Проектирование морского порта. 2

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный технический

рыбохозяйственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)

Кафедра «Эксплуатация и управление транспортом»

      КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОРСКОГО ПОРТА»

по дисциплине «Транспортные узлы и пути»

Пояснительная записка курсового проекта

Вариант: 21

Разработал:         Проверил:

ст. группы УТб (ВТб) -212         ст. преподаватель

Иванов В.А.     кафедры ЭиУт Валькова С.С.

ВЛАДИВОСТОК

2013

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный государственный технический

рыбохозяйственный университет»

(ФГБОУ ВПО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»)

Кафедра «Эксплуатация и управление транспортом»

Дисциплина «Транспортные узлы и пути»

ЗАДАНИЕ по курсовому проекту «Проектирование морского порта»

 Студент_______________________________________ Группа____________________________________

1. Грузооборот и типы  судов

2. Естественные условия

Число месяцев навигации _________

Грунт ______________________________________________________

Схема топографического плана _____________________

3. Данные для построения  «розы ветров»

Дата выдачи задания: «____» ______________ 20____ года.

Руководитель: _________________ С.С. Валькова

Содержание:

.......84

Введение

Цель данного курсового проекта – освоить методы проектирования морского порта как транспортного узла, закрепить полученные знания и проверить степень освоения предмета «Транспортные узлы и пути».

Морская отрасль в настоящее время является одной из наиболее стабильно работающих и динамично развивающихся отраслей в российской экономике. Однако современное состояние портов России и перспективы развития морского транспорта требуют нового подхода к решению проблем и выводу морского флота на новый уровень.

Порт – совокупность специальных сооружений и устройств на морском побережье, предназначенных для безопасной стоянки судов, производства погрузо-разгрузочных операций, посадке и высадке пассажиров и технического обслуживания судов.

В техническом отношении, морской порт – это комплекс специальных сооружений и устройств, предназначенный для безопасного подхода судов, создающий благоприятные условия для  погрузо-разгрузочных работ, посадки и высадки пассажиров, а также технического обслуживания судов.

Современный порт – место пересечения различных видов транспорта, каждый из которых оказывает существенное влияние на развитие порта и её эксплуатационную деятельность.

Современный морской порт является транспортным узлом.

Транспортный узел – это место пересечения различных видов транспорта: морского, железнодорожного, автомобильного и передачи грузов и пассажиров с одного вида транспорта на другой.

Главная задача транспортного узла – обеспечивать быстрейшее передвижение грузов и пассажиров при наименьшем количестве перевалок и пересадок с одного вида транспорта на другой.

     Проектирование  морского порта это важный  процесс, который требует много  затрат как финансовых, так и  физических. Для того чтобы спроектировать правильно морской порт нужно знать многие характеристики местности  и устройство самого порта.  Осуществляя проектирование морского порта, его расположение, следует учитывать по таким  требованиям как  ширина территории, глубина морского бассейна, погодные условия, удобство подходов железнодорожного и автодорожного транспорта, минимальных объемов работ по сооружению и перспективы дальнейшего развития порта.

1. Транспортные характеристики грузов и их влияние на

проектирование и эксплуатацию порта

Грузы классифицируют по физико-химическим свойствам, режиму хранения и перевозки, способу упаковки и виду тары, параметрам и форме грузовых мест и т.д.

Физико-химические свойства грузов в той или иной степени влияют на технологию перегрузки. Слеживаемость и смерзаемость обуславливают необходимость применения специальных способов и средств рыхления. Пылеобразование требует герметизации перегрузочных линий и ограничивает выбор подъемно-транспортных машин. Огнеопасность вызывает необходимость предупреждения искрообразования.

Режим хранения и перевозки также в определенной мере связан с физико-химическими свойствами грузов. Одни грузы боятся атмосферных осадков и требуют крытого хранения, другие – допускают открытое хранение. Скоропортящиеся грузы должны храниться в рефрижераторных складах. Однако требования по режиму хранения  могут обуславливаться и другими особенностями грузов (ценные грузы, живой скот).

По условиям технологии перевозки, перегрузки и хранения все грузы можно разделить на три категории:

1. Генеральны грузы:

1. тарно – штучные: мешковые, ящичные, киповые, бочковые, рулоны и барабаны, тюки и слабопресованные кипы, пакеты;

2. металлы: чугун в чушках, листовая сталь, сортовой прокат и трубы, сталь в рулонах, проволока в мотках(бухтах);
3. цветные металлы
4. тяжеловесные: автотранспортная техника на колесном ходу, гусеничная техника, малотоннажные контейнеры, крупнотоннажные контейнеры, тяжеловесное оборудование, особо тяжеловесные грузы;
5. лесные грузы: круглый лес, пиломатериалы, изделия из древесины и технологическая щепа.

2. Массовые грузы:

1. навалочные: сырье минерального происхождения – руды, каменные и бурые угли, сланцы и пр., а также продукты промышленной переработки – обогащенные руды, кокс, строительные материалы (песок, щебень, камень), удобрения (суперфосфат, селитра, апатиты);
2. насыпные:
3. наливные: нефть, нефтепродукты (бензин), некоторые виды жидких грузов (растительные масла, вина, латекс)

3. Особорежимные грузы:

1. некоторые виды массовых грузов, содержащих фосфор, мышьяк, свинец и тому подобные вещества, которые могут вызвать отравление;
2. грузы, которые в условиях перевозки могут послужить причиной взрыва, пожара, заболевания людей и животных;
3. все виды скоропортящихся грузов, требующих особых режимов хранения и перевозки в связи с опасностью потери ими товарных качеств.

При перегрузки и хранении таких грузов требуется соблюдение особой осторожности.

1.1 Рыба мороженная

Рыба, у которой температура тела понижена до - 18°C и ниже называется мороженной.

Интенсивность биохимических и физиологических процессов зависит от свойств самих грузов и от влияния окружающей среды (воздействия температуры, влажности).

Хранят мороженую рыбу на судах, производственных и распределительных холодильниках при температуре не выше -18°C.

Для определения температуры воздуха каждая камера должна быть оснащена исправным термометром, расположенным в центральном проходе в легко доступном месте, защищенном от всевозможных повреждений. Для сохранения массы и качества продукции температурный режим в камерах хранения должен быть постоянным, допускаются лишь кратковременные колебания температуры, не превышающие 0,5°C. С повышением температуры усиливается активность биохимических процессов в грузе.

Увеличение влажности вызывает конденсацию влаги на поверхности груза и создает условия для развития микроорганизмов, а уменьшение влажности приводит к интенсивному испарению влаги.

Рыба относится к скоропортящимся грузам, которые в свою очередь подвержены воздействиям микроорганизмов, что при определенных условиях (температуре, влажности) может привести к частичной или полной порче груза.

Для выравнивания температуры и относительной влажности в камерах хранения продукции должна соблюдаться естественная циркуляция воздуха 0,01-0,08 м/с.  Для выравнивания температуры и относительной влажности воздуха, а также для отвода тепла, влаги и летучих веществ, выделяемых при хранении охлажденной продукции, необходима принудительная циркуляция со скоростью движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Упаковка мороженой рыбы должна соответствовать стандартам, при экспортно-импортных перевозках – условиям  запродажи груза, оговоренным грузовладельцем и грузополучателем.

При хранении мороженой рыбы используют ящики дощатые и картонные, короба, тюки рогожные, мешки и т.д.

Тара должна быть чистой, сухой, без посторонних запахов, прочной. Особо ценные сорта рыбы (белорыбица, нельма и др.) поштучно завертывают в пергамент.

2. Мука рыбная

При хранении муки рыбной в портах должно обеспечиваться соблюдение Правил Морской Перевозки опасны грузов (МОПОГ), так как мука относится к 4-му классу опасных грузов.

Мука, перевозимая в диптанках, должна быть упакована в джутовые мешки. Допускается перевозка муки в контейнерах.

Мука принимается к перевозке тщательно упакованная в чистые сухие тканевые мешки вместимостью до 60 кг, в бумажные четырех  и шестислойные мешки вместимостью до 30 кг. Допускается перевозка муки в контейнерах.

Мука должна отвечать требованиям, приведенным в таблице 1:

Требования, предъявляемые к муке

Таблица 1

Мука должна храниться в специально оборудованных для этого груза складах.

При приеме на складах и в процессе хранения температура рыбной муки не должна превышать +30°C.

Мешки с мукой хранятся на поддонах в штабелях, высота которых не должна превышать 4м.

К каждому тарному месту должна быть прикреплена бирка или этикетка с четкой, ясной маркировкой.

Мешки укладываются на поддоны так, чтобы была возможна циркуляция воздуха. Необходимо следить за тем, чтобы мука в мешках не нагревалась сверх допустимой нормы. При хранении влажность муки  не должна превышать 12%. Повышенная влажность приводит  к самовозгоранию, обугливанию и потере продукта.

В целях предупреждения самовозгорания и порчи муки 

не допускается:

1. производство грузовых работ при атмосферных осадках;
2. длительное хранение муки на открытых площадках без укрытия и в сырых помещениях;
3. хранение в кучах и в бунтах незатаренной муки;
4. длительное хранение в резинокордных контейнерах.

Рекомендуется мешки с мукой в процессе выгрузки и после ее окончания оставлять в течение 1 суток на некотором расстоянии друг от друга. При самонагревании выше +40°C штабель разбивается. Хранение муки из жирного и нежирного сырья, а также различных изготовителей производится раздельно.

Поскольку мука при концентрации мучной пыли в воздухе выше 10 кг/м³ является взрывоопасной, то грузовые операции, перетарка и другие работы должны производиться при строгом соблюдении правил техники безопасности на работах со взрывоопасными грузами.

1.1.3 Уголь

Уголь – горючий материал органического (растительного) происхождения. Он применяется как топливо, сырье для химической промышленности, производства кокса, жидкого топлива (бензина) и многих других ценных продуктов.

Уголь относится к 4-му классу опасных грузов.

Важнейшие транспортные характеристики угля:

1. склонность к самонагреванию и самовозгоранию;
2. смерзаемоть;
3. способность к измельчению;
4. выделение легковоспламеняющихся летучих газов.

Уголь, особенно свежедобытый и измельченный, поглощает кислород воздуха с выделением теплоты, которой при отсутствии выхода может оказаться достаточной для самовозгорания. Этот процесс ускоряется при наличии в угле серного колчедана и повышенной влажности угля.

Самовозгоранию угля способствует железо, аммоний, интенсивная аэрация штабеля, наличие локальных источников нагрева, смешение разных сортов угля.

Уголь, как правило, хранят на открытых складских площадках, которые располагаются на сухом, твердом основании (бетонном, каменном). Поэтому, должны быть предусмотрены устройства для стока поверхностных вод так, чтобы вода от одного штабеля не попала на другой.

При расположении площадок учитывают направление господствующих ветров.

 Нельзя хранить рядом  уголь, химикаты и руду. Наличие  марганцевой руды в угле приводит  к выходу из строя топок  котлов. Угольная пыль с селитрой  и серным  колчеданом образует  взрывчатую смесь.

Размеры штабелей в плане правилами и условиями хранения грузов не ограничиваются. Высота ограничивается технической нормой нагрузки на пол, а также зависит от склонности его к самовозгоранию и сроков хранения.

При длительном хранении углей, подверженных самовозгоранию, необходимо систематически наблюдать за температурой груза. Если температура превышает критическую, необходимо принимать меры к ликвидации очагов возгорания. Уголь перелопачивается или перебрасывается на запасные площадки. Применение воды не допускается.

Внешние признаки очагов возгорания:

1. влажные пятна на поверхности штабеля;
2. наличие пара и запаха продуктов разложения угля;
3. искрение в ночное время;
4. проталины в снежном покрове.

1.14 Лес круглый

К круглому лесу относятся лесоматериалы, получаемые поперечным делением бревен.

В зависимости от исходного сырья лесоматериалы разделяют на следующие породы:

1. хвойные:
1. лиственница, сосна, ель, кедр, пихта и арча и другие.
2. лиственные:
1. береза, осина, бук, дуб, ольха, липа, ясень, тополь и другие.

К основным свойствам, которые необходимо знать при приеме, сдаче и хранении лесных материалов, относится:

1. объемная масса;
2. цвет;
3. влажность;
4. запах;
5. плотность;
6. пороки древесины.

К физическим свойствам древесины, имеющим большое значение при перевозке, относится ее влажность. При неправильном хранении в круглом лесе появляются трещины. По запаху древесины можно сделать вывод о степени ее доброкачественности.

Здоровая древесина обладает сильным запахом, свойственным данной  породе дерева. Пораженная гнилью – характерным затхлым запахом.

Круглый лес в порту хранят на открытых площадках. В некоторых портах круглый лес в порту хранят в воде.

Склады на воде имеют ряд преимуществ:

1. освобождение территории порта;
2. груз легко транспортируется к месту погрузки и не требует штабелирования;
3. застропка груза сравнительно более легкая, чем при хранении на берегу.

Высокая влажность древесины при хранении ее на воде  препятствует развитию грибков и насекомых, появлению трещин.

Складские площадки для хранения леса и лесоматериалов могут быть грунтовые с хорошо утрамбованной почвой, а также с различного рода покрытиями (асфальтированные, бетонированные и бумажные). Для площадок необходимо выбирать участки с глубоким залеганием подпочвенных вод. Площадки должны быть чистыми и сухими. Поверхность  площадки должна быть ровной, без впадин, с уклоном к водосборам. Грунтовые и ливневые воды отводят закрытым дренажом.

Высота штабеля практически не ограничивается. Штабеля лесоматериалов формируют на подкладках из бревен толщиной не менее 20-22 см, которые укладываются вдоль штабеля в два ряда и более с заходом друг за другом 0,5см.

2. Основные технико–эксплуатационные характеристики судов.

Основные технико–эксплуатационные характеристики судов приведены в таблице 2

« Технико-эксплуатационные характеристики судов»

 Таблица 2

2. Выбор места для строительства порта

Правильная оценка условий естественного режима побережий является одним из главенствующих факторов при проектировании, строительстве и эксплуатации портов и портовых гидротехнических сооружений. Недооценка или невозможность получения необходимых данных по естественному режиму побережья приводит к удорожанию строительства, авариям либо значительным осложнениям в эксплуатации сооружений.

Изучение естественного режима побережья дает возможность правильно выбрать участок строительства порта или гидротехнического сооружения; определить рациональные формы его плавного начертания; выявить действительные значения внешних сил, действующих на сооружение и, учитывая геологическое строение грунтов, безошибочно выбрать оптимальную конструкцию; установить особенности естественного режима, которые могут препятствовать строительству и эксплуатации порта или гидротехнического сооружения для того, чтобы разработать в проекте мероприятия, обеспечивающие успешную борьбу с разрушительными силами природы. Следовательно, глубокое и всестороннее изучение естественного режима побережья обеспечивает в конечном итоге экономичность строительства и эксплуатации портов и гидротехнических сооружений.

На морском побережье соприкасаются три среды – вода, суша и атмосфера. Совокупность природных факторов, характерных для того или иного участка побережья называется естественным режимом рассматриваемого участка побережья.

При решении вопросов портостроения необходимо иметь данные о естественном режиме заданного участка побережья за продолжительный промежуток времени. Так, например, надежные данные о ветрах, колебании уровня, волнении и о других явлениях могут быть получены в результате наблюдений за период не менее 10 лет.

Весь комплекс естественных условий подразделяется обычно на топографические, гидрографические, метеорологические, гидрологические, геологические и геоморфологические условия. Все они должны изучаться в их взаимосвязях и закономерностях.

2.1.Построение диаграммы розы ветров

Метрологические факторы оказывают влияние на устройство портов. Из атмосферных условий и климатических явлений, влияющих на судоходство, эксплуатацию и строительство портов, наиболее существенными являются ветры, осадки, туманы, температура, а также влажность воздуха и воды.

Ветры, кроме непосредственного воздействия на суда  и портовые сооружения, вызывают также волнения, колебания уровня моря и течения, что существенно влияет на компоновку и размеры оградительных сооружений.

Направление и сила ветра определяется на метрологических станциях различными приборами в зависимости от степени оборудования станций.

Ветровой режим наиболее наглядно характеризуется диаграммой – «Розой ветров», которая представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. «Роза ветров»

«Розу ветров» строят на восьми радиусах, совпадающих с направлением главных румбов. Все ветры разбиваются по скоростям на несколько групп в зависимости от скорости ветра.

Для каждой группы по любому направлению определяется повторяемость в процентах от общего числа наблюдений. Затем от центра диаграммы в определенном масштабе наносят круг, соответствующий штилю. Далее, по каждому направлению, откладываются в масштабе отрезки, соответствующие первой группе ветров, от конца вектора первой группы – соответствующие второй группе и т.д. Направление с наибольшим повторением ветров называется господствующим.

На заданном участке побережья господствующим ветром является восточный, а вторым по значимости – юго-западный ветер.

Наиболее повторяемым является ветер с силой от 6 до 9м/с, который характеризуется колебанием ветвей и больших сучьев деревьев, подниманием пыли и клочков бумаги.

2.2 Анализ естественных условий и обоснование выбора места для строительства порта

Кроме метрологических условий необходимо также уделить внимание топографическим, гидрографическим и геологическим факторам:

1. очертание и рельеф (топографические условия)

2. характеристика глубин (гидрографические условия)

3. метеорологические и климатические условия

4. характеристики водной среды (гидрологические данные)

5. условия залегания и прочности грунтов в месте возведения сооружений (геологические данные).

При оценке топографических условий, с точки зрения выбора места для строительства порта, удобны естественные бухты и гавани. Место выбирается на участках берега, защищенных от волнения естественными условиями (мысами, островами, полуостровами). Такие порты не нуждаются в оградительных сооружениях, порт получается экономичным с минимальными затратами на строительство. Акватория порта защищена от заносимости естественными условиями.

Все портовые сооружения располагаются на грунтах, которые должны обеспечивать устойчивость сооружений для нормальной их эксплуатации. При проведении дноуглубительных работ и выборе якорной стоянки судов приходится учитывать состояние грунтов дна портовых акваторий. Илистый грунт наименее пригоден для возведения оснований, т.к. обладает низкой прочностью. Ил – первоначальная стадия формирования глинистых грунтов. Особенность глинистого грунта – пластичность. Некоторые глинистые грунты дают осадку при возведении на них сооружений в течение нескольких лет. При низких температурах данные грунты пучатся, что может вызвать деформацию сооружений.