Оценка глубины подходных путей

Проектная глубина ККФ после реконструкции будет равна 14 м. Для этого зна­чения глубины выполним расчет допустимой осадки.

Официальное ограничение Администрациями Морских портов до­пустимых оса­­док судов, заходящих в порт или покидающих его, яв­ляется одним из инстру­мен­тов обеспечения безопасности море­плавания, предотвращения аварий и защиты окру­жаю­щей среды от загрязнения.

Необходимость ограничения осадки судов в Российских портах восточной час­ти Финского залива обусловлена недостаточно большими глубинами, не допускаю­щими движение судов с боль­шой осадкой на подходных путях и акваториях портов.

Для обеспечения наибольшей степени безопасности мореплавания и, в то же время, экономической эффективности деятельности пор­та, в основном применяют два вида ограничений осадки - объяв­ленную осадку порта и проходную осадку.

В настоящее время процедура определения максимально возмож­ной осадки судов для входа в порт или выхода из него, согласно «Перечню нормативных доку­ментов морского транспорта, дейст­вующих по состоянию на 1 июля 2004 г.» (Класс 6. Безопасность мореплавания, судовождение и связь), регламентируется двумя доку­мен­тами:

- Руководство по назначению объявленной осадки судов в морских портах (РД 31.63.02-83);

- Руководство по оперативному определению проходной осадки судов на под­ходных каналах к морским портам (РД 32.63.01-83).

Необходимость введения этих руководящих нормативных докумен­тов была обоснована в «Методических указаниях по расчету объ­явленной и проходной осадок судов в морских портах», разрабо­танных институтом «Союзморниипроект» и Гидрографическим предприятием ММФ. В этом документе указывается, что мно­го­лет­ние попытки использовать для эксплуатационных целей проектные нормы ока­за­лись несостоятельными, так как запасы глубины под килем, которые влияют на проходные осадки, в проектных нормах рассчитаны на крупные суда и пиковые зна­чения гидрометеоусло­вий, а вероятность прохода таких судов в момент сочетания наи­­худших гидрометеоусловий мала.

В Методических указаниях были приведены термины и определе­ния, а также порядок и методика расчетов осадок, которые вошли в руководящие документы - РД 31.63.02-83 и РД 32.63.01-83. Оба до­кумента содержат одинаковую схему вычисления (определения) запасов воды под килем (формулы и номограммы).

В документе РД 32.63.02-83 (Приложение 1 (обязательное) «Тер­минология и обозна­чения») приводятся следующие определения:

Объявленная осадка Т_об - величина максимальной осадки судов, которые при­ни­маются портом в течение го­да или сезона.

Проходная осадка Т_пр - максимальная осадка, с которой судно может пройти канал при гидрометеорологических условиях, сложившихся на момент проводки.

Объявленная осадка - величина осадки, с которой суда принима­ются портом с вероятностью, практически исключающей простои судов в ожидании улучшения учи­тываемых условий. Объявленная осадка рассчитывается на продолжительный срок и доводится до сведения капитанов судов установленным порядком.

Большое значение, при определении граничных (критических) ус­ловий дви­жения судна по подходным путям и акватории порта, имеет экономический фактор, учитывающий минимизацию затрат на проведение дноуглубительных работ и убыт­ков от простоев су­дов при ожидании благоприятной ситуации.

Проходная осадка - предельная безопасная осадка, с которой мо­жет быть вве­дено (выведено) судно в конкретных условиях волне­ния, положения уровня воды и скорости движения, существующих (прогнозируемых) на момент проводки (обра­ботки) судна.

Расчет проходной осадки выполнен в соответствии РД 32.63.01-83, которое, в свою очередь, требует, чтобы запасы глубины опреде­лялись в соответствии с дей­ствующими "Нормами проектирования морских каналов (РД 31.31.47-88)", далее Нормы.

Согласно Нормам расчет навигационной глубины выполняются по формуле (5) п. 3.2:

d_n = Т + ΔТ + ΣZ_0-3 (1)

где: d_n - навигационная глубина, м;

Т - осадка расчетного судна, м;

ΔТ - поправка за отличие солености от стандартного значения, (таблица 2, п. 3.2, раздела 3, здесь и далее ссылки на Нормы);

ΣZ_0-3- суммарный навигационный запас глубины.

Суммарный навигационный запас глубины определяется по фор­муле (7) Норм:

ΣZ_0-3 = Z₁ + Z₂ + Z₃ + Z₀

где: Z₁ - минимальный навигационный запас (таблица 3, п. 3.3.1, раздела 3);

Z₂ - волновой запас (п. 3.3.2., графики рис. 3);

Z₃ - скоростной запас (п. 3.3.3., графики рис. 4);

Z₀ - запас на крен судна,

Z₀ = В/2 ´ SinQ

где: Q - суммарный угол ветрового и динамического крена (п.3.3.4., табл. 5 и 6).

При определении запасов глубины, принимались во внимание сле­дующие, влия­ющие на эту величину, условия и величины:

Для расчета проходной осадки расчетного судна формула (1) была обращена относительно Т и приведена к виду:

Т = (d_n - Z₂ - Z₃ - Z₀) / (1 + k₁ + k₂)

где: k₁ - коэффициент, выбираемый из таблицы 2, п. 3.2, раздела 3 Норм;

k₂ - коэффициент, выбираемый из таблицы 3, п. 3.3.1, раздела 3 Норм.

Расчет по формуле дал следующие значения проходной осадки расчетного судна длиной 300 м и шириной 50 м при плавании по новому участку ККФ (при уровне воды на нуле Кронштадтского футштока):

для глубины ККФ 14 м – 12,4 м.

В 1987 г. ЛВИМУ были проведены исследования, которые изложе­ны в отчете НИР «Разработка рекомендаций по пропуску судов че­рез судопропускное соору­же­ние С-1 с учетом гидрометеоусловий». В работе были рассмотрены вопросы, свя­занные с обгоном судов, двухсторонним движением и др.

В 1988-1990 гг. ЛИВТом были выполнены работы «Предваритель­ные рекомен­дации по организации оповещения о гидрометеороло­гических условиях судо­ходства в районе судопропускных сооруже­ний С-1 и С-2» и «Разработка методов обеспечения безава­рийного режима работы комплекса судопропускных сооружений С-1 и провод­ки судов в сложных гидрометеорологических условиях».

В соответствии с результатами математического мо­делирования движения су­дов (расчетное судно - ролкер типа Ро-60) через С-1 и С-2 опасность потери управ­ляемости для отдель­ных судов наступает при увеличении скорости течения в районе за­твора дамбы свыше 2,2 м/с и скорости ветра 15 м/с. Скорость тече­ния в подходных каналах С-1 и С-2 в створе дамбы определяется перепадом уровней воды в Финском заливе и в огражденной части акватории.

В работах сделан вывод, что в качестве оценки средней за год повто­ряемости опасных для судоходства ситуаций (сочетание критиче­ских значений скорости тече­ния и ветра) принята повторяемость течений в створе С-1 более 2,2 м/с, равная 3,2%. Таким образом, суммарное время возникновения гидрометеорологических ситуа­ций, в которое не может быть осуществлен пропуск судов через С-1, при круглогодичной навигации составляет в среднем около 12 суток, Этот период не включает времени закрытых затворов при экстремальных подъема уровня.

Выводы и рекомендации

Существующая в восточной части Финского залива система обеспечения безо­пасности судоходства, ее функции, матери­ально-техническая база и организационная структура достаточ­ны для обеспечения безопасного плавания судов по строящимся и реконст­руируемым Кронштадтским фарватерам, проходящим через судо­про­пускные сооружения С-1 и С-2 Комплекса защитных со­оружений Санкт-Петер­бурга от наводнений. В регионе обеспе­чивается морская радиосвязь, функционирует аварийно-спасательный центр. Существующая организация лоцманского, буксирного и ледокольного обеспечения позволяют осуществ­лять круглосуточную и круглого­дичную навигацию.

Новый участок Кронштадтского Корабельного фарватера, также как и реконструируемый Се­верный Кронштадтский фарватер и новый Западный Кронштадтский фарватер яв­ля­ются составной частью существующей системы установленных путей движения су­дов в Невской губе на подхо­дах к Большому порту Санкт-Петербург. Запроек­ти­ро­ванное уве­ли­че­ние габаритов (ширины и глубины) этих подходных путей безус­ловно улучшит условия плавания судов в порт, однако до реконструк­ции других участ­ков фарватера № 2 в порт Санкт-Петербург смогут ходить только суда, разрешенные действую­щими Обя­за­тель­ны­ми постановлениями.

После проведения реконструкции остальных участков фарватера № 2 ограни­чения на движение судов больших размерений и так­тика плавания могут быть опре­делены на основе компьютерного моделирования. Такая работа может быть выпол­нена на этапе рабочего проектирования при наличии подробной информации о тех­нических и маневренных характеристиках судов, запланиро­ванных к приему у прича­лов порта, а также сведений о реальных габаритах данных участков ККФ на мо­мент рабочего проектирования.

Новый участок ККФ от приемного буя до пикета 352:

- имеет одно колено и проходит через судопропускное сооружение С-1. Участок пря­молинейный и имеет достаточную протяженность, чтобы судно могло стабили­зироваться на курсе перед проходом через судопропускное соору­жение, как с одной, так и с другой стороны;

- проектная ширина нового участка ККФ – 150 м обеспечивает одностороннее движение расчетных судов длиной 300 м и шириной 50 м со скоростью от 6 до 12 узлов под воздействием бокового ветра не более 11 м/с;

- длина участка и трассировка канала соответствуют нормативным требова­ниям;

- значения проходной осадки расчетного судна длиной 300 м и шириной 50 м при плавании по новому участку ККФ (при уровне воды на нуле Крон­штадтского футштока) для глубины 14 м составляет 12,4 м;

- строительство светящих навигационных знаков (4-бровочных и 2-створ­ных) и постановка плавучих предос­терегательных знаков решает задачу по ограж­де­нию нового колена Кронштадтского Корабельного фарватера сред­ствами на­ви­гаци­онного оборудования;

- в качестве дополнительного средства навигационного оборудования нового участка ККФ, позволяющего повысить безопасность пла­вания, особенно в условиях плохой видимости, характерной для данной акватории, планируется использование лазерного створного маяка типа «Скалс» с внешней стороны защитных сооружений для обес­печения дви­жения судов от нового приемного буя к судопропускному сооружению С-1.

Подходы к Большому порту Санкт-Петербург располагаются среди большо­го количества различных режимных районов, зон и специальных полигонов, что огра­ничивает сво­бо­ду маневрирования и создает дополнительные сложности при плава­нии судов. Совместно с Лен ВМБ необходимо проанализировать использования этих районов по назначению и принять решение о целесообразности их наличия в районе столь интен­сивного судоходства.

Необходимо еще раз рассмотреть вопрос о наличии и состоянии минной опас­ности в Финском заливе и отмены в связи с этим существующих ограничений плава­ния судов в рассматриваемом районе.

Наряду с представленным проектом реконструкции и строительства подходных фарватеров через КЗС и параллельно с выпуском соответствующей рабочей докумен­та­ции необходимо разработать специальный комплекс организационно-технических меро­п­риятий по обеспечению безопасности судоходства через судопропускные соору­жения С-1 и С-2 и принять его к реализации на этапах завершения строительства, ввода в строй и опытной эксплуатации КСЗ.