Установленные пути движения судов




Кронштадтский Корабельный Фарватер (действующий)

Маршрут движения судов от Санкт-Петербургского приемного буя до Санкт-Пе­тербургского порта проходит по Фарватеру № 2, кото­рый включает в себя Крон­штадтский Корабельный фарватер и Санкт-Петербургский морской канал (СПб МК). Ширина участков ККФ и допустимая осадка при плавании по ним приведены в таб­лице 4.1.

Таблица 4.1 - Ширина участков ККФ и допустимая осадка

Участок Ширина, м Допустимая осадка, м
  ККФ от буев №№ 3-4 до прорана Защитной дамбы (буи №№ 9-10)   11,0
  На фарватерах Кронштадтских рейдов от прорана Защитной дамбы (буи №№ 9-10) до буев №№ 23-24   11,0
  На открытой части СПб МК от буев №№ 23‑24 до пикета 132   11,0
  На закрытой части СПб МК от пикета 132 до Южной дамбы (причал № 33)   11,0

 

Участки маршрута оборудованы плавучими СНО и створами. Особенности плавания по участкам приведены ниже.

Участок № 1

В настоящее время суда, направляющиеся в порт с запада, от Санкт-Петер­бург­ского приемного светящего буя идут по Крон­штадтскому Корабельному фарватеру, ориентируясь по створу Кронштадтских маяков (направление створа 106,9° – 286,9°), до прорана в Южной дамбе КЗС (буи №№ 9-10). Протяженность этого участка - 8,0 миль. Ширина фарватера между изобатами 11,5 м до Защитной дамбы –180-200 м, в проране –160 м.

Участок № 2

Этот участок считается достаточно сложным для плавания особенно крупнотонных судов, так как проходит в непосредственной близости от стенок Кронштадтских гаваней и фортом Кроншлот по фарвате­рам Кронштад­тс­ких рейдов, вклю­­чающих 4 колена.

От прорана до первого поворота на створ Большого Кронштадтско­го рейда (район буя № 12) суда продолжают следовать по створу Кронштадтских маяков. Про­тяженность участка - 0,4 мили.

Придя в точку пересечения с линией створа Большого Кронштадт­ского рейда (направление створа 91,2° - 271,2°), суда ложатся на этот створ совершив поворот на 15,7° влево. Протяженность пла­вания по этому створу - 0,8 мили.

Затем, в районе буя № 14 повернув на 17,7° вправо, суда выходят на створ Сред­ней гавани (направление створа 109,1° - 289,1°). Плавание по этому участку - 0,8 мили.

Подойдя к Переходному створу (направление створа 135,1° -315,1°), следует повернуть вправо на 26,1° и, приведя этот створ по корме, идти по нему к буям №№ 23-24, где заканчивается послед­нее колено фарватеров Кронштадтских рейдов. Этот участок фар­ватера считается одним из наиболее сложных, так как при поворо­те с одного створа на другой необходимо выполнить самый крутой поворот на 26,1°, при этом протяженность колен фарватеров как до поворота, так и после него достаточно короткие - 0,8 мили и 1,4 мили.

Участок № 3

После поворота влево на 233° перед буями №№ 23-24, суда выхо­дят на откры­тую часть СПб МК. Плавание по этому участку осуще­ствляется по створу маяков Санкт-Петербургского морского канала (направление створа 111,8° - 291,8°) и створу маяков Санкт-Петербургского морского канала «Встречный» (направление створа 111,9° - 291,9°). Участок заканчивается у защитных дамб СПб МК. Протяжен­ность участка - 9,6 миль.

Участок № 4

Плавание проходит по закрытой части СПб МК до места встречи с буксирами и далее по акватории Санкт-Петербургского морского порта.

 

Расчетные суда

В проекте КЗС 1988 г. предусматривалось, что судопропускное со­оружение С-1 предназначается для прохода судов дедвейтом до 70 тыс. т.,

С-2 - для прохода судов сравнительно небольшого водоиз­мещения, прежде всего судов типа «река-море», а также маломер­ных судов (яхт и катеров). Однако фактические размерения рас­четных судов не приводятся.

В работе «Генеральная схема развития Санкт-Петербургского пор­тового транс­портного узла (Большой порт Санкт-Петербург)» вы­полненной ОАО «Ленмор­нии­проект» в 2001 г. и одобренной Прави­тельством Санкт-Петербурга отмечается, что максимальными по размерениям типами судов, заходящими в порт, будут балкеры ти­па СН-60 и танкеры типа НО-70:

-балкер типа СН-60 (дедвейт 64 тыс. т)
длина наибольшая (Lс) – 224 м;
ширина наибольшая (Вс) – 32,3 м;
осадка в грузу (Тгр.) – 12,1 м;
  -танкер типа НО-70 (дедвейт 68 тыс. т)
длина наибольшая (Lс) – 220 м;
ширина наибольшая (Вс) – 35,2 м;
осадка в грузу (Т гр.) – 12,8 м.

 

В 2004 г. в порту Санкт-Петербург было завершено строительство Балтийского Балкерного Терминала (ББТ), который располагается на причалах №№ 106 и 107. Причалы терминала и прилегающие к ним акватории (операционная акватория и разворотное место) бы­ли спроектированы для условия приема судов дедвейтом до 75 тыс. т. со следующими размерениями:

  -балкер (дедвейт 75 тыс. т)
длина наибольшая (Lс) – 225 м;
ширина наибольшая (Вс) – 32,3 м;
осадка в грузу (Тгр.) – 13,0 м.

Другим грузовым районом порта, где принимаются крупнотоннаж­ные суда и который достаточно интенсивно развивается в послед­нее время, является ЗАО «Пе­тер­бургский Нефтяной Терминал» (причалы №№ 122-А, 112-Б, 11-В, ПНТ-1 и ПНТ-2). Причалы терми­нала и прилегающие к ним акватории были спроектированы для усло­вия приема танкеров типа НО-100 дедвейтом до 100 тыс. т. со следующими размере­ниями:

- танкер типа НО-100 (дедвейт до 100 тыс. т)
длина наибольшая(Lс) – 240 м;
ширина наибольшая(Вс) – 45,0 м;
осадка в грузу (Тгр.) – 12,5 м.

В настоящее время ведется проектирование и строительство Морского пасса­жир­ского порта на Васильевском острове. В качестве расчетного судна при проек­тировании принято пассажир­ское судно «Monarch of the Seas» со следующими наи­боль­шими размерениями:

- пассажирское судно «Monarch of the Seas»  
длина наибольшая (Lс) – 294 м;
ширина наибольшая (Вс) – 42,0 м;
осадка – 8,0 м.
     

Принимая во внимание все вышеизложенное, для выполнения рас­четов в ка­честве расчетного судна для участка С-1 (плавание по участку ККФ) было принято суд­но со следующими наибольшими размерениями:

- расчетное судно для участка С-1  
длина наибольшая (Lс) – 300 м;
ширина наибольшая (Вс) – 50,0 м;
осадка в грузу (Тгр.) – 13,0 м (перспективное развитие).
     

 

 

Новый участок ККФ (I колено) начинается от нового приемного буя № 1, про­ходит через судопропускное со­оружение С-1 и заканчи­вается в точке пересечения со II коленом фарватера (дноуглубительные работы при строительстве КЗС проводятся только до пикета 352).

Координаты начальной точки:

- Ш = 60°01'29,98" N;

- Д = 29°29' 50,40" Е.

Координаты конечной точки:

- Ш = 59°58' 48,18" N;

- Д = 29°45' 46,72" Е.

Характеристики нового участка ККФ (I колено):

направление – 288,8°-108,8°;
протяженность – 8,3 мили;
ширина – 150 м.;
глубина – 14 м.

 

Оценка ширины путей

Общий принцип определения необходимой (обеспечивающей безопасность плавания наибольшего из расчетных судов) ширины проектируемых каналов и кана­лов, подлежащих реконструкции, ос­нован на учете ширины маневровой полосы судна (проекции силу­эта судна, на ось, перпендикулярную направлению прямоли­нейно­го движения судна, происходящего под влиянием различных воз­мущающих факторов). Ширина маневровой полосы определяется либо расчетным способом, либо путем мно­гократного прогона ком­пьютерной модели судна по заданной траектории с реаль­ными ва­риантами изменения возмущающих факторов.

К ширине маневровой полосы добавляется необходимый навига­ционный запас, что в сумме дает ширину полосы безопасного дви­жения судна. Полученная сумма фактически является значением необходимой минимальной ширины судового пути, которое обычно и принимается в качестве проектной ширины канала (фарватера).

Действующие российские и международные рекомендации и нормы опреде­ле­ния ширины судовых путей основаны на этом принципе. В качестве величины необ­ходимого навигационного запаса, обеспе­чивающего исключение влияния гидродина­ми­ческого взаимодейст­вия (присасывания) корпуса судна со стенками (откосами, бров­ка­ми) канала, обычно принимается ширина судна (запас в 0,5 макси­мальной ширины корпуса по каждому борту судна). Таким образом, в общем случае, ширина канала (полосы безопасного движения расчетного судна) определяется по формуле:

В б.д. = bм + Вс

В практике проектирования и реконструкции морских каналов есть несколько рекомендованных схем расчета ширины полосы безо­пасного движения судна. В дан­ном разделе работы расчет произ­водился по трем вариантам:

- по схеме «Руководства по оперативному определению проходной осадки судов на подходных каналах к морским портам. РД 32.63.01-83»;

- по схеме «Норм проектирования морских каналов» (РД 31.31.47-88);

- по схеме «Руководства по проектированию подходных ка­налов» ("Approach channels. A Guide for design") - докумен­та совместной рабочей группы ком­петентных морских ме­ждународных организаций: IALA (ассоциация маяч­ных служб), IMPA (ассоциация лоцманских организаций), IAPH (ассоциация портов и гаваней), PIANC (постоянная ассо­циация навигации).

Расчет полосы безопасного движения судна по РД 32.63.01-83

Для одностороннего движения по каналу ширина полосы безопас­ного движе­ния В б.д. определяется по формуле:

В б.д. = Вm + Вс, (1)

где: Вm - ширина маневровой полосы судна, м;

Вс - ширина судна, м.

Ширина маневровой полосы Вm определяется по формуле:

Вm = Вс + Lc х Sin(α) + Bc х Cos(α) + t х Sin(β) х Vc, (2)

где: Lc - длина судна, м;

Вс - ширина судна, м;

α - суммарный угол сноса и дрейфа судна, град.;

Vc - скорость судна, м/с;

t ´ Sin(β) в РД 32.63.01-83 принимается равным 3 с.

По формулам (1) и (2) был выполнен расчет ширины полосы безо­пасного дви­жения расчетного судна (длина судна 300 м, ширина судна 50 м.) при одностороннем движении по фарватеру. Результаты расчета представлены в таблице 6.1. Для удоб­ства пользования в целях данной работы, скорость судна в таблице дана в узлах.

Таблица 6.1 - Ширина полосы безопасного движения расчетного судна

 

Скорость судна, Узлы Скорость ветра, м/с Ширина полосы безопасного движения судна, м
    144,7
    152,3
    160,0
    167,6
    175,1
    182,6
    190,0
    138,2
    143,9
    149,7
    155,4
    161,2
    166,9
    172,6
    135,6
    140,1
    144,7
    149,3
    153,9
    158,5
    163,1
    135,0
    138,7
    142,4
    146,2
    150,1
    153,9
    157,7

 

Как видно из приведенных расчетов, на скоростях 6 узлов и выше, при боковом ветре до 11 м/с, ширина полосы безопасного движе­ния судна не превышает проект­ной ширины ККФ 150 м, т.е. безопасность плавания обеспечивается.

Расчет нормативной ширины канала по методике РД 31.31.47-88

Навигационная ширина канала принимается на уровне навигаци­онной глубины и определяется по формуле 12 «Норм проектирова­ния морских каналов. РД 31.31.47-88 (далее Нормы):

Bn = bm + 2 х С

где: bm - ширина маневровой полосы судна на уровне навигационной глубины, м;

2 ´ С - навигационный запас ширины канала, учитываю­щий гидродинамическое взаимодействие судна с бровкой канала, равный ширине расчетного судна, м.

Расчет значений величины bm производился по формуле П.3.1 Приложения 3 (обязательного) Норм, для канала с известной точ­ностью определения места судна, равной 5 м (точность местоопределения по GPS в дифференциальном режиме).

При вычислениях ширины маневровой полосы по формуле П.3.1, принимались следующие исходные условия:

- расчетная скорость ветра "w" принималась равной 22 м/с, угол воздействия ветра - 60°;

- расчетная скорость течения "vt" в соответствии с п.4.2.4 Норм принималась равной 0,2 м/с,

- дедвейт расчетного судна 150 тыс. т (и 6 тыс. т);

- соотношение площадей парусности надводного и подводного бортов принималось равным 4,0 (и 2,0);

- скорость судна - 10 узлов.

Выполненный по данной схеме расчет для судна шириной 50 м, дал значение маневровой полосы равное 238,4 м.

Соответственно, согласно формуле 12 Норм, ширина канала при односто­рон­нем движении должна быть равной 288,4 м.

Расчет полосы безопасного движения судна по международной методике

При расчете по методике «Руководства по проектированию подход­ных кана­лов» ширина полосы безопасного движения судна (ширина канала) является также суммой ширины маневровой полосы судна и навигационного запаса, учитывающего гидродинамическое взаи­модействие с откосами канала.

При определении ширины маневровой полосы судна во внимание принимается 10 факторов, влияющих на ширину маневровой поло­сы безопасного движения судна:

- размерения расчетного судна;

- скорость движения судна;

- маневренные характеристики судна;

- скорость продольного течения;

- скорость поперечного течения;

- сила бокового ветра;

- состояние системы СНО в регионе и наличие СУДС;

- высота волн;

- характер верхнего слоя донных грунтов;

- глубина акватории.

Расчет, произведенный по данной схеме, выполненный для рас­четного судна дли­ной 300 м и шириной 50 м и условий движения судов, дал значение ширины полосы безопасного движения судна, равное 150 м. Величина навигационного запаса при движении со скоростью 8-10 узлов равна ширине судна. Таким образом, для бе­зо­пасного одностороннего движения расчетного судна при боко­вом ветре до 22 м/с необ­ходима ширина канала 200 м.

Как видно из приведенных выше расчетов, ширина канала, опреде­ленная по схеме «Норм проектирования морских каналов» значи­тельно превышает значения, вычисленные по двум другим методи­кам.

Это является, по мнению специалистов ЗАО ЦНИИМФ, результатом ряда не­точ­ностей в час­ти касающейся определения ширины маневровой полосы судна, со­держащихся в Нормах. В частности, произведенные по схеме Норм вычисления озна­чают, что расчетное судно, при собственной скорости в 10 узлов, под действием ветра 15 м/с, действующего под углом 30° к направлению движения судна, должно идти по за­данной линии пути с углом дрейфа 27,5°. Данный факт противоре­чит действующим РД 32.63.01-83 и РД 31.63.03-88 («Рекомендации по назначению оптимального ре­жи­ма проводки судов на морских каналах»), согласно которым суда данной категории, при опреде­ленных выше условиях, имеют суммарный угол сноса и дрейфа не превы­шающий 7°. При сравнении результатов величина угла сум­марного дрейфа опреде­ля­лась как сумма углов дрейфа (α) и сноса (β), значения которых выбирались из таблиц П.7.1 и П.7.2 РД 32.63.01-83, П.1.1 и П. 1.2 РД 31.63.03-88.

Кроме того, если следовать схеме Норм, то судно, при отсутствии воздействия внешних возмущающих факторов (ветра, течения, волнения), должно иметь ширину маневровой полосы величиной от 2,6Вс до 3,08Вс, что является нонсенсом, поскольку судно, сле­дующее по тихой воде в безветренную погоду и имеющее высокую устой­чивость на курсе, будет, в идеале, иметь ширину маневровой полосы равную ширине судна, а никак не превышающую ее в 2,6-3 раза. В Нормах данный факт ничем не пояснен и теоретически не обоснован.

Вследствие вышесказанного, можно сделать вывод, что пользова­ние "Нормами проектирования морских каналов" (РД 31.31.47-88) в целях определения необходимой ширины каналов при проектиро­вании их строительства или реконструкции приведет к неоправдан­ному значительному завышению объемов дноуглубительных работ, что противоречит пункту 2.1 самих Норм, в котором сказано: «Трас­са канала должна быть проложена так, чтобы затраты на ее строи­тельство и эксплуатационные расходы были минимальными».

Анализ результатов выполненных расчетов дает основание сде­лать вывод, что ширина ККФ 150 м обеспечивает безопасное движение расчетного судна длиной 300 м и шириной 50 м под воздействием бокового ветра, однако со скоростью не более 11 м/с.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: