, как правило, проводят дважды в течение суток – в темное и светлое время. На остальных реках объезд бригадой участка проводят раз в 2–3 дня. На озерах и водохранилищах объезд участка ведут раз в 2–7 дней.

Бесперебойному и качественному действию знаков и огней спо­собствует рациональный график объезда обслуживаемого участка пути. При бригадном и бригадно-постовом способах он должен быть построен так, чтобы работы по ремонту и перестановке знаков и смене источников питания проводились, как правило, в светлое время суток. Это удобно делать при движении теплохода вверх по течению. Тогда меньшее время затрагивается на маневры и под­ходы к знакам. В ночное время должны проводиться проверка горения огней и правильности ориентирования светосигнальных приборов направленного действия.


Гарантированные габариты пути и методы их поддержания

 

Важнейшая качественная характеристика внутренних водных путей – гарантированные габариты судовых ходов, которыми являются: глубина, ширина и радиус закругления. Габариты судовых ходов гаранти­руются на всех внутренних водных путях, где объем перевозок оп­равдывает путевые работы по их поддержанию или где судовой ход в естественном состоянии пригоден для плавающих на данном участке судов.

под­считываются Для большинства водных путей в зависимости от интенсивнос­ти движения транспортного флота многолетняя навигационная обеспеченность проектных уровней воды принимается в пределах 80–99 %. На реках, эксплуатируемых лишь в период половодья, обеспеченность проектного уровня воды бывает значительно мень­ше.

Оптимальное значение гарантированной глубины устанавлива­ется на основании технико-экономических расчетов. Намечается несколько вариантов гарантированных глубин, и для каждого эксплуатационные расходы и капиталовложение по транспортному флоту и путевому хозяйству.

Эксплуатационные расходы по транспортному флоту определя­ют как произведение себестоимости на расчетный объем перевозок; капиталовложения – как произведение удельных капиталовложе­ний на транспортный флот, приходящихся на один тонно-километр работы флота, на объем перевозок.

Эксплуатационные расходы по путевому хозяйству исчисляют исходя из объема путевых работ, необходимых для обеспечения заданной гарантированной глубины, и себестоимости единицы объ­ема; капиталовложения – как сумму стоимости технического фло­та, потребного для выполнения путевых работ, и стоимости выправительных сооружений, которые необходимо построить для того, чтобы обеспечить заданную гарантированную глубину.

Капиталовложения по транспортному флоту и путевому хозяй­ству приводят к эксплуатационным расходам, умножая их на ко­эффициент эффективности. Затем строят кривую зависимости приведенных затрат по транспортному флоту и путевому хозяйству от глубины, а также кривую суммарных приведенных затрат.

Шлюзование рек – одно из наиболее радикальных мероприя­тий по увеличению судоходных глубин, требующее, однако, по­стройки плотин, которые и создают подпор (подъем) воды на выше­лежащем участке. Подпор распространяется тем дальше по реке, чем меньше ее уклон. Для сплошного увеличения глубины реки на ней сооружают плотины. Их высота и место расположения подбираются так, чтобы подпор от нижележащей плотины распространился до вышележащей, и глубины непосредственно ниже каждой плотины соответствовали заданным. При этом река разбивается на ряд

clip_image036участков (рисунок 3.17), называемых б ь е ф а м и.

 
 

Рисунок 3.17 – Продольный профиль шлюзованной реки

Суда из одного бьефа в другой переходят при помощи к а м е р н о г о ш л ю з а.

В России первые камерные шлюзы были построены в 1704 г. на Вышневолоцкой водной системе.

clip_image038

Основными элементами камерного судоходного шлюза (рисунок 3.18) являются: камера шлюза; головы шлюза, сопрягающие камеру с верхним и нижним бьефами; ворота, открывающиеся при выравненных бьефах; водопроводные устройства (отверстия или галереи) с соответствующими затворами для наполнения или опорожнения камеры; подходы к шлюзу с расположенными на них дамбами.

Порядок шлюзования судна из верхнего бьефа в нижний следующий: при обоих закрытых воротах горизонт воды в камере выравнивается с помощью водопроводных галерей с горизонтом верхне­го бьефа, после чего верхние ворота открываются и суда входят в камеру. Затем закрываются верхние ворота и затворы верхних водо­проводных галерей, после чего открываются затворы нижних водоводных галерей. После выравнивания горизонта воды в камере с горизонтом воды в нижнем бьефе могут быть открыты нижние во­рота и судно выведено из камеры в нижний бьеф.

В том случае, когда несколько шлюзовании подряд произво­дится в одном направлении, т. е. сверху вниз или снизу вверх, шлюзование называется односторонним; если же шлюзо­вание происходит попеременно то вверх, то вниз, оно называется встречным.

Размеры камеры шлюза определяются размерами и числом одно­временно шлюзуемых судов, на которые рассчитывается шлюз. Шлюзы могут быть рассчитаны на пропуск одного судна максималь­ных размеров с буксиром или без него и на пропуск целого кара­вана судов. При этом расстояния между судами и между судами и габаритами шлюза принимаются по длине от 2 до 5 м, а по ши­рине – от 0,2 до 0,1 м.

Разность между уровнями воды в нижнем и верхнем бьефах, называемая н а п о р о м, может быть различной колеблется для существующих сооружений в больших пределах, что оказывает большое влияние на конструкцию шлюзов.

При значительных напорах, в целях уменьшения размера и веса нижних ворот, сооружаются шлюзы, имеющие несколько последовательно расположенных камер. Такие шлюзы называются многокамерными. Общий напор в многокамерном шлюзе делится между всеми камерами поровну.

Для увеличения пропускной способности водного пути на шлюзуемом участке устраиваются две или три нити параллельно располагаемых шлюзов. В этом случае получаются парные шлюзы.

На рисунке 3.19 показан внешний вид Городецкого шлюза, состоящего из двух пар однокамерных шлюзов, разделенных межшлюзовым бьефом, который пропускает за навигацию около 28 тысяч судов.

clip_image040

 
 

Рисунок 3.19 – Городецкий шлюз

О б о р у д о в а н и е ш л ю з о в состоит из приспособлений для ввода и вывода судов, их швартовки, а также устройств сигнализации и управления механизмами.

Для швартовки устраиваются: тумбы, рымы (кольца, крюки), располагаемые на стенках камеры несколькими горизонтальными рядами, на уровне горизонтов верхнего и нижнего бьефов. Чтобы ослабить удары о стенки и предохранить суда от повреждений при швартовке и шлюзовании, устраиваются отбойные брусья. Кроме шлюзов, для перевода судов из одного бьефа в другой могут служить с у д о п о д ъ е м н и к и, которые используются также и для подъема и спуска судов в процессе ремонта или постройки; судоподъемники различают вертикальные и наклонные.

Для эксплуатационных целей на водных путях применяются главным образом вертикальные подъемники с камерой, заполняющейся водой и имеющей с обоих концов ворота для ввода и вывода судов. Верхний и нижний подводящие к судоподъемнику каналы также имеют ворота. Для спуска судна камера устанавливается на верху судоподъемника и уровень воды его совпадает с уровнем верхнего бьефа. После открытия ворот вводят судно и закрывают ворота. После спуска камеры и выравнивания уровня воды в камере с уровнем нижнего бьефа открываются ворота и выводится судно. Камеры либо подвешиваются на тросах, либо поддерживаются на поплавках.

Судоподъемники применяются главным образом в Западной Европе и на сибирских реках России, имеющих большое падение уровня воды на малых участках.

Н а к л о н н ы е с у д о п о д ъ е м н и к и представляют собой покатые плоскости, имеющие рельсовые пути, по которым на особых тележках насухо или в наполненных водой камерах перемещают небольшие суда.

Наклонные судоподъемники по технологии перевоз­ки судов делятся на продольные, характерные тем, что в них судно поднимается по направлению своей продольной оси, и поперечные, когда судно поднимается по направлению перпендикулярно к его оси.

Продольные судоподъемники наиболее выгодно располагать в составе гидроузла при пологом рельефе местности с уклоном уло­женных путей в пределах 1:8–1:20.

По форме продольного профиля пути наклонные судоподъемни­ки делятся на двускатные и односкатные.

На рисунке 3.20 показаны схемы двускатных судоподъемников. Су­доподъемник имеет по косяковой тележке на каждом скате и одну дополнительную верхнюю, которая передает судно с одного кося­ка на другой. Судно с помощью специальных направляющих уст­ройств точно наводится на верхнюю тележку. После швартовки посадка судна на верхнюю тележку производится в процессе мед­ленного движения косяковой тележки по скату, затем косяковая тележка продолжает двигаться с большей скоростью. Те-

лежка с судном выходит из воды и поднимается по надводным путям до

раздельной опоры. По этой схеме наклонных продольных судоподъемников

суда небольшой грузоподъемности перемеща­ются только насухо.

Одним из интересных примеров продольно-наклонного двускат­ного судоподъемника с поворотным устройством и с самодвижу­щейся судовозной

камерой, заходящей в воду, является судоподъ­емник в составе Красноярского гидроузла на р. Енисее (рисунок 3.21). Специфические особенности Красноярского гидроузла, примени­тельно к которому был запроектирован судоподъемник, следую­щие: перепад бьефов несколько более 100 м; значительные коле­бания уровней в бьефах (в верхнем – до 13 м, в нижнем – 6,3 м); сложные топографические условия района, характеризую­щиеся изрезанностью берега оврагами и крутым падением бере­гового скального склона.

 
 

Рисунок 3.21 – Красноярский судоподъемник

clip_image042

Опыт применения наклонных судоподъемников показал, что сооружать их нецелесообразно вследствие дороговизны и больших напряжений, возникающих в корпусе судна при перевозке.

 


Условия безопасности и экономичности эксплуатации судов

 

Для того чтобы судно можно было использовать по назначе­нию с наибольшей эффективностью, оно должно обладать опреде­ленными качествами в соответствии с эксплуатационно-техниче­скими и эксплуатационно-экономическими требованиями.

Качества судна, отвечающие эксплуатационно-техническим требованиям,– это эксплуатационные и навигационные (мо­реходные).

К эксплуатационным качествам относятся:

1) грузоподъемность судна, т. е. количество груза в тоннах, ко­торое оно может принять при определенном погружении (осадке). Различают полную и чистую (полезную) грузоподъемность. Пол­ная грузоподъемность судна – дедвейт определяется массой груза, пассажиров с багажом, экипажа с его багажом и всех су­довых запасов (топлива, смазочных материалов, питьевой воды и пр.), чистая – массой груза и пассажиров с багажом;

2) вместимость, т. е. объем помещений в кубических метрах, которые могут быть использованы для размещения груза, пасса­жиров, экипажа и судовых запасов; грузовместимость – объем помещений, отведенных для размещения груза на судне;

3) пассажировместимость – количество имеющихся на судне пассажирских мест различных категорий (мягких, жестких, плац­картных, для сидения);

4) скорость хода – для судов внутреннего плавания – кило­метров в час, для морских судов – в узлах. Различают проект­ную, эксплуатационную и техническую скорость. Проектная ско­рость на тихой и глубокой воде при отсутствии течения и волне­ния определяется расчетом при проектировании судна и гаранти­руется проектной организацией. Под эксплуатационной скоростью понимают скорость хода судна относительно воды при заданной осадке и определенных путевых и гидрометеорологических усло­виях плавания. Технической скоростью называется скорость хо­да судна относительно берега при тех же условиях;

5) автономность плавания – время (или пробег), в течение ко­торого судно может работать без пополнения запасов. Для судов внутреннего плавания автономность определяется в зависимости от количества топлива, ко-

торое судно может взять на борт.

К эксплуатационным могут быть отнесены такие качества, как соответствие судна условиям погрузки-выгрузки, счалке и другие.

Навигационные (мореходные) качества включают:

1) плавучесть – способность судна плавать в требуемом поло­жении относительно поверхности воды при заданной загрузке;

2) остойчивость – способность судна возвращаться в исход­ное положение после прекращения действия внешних сил, вызы­вающих его наклонение;

3) непотопляемость (живучесть) – способность судна сохранять плавучесть и остойчивость, т. е. держаться на плаву, не опрокидываясь, после затопления одного или нескольких отсеков (помещений в корпусе судна, отделенных друг от друга водонепроницаемыми перегород­ками). Требования непотопляемости предъявляются к судам внут­реннего плавания в зависимости от их класса и назначения и на­иболее жестки в отношении пассажирских судов;

4) ходкость – способность судна развивать заданную скорость при минимальной затрате мощности силовой установки;

5) устойчивость на курсе – способность судна сохранять пря­молинейность движения;

6) поворотливость или управляемость – способность судна изменять направление движения в кратчайшее время под воздействием специальных уст­ройств, имеющихся на нем;

7) прочность (крепость) – способность противостоять дейст­вующим на судно силам (собственный вес судна, вес находящих­ся на нем грузов, давление воды, удары волн и др.) без разруше­ния или остаточных деформаций;

8) плавность качки – способность судна раскачиваться на вол­нении с возможно меньшими частотой и амплитудой колебатель­ных движений. Для судов классов "Л" и "Р" это качество прак­тического значения не имеет.

Навигационные качества обеспечивают безопасность плавания и нормальные условия работы для экипажа. Их нельзя рассматри­вать изолированно одно от другого, так как они тесно связаны и зависят друг от друга.


Характеристика и размерения судов

 

Наружные очертания корпуса судна изображают графически в виде проекций на три взаимно перпендикулярные плоскости (рисунок 3.22). Совокупность этих проекций называется теоретическим чертежом корпуса судна, который составляют для расчета его навигационных качеств при проектировании и для разработки конструктивных чертежей. Им пользуются и при постройке судна. По нему определяют форму балок набора и конфигурацию листов обшивки. Три взаимно перпендикулярные плоскости, на которые проектируют обводы корпуса, – это плос­кости диаметральная, мидель-шпангоута и конст­руктивной ватерлинии.

Диаметральная плоскость (ДП) – вертикальная плоскость, про­ходящая вдоль судна по середине его ширины.

Плоскость мидель-шпангоута (МШ) – вертикальная плоскость, про­ходящая по середине длины корпуса перпендикулярно диаметраль­ной.

Плоскость конструктивной ватерлинии (KB) – горизонтальная плоскость, пересекающая корпус судна, перпендикулярная первым двум и совпадающая с поверхностью спокойной воды при плавании судна с полной загрузкой.

clip_image044

Плоскость мидель-шпангоута делит корпус на две несимметрич­ные части: переднюю по движению судна – носовую и заднюю – кормовую. Плоскость конструктивной ватерлинии делит судно на подводную и надводную части.

При построении теорети­ческого чертежа корпус судна рассекают плоскостями, па­раллельными главным плос­костям и находящимися на одинаковых расстояниях одна от другой.

Рисунок 3.22 – Основные плоскасти проекций теоретического чертежа судна

Линии, получаемые при сечении корпуса плоскостя­ми, параллельными плоскости мидель-шпангоута, называют­ся шпангоутами, а совокупность проекций всех шпангоутов на плоскость мидель-шпанго­ута называется корпусом. На корпусе с правой стороны от ди­аметральной плоскости вычерчивают носовые сечения шпангоу­тов, с левой – кормовые.

На теоретическом чертеже, как и на других судостроительных чертежах, судно принято изображать носом вправо; шпангоуты нумеруют от носа к корме, считая крайнее носовое сечение (носо­вой перпендикуляр) нулевым шпангоутом; ватерлинии нумеруют снизу вверх, считая нулевой ватерлинией сечение корпуса основ­ной плоскостью.

Основными размерениями судна считаются (рисунок 3.23):

· длина (L) – расстояние между перпендикулярами, опущенными из точек пересечения вертикальной диаметральной плоскости с грузовой ватерлинией. Наибольшая длина (Lmax) измеряется между перпендикулярами, проведенными через крайние точки носа и кормы;

· ширина (В) – расстояние между точками пересечения грузовой ватерлинии и обводом корпуса в вертикальной (поперечной) плоскости;

· осадка (Тос), измеряемая в середине судна (по его длине) от грузовой ватерлинии до нижней кромки дна судна – до кромки киля. Кроме того различают осадку носом (Тон) и осадку килем (Ток);

· высота судна или высота борта (Нб), измеряемая от килевой линии до бортовой линии по вертикали в плоскости поперечного сечения посередине судна;

· надводная высота судна (Ннб), измеряемая по вертикали от плоскости грузовой ватерлинии до борта судна в плоскости поперечного сечения посередине судна. Различают также наименьшую высоту надводного борта (Нmin).

clip_image046

Рисунок 3.23 – Основные размерения судна

Водоизмещение судна – это его вес с полным грузом в метрических тоннах [Dc = dLBToc]. Водоизмещение численно равно весу воды, вытесняемой объемом подводной части корпуса, где d – коэффициент полноты обвода судна (d < 1). (Отношение объема подводной части судна к объему описанного вокруг него параллелепипеда).

Грузоподъемность бывает полная (дедвейт) и чистая (дедвейт-карго). Полная грузоподъемность Qс представляет вес всего груза, который может быть поднят судном при наибольшей установленной для него осадке Тос. Эта грузоподъемность равна разности водоизмещения с полным весом Dc и водоизмещения в порожнем состоянии Do.

 Qc = Dc - Do = dLB(Toc - To), (3.1) 

 

где То – осадка судна в порожнем состоянии.

Чистая грузоподъемность равна полной за вычетом веса топлива, воды, снабжения, имущества и экипажа (команды).

Грузовместимость выражается в метрах кубических и характеризует способность грузовых помещений судна вместить определенное количество грузов в зависимости от их объема.

Регистровая вместимость измеряется в условных единицах – регистровых тоннах. Регистровая тонна составляет объем в 100 кубических футов, что равно 2,83 м3.

Степень удобства судна в производстве грузовых операций характеризуется коэффициентом лючности, равным отношению суммарной вместимости люковых шахт к общей грузовместимости судна.

 


Классификация судов флота

 

Суда представляют собой основную производительную единицу морского транспорта, которая может иметь отдельный производственный план и в пределах довольно длительного времени самостоятельно производить и реализовывать транспортную продукцию независимо от других элементов и звеньев морского транспорта.

clip_image048 

По роду перевозимых грузов все суда подразделяются на сухогрузные и наливные;

Рисунок 3.24 – Пассажирский теплоход "Максим Горький"

по назначению – транспортные (пассажирские – рисунок 3.24, грузо-пассажирские, грузовые – рисунок 3.25, буксирные – рисунок 3.26), промысловые (рыболовные и др.), технические (дноуглубительные снаряды, краны, перегружатели, плавучие доки), административные и специаль-ного назначения (ледоколы, пожар-ные суда, плавучие маяки и пристани);

clip_image050

Рисунок 3.25 – Грузовой теплоход типа

"Волга-Дон"

по району плавания – речные, канальные, озерные, рейдовые, морские и океанские;

clip_image052по материалу корпуса – стальные, деревянные, композитные (сталь и дерево), железобетонные (плавучие краны, доки), пластмассовые;

по способу перемещения – самоходные и несамоходные;

Рисунок 3.26 – Толкач-буксир для рек центральных бассейнов

от рода двигателя (самоходные суда) – пароходы, теплоходы, электроходы (турбо или дизель), атомоходы;

 

по способу использования механической работы двигателя для перемещения судна – винтовые, колесные, водометные, воздушновинтовые (глиссеры).

clip_image054

Совокупность буксирного судна и буксируемых им несамоходных судов называется речным составом.

В составе морского флота наряду с универсальными значительную долю составляют специализированные суда (танкеры, балкеры, контейнеровозы, ролкеры (Ро-Ро), лихтеры, газовозы и другие (рисунок 3.27).

Балкеры – суда для перевозки навалочных грузов (углевозы, рудовозы и т.д.)

Ролкеры – суда с бескрановой или горизонтальной системой погрузки-выгрузки.

Рисунок 3.27 – Типы специализированных судов

Лихтеры – несамоходное морское судно для перевозки грузов, а также для беспричальных грузовых операций при погрузке или разгрузке на рейде судов с глубокой осадкой, которые не могут войти в порт.

Морские суда в зависимости от районов плавания подразделяются на суда неограниченного (океанского), ограниченного (в районе одного моря), прибрежного, местного и рейдового (для местных перевозок и обслуживания рейдов) и ледового плавания (самостоятельно или за ледоколом).

 

Порты и портовые сооружения

 

Различают две категории портов:

морские, обслуживающие морское судоходство и сооружаемые на морских побережьях, а также в устьях крупных рек. Эти порты могут быть внешними, имеющими мировое и международное значение, и внутренними, которые имеют местное значение;

речные, обслуживающие судоходство по внутренним водным путям сообщения. Эти порты сооружаются на судоходных реках, каналах, озерах, водохранилищах.

В зависимости о т н а з н а ч е н и я порты бывают:

торговые – для обеспечения грузовых и пассажирских перевозок;

порты-убежища – для укрытия во время шторма и ремонта судов;

промысловые – для обслуживания рыболовного и зверебойного флота.

М о р с к и е п о р т ы. В зависимости от объема работы все морские порты разделяются на разряды с целью установления штатов и т. д. Крупнейшие порты Одесса, Мурманск, Владивосток считаются внеразрядными.

Морские порты в зависимости от места своего расположения по отношению к береговой территории бывают:

береговые, сооружаемые непосредственно на открытом, искусственно защищенном морском берегу;

устьевые, сооружаемые в устьях судоходных больших рек (Ленинград, Лондон, Гамбург и т. д.);

островные, создаваемые в некотором расстоянии от берега на естественном или искусственно образованных островах;

внутренние, находящиеся относительно далеко от моря, либо в низовом участке судоходной реки (Архангельск, Херсон), либо на искусственном канале, прорытом от моря внутрь страны (Манчестер, Амстердам, Брюссель).

Р е ч н ы е п о р т ы. Они бывают:

грузовые и грузопассажирские;

порты-убежища, служат для безопасного отстоя судов во время шторма (на водохранилищах);

затоны, предназначены для зимнего отстоя и производства межнавигационного ремонта судов;

карантинные, предназначены для захода судов из районов, подверженных опасным эпидемиям.

В зависимости от характера водного пути речные порты бывают:

на свободных реках;

на шлюзованных реках и каналах;

· на озерах и водохранилищах.

Основные элементы порта. План порта включает следующие основные элементы: акваторию, территорию, причальный фронт и образующие их гидротехнические сооружения.

А к в а т о р и я – это водные площади, используемые для движения судов, их стоянки при выполнении грузовых операций у береговых фронтов (причалов) и на плаву при перегрузке непосредственно из судна в судно (гавань), а также для стоянки судов в ожидании подхода к грузовым фронтам

или выхода из порта и маневрирования (рейд).

Т е р р и т о р и я – это сухопутная площадь, вдоль которой расположены береговые грузовые фронты (причальные линии), оборудованные для производства всех портовых операций, служебные, хозяйственные и бытовые устройства.

П р и ч а л ь н ы й ф р о н т, служащий для причала (швартовки) судов и обеспечения надлежащих условий производства пассажирских, погрузочно-разгрузочных и прочих операций.

Чтобы судно могло подойти бортом вплотную к портовой территории, на берегу устраивается сплошная вертикальная стена, называемая набережной.

При расположении набережных нормально или под углом к берегу, они называются пирсами.

Широкое распространение на внутренних водных путях получили плавучие причалы (грузовые и пассажирские дебаркадеры).

Оборудование порта. Основным оборудованием порта для производства грузовых операций являются путевое развитие, складские помещения и перегрузочные машины.

П у т е в ы е у с т р о й с т в а порта включают (рисунок 3.28):

clip_image056 

портовую станцию, для сортировки вагонов по отдельным районам порта или отдельным причалам;

 
 

Рисунок 3.28 – Схема путевых устройств порта: 1 – портовая станция; 2 – соединительные пути; 3 – районные парки; 4 – погрузочно-выгрузочные пути; 5 – оградительные молы; 6 – волнолом; 7 – пристани (пирсы); 8 – молы (широкие); 9 – гавани

районные парки, для быстрой замены вагонов у погрузочно-разгрузочных фронтов, на причальных линиях и выполнения маневровой работы по группировке по отдельным точкам причальных линий;

погрузочно-выгрузочные пути для вагонов, находящихся под грузовыми операциями;

ходовые пути вдоль причальных линий для возможности подачи и уборки вагонов по районам и участкам причальных линий;

соединительные пути, связывающие портовую станцию с районными парками.

Складские помещения специализируются для штучных (генеральных) и массовых грузов.

По длительности хранения грузов различают склады краткосрочного (в течение нескольких суток) и долгосрочного (базисные склады) хранения.

Закрытые складские помещения бывают универсальные, приспособленные для хранения разнообразных грузов, и специализированные, предназначенные для хранения грузов определенной категории (элеваторы, холодильники, нефтехранилища и т. п.).

Перегрузочные машины. Для перегрузки штучных грузов у причальных линий и наружных фронтов складов широко применяются портальные и полупортальные краны, конвейеры и др.

Сыпучие грузы перегружаются с помощью транспортеров, мостовых кранов с захватывающими приспособлениями.

Перегрузочные операции на плаву выполняются плавучими перегрузочными машинами.


Взаимодействие видов транспорта в порту

 

Водный транспорт перевозит крупные партии грузов и поэтому взаимодействует в основном с железнодорожным транспортом, который доставляет в порты отправляемые грузы и вывозит из них прибывшие.

В морских портах, расположенных в устьях крупных рек, морской транспорт тесно взаимодействует с речным транспортом, особенно где значительные массы грузов перегружаются с морских судов на речные и обратно.

В некоторых портах, лишенных связей с железнодорожными и речными путями сообщения, доставка в порт отправляемых грузов и вывоз прибывших осуществляется автомобильным транспортом. И здесь предпочтительной технологией считается перегрузка по прямому варианту "судно-автомобиль".

Порты, через которые экспортируются нефтяные или жидкие химические грузы, имеют связь с трубопроводным транспортом, доставляющим названные грузы в береговые емкости.

Методика выбора вида транспорта для перевозки грузов основывается на определении приведенных затрат по различным вариантам.

В общем виде приведенные затраты определяются по формуле

Е = Э + ЕнК , (3.2) 

 

где Э – эксплуатационные расходы на перевозку грузов; Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; К – капитальные вложения на строительство путей сообщения, приобретение подвижного состава (единовременные затраты),

Ен = 1 / tок , (3.3)

 

где tок – срок окупаемости капитальных вложений.

Если эксплуатационные расходы и капитальные вложения разложить на составляющие их элементы, то приведенные затраты можно определить следующим образом:

Е = Спв + Спер + См + Сп + Ент + Кгр), (3.4) 

 

где Спв – затраты на подвоз груза (обычно автомобильным транспортом) к железнодорожным станциям или к речному порту в пункте отправления или соответственно на вывоз в пункте назначения,

Спв = Gткм lпв Р; (3.5)

Gткм – себестоимость одного тонно-километра; lпв – расстояние подвоза-вывоза; Р – количество перевозимого груза; Спер – затраты на перегрузочные операции с одного вида транспорта на другой, как в пункте отправления и назначения, так и в пути следования,

Спер = Р Gт ; (3.6)

Gт – расчетная цена на выполнение грузовой операции;

См - затраты на транспортирование груза одним или несколькими видами транспорта, включая расходы на начальные (погрузка) и конечные (выгрузка) операции, осуществляемые на различных видах транспорта,

См = Gткм l Р; (3.7)

l – расстояние перевозки;

Сп – стоимость потерь грузов при перевозке по данному варианту; Кт – ка-

питальные вложения для развития постоянных устройств и приобретения подвижного состава, выполнения заданных перевозок; Кгр – общая стоимость грузов, постоянно находящихся в процессе транспортирования,

Кгр = Ст Ргр; (3.8)

Ст – стоимость 1 тонны груза; Ргр – количество груза находящегося в процессе транспортирования,

Ргр = Рсут l/ Vсут , (3.9)

Рсут – среднесуточное количество отправляемого груза; Vсут – скорость доставки груза, км/сут.

Кгр нужно учитывать только тогда, когда у получателя нет запаса груза.

 

Организация эксплуатационной работы водного транспорта

 

Эксплуатационные требования к водному транспорту и порядок эксплуатации сооружений и устройств порта определяются Правилами технической эксплуатации речного и морского флота.

На водном транспорте, так же, как и на железнодорожном, разрабатывается технологический процесс, которым устанавливаются прогрессивные нормы времени на отдельные операции и порядок наиболее полного использования технических средств порта.

Плавание судов делится на три вида:

· с р о ч н о е, осуществляемое грузо-пассажирскими судами в полном соответствии с расписанием их следования;

· р е г у л я р н о е, осуществляемое также грузо-пассажирскими судами на линиях с непостоянными или небольшими, но систематически выполняемыми перевозками. Этот вид движения характерен фиксированием направления движения судов и заходов в промежуточные порты;

· р е й с о в о е, являющееся основным видом движения грузовых судов. Оно характерно тем, что направление движения и заходы в порты определяются распределением грузопотока.

Время, затрачиваемое судном на движение между портами, включая и стоянку судов в портах для производства грузовых операций, называется рейсом.

Работой портов и движением судов на водных путях руководит диспетчерский аппарат, в задачу которого входит обеспечение выполнения графика движения судов и работы портов, предупреждение и немедленное устранение возникающих затруднений и нарушений. Графики движения разрабатывают в пароходствах и ими определяют работу каждого судна во времени и пространстве в течение планируемого месяца.

Внедряется автоматизированная система управления "Морфлот".

Время нахождения судна в порту делят на валовое (от прихода в порт до момента отхода из порта) и чистое (только грузовые операции).

На судах и в порту ведется специальный документ (т а й м ш и т) для учета фактического времени, затраченного на грузовые и вспомогательные операции и простой судна. При досрочной обработке судна пароходство выплачивает порту премию, при задержке судна выше расчетного времени порт выплачивает штраф.

Морской флот играет большую роль в развитии хозяйственного потенциала любой страны, имеющей выход к морю. В этом можно убедиться на примере работы морского транспорта СССР в 1988 году, характеризующейся следующими данными:

грузооборот морского транспорта, млрд т×км – 1011;

пассажирооборот, млрд пас×км – 2,0;

средняя дальность перевозки 1 т груза, км – 3938;

численность работников, занятых на перевозках, тыс. человек – 242,6;

перевезено грузов, млн т – 257;

перевезено пассажиров, млн человек – 49;

средняя дальность поездки 1 пассажира, км – 41;

производительность труда 1 работника, занятого на перевозках, тыс. прив. т×км в год – 7480.

Речной транспорт. Его техническая база включает: суда, водный путь (с соответствующими сооружениями и оборудованием), порты, пристани, судостроительные и судоремонтные заводы, связь.

Р е ч н о й ф л о т, аналогично морскому, состоит из с у д о в транспортного назначения, служебно-вспомогательных и технических. Основное отличие речных судов от морских заключается в их меньшей осадке и габаритных размерах. Речной флот включает:

самоходные суда – пассажирские, грузопассажирские и грузовые;

несамоходные суда (баржи) различного назначения;

буксиры (толкачи) – суда без собственных грузовых помещений, но с силовой установкой, предназначенные для тяги несамоходных судов.

Для обеспечения безопасного пла­вания судов по в н у т р е н н и м судоход­ным путям первостепенное значение имеет правильный выбор курса отно­сительно оси и кромок судового хода.

При движении судно должно на­ходиться в пределах границ судово­го хода и удерживаться на безопас­ном расстоянии от различных препят­ствий.

Для того, чтобы выбрать соответ­ствующий курс, судоводителю необхо­димо точно знать место нахождения своего судна в процессе всего движе­ния. Определение местонахождения судна по навигационным знакам, ес­тественным и искусственным приме­там, расположенным по берегам или вблизи судового хода, называется ориентировкой.

Обнаружение различных ориенти­ров и выбор курса судна относитель­но них осуществляются глазомерно (визуально) или с помощью навига­ционных, а также электрорадионави­гационных приборов.

В зависимости от способа ориен­тировки и особенностей плавания на том или ином участке пути применя­ются различные методы судовожде­ния, основными из которых являют­ся: глазомерный (лоцманский), нави­гационный и радиолокационный.

Глазомерный метод судо­вождения является основным при пла­вании на реках, каналах и в озерно-речной части водохранилищ. Сущность его заключается в том, что определение местонахож­дения судна и выбор курса осуществляются судоводителем ви­зуально по различным видимым ориентирам.

Навигационный метод применяется при плавании по крупным водохранилищам, озерам и прибрежно-морским районам. Определение местонахождения судна и удержание его на заданном курсе в этом случае осуществляются с помощью навигационных приборов.

Радиолокационная проводка осуществляется с помощью судовой радиолокационной станции и применяется, как правило, в условиях плохой или ограниченной видимости, когда ориентировка глазомерным способом невозможна.

Для всех методов судовождения необходимым условием плавания является наличие на судне соответствующих нави­гационных карт и информационно-справочных пособий.

Навигационная карта необходима судоводителю для того, чтобы в процессе движения постоянно контролировать курс следования судна относительно ориентиров, расположенных на местности и нанесенных на карту.

К информационно-справочным пособиям относятся лоции районов плавания, лоцийные описания различных участков, местные правила плавания, извещения судоводителям (путе­вые, информационные листы), радиолокационные схемы и кар­ты и др.

Ориентировка по знакам судоходной обста­новки осуществляется пре-

имущественно глазомерным спосо­бом без применения каких-либо навигационных приборов.

Техника ориентировки и проводки судна по навигационным знакам включает следующие последовательные действия судоводителя:

обнаружение знака на местности с поста управления судном;

определение назначения этого знака;

оцен­ку местоположения судна относительно знака или группы зна­ков;

избрание соответствующего курса для дальнейшего дви­жения судна и осуществление его проводки в зоне действия дан­ного навигационного знака или группы знаков.

Контроль за правильностью движения судна осуществляется судоводителем по взаимному расположению судна относительно навигационных знаков путем определения курсовых углов и траверзных рас­стояний до этих знаков.

Курсовой угол – это угол между ДП судна и направлением на предмет-ориентир; траверзное расстояние – расстояние до предмета-ориентира в направлении, перпендикулярном ДП судна.

Размещение судов в составе и способы крепления (счалки) зависят от направления движения состава (вверх или вниз по течению), скорости течения, ширины русла и типа судов.

clip_image058

Впереди речного состава обычно ставятся суда более прочной конструкции и наиболее нагруженные. При буксировке нескольких барж против течения счалка производится обычно "врастяжку" или "гусем" (рисунок 3.29,а).

В случае буксировки по течению груженые баржи счаливают обычно в два-три ряда (рисунок 3.29,б).

Если баржи должны быть розданы по пути следования, они соединяются с буксирным судном самостоятельными буксирными канатами (рисунок 3.29,в).

В настоящее время широко применяется буксировка судов толканием (рисунок 3.29,г). Этот способ обеспечивает снижение сопротивления воды, испытываемого буксирным судном, а, следовательно, уменьшает расход топлива, снижает стоимость перевозок и увеличивает скорость движения.

В о д н ы й п у т ь – это судоходная часть рек, озер, водохранилищ и искусственных каналов с гидротехническими сооружениями.

П о р т ы – основа берегового хозяйства речного транспорта. В них осуществляется основная работа по загрузке и разгрузке судов, посадке и высадке пассажиров, а также по экипировке и техническому обслуживанию судов, включая формирование речных составов. Универсальные порты выполняют все виды работ, специализированные – только отдельные (пассажирские или грузовые).

Важнейшими элементами портов являются причалы для погрузки-разгрузки судов. Здесь же устраиваются склады и складские площади для массовых грузов.

П р и с т а н и – промежуточные пункты, где суда имеют кратковременную остановку для посадки-высадки пассажиров и частичной погрузки-выгрузки грузов.

Основные показатели работы речного транспорта бывшего СССР за 1988 год:

· грузооборот, млрд т×км – 251;

· пассажирооборот, млрд пас×км – 5,4;

· перевозка грузов, млн т – 691;

перевозка пассажиров, млн человек – 131;

средняя дальность перевозки 1 т груза, км – 364;

средняя дальность поездки 1 пассажира, км – 42;

производительность труда на 1 работника, тыс. прив. т×км в год – 2671;

эксплуатационная длина сети речных путей, тыс. км – 123.


Совершенствование структуры флота

Одной из важнейших проблем речного транспорта является дальнейшее совершенствование структуры флота и, прежде всего, нахождение рациональной единичной грузоподъемности, а также специализации и универсальности судов.

Задача повышения грузоподъемности речных самоходных судов решается в условиях жесткого ограничения их осадки и длины. К тому же за пределами грузоподъемности 5000 т удельная металлоемкость самоходных судов, как правило, возрастает из-за необходимости обеспечения расчетной прочности.

Повышение мощности судовой установки также встречает препятствие: при ограниченных глубинах излишне мощный винт выгоняет из-под днища судна воду – и теплоход ложится на дно реки.

Для обеспечения гарантированных глубин на реках технический флот пополнится землесосными и многочерпаковыми снарядами производительностью соответственно 2500 и 600 м3/ч.

Самоходный грузовой флот будет пополняться эффективно используемыми сухогрузными теплоходами грузоподъемностью 2500, 3000, 4000 т и

танкерами (перевозка нефтепродуктов всех классов) грузоподъемностью

5000 т смешанного (река-море) плавания.

Для внутренних водных путей предполагается строить грузо­вые теплоходы различного назначения следующих типов:

· теплоход-площадка для перевозки массовых грузов непосред­ственно на палубе, что обеспечиваетих быструю загрузку (разгруз­ку). Такие суда (грузоподъемностью 1900 т в центральных бассей­нах и 1000 т на реках Ленского бассейна) предназначены для пере­возок массовых грузов на линиях с относительно небольшими гру­зопотоками;

· контейнеровоз грузоподъемностью 1000 т (с выходом в при­брежные морские районы);

· овощевоз грузоподъемностью 600 т (для перевозка массовых грузов – 1300 т);

· танкер грузоподъемностью 1000 т в основном для рек Ленского бассейна и другие типы судов.

Намечается строительство судов для малых рек, в том числе несамоходных судов и грузовых теплоходов различной грузоподъемности (преимущественно 200–600 т), а также мелкосидящих буксиров-толкачей (мощностью 110 и 220 кВт).

В дальнейшем предполагается строительство крупнотоннаж­ных барж-площадок грузоподъемностью 3500–4000 т для магист­ральных рек Сибири, сухогрузно-наливных теплоходов грузоподъ­емностью 4000 т, сухогрузных теплоходов грузоподъемностью 1400–2000 т и более с габаритами, позволяющими выполнять пере­возки между портами, расположенными на внутренних водных пу­тях стран СНГ; автомобилевозов, рефрижераторов, судов для перевозок негабаритных и тя­желовесных грузов, а также буксиров-толкачей мощностью 1765–2200 кВт для вождения большегрузных составов.

Получит дальнейшее развитие флот для малых рек, причем от­дельные суда предусматривается оборудовать перегрузочной тех­никой.

Наряду с традиционными типами грузовых судов намечается создание и освоение судов типа «Ро-Ро» для перевозки по внутрен­ним водным путям автомобилей, тарно-штучных и пакетирован­ных грузов; грузовых судов на воздушной подушке (СВП) скегового и амфибийного типов для доставки продовольственных и про­мышленных грузов в пункты, расположенные на реках с ограни­ченными (до 0,7–0,8 м) глубинами.

Предусматривается также разработка и внедрение баржевозных систем для эксплуатации на водных путях с резкими колеба­ниями габаритов судового хода и ветроволнового режима. Их ис­пользование позволит исключить дорогостоящие перевалки грузов в промежуточных пунктах, а также простои судов в начальном и конечном пунктах. Рациональными сферами внедрения таких сис­тем являются завоз грузов в северные районы страны с магистральных рек и др.

Для улучшения качества пассажирских перевозок намечено строительст­во: современных речных вокзалов (рисунок 3.30); комфортабельных туристских судов для магистральных рек и водохранилищ, а также рек с ограниченными габаритами судо­вого хода, в том числе для сибирских рек; туристских судов сме­шанного (река-море) плавания; судов для экскурсионно-прогулочных, внутригородских и пригородных линий.

Рисунок 3.30 – Пассажирский речной вокзал в Самаре

clip_image060

clip_image062

Предусматривается строительство скоростных судов на подвод­ных крыльях типа "Восход", "Метеор" ( рисунок 3.31), "Ласточка" (пассажиро-вместимостью 70 чел., скоростью хода 90 км/ч), судов на воздушной подушке типа "Зарница", "Луч", "Орион", "Баргу­зин" – для озера Байкал (пассажировместимостью 130 чел., скоро­стью хода до 50 км/ч) и др.

Рисунок 3.31 – Теплоход на подводных крыльях "Метеор"

Стремление к повышению скоростей движения судов вынужда­ет искать энергетические установки большей мощности при не­больших размерах и малой массе. Одна из таких установок – газотурбинный двигатель. В результате исследований, проведенных ЦКБ по судам на подводных крыльях,

был разработан и построен

опытный газотурбоход на подводных крыльях "Буревестник" (рисунок 3.32). При выборе главного двигателя было решено использовать авиаци­онный турбовинтовой двигатель (ТВД) марки АИ-20, широко применяемый в гражданской авиации на самолетах типов ИЛ-18. Для этой цели двигатель АИ-2Э был силами ЦКБ конверти­рован в судовой газотурбинный двигатель (ГТД) и установлен в комплексе с водометным движителем. Газотурбохо­дом является также опытное судно на воздушной подушке "Сормович".

 
 

Рисунок 3.32 – Скоростной газотурбоход на подводных крыльях "Буревестник"

clip_image064

При строительстве флота предусматривается максимально ре­ализовать достижения научно-технического прогресса, продолжить совершенствование технико-экономических характеристик судов. Это в первую очередь касается:

· совершенствования архитектурно-конструктивных форм судов, обеспечивающих высокую производительность грузовых работ – двух-трехпалубные суда с горизонтальной загрузкой (разгрузкой) техники, контейнеров, пакетированных грузов; суда докового ти­па для выгрузки (приема) в базовых пунктах плавучих лихтеров-контейнеров, транспортируемых по участкам рек с ограниченными глубинами;

· применение новых судостроительных материалов – высокопрочных сталей, алюминиевых сплавов, стеклопластика и др.;

· совершенствования судовых энергетических установок, обеспе­чивающих работу на менее дефицитных сортах топлива, надеж­ность, увеличение моторесурса;

· улучшения условий труда для экипажей – снижение уровня шу­ма, вибрации и др.

Одной из важных задач в области судостроения является созда­ние судов

с высокой степенью автоматизации, позволяющей зна­чительно сократить численность экипажа.

Главным направлением совершенствования организации и тех­нологии судостроения является внедрение модульной системы строительства судов. Разработанная в настоящее время система модулей позволяет собирать несамоходные суда грузоподъем­ностью от 100 до 500 т и от 600 до 1500 т, значительно сократив цикл производства.

Большое внимание необходимо уделять совершенствованию типов и конструкций причальных набережных, существенному повышению механовооруженности причалов. Наря­ду с портальными кранами намечает­ся более широко внедрять высокопроизводительные перегрузочные комплексы с вагоноопрокидывателями, роторно-конвейерными складскими и конвейерно-погрузочными машинами, грейферно-бункерные и норийно-конвейерные перегружатели.

Продолжается автоматизация операций и этапов перегрузочно­го процесса, механизация подсобно-вспомогательных работ, созда­ние в крупных портах специализированных баз комплексного об­служивания флота, располагающих необходимыми береговыми и плавучими техническими средствами.