Характеристика и обоснование условий прохождения судами участка водного пути

Федеральное агентство  морского и речного транспорта

Федеральное бюджетное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Волжская государственная  академия водного транспорта»

 

 

 

Кафедра водных путей и  гидротехнических сооружений

 

        

 

 

 

Курсовая   работа

на тему:

 

 «Характеристика  и обоснование условий прохождения  судами участка водного пути»

 

 

 

 

 

 

 

     Выполнил:

     студент ОП-262                                                  Шекуров В.О.

 

 

     Проверил:

     преподаватель                                                    Ситнов А.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н. Новгород

2012г.

Содержание:

Введение……………………………………………………………….......3

 

1. Описание маршрута……………………………………………………4

 

2.Схема навигационного  оборудования участка маршрута………........8

 

3.Минимальные габариты  судового хода на маршруте……………......11

 

4.Шлюзы…………………………………………………………………..12

 

5.Подмостовые габариты…………………………………………………12

 

6.Минимальные глубины.……………………………………………......13

 

7.Оценка возможности прохождения судном маршрута в заданных    гидрометеорологических условиях……………………………………..13

 

7.1.Оценка возможности прохождения судами лимитирующего

речного участка……………………………………………………………13

 

7.2.Оценка ветрового режима на водохранилище………………………15

 

Заключение..……………………………………………………………….17

 

Список литературы………………….…………………………………….18 

 

Введение

 

 

   Единая глубоководная система Европейской части РФ включает в себя. Как естественные, так и искусственные участки водного пути и состоит из рек. Озер и водохранилищ.

   Речные  участки имеют меньшие габариты судового хода, чем озерные и в водохранилищах. Поэтому суда имеют ограничения по районам плавания, допускаются к судоходству только до определенной высоты ветровой волны.

  Все это  требует тщательного планирования при выборе типа транспортного флота для освоения намеченных к перевозкам грузов с учетом габаритов судового хода, характера ветроволнового режима, габаритных размеров шлюза и других путевых условий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема маршрута Саратов – Ахтубинск.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Описание маршрута.

 

Порт Саратов.

Порт  Саратов занимает участок Волгоградского водохранилища от 2148,0 км (селение Пристанное) до 2181,0 км. Основные причалы порта оборудованы вдоль правого берега между Саратовским и Увекским мостами.

Пассажирские причалы  порта расположены на 2165км они оборудованы вертикальной стенкой, длина которой 540 м. Глубина у причалов 5 м, грунт-песок.

Кроме того, имеется пассажирский причал у левого берега в районе города Энгельс на 2160,0 км.

Грузовые причалы порта  расположены в Городском рукаве. Они оборудованы вертикальной стойкой, длина которой 85м. Глубины у причалов 5м, грунт-песок. На причалы выгружают уголь и строительные материалы. Погрузочно-разгрузочные работы производятся с помощью портальных и плавучих кранов. Строительные материалы разгружаются так же на берег в ковше грузового района, расположенного за грунтовыми причалами порта.

В городе Саратов находится  Управление Саратовского речного порта  ВОРП, Саратовское районное управление пароходства «Волготанкер», Саратовский  участок судоходной инспекции и Саратовский технический участок пути.

Диспетчерский пункт пароходства «Волготанкер» находится на 2163,0км на правом берегу.

Причалы нефтебазы УВЕК оборудованы на 2178км в Увекской бухте, они предназначены для судов пароходства «Волглтанкер». Глубины у причалов не менее 5м, грунт-илистый песок.

Приметные пункты. Ориентиром может служить церковь, расположенная на 2218км на правом берегу в селении Мордово.

Волгоградское водохранилище.

Волгоградское водохранилище  образовано в результате сооружения Волгоградского гидроузла. Протяженность водохранилища от Саратовского гидроузла до Волгоградского гидроузла 524км. Наибольшая ширина водохранилища - 14км – в районе устья реки Еруслан(2350км); наименьшая ширина – 2.5км – в районе селения Ахмат (2237км) и Антиповка (2417км).

Площадь водохранилища 3120км², полный объем 31,4км², полезный объем 8,2км², объем навигационной сработки 6км².

По условиям плавания водохранилище делится на речной и озерный участки. Речной участок  расположен между Саратовским гидроузлом и городом Саратов, озерный – между городом Саратов и Волгоградским гидроузлом.

Гидрометеорологические  сведения. Ветры. На Волгоградском водохранилище в навигационный период преобладают западные, северо-западные, северные и северо-восточные ветры. Наиболее сильными являются ветры северо-западных и северо-восточных направлений.

Средняя скорость ветра  на водохранилище 3-5 . В период навигации преобладают ветры со скоростью 2-5 ; повторяемость их составляет 50%.

Штормовые ветры со скоростью 21-24 и более особенно часто наблюдаются в октябре.

Пристань  Ахмат расположена на 2227км вдоль правого берега Волгоградского водохранилища у селения Ахмат. Пассажирский и грузовой причалы оборудованы вертикальной стенкой; длинна стенки пассажирского причала 61м, грузового-90м. Глубина при нормальном подпорном уровне у стенки пассажирского причала 3,6м, в пяти метрах от стенки-5м.

Пристань  Ровное расположена на 2260км у левого берега водохранилища, в районе селения Ровное.

Подход к причалам пристани осуществляется по дополнительному судовому ходу, ответвляющемуся от основного судового хода на 2257,0 и 2267,4км.

Гарантированные габариты этого судового хода при нормальном подпорном уровне составляют: глубина 3,65м, ширина 50м.

Пассажирский причал пристани находится в заливе Ровное на его правом берегу и используется судами местных линий. Глубина у причала 4м, грунт-глинистый ил.

Причал  хлебоприемного пункта расположен на 6,5км, выше селения Ровное. У причала разрешается постановка одного судна. Глубина у причала 4м, грунт-глинистый ил.

Причал  нефтебазы расположен на 5,7км, в селении Ровное. У причала разрешается постановка одного судна. Глубина у причала 5м, грунт-глинистый ил.

Пристань  Золотое оборудована на 10км дополнительного судового хода №3 у правого водохранилища в районе селения Золотое. Причалы нефтебазы и хлебоприемного пункта находятся на 13км. У причалов разрешается постановка по одному судну. Глубины у причалов не менее 5м, грунт-глинистый ил.

Пассажирский  причал пристани, расположенный в заливе Золотуха, вертикальной стенкой, длинна которой 61м. Глубина у причала 4м, грунт-илистый песок.

Гарантированные габариты судового хода, ведущего от дополнительного  судового хода №3 к пассажирскому  причалу, при нормальном подпорном  уровне составляют: глубина 2,4м, ширина 60м.

Пристань Иловатка (2320 и 2326км) находиться у левого берега Волгоградского водохранилища в  районе селения Иловатка и в устье  реки Камышеваха. У селения Иловатка оборудованы пассажирский причал, причалы  нефтебазы и хлебоприемного пункта. Глубина у причалов 5м, грунт-илистый песок. У причалов нефтебазы и хлебоприемного пункта разрешается постановка по одному судну.

В устье реки Камышеваха оборудован арбузный причал. Глубина  у причала 4м, грунт-глинистый ил. В заливе, расположенном выше устья реки Камышеваха, производиться выгрузка строительный материалов на берег.

Подход к причалам пристани Иловатка осуществляется по дополнительным судовым ходам, ответвляющимся от основного судового хода на 2320 и 2327км. Гарантированные габариты этих судовых ходов при нормальном подпорном уровне соответственно составляют: для хода, ведущего к причалам, расположенным у селения Иловатка, - глубина 3,65м, ширина 50м; для хода, ведущего к арбузному причалу, - глубина 3,0м, ширина 50м.

Порт Камышин расположен в узком заливе у правого берега Волгоградского водохранилища на 2378км в черте города Камышин. Причалы порта находятся выше моста в глубине залива у левого берега.

В порту имеются грузовые и пассажирские причалы, расположенные  выше пассажирских, оборудованы вертикальной стенкой, длина которой 250м. Грузовые операции на причалах производятся портальными кранами.

Подходить к причалам порта можно с разрешения диспетчера порта, связь с которым осуществляется на УКВ.

   Залив, в котором расположен порт Камышин, защищен от ветров всех направлений и может служить убежищем для одиночных судов. Толкаемые составы могут заходить или выходить из порта-убежища только с одной баржой. В залив ведет дополнительный судовой ход, габаритные габариты которого при нормальном подпорном уровне составляют: глубина 3,65м, ширина 50м.

Дополнительный  судовой ход, ответвляющийся от основного судового хода на 2385км, ведет к причалам нефтебазы и хлебоприемного пункта, расположенным у селения Новониколаевский. Глубина у причалов 5м, грунт-илистый песок. У причалов разрешается постановка по одному судну.

 

Пристань  Кислово расположена в заливе на 2403км у левого берега Волгоградского водохранилища. Здесь имеется пассажирский причал, предназначенный для судов местных линий. Причал оборудован при входе в залив, на его правом берегу. Гарантированные габариты судового хода, ведущего к пассажирскому причалу, при нормальном подпорном уровне составляют: глубина3,0м, ширина 40м.

В глубине залива на его  левом берегу оборудованы места для выгрузки строительных материалов, а так же причал для выгрузки железобетонных изделий.

Пристань  Быково расположена у левого берега Волгоградского водохранилища в заливе Калиновая Балка (2410км) и заливе Солянка (2415км).

В заливе Калиновая Балка оборудованы пассажирский и арбузный причалы. Пассажирский причал представляет собой вертикальную стенку длинной 60м. Глубины у причала 3,6м, грунт-илистый песок.

В заливе Солянка оборудован причал хлебоприемного пункта. Глубины  у причала 4-5м, грунт-илистый песок. У причала разрешается постановка одного судна.

К причалам пристани ведут  дополнительные судовые ходы, гарантированные  габариты которых при нормальном подпорном уровне составляют: в заливе Калиновая Балка глубина 3,0м, ширина 40м; в заливе Солянка глубина 2.4м, ширина 60м.

Пристань  Приморск расположена в заливе Большая Балка на 2477км у левого берега Волгоградского водохранилища.

Причалы пристани оборудованы  вдоль правого берега залива. Пассажирский причал находиться на 3,8км. Глубина  у причала 3,6м, грунт-илистый песок.

Причалы нефтебазы и хлебоприемного пункта расположены соответственно на 4,3 и 4,8км. У причалов разрешается  постановка по одному судну. Глубина  у причалов 5м, грунт-илистый песок.

Пристань  Каменный Яр расположена у левого берега в районе селения Садовое. Здесь на 2663,4км имеется пассажирский причал, глубина у которого не менее 4,0м.

Затруднительный для судоходства участок расположен между 2660,0 и 2640,0км. Он включает в себя перекаты Нижний Саралевский, Верхний Саралевский, Коршевитый, Усть-Коршевитый и воложку Коршевитая. На этом участке река имеет несколько излучин, ограничивающих просматриваемость судового хода, вследствие чего обнаружение судов происходит на короткой дистанции. Судовой ход во многих местах узкий, его габаритные габариты поддерживаются дгоуглубленными работами.

Всем судам и составом при подходе к участку и  при движении по нему в целях обеспечения  безопасного расхождения со встречными судами необходимо руководствоваться  правилами 5.1 и 16 Правил плавания по внутренним водным путям РСФСР.

 

 

Порт Ахтубинск

Порт  Ахтубинск (2725км) расположен у левого берега в затоне Владимировский. В порту имеются специализированные соляные причалы и пассажирский причал. Пассажирский причал оборудован дебаркадером. Глубина у причала 3,5м, грунт-илистый песок. Глубина у соляных причалов 4м, грунт-илистый песок. У соляных причалов разрешается постановка по одному судну.

Для захода в порт Ахтубинск  необходимо получить разрешение у диспетчера порта по УКВ радиосвязи.

Капитан рейда обеспечивает безопасную расстановку судов и составов на рейдах и у причалов порта. Дежурство капитана рейда круглосуточное; в его распоряжении имеется теплоход, оборудованный УКВ радиостанцией. Вызов капитана рейда производится через диспетчера порта за сутки до прибытия судна в порт.

Рейд  для сухогрузных судов, прибывающих в порт Ахтубинск, ноходится на участке 2724,4-2725,6 км у правого берега затона Владимирский. Глубины на рейде 2-3м, грунт-илистый песок. Суда становятся в три линии (сначала), по три судна в каждом.

Дополнительный  судовой ход, ответвляющийся от основного судового хода на 2723,3 и 2723,7км, ведет к причалам порта Ахтубинск. Наименьшая глубина этого судового хода 4,0м, ширина 100м. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условные  обозначения навигационных знаков.

 

1. «Якоря не бросать»

 

2. Буи на кромках судового хода

 

3. Сигарообразный буй разделительный

4. Осевой створ

5. Знак «Ориентир»

6. Направление течения

 

 

7. Основной судовой ход 

 

-10-

3. Минимальные габариты судового хода на маршруте.

 

   Согласно правилам  Речного регистра РФ по условиям  плавания разряда «Р» отнесены: Саратовское водохранилище (1665-2006км) и Волгоградское водохранилище от Саратовского гидроузла (2006км) до Увекского моста (2179км). К разряду «О» относены Волгоградское водохранилище от Увекского моста (2179км) до створа Волгоградского гидроузла (2530км).

Габариты  пути. Гарантированные габариты судового хода на 2005-2010 годы и отметки уровней по опорным водомерным постам приведены в таблице №1

 

Таблица №1

 

Габариты  пути. Гарантированные габариты судового хода на навигацию 2009-2010 гг., отметки проектного уровня относительно нулей графиков водомерных постов и его абсолютные высоты от нуля Кронштадтского футштока приведены в таблице №2. Указанные в таблице габариты судового хода гарантируются при проектном уровне.

 

Таблица №2

 

Самый низкий воздушный  переход через Волгу находиться на 2531,1км, его высота 22,7м от максимального уровня.

 

 

 

 

 

-11-

4. Шлюзы

 

 

Шлюзы	Местоположение	Ширина	Длина	Глубина верхних и  нижних порогов
Шлюз №30	2530км	30	290	4,6 – 5,7
Шлюз №31	2530км	30	290	4,6 – 5,7

 

 

 

5. Подмостовые  габариты 

 

6. Минимальные  глубины.

 

Водомерные посты:

 

1. Саратов                            РУ=1200

                                          ПУ=800

                                                      ∆h_cp=400=4м

 

2. Волжский                         РУ=550

                                          ПУ=300

                                          ∆h_cp=250=2,5м

 

Минимальная глубина  на оси судового хода при проектном  уровне воды на речном участке составляет 4,1 м. Километраж – 2535 км.

 

Min глубина равна Т_min= 4,1+2,5=6,6м                                                     

 

 

 

7.   Оценка  возможности прохождения судном  маршрута в заданных    гидрометеорологических  условиях

 

7.1 Оценка возможности  прохождения судами лимитирующего  речного участка

 

   Проведем расчеты  для оценки возможности прохождения речного участка  самоходным  теплоходом типа «СОТ-1104» пр. Р25

Рассчитаем среднюю  просадку судна по корме, м:

 

∆Т_с=(0,08+0,34t_c/T) х V_c²/2g ,

 

где  V_c – скорость движения судна относительно воды, м/с;

        t_c – осадка судна в полном грузу, м;

       g – ускорение свободного падения, м/с²;

       Т – глубина пути в месте нахождения судна, м.

 

V_c= 18 км/ч = 5м/с

 t_c   = 2,22 м;

 g   = 9,8 м/с² _;

Т = 6,6 м

 

∆Т_с = (0,08 + 0,34х2,22/6,6) х 5²/2х9,8 =0,254м 

 

Проверим выполнение следующего условия:

 

T > tc +∆Т + ∆Т_{k ,} где

 

∆Т = 0,25 м,

 

∆Т_k = ∆Т_с х α

 

 l/b= 88,76/12,66=7,01 принимаем α=1,1

 

∆Т_k=0,28м

 

6,6 >  2,22+0,25+0,28  - условие выполняется.

 

 

V_доп =

 

∆Т_k^max = T-t_c-∆T = 6,6-2,22-0,25=4,13м

 

 

V_доп= = =8,65 м/с

 

V_доп ≥ V_упр

V_упр = U +0,5 ,  где U- скорость течения ( 0,6 м/с)

V_упр = 0,6 +0,5=1,1 м/с

 

8,65 > 1,1

 

   Исходя из выше приведенных расчетов можно сделать вывод, что судно прР25 может пройти участок с минимальной глубиной в полном грузу и заданной скоростью.

 

 

 

  Проведем расчеты для оценки возможности прохождения речного участка толкаемым  составом  пр. 1581

 

Рассчитаем среднюю просадку по корме, см:

∆T_c=0,52V_c³(t_c/T)^5/6  

∆T_c=0,52х4,1³(3,5/6,6)^5/6 = 21,1см = 0,2 м

 

V_c= 14,8 км/ч = 4,1м/с

 t_c   = 3,5 м;

 g   = 9,8 м/с² _;

Т = 6,6 м

 

Проверим выполнение следующего условия:

T > tc + ∆Т + ∆Т_{k ,} где

∆Т = 0,25 м,

∆Т_k = ∆Т_с х α

 l/b= 115,65/14,04=8,24  принимаем α=1,1

∆Т_k=0,22 м

 

6,6 > 3,5+0,25+0,22 -  данное условие выполняется

 

 

,

 

где  ∆ T_k^max – максимально возможная просадка судна по корме

 

∆T_k^max =T - t_c - ∆T.

∆T_k^max =6,6 - 3,5 - 0,25=2,85м.

 

 V_доп= = = =5,5 м/с

 

V_доп ≥ V_упр

V_упр = U +0,5 ,  где U- скорость течения ( 0,6 м/с)

V_упр = 0,6 +0,5=1,1 м/с

 

5,5>1,1

 

       Исходя из выше приведенных расчетов можно сделать вывод, что толкаемый состав

пр 1581 может пройти участок с минимальной глубиной в полном грузу и заданной скоростью.

 

 

 

7.2 Оценка ветрового режима на водохранилище.

 

Рассчитаем параметры  волн на глубокой воде по следующим формулам:

 

h_o  = 0,073KW ;

 

λ_о = 0,073W ,

 

где  К – коэффициент, отображающий развития волнения;

       W – расчетное значение скорости ветра, м/с;

       D – длина разгона волны, км;  (дано – 15 км)

       ε – характеристика крутизны волны на глубокой воде.

 

W = (2W_д + W_п)/3 м/с,

где  W_д – средняя скорость ветра при длительном действии, м/с;

          W_п – скорость ветра при порывах, м/с.

Сила ветра = 8 баллам (исходные данные)

 

W = (2х19+32)/3=23,33 м/с = 84 км/ч

 

К = 1+e^-0,4D/W

0,4D/W= 0,4х 15/ 84=0,1 принимаем значение   e^-x по таблице равным 0,9.

Отсюда  К = 1,9

 

 Рассчитаем характеристику крутизны волны:

 

ε = 1/(9+19e^-14/w)

ε = 1/(9+19х2,7^-0,6)=1/(9+19х0,6)=0,05

 

h_o  = 0,073х1,9х23,33

λ_о = 0,073х23,33 м

 

Рассчитаем высоту и  длину волны на мелководье:

  h=βh_o       и  λ=αλ_o

 

для этого вычислим величину  T_ср/λ_o=5,1/29,5=0,17,

где Тср = 5,1м – средняя глубина.

 

по таблице принимаем  значения α и β равным соответственно:

α=0,617 и β=0,685

 

Таким образом   h=0,685х2,8=1,9м     и    λ=0,617х29,5=18,3м

Используя переводной коэффициент  получаем высоту волны равную

 h=1.9х1.08=2м

Максимальные параметры  ветровой волны для судов класса «О» следующие:

высота волны – 2м  и длина – 20м.

 

    Исходя из  приведенных выше расчетов можно сделать вывод, что суда прР25 и пр1581 могут продолжать свой рейс по Волгоградскому водохранилищу. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Заключение.

 

 

    В данном курсовой работе дана оценка возможности перевозки груза по маршруту Саратов – Ахтубинск. Данный маршрут проходит, как по искусственному участку (Волгоградское водохранилище), так и по естественному речному участку реки Волга. По пунктам курсовой работы п.4 и п.5 можно сделать вывод, что самоходный теплоход пр.Р25 и несамоходный состав  пр. 1581  по своим габаритам могут безаварийно пройти под мостовыми пролетами (надводная высота взята из ист. 4) и шлюзы Волгоградского гидроузла.

   В ходе расчетов  учтено, что часть маршрута проходит  по Волгоградскому водохранилищу,  поэтому проведены расчеты по заданным гидрометеорологическим условиям. Кроме этого минимальная глубина судового хода, влияющая на оптимальную загрузку судна, оказалась допустимой для прохождения заданных судов в полной загрузке данного речного участка.

 

  Вывод :Теплоход открытого типа «СОТ-1104» пр.Р25 и состав пр. 1581 с максимальной загрузкой могут произвести доставку груза по маршруту порт Саратов – порт Ахтубинск.

 

 

  Основными параметрами  для организации перевозки груза водным транспортом можно определить следующие: минимальная глубина судового хода на маршруте, габариты мостов и шлюзов, а также необходимо учитывать  гидрометеорологические условия, возникающие в различные периоды навигации на искусственных участках маршрута.

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      9. Список литературы.

 

 

1. В.В. Дегтярев, В.М. Селезнев, Р.Д. Фролов. – «Водные пути»:Транспорт, 1980. 328 с.

2. Фролов, Р.Д. – «Лоция единой глубоководной системы» : Транспорт, 1991. – 270 с.

3. Сазонов, А.А. - «Лоция внутренних водных путей : учеб.– Н.Новгород , Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2008. – 92с.

     4.  Справочник диспетчера речного флота / МРФ РСФСР, Главное управление                                                              

          перевозок и эксплуатации флота.  – М. : Транспорт, 1990. – 210 с.

5. Атлас ЕГС  ЕЧ РФ. 1990г. (Том №№1;6;7)

6 .А.Н. Ситнов, М.А. Матюгин. «Водно-транспортные пути и их оборудование», методические указания, Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2011. – 42 с.