Ледовые условия

Морские льды по занимаемым ими районам разделяются на три типа: припай — неподвижный, примерзший к берегу лед; плавучий лед-—отдельные свободно плавающие ледяные образования; па­ковые льды — мощные, прочные, монолитные многолетние ледяные поля, достигающие толщины 3—5 м. Припай обычно однолетний лед, непосредственно примыкающий к берегу. На севере встреча­ется многолетний припай, толщина которого достигает 3 м, а ши­рина в суровые зимы может доходить до 500 км. Плавучие льды в основном образуются в зимнее время из морской воды или в результате разлома припая, пакового или глетчерного льда. Па­ковый лед занимает центральную часть Северного Ледовитого океана. Он является наиболее законченной формой морских мно­голетних льдов.

Образование льда в море проходит следующие стадии. В шти­левую погоду на поверхности воды образуются ледяные иглы (кри­сталлы льда в виде игл или пластинок). Ледяные иглы, разра­стаясь и срастаясь, образуют ледяное «сало» — пятна налета на поверхности моря серовато-свинцового цвета. При выпадении сне­га на охлажденную поверхность моря образуется снежура: мягкая кашеобразная масса. Во время волнения сало сбивается в куски белесоватого цвета и образуется шуга; в образовании шуги может участвовать и снежура. Дальнейшее охлаждение при спокойном состоянии моря вызывает образование на его поверхности склян­ки или ледяной корки. На волне корка разламывается на стекло­видные куски, которые могут быть опасны для деревянных судов.

При легком волнении из ледяного сала, снежуры и шуги обра­зуется блинчатый лед: ледяные образования округлой формы диа­метром 30—50 см, толщиной до 10 см. Утолщение льда происходит путем постепенного его нарастания или от нагромождения льдин. Толщина льда нагромождения значительно превышает толщину льда нарастания. Плавучие льды, имеющие крупные то площади образования, называются ледяными полями.

При столкновении или сжатии льда происходят различные торосистые образования:

подсов — образуется вследствие надвигания льдин друг на друга;

рапак — льдина, торчащая ребром кверху среди сравнительно ровного льда;

торос — нагромождение льдин на сравнительно ровной ледяной поверхности. Торосистое образование, сидящее на грунте, носит название стамуха.

Льды образуются во всех морях Союза ССР. На Черном море замерзают Днепровско-Бугскнй и Днестровский лиманы. В суровые зимы замерзает так­же северная часть Одесского залива. На 3 и более месяцев покрывается льдом Азовское море. В его центральной части обычен плавучий лед, а по бере­гам — неподвижный. Каспийское море замерзает на 4 месяца в северной мел­ководной части. Южнее острова Чечень лед не образуется. Отдельные льдины при северных ветрах могут относиться течением до Апшеронского полуострова. Рижский н Финский заливы Балтийского моря начинают покрываться льдом с начала ноября. Наибольшее развитие ледяной покров получает в феврале. Белое море в начале ноября покрывается льдом у Двинского и Онежского заливов, а в декабре покрывается льдом и южная часть моря. Средняя часть моря обычно не замерзает, а покрывается только плавучим льдом. Беринго­во море в северной части покрывается льдом в октябре, а у Камчатки — в декабре. В мае освобождается от льда южная часть, в июне — Берингов про­лив. Охотское море замерзает в ноябре в северной и западной частях и вдоль берегов Камчатки. Плавучий лед распространяется по всему морю. Освобож­дается от льда в конце мая, а у Шантарских островов — в июле. В Японском море замерзание начинается с Татарского пролива в октябре. К югу от Татар­ского пролива покрывающаяся льдом прибрежная часть моря освобождается к апрелю.

В замерзающих портах достигается продление навигации при помощи ледоколов. Для проведения ледокольных кампаний про­водятся многолетние специальные исследования ледового режима. В проводке судов наряду с ледоколами принимают, участие само

леты, производящие разведку льдов для выявления более проходи­мых участков в ледовых образованиях.

В зимнее время появляются ледовые нагрузки на сооружения: удары плавающими льдинами (динамическое давление) и навалы льдов (статическое давление). Подвижки льдов вызывают их нагромождения на оградительные сооружения.

§ 37. Наносы

Основными источниками морских наносов являются продукты разрушения морских берегов волнением и твердый сток рек. Накоп­ление наносов в море связано также с продуктивностью бентоса и планктона. Твердый сток рек представляет собою общий объем взвешенных и донных наносов, выносимых в море реками. Объем этих наносов достигает значительных размеров. Так, Аму-Дарья несет ежегодно 217 млн. т наносов, Кура — 36 млн. г, Волга — 25,5 млн. г, Риони — 8,5 млн. г, Енисей—11 млн. т, Обь — 13,4 млн. т, Северная Двина — 3 млн. г, Дон — 6,5 млн. т. Созда­ние на судоходных реках подпоров (плотин со шлюзами и водо­хранилищ) вызвало отложение наносов в водохранилищах и недостаток насыщения реки наносами ниже подпора (в нижнем бье­фе). Этот недостаток наносов восполняется размывом дна реки ниже плотины, постепенно распространяющимся вниз по течению. Следовательно, после постройки плотины в нижнем бьефе возника­ют волны деформаций, восполняющие дефицит наносов и постепен­но затухающие.

При волновом движении круговые орбиты у поверхности равны высоте волны, но в глубину радиусы круговых движений, описы­ваемых частицами, быстро уменьшаются. В табл. 22 показана зависимость диаметра орбиты от глубины слоя.

Таблица 2.2

Диаметры орбит в зависимости от глубины слоя воды

Ветер, вызывающий волнение, одновременно создает и течение. При волнении частицы воды, имея колебательные движения, рас­пространяющиеся в глубину, могут вызвать турбулентное пере­мешивание морской воды, но при правильной волне или зыби это перемешивание будет незначительным. При ветре, особенно когда происходит опрокидывание гребней и орбитальные скорости увели­чиваются, турбулентное перемешивание морской воды имеет уже определенное значение. Перемешивание при волнении распростра

няется до дна только на мелководье. При одновременном дейст­вии волнения и течения, направленных в одну сторону, орбиталь­ные движения частиц воды приобретают сильно вытянутую петле­образную форму, при этом поступательное движение совершается быстрее обратного. Вытянутость орбит зависит от скорости те­чения. По глубине от поверхности воды вытянутость орбит увели­чивается. В этой турбулентной структуре морского потока пульса­ция имеет особые черты. Орбитальные движения попеременно то увеличивают, то уменьшают интенсивность турбулентного переме­шивания масс жидкости.

Турбулентная структура морского потока вызывает движение наносов. Отрыв частиц от дна происходит под влиянием подъем­ной силы, развиваемой волнением и течением, а взвешивание уже поднятых частиц — турбулентностью, связанной со скоростью те­чения, действующего внутри потока. Следовательно, наносы попа­дают в толщу потока вместе со взвешивающими возмущениями, но твердые частицы, выносимые вверх турбулизирующими возму­щениями, отстают от жидкой среды этих возмущений. Взвешен­ные частицы, имеющие чрезвычайно малый размер, переносятся потоком приблизительно с той же скоростью, которой обладает и окружающая жидкость.

Распределение взвешенных наносов в потоке ПО вертикали в среднем за достаточный промежуток времени остается неизменным и количество наносов в любом элементарном объеме постоянно. Таким образом, поток должен непрерывно производить работу по обратному подъему наносов. При стационарном состоянии име­ется равновесие между количеством твердых взвешенных частиц, поднимающихся вместе с перемещающимися вверх массами жид­кости, и количеством частиц, опускающихся вниз за счет сил тяжести, т. е. количество наносов, осаждающихся в единицу вре­мени, равно количеству наносов, взмываемых вновь.

Механизм движения взвешенных наносов чрезвычайно сложен и полностью не выяснен. Наибольшее распространение получили теории движения наносов В. М. Маккавеева (диффузионная тео­рия) и М. А. Великаиова (гравитационная теория). Обе теории выведены для плоского равномерного потока и имеют ряд допу­щений. Критическая оценка преимуществ и недостатков этих тео­рий, данная на конференции по проблеме русловых процессов, состоявшейся в Москве в 1952 г., выявила те принципиальные во­просы, которые удовлетворительно еще не решены. Проверка и ана­лиз теоретических схем движения наносов в поступательном по­токе были проведены в разное время. Работы Союзморниипроекта подтвердили ранее сделанные выводы, что «...выражения диффу­зионной теории удовлетворительно описывают распределение кон­центрации твердого материала в значительной части потока».

На мелководных участках моря, залива или лимана (на глу­бинах 2—12 м) под действием ветра возникает ветровое волнение и ветровое течение, действующие в одном направлении. Попутное течение увеличивает длину волны и уменьшает ее высоту, благо-

даря чему волна становится более пологой. При наложении встреч­ного ветрового потока на волну происходит уменьшение длины вол­ны и увеличение ее высоты, следовательно, крутизна волны воз­растает, но быстро гасится. Ветер одновременно создает и новые ветровые волны, а затем, в поверхностном слое, и попутное с волнением течение.

Взвешивание наносов и распределение их по глубине в мор­ском потоке конечной глубины происходит также в условиях тур­булентного режима. Уравнение баланса наносов при одновремен­ном действии волнения и течения может быть получено путем приравнивания количества наносов, осаждающихся в единицу вре­мени и взмываемых вновь. При этом на дне моря в естественных условиях могут происходить следующие явления. Если количество наносов, взмываемых вверх, равно количеству осаждающихся наносов, имеет место стационарное состояние. При количестве на­носов, взмываемых вверх, большем количества осаждающихся наносов, происходит размыв дна моря. При количестве наносов, взмываемых вверх, меньшем количества осаждающихся наносов, происходит намыв дна. Действие волнения и течения в одном на­правлении на мелководных участках является основным. В этом же направлении идет и перемещение наносов.

Исследования гидрологического режима Азовского моря с помощью синхронных выездов на постоянные станции (1930— 1931 гг.), стационарные наблюдения на плавучих маяках (1934— 1935 гг.), изучение заносимости каналов с помощью рейдовых выездов (1929—1935 гг.) и на стационарном пункте (1930 г.), и на стационарных наблюдательных пунктах, построенных у бровок каналов (Ждановского — 1954 и 1955 гг. и Бердянского— 1956 г.), позволили широко изучить течения, волнение и наносы.

Таблица 23 Средние и максимальные мутности воды по горизонтам

Из приведенной таблицы и других материалов установлено, что резкое возрастание мутности воды начинается со скорости вет­ра 10 м/сек. При слабых и свежих ветрах (до 10 м/сек) мутности

Зависимость между ветром и мутностью воды при развитии сильного сгонного шторма по данным наблюдений па восточном стационарном пункте в ноябре 1954 г. приведена в табл. 23.

у дна значительно выше, чем по остальным горизонтам. Увеличе­ние скорости ветра выравнивает распределение мутности по го­ризонтам (при илистом дне).

С увеличением глубины динамическое воздействие морского потока на дно уменьшается (табл. 24). На глубине, равной при­близительно длине волны, влияние волнения на дно моря практи­чески прекращается.

Для характеристики морских наносов Азовского моря их гра­нулометрический состав в зависимости от режима ветра приведен в табл. 25. Таблица 25 Гранулометрический состав наносов при залегании на дне илистых грунтов

Взвешенные наносы

Таблица 24

Распределение взвешенных наносов в зависимости от глубины и скорости ветра

Гранулометрический состав наносов, взятых прибором Шапо­валова, приведен в табл. 26, из которой отчетливо видно его изме­нение по горизонтам, глубине, а также в зависимости от режима ветра.

Гранулометрический состав взвешенных наносов по горизонтам на участке моря, сложенном илами слабо песчаными

Глубина 3 м

В морской воде наносы не имеют высокой степени дисперсности. Благодаря содержанию солей, тончайшие частицы коагулируют и создают фракции, преимущественно близкие к 0,01 мм и круп­нее, что отличает их от речных наносов. При илистом дне морские наносы представлены мелкими фракциями, находящимися в агре­гатном состоянии. Содержание песчаных фракций не превышает 12'% в придонных слоях и 8% во взвешенном состоянии. При распространении на дне моря илов слабо песчаных во взвешенном состоянии находятся тонкие песчаные фракции до 20%.

Наиболее эффективное движение наносов происходит при пере­ходе поступательной волны в волну перемещения, т. е. в самой прибрежной части моря, где глубина его составляет 2h или h. Наносы, образующиеся при разрушении берегов, могут переме­щаться различными видами течений. На развитие и формирование дельт оказывают влияние речные и приливно-отливные течения. Наиболее активно действуют на берега волновые течения, создаю­щие прибрежные течения, несущие наносы. Приливы и отливы можно рассматривать как большие волны, орбиты которых на мелководье принимают плоскую форму. При приливе масса воды движется к берегу, при отливе — к морю. Скорость приливно-от­ливных течений составляет 2,5—3,5 м/сек и может достигать 6 м/сек. Увлекающая и размывающая сила таких течений огром­на и они играют большую роль в перенесении береговых наносов, возникающих от размыва берегов волнами и откладываемых река­ми. Ветровые течения, идущие вдоль берегов на мелководье, пере­мещают наносы, неся материал, смытый с береговых обрывов, и речные наносы, скапливающиеся в дельтах.

При развитии колебательной (поступательной) волны масса воды вначале движется вперед под гребнем, затем назад под впа­диной. На малых глубинах при ровном дне колебательные движе­ния волны создают передвижение наносов по направлению движе­ния волны. Зыбь вызывает перемещение наносов к берегу. При волне перемещения массы воды от поверхности до дна движутся вперед, затем останавливаются и снова движутся вперед. Набега­ние волны перемещения вызывает общее перемещение взвешенных наносов в направлении движения воды. Для движения донных наносов характерно прекращение перемещения в течение каждого периода волны на небольшой промежуток времени, что отличает их от взвешенных наносов. Обратное движение воды медленнее и поэтому менее эффективно. При правильных волнах наносы на­правляются к берегу даже на по­катом дне. Они идут вверх до тех пор, пока их скопление на скло­не не создаст такую крутизну, при которой обратная волна бу­дет уносить весь материал. Ес­ли берег имеет значительную крутизну, то стекающая вода воз­вращает больше материала и бе­рег подвержен размыву. При пе­ремещении песчаных наносов вдоль подводного берегового склона основную массу составляют донные наносы. Характерно, что на галечном побережье гравий и галька, перемещающиеся по дну при обратной волне, издают специфический шорох.

При подходе волны к берегу в косом направлении возникает продольное перемещение наносов. По теоретическим соображени­ям скорость берегового перемещения наносов является наиболь­шей, когда угол подхода к берегу близок к 45°. Песчаные наносы перемещаются преимущественно во взвешенном состоянии. Взве­шивание наносов во вдольбереговом потоке происходит под дей­ствием турбулентности разрушающихся волн и благодаря турбу­лентности самого потока. В прибрежной зоне под влиянием сил инерции прибойный поток идет вверх по откосу пляжа по направ­лению волнового луча, затем под влиянием силы тяжести скатыва­ется вниз. Наносы, имея движение с прибойным потоком, опи­сывают кривые, близкие к параболе (рис. 19). Продвижение их зависит от угла подхода волны к берегу, ее интенсивности, грану­лометрического состава наносов и уклона поверхности пляжа. Донное продольное перемещение наносов при косом подходе вол­ны к берегу идет по склону в направлении равнодействующей силы прибрежного потока и силы тяжести. На отмелых морских побережьях существует преимущественное направление наносов вдоль берега в одну сторону. Поток наносов идет по всей ширине полосы забуруниванйя волн до глубины, равной трехкратной вы­соте штормовой волны. На мелководных песчаных побережьях

наибольшее насыщение наносами наблюдается в месте забурунивания волны. Вот почему в этой зоне и образуются песчаные валы, расположенные обычно параллельно берегу в 2—4 ряда (см. рис. 18). На иловатых побережьях подводные валы не наблю­даются.

Галечные наносы сосредоточиваются непосредственно у берега, и их перемещение происходит в приурезовой полосе преимущест­венно под влиянием волнения. В зависимости от угла подхода волны изменяется интенсивность продольного перемещения галеч­ных наносов. На Кавказском побережье Черного моря скорость перемещения галечных наносов составляет 100 м в сутки. Их рас­ход у Сочи порядка 24—32 тыс. м³ в год, у Гагры — около 15— 20 тыс. м³ в год. Заполнение внешних углов оградительных соору­жений галечными наносами зависит от расположения берега по отношению к энергетической равнодействующей. Песчаные нано­сы залегают на берегах с более пологим подводным береговым склоном. Перемещение их вдоль берега происходит по ширине от зоны разрушения волны до границы наката волны на берег и преимущественно вдоль подводных валов. Скорость перемещения песка варьирует в пределах 2—5 км/ч, а объем наносов — от 30 тыс. до 1 млн. м³ в год. Мощность прибрежного потока песчаных наносов в год определяется по величине наносодвижущей силы (выводится из энергии ветра — § 63). Залегание илистых наносов в пределах подводного берегового склона наблюдается при незначительных его уклонах. В этом случае береговые усту­пы сложены преимущественно глинистыми грунтами и довольно интенсивно размываются. У таких берегов, имеющих незначитель­ный уклон подводного берегового склона, порты не строятся. Под­водные валы здесь не образуются. Однако процесс передвижения илистых наносов вдоль берега достаточно не изучен.

Возведение внешних оградительных сооружений на открытых морских побережьях препятствует продольному перемещению на­носов, и со стороны их преимущественного движения (первого наветренного мола) происходит накапливание наносов и заполне­ние внешнего угла между берегом и молом (образование прим­кнувших аккумулятивных форм). С подветренной стороны мола идет размыв берега. При строительстве парных молов нужно доводить их до внешнего края полосы забурунивания, чтобы из­бежать отложения наносов между молами и с подветренной сторо­ны (в волновой тени мола). Процессы накопления наносов у пор­товых сооружений могут протекать весьма активно.

Например, Бразильский порт Цеара, построенный на песчаном берегу, был образован сплошным волноломом, вытянутым вдоль береговой линии. Волно­лом соединен с берегом сквозным виадуком. Порт оказался полностью занесен­ным песком через 17 лет.

Таким образом, применение одних волноломов без молов на песчаных бе­регах для защиты от волнения оказалось недостаточным из-за блокировки об­разованной акватории наносами (рис. 20).

Волновой поток наносов активно действует вдоль косы Чушки Керчь-Ени- кальского пролива. Построенные здесь молы задержали песчаные наносы. У се-

веро-восточного мола (наветренная сторона) началось скопление песка и вы­движение берега. За период в 6 лет (1952—1958 гг.) берег выдвинулся вдоль мола на 330 м. Наносы начали обтекать мол и создавать заносимость прорези канала у входа в порт. Такой же характер движения наносов наблюдается на восточном берегу Индии (Бенгальский залив). Здесь был построен порт Мад­рас с двумя молами на акватории, расположенными перпендикулярно к бе­

регу. Наносы довольно быстро заполнили внешний угол южного мола, обошли его и начали засыпать вход в порт, что вынудило закрыть главные (старые) ворота и устроить другой, боковой, вход с севера под прикрытием шпоры (рис. 21). В последующем южный мол у корня был частично разобран, а в на­носных отложениях вычерпан ковш.

РАЗДЕЛ Б ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПОРТА

Глава XIII

ПОРТ — ТРАНСПОРТНЫЙ УЗЕЛ

§ 38. Понятие о порте

Морской порт является важным звеном в системе морского транспорта, обеспечивающим производство перевалки грузов с морского транспорта на сухопутный и наоборот. Порт является сложным хозяйством. Его основная деятельность подчинена глав­ной задаче — обеспечить прибывающий в порт транспортный флот погрузочно-разгрузочными работами при наименьших затратах времени и материальных ресурсов. Другими задачами порта яв­ляются: укрытие судов от непогоды; обеспечение судов необходи­мым ремонтом аварийного, профилактического или планового ха­рактера; снабжение судов топливом, смазочными материалами, водой, продовольствием и т. п.; обеспечение судов таможенным досмотром и карантинными мероприятиями, а также лоцманской проводкой по каналам и узкостям.

Выполнение вышеперечисленных задач и определяет порт как комплекс гидротехнических и береговых сооружений, перегрузоч­ной техники, транспортного и складского хозяйства, связанных в единый транспортный узел. Для выполнения главной задачи порт может располагать:

акваторией, защищенной от волнения водной площадью для сто­янки судов;

внешними оградительными сооружениями — молами и волно­ломами, образующими искусственно защищенную акваторию;

подходным каналом, обеспечивающим судам вход на аквато­рию;

внутренними гидротехническими сооружениями, образующими причальный фронт, предназначенный для механизированной по­грузки-разгрузки судов;

перегрузочными устройствами: портальными кранами, средст­вами тыловой механизации (гусеничными и автомобильными кра­нами, автопогрузчиками, электротележками и т. д.), подкрановы­ми и железнодорожными путями, складами, специализированными перегрузочными установками;

устройствами и оборудованием для пассажирских операций; портовым и служебно-вспомогательным флотом для обслужи­вания транспортных судов: буксирами, бункеровщиками, водолея­ми, фумигационными судами, химзачистными станциями и т. п.

Устройства, связывающие морской транспорт со смежными ви­дами транспорта (речным, железнодорожным, шоссейным), игра­ют существенную роль в деятельности порта и неразрывно связаны с ним:

рейды для непосредственной перевалки грузов с морских на речные суда и, наоборот, по схеме судно — судно;

припортовая железнодорожная станция, парки формирования составов, погрузочно-разгрузочный фронт для работы по схемам, судно — вагон, вагон — судно, вагон — вагон, судно — склад — вагон и др.;

сеть подъездных и внутренних автомобильных дорог с фронта­ми погрузки-выгрузки автомашин.

Кроме перечисленных основных элементов и устройств, являю­щихся специфичными, практически каждый крупный порт имеет также ряд вспомогательных элементов, характерных для любого другого производственного предприятия. К ним относятся: ремонт­ные базы, энергетическое хозяйство, инженерные сооружения и сети (кабельные трассы, телефонная канализация, линии элект­ропередач, сеть водоснабжения, ливневая и фекальная канализа­ция, тепловые сети), станции водоподготовки и водоочистки, слу­жебные здания, жилищное и культурно-бытовое хозяйство. В круп­ных портах имеются также судоремонтные базы, базы техническо­го флота, портостроительные организации, которые обычно имеют свою собственную территорию и акваторию. Однако технические и экономические связи с портом неизбежно приводят их к сов­местному использованию ряда сооружений и инженерных сетей.

§ 39. Грузооборот и пропускная способность порта

Грузооборот и пропускная способность являются основными характеристиками каждого порта. Грузооборотом называется об­щее количество грузов, прошедшее через данный порт в течение оп­ределенного отрезка времени (год, месяц, сутки). Грузооборот каждого порта определяется так называемым районом тяготе­ния к порту, т. е. таким районом, из которого экономически вы­годно вывозить (или ввозить) грузы. Величина грузооборота за­висит от размера, характера и степени экономического развития района тяготения, а также от степени развитости транспортной сети этого района.

В соответствии с назначением морских перевозок грузооборот порта различают по видам плавания торговых судов.

В заграничном плавании:

экспорт — перевозки за границу грузов отечественного произ­водства;

импорт — перевозки из-за границы грузов иностранного произ­водства.

В большом каботаже грузы перевозят между отечественными портами, расположенными в разных морских бассейнах (Одесса — Владивосток, Ленинград — Жданов). В малом каботаже грузы перевозят между отечественными портами одного и того же бас­сейна (Жданов — Керчь, Одесса — Николаев, Ленинград^:—Рига).

Грузооборот может быть транзитным и местным: транзитный-— проходящий через порт как пункт перевалки с одного вида тран­спорта на другой; местный — отправление (прибытие) груза из населенного пункта, где расположен порт. В составе грузооборо­та порта могут быть представлены различные грузы, которые обычно подразделяют на укрупненные группы: металлы (трубы, листовое и рулонное железо, чугун в чушках); лес (круглый, пи­ломатериалы); хлебные (зерно, мука); навалочные (уголь, руда, строительный материал); нефтегрузы (нефть, мазут, бензин).

Грузовые районы порта специализируют по наиболее важному признаку — необходимости одинаковых способов обработки гру­зов при производстве погрузочно-разгрузочных работ. Чаще всего разбивку производят по следующим категориям груза: штучные, навалочные, зерновые, лесные и нефтеналивные. Штучными назы­ваются грузы, состоящие из отдельных единиц, имеющих при пе­ревозке точный счет. Когда штучные грузы являются сборными и состоят из партий разных наименований, их называют генераль­ными. Все другие грузы, кроме штучных, носят наименование массовых.

Грузооборот порта тесно связан с судооборотом, т. е. общим количеством судов, прибывших в порт или ушедших из него за один и тот же период времени (год, месяц, сутки).

По ряду причин и особенно ввиду сезонности некоторых видов грузов, например зерновых, лесных, общий годовой грузооборот и судооборот обычно неравномерно распределяются по месяцам.

Это различие в напряженности работы порта определяется коэф­фициентом месячной неравномерности, представляющим отноше­ние максимального за навигацию месячного грузооборота (судо­оборота) к его среднегодовому значению за месяц. Чтобы порт мог в полной мере обслуживать свой район тяготения, т. е. ус­пешно перерабатывать свой грузооборот, необходимо, чтобы про­пускная способность порта была выше грузооборота по крайней мере на величину коэффициента месячной неравномерности.

Пропускной способностью порта называют количество грузов, которое порт может погрузить на суда и выгрузить из них за оп­ределенный период времени (год, месяц, сутки). Она в основном зависит от протяженности причального фронта, т. е. от количе­ства единовременно обрабатываемых судов и от интенсивности их обработки. На пропускную - способность порта существенно влияют:

вооруженность причалов и тыла перегрузочной техникой; пропускная способность подходных каналов, которая зависит от их габаритов;

пропускная способность складов, которая зависит от емкости п величины приемо-отпускного фронта;

пропускная способность припортовой железнодорожной стан­ции, определяемая количеством вагонов, которые могут быть обра­ботаны на погрузочно-разгрузочных путях в районных парках; пропускная способность автодорог порта; состав и количество портового и служебно-вспомогательного флота.

Вооруженность порта считается хорошо сбалансированной, когда вышеперечисленные звенья не лимитируют работу причаль­ного фронта.

§ 40. Классификация морских портов

Современные морские порты классифицируют по разным при­знакам. Основными из них являются: главное назначение; располо­жение; действие приливно-отливных явлений; район обслуживания; размер грузооборота.

По назначению морские порты делятся на торговые, военные и порты-убежища. Торговые порты в свою очередь делятся на пор­ты общего назначения и специальные. Порты общего назначения осуществляют переработку разнородных грузопотоков: угля, хле­ба, леса, нефтепродуктов, штучных грузов, идущих с моря внутрь страны и в обратном направлении. К таким портам относятся Ле­нинград, Одесса, Владивосток, Мурманск и др. Специальные тор­говые порты отличаются от портов общего назначения только тем, что ими перерабатывается ограниченное число видов груза, а иногда и один, например только уголь или только лес и т. п. Такие порты наиболее приспособлены для перевалки именно этих грузов. Обычно они расположены вблизи источников основного груза — крупного завода или комбината, угольных шахт, рудни

ков и т. д. Примерами могут служить: Ждановский порт, в грузо­обороте которого значительное место принадлежит углю; порты Азовсталь и Камыш-Бурун, перерабатывающие только обогащен­ную железную руду — агломерат; английский угольный порт Кар­дифф, рудные и угольные порты Великих Озер в США — Буффало, Кливленд, Дулут и др. Военные порты (военно-морские базы) ха­рактеризуются обширными акваториями для стоянки большого количества кораблей, наличием различных специальных устройств и сооружений, развитой судоремонтной базой. Порты-убежища служат для отстоя судов при штормовой погоде. Такие порты обычно не связаны широкой транспортной сетью с глубинными районами страны, не имеют достаточно хорошо оборудованных причальных сооружений и баз ремонта (Анапа, Геленджик).

По расположению порты делятся на береговые, внутренние, островные. Береговые порты располагаются на открытых морских побережьях, отличаются недостаточной естественной укрытостью от волнения и требуют наличия дорогостоящих оградительных сооружений (Одесса, Жданов, Лиепая) либо расположены в глу­бине небольших бухт, заливов (Мурманск, Владивосток, Ново­российск). Достоинством таких портов является наличие коротких подходных каналов. Внутренние порты большей частью распола­гаются в устьевых участках больших рек (устьевые порты) либо в пределах заливов, глубоко вдающихся в сушу. К этому типу относятся наиболее развитые порты мирового и международного значения: Роттердам, Лондон, Ленинград, Сан-Франциско. До­стоинствами их является достаточно хорошее естественное укрытие от непогоды, а отрицательными качествами — наличие длинных подходных каналов. Островные порты располагаются у естествен­ных или искусственно созданных островов.

По действию приливно-отливных явлений порты бывают безливные или открытые и приливные или закрытые. Открытые порты всегда имеют открытый вход и уровень воды на акватории одина­ков с морем. К этой группе относятся большинство портов мира и все порты СССР. Закрытые порты оборудованы шлюзованными входами, позволяющими при отливе держать на закрытой части акватории более высокий уровень, чем в море. Этим, в частности, достигается значительная экономия средств за счет резкого сок­ращения дноуглубительных работ и стоимости причальных сооружений. Такие порты называют еще и шлюзованными или доками (Лондон, Дюнкерк, Бристоль и др).

По району обслуживания порты делятся на мировые (Ленин­град, Одесса, Владивосток, Нью-Йорк, Гамбург, Марсель и др.) межгосударственного (Жданов, Клайпеда, Новороссийск) и вну­тригосударственного значений.

По размеру грузооборота порты делятся на классы или раз­ряды: внеразрядные, первого, второго и третьего классов. Мел­кие рейдовые и портовые пункты, в которых производят перегру­зочные операции местного значения, приписывают к основным пор­там и называют приписными портпунктами.

Глава XIV

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОРТА

§ 41. План порта

План порта определяется взаимным расположением и размера­ми его сооружений и устройств. Акватория, т. е. водная поверхность в границах порта, состоит из рейдов, аванпортов и гаваней. Рей­ды— предпортовые акватории, предназначенные для отстоя судов при непогоде или в ожидании очереди к причалу. Они разделяются на внутренние и внешние. Аванпорты (передовые части порта) — акватории, защищенные оградительными гидротехническими со­оружениями и вынесенные за пределы основного порта. Гавани — это главные части внутрипортовой акватории, примыкающие к при­чальным сооружениям и предназначенные для перегрузочных опе­раций. Гавани, вклинивающиеся внутрь береговой территории, обычно созданные искусственно, называют ковшами или перегру­зочными бассейнами.

Формы планов порта отличаются большим разнообразием в зависимости от их расположения относительно береговой черты, устьев рек, действия приливообразующих сил и других естествен­ных условий. Размеры основных элементов порта (площади рейдов и гаваней, длина причального фронта и внешних оградительных сооружений, габариты подходных каналов и др.) зависят как от естественных условий, так и от размера грузооборота и габаритов посещающих порт судов.

§ 42. Внешние оградительные сооружения

Внешние оградительные сооружения (молы и волноломы) ог­раждают акваторию порта со стороны моря от волнения и наносов. Молы — гидротехнические сооружения, имеющие соединение с бере­гом. Устраиваются в виде вертикальной стенки или откосного ти­па. Волноломы — такие же оградительные сооружения, но не имею­щие связи с берегом. Они могут иметь прямолинейные или криво­линейные очертания с одним или несколькими переломами осей. Начертание их в плане прежде всего зависит от конфигурации бе­реговой линии, создающей порту в той или иной мере укрытость от внешних воздействий моря. Целесообразное использование ес­тественных условий, улучшающих укрытость порта, существенно влияет на снижение стоимости внешних оградительных сооружений. Характерные схемы расположения внешних оградительных соору­жений показаны на рис. 22.

Конструкции внешних оградительных сооружений отличаются большим разнообразием. Наиболее распространены следующие:

деревянные с каменным заполнением без каменной верхней над­стройки (свайные, ряжевые, свайно-ряжевые); такие же, но с каменной верхней надстройкой;

каменные (правильной массивовой кладки, из массивов-гиган­тов, массивовой наброски, из ячеистых массивов); из стальных шпунтов с каменным заполнением. Указанные типы оградительных сооружений являются сплошны­ми и создают преграду от воздействий моря и наносов на всю

толщу воды от дна до отметки гребня волны. Другие типы огради­тельных сооружений (сквозные, плавучие, пневматические, гидрав­лические) распространения в морском портостроении не получили

из-за сложности в эксплуа­тации и недостаточности за­щитных свойств. Свайные оградительные сооружения (рис. 23, а) обеспечивают свою устойчивость от внеш­них нагрузок путем защем­ления нижних концов свай в грунте. Они состоят из двух наклонных сплошных рядов свай, скрепленных между собой парными де­ревянными схватками и ме­таллическими анкерами. Между сплошными свайны­ми рядами забиваются оди­ночные сваи в два-три ряда с шагом 1,5—2,5 м. Внут­реннюю полость между свайными рядами заполня­ют сортированным бутовым камнем весом 40—100 кг до самого верха. Сверху кам­ни закрывают железобетонными плитами или монолитным бето­ном для предотвращения вымывания камней волнами. Анкерные тяги, парные деревянные схватки и внутренние ряды одиночных свай предохраняют верхнюю часть сооружения от распора кам­нем. Ряжевые сооружения (рис. 23, б) составляют из отдель­ных ряжей, т. е. бревенчатых срубов, заполненных камнем. Это

сооружение относится к гравитационному типу, устойчивость ко­торого от действия внешних нагрузок обеспечивается собственным весом. Ряжевая конструкция требует устройства каменной посте­ли с тщательным равнением ее с помощью водолазов.

Свайные и ряжевые конструкции оградительных сооружений наиболее экономичны в строительстве, но имеют весьма существен­ные недостатки:

подверженность быстрому гниению в зоне переменного горизон­та воды;

неприменимость в районах, где имеются морские древоточцы;

недостаточную стойкость против ледовых нагрузок;

большой расход длинномерного отборного леса.

Поэтому деревянные соору­жения получили распростране­ние в северных портах СССР, где нет древоточцев и имеется местный лес. Деревянные гид­ротехнические сооружения воз­водятся на глубинах, обычно не превышающих 6—7 м, и реже на глубинах 10—12 м. Подводная часть таких соору­жений может служить более 200 лет, так как дерево в во­де сохраняется весьма хорошо.

Для глубин свыше 6 м бо­лее экономичными являются сооружения из правильной массиво­вой кладки (рис. 24). Они состоят из тщательно выровненной ка­менной постели толщиной 2—3 м и шириной, превышающей ши­рину мола на 8—10 м. Назначение постели — выровнять дно и уменьшить давление на грунт от веса самого сооружения, а так­же препятствовать размыву дна у сооружения. На постель пра­вильными рядами (курсами) укладывают бетонные блоки весом 40—50 т с таким расчетом, чтобы их швы перевязывались в гори­зонтальном и вертикальном направлениях, что увеличивает проч­ность тела мола. На верхнем курсе блоков устраивают надстрой­ки из каменной кладки.

Оградительные сооружения из массивовой наброски (рис. 25) являются гравитационными сооружениями откосного типа. Бетонные блоки весом 20—50 т двух-трех размеров набрасывают на камен­ную выровненную постель или непосредственно на грунт без какой- либо системы, беспорядочно, но с расчетом образовать в попереч­ном сечении трапецеидальную форму с откосами: с морской сторо­ны— 1:1,5, со стороны порта—1:1. Форма блоков может быть самой различной: прямоугольной, квадратной, трехгранной и др. К преимуществам такого типа сооружений относится удобство их постройки даже при значительном волнении и невосприимчивость к неравномерной осадке основания. Однако такие сооружения имеют существенные недостатки:

большой расход материала и, следовательно, их дороговизна (на 10—30% дороже молов из правильной массивовой кладки);

недостаточную прочность, так как массивы вымываются и рас­катываются волнением.

Оградительные сооружения из циклопических массивов весом более 100 т сооружают при большой глубине (12 / 15 м) и значи­тельной высоте волны (более 7 м). Циклопические массивы пред­-

ставляют собой бетонные блоки длиной, равной ширине мола, и вы­сотой, соответствующей высоте мола. Их укладывают на каменную постель отдельными столбами в ряд по оси мола. Вес их может со­ставлять 250—400 г и более. На постели в берменных частях ук

ладываются защитные массивы весом 20—30 т. Оградительные со­оружения (рис. 26) устраивают из ячеистых пустотелых массивов без дна весом до 100 т, которые укладывают друг на друга на каменную постель и затем их пустоты заполняют бетоном. Таким путем из ячеистых массивов можно создать блоки весом более чем циклопические массивы. Молы из циклопических массивов бы­ли построены в Алжире и Катании, из ячеистых массивов в Генуе, однако они потерпели аварию из-за недооценки высоты волн.

Молы из массивов-гигантов (рис. 27) также сооружают на больших глубинах. Массивы-гиганты представляют собой пустоте­лые железобетонные ящики с дном длиной 10—30 м, а шириной и

высотой равными размерам мола. Вес такого ящика, заполненно­го песком, рваным камнем или бетоном достигает 3000—5000 т. Эти. ящики сооружают на берегу или в доке, спускают на воду, отводят на место строительства на плаву, устанавливают на яко­рях, и открывая кингстоны, затапливают, устанавливая их на подготовленную каменную постель. Затем заполняют песком, кам­нем или бетоном. Недостатками таких молов являются неравно­мерная осадка под массивами-гигантами, расстройство и вымы­вание постели и трудности ремонта.

Молы из двух сплошных рядов, выполненных из металлическо­го шпунта, имеют преимущества перед деревянными в том, что внутреннюю полость можно заполнять мелким несортированным камнем и далее песком, так как замки шпунтин полностью исклю­чают вымывание засыпки.

Кроме вышеперечисленных типов оградительных сооружений, ограниченное, распространение имеют молы откосной формы из каменной наброски или песка. Их отрицательные свойства заключа­ются в том, что на их сооружение затрачивается масса материа­ла, так как они должны иметь весьма распластанную форму с от­косами со стороны моря, доходящими до 1: 30. Кроме того, такие сооружения весьма легко подвергаются размыву.

§ 43. Внутренние портовые сооружения

К внутренним портовым сооружениям относятся причальные сооружения, предназначенные для спокойной стоянки судов и про­изводства перегрузочных операций. Причальные сооружения могут быть разбиты на четыре группы: набережные, пирсы, рейдовые при­чалы и плавучие причалы. Набережные — это сооружения, пред­ставляющие собой искусственную обстройку береговой линии. Они подразделяются на гравитационные, свайные и набережные на ци­линдрах или опорах-оболочках. Пирсы—причальные сооружения, направленные под некоторым углом к набережной. Устройство их в основном таково же, как и набережных, хотя и имеются некоторые различия. Рейдовые причалы — сооружения гравитационного или свайного типа в виде отдельно стоящих палов, бычков, оборудован­ных причальными приспособлениями. Рейдовые причалы могут быть и в виде швартовных бочек на мертвых якорях. Плавучие причалы — понтоны, соединенные между собой, установленные на мертвых якорях и оборудованные причальными приспособлениями.

Гравитационные набережные — сооружения, устойчивость кото­рых обеспечивается собственным весом или весом засыпки. Конст­рукция их состоит из трех основных элементов: каменной постели, подводной и надводной стенки. В зависимости от конструкции под­водной стенки гравитационные набережные разделяются на сле­дующие типы: из обыкновенных массивов, из массивов-гигантов, из ряжевых конструкций и железобетонных уголков.

Особенности указанных типов причальных сооружений показа­ны на рис. 28.

Конструктивно набережные мало чем отличаются от соответст­вующих типов молов, за исключением некоторых особенностей: ка­менная постель не возвышается над дном; набережные имеют раз­грузочные каменные призмы для уменьшения активного давления грунта на стенку; набережные имеют обратный фильтр (контр­фильтр) из щебня различной крупности по слоям для защиты грун­та засыпки от вымыва грунтовыми водами.

Гравитационные причальные сооружения более дороги по срав­нению со свайными. Поэтому их устраивают, когда условия не поз­воляют возводить набережные другого типа, а именно: когда име­ются скальные или полускальные грунты, не позволяющие забивку свай или погружение цилиндров; когда к набережным предъявля­ются условия особой капитальности (например, повышенные ледо­вые нагрузки). К постелям гравитационных причальных сооруже­ний предъявляются повышенные требования. Постели предназначе­ны для выравнивания и уменьшения давления на грунт от веса конструкций. Когда грунты под сооружением не обладают доста­точной несущей способностью (ил), их заменяют песчаным грунтом. Минимальная толщина постели 0,5 м при скальных грунтах, 1 м — при других, а максимальная может достигать 1,5—2 м и опреде­ляется расчетом в зависимости от нагрузок на причал и несущей способности грунта основания. Выход бермы постели за лицевую

грань стенки в сторону акватории должен быть не менее 2 м. Наи­менее дорогими из гравитационных причальных сооружений являются сооружения из сплошных (контрфорсные и консольные) или сборных железобетонных уголков с внешней или внутренней анкеровкой металлическими анкерными тягами. Меньшая стоимость достигается за счет замены бетона грунтом засыпки, который со­здает пригрузку для увеличения устойчивости сооружения. Длина

уголков составляет 5—6 м для мелководных набережных и 3—4 м для глубоководных и лимитируется грузоподъемными средствами, применяемыми при строительстве причалов.

Свайными называют причальные сооружения, главными несу­щими конструкциями которых являются сваи, погружаемые в грунт основания путем забивки, вибрированием или завинчиванием. Ос­новной материал свай — предварительно напряженный железобе­тон, сталь или дерево. Сечение железобетонных свай квадратное или прямоугольное с размером стороны не более 100 см, длина свай от 8 до 22 м. Длина свай лимитируется их весом, поэтому в послед-

нее время получили распространение полые или составные железом бетонные сваи. Металлические сваи имеют сечение двутавровое; рельсовое, коробчатое, трубчатое. Длина их не ограничивается, так как возможно их наращивание путем приварки. Деревянные сваи изготавливают из длинномерного прямостойного леса повышенного качества. Длина их редко достигает 13 м, а диаметр 30 см в верх­нем отрубе.

В конструктивном отношении свайные набережные могут быть разбиты на следующие типы: тонкие стенки (больверки); набереж­ные с высоким свайным ростверком (верхнее строение, которое мо­жет быть жестким, гибким и нежестким); ячеистые набережные.

Набережные в виде тонких заанкеренных стенок или без анке­ров являются наиболее простым типом сооружений. Состоят из одного сплошного свайного или шпунтового ряда из деревянных, железобетонных или металлических свай или шпунтов с засыпкой из камня, щебня или песка. Материал анкеров — деревянные брусья или металлические тяги диаметром до 80 мм. Анкерные тяги закрепляют железобетонными анкерными плитами, одиноч­ными или козловыми сваями. Верхнюю часть стенки обычно замоноличивают железобетонным оголовком (шапочным брусом).

Набережные с высоким свайным ростверком разделяются на следующие типы: с передним свайным или шпунтовым рядом; с задним свайным или шпунтовым рядом; безраспориые набереж­ные — эстакады; с двойным свайным или шпунтовым рядом.

Набережные с передним сплошным свайным или шпунтовым рядом строятся когда имеются тяжелые гидрологические (ледо­вые) условия, т. е. когда имеется угроза повреждения отдельных свай. Такие конструкции менее экономичны, чем набережные с задним рядом или безраспорные эстакады, так как на передний ряд идет большее количество материалов, т. е. длинномерных свай. Набережные с задним сплошным свайным или шпунтовым рядом применяют чаще предыдущих. Поперечная устойчивость такой конструкции обеспечивается наклонными и козловыми сваями. Ма­териал ростверка — железобетон для жестких и гибких типов (от­личие в толщине), деревянный настил — для нежесткого. По вер­ху ростверка делают песчаную засыпку, которую покрывают желе­зобетонными плитами, асфальтобетоном или каменным мощением.

Безраспорные набережные-эстакады являются наиболее совре­менным видом причальных сооружений, так как они наиболее де­шевы и позволяют применение индустриальных методов строи­тельства с большим коэффициентом сборности. Безраспорными их называют потому, что вертикальные сваи не воспринимают дав­ления грунта (распора). Отличительной их особенностью является то, что откос грунта в подпричальном пространстве располагается под углом, близким к углу естественного откоса. Нагрузка от соб­ственного веса и полезного груза воспринимается рядами верти­кальных свай, а швартовные усилия — анкерными устройствами в местах расположения швартовных тумб. Для предотвращения раз­мыва грунта винтами или волнением в подпричальном пространстве

откос грунта обычно покрывают тонким слоем несортирован­ного бутового камня. Ростверк выполняют из железобетонных плит длиной, равной ширине причала, толщиной 30—40 см, весом до 100 т. В ростверке оставляют проемы для омоноличивания разбитых голов свай. Чаще всего конструкцию ростверка в сече­нии выполняют фигурной с потернами для укладки в них инже­нерных сетей (кабелей, водяных, паровых или газовых трубопро­водов). Заодно с ростверком обычно отливают и подкрановую балку прикордонного рельса для портального крана. Разновидно­стью набережных-эстакад являются оторочки, когда к набереж­ным, обычно гравитационного типа, пристраивают безраспорные эстакады, что необходимо для получения большей глубины у су­ществующего причала. Конструкции их практически не отлича­ются от конструкций безраспорных эстакад. При строительстве набережных-эстакад на грунтах малой несущей способности (илах или заиленных песках) для уменьшения длины свай часто прибе­гают к замене илистых грунтов песчаными или к другим спосо­бам повышения несущей способности причала, например к укреп­лению грунта способом силикатизации или способом утолщения нижних концов свай путем нагнетания под давлением цементного раствора в полые сваи.

Набережные с двойным свайным или шпунтовым рядом явля­ются устаревшей конструкцией, неэкономичны и в настоящее вре­мя их не строят. Ячеистые набережные представляют собой особый тип причальных сооружений. Лицевая грань их образуется рядом связанных между собой ячей, обычно круглой формы, выполнен­ных из металлического шпунта плоской, зетовой или коробчатой формы. Устройство ячеистых набережных весьма сложно, требует большого количества дорогостоящего стального шпунта и стыко­вых шпунтии особого профиля с замками повышенной надежно­сти. В нашей стране такие причалы до сих пор не сооружались. Схемы основных свайных конструкций причалов показаны на рис. 29.

Набережные на цилиндрах или опорах-оболочках являются наиболее индустриальным типом причальных сооружений, позво­ляющим значительно сокращать сроки строительства. Такие при­чалы обладают наибольшей несущей способностью и их строят в крупнейших портах. Отличительной особенностью этих причалов является применение в качестве несущих элементов полых желе­зобетонных цилиндров диаметром от 1 до 3 м, погружаемых в грунт вибрированием, подмывом грунта или завинчиванием. Шаг цилиндрических опор в продольном и поперечном направлениях достигает 5—10 м. После погружения цилиндров их полости за­полняют бетоном, бутобетоном или песком. Цилиндры изготавли­вают секциями длиной до 8—12 м и соединяют между собой бол­товыми фланцевыми стыками или путем сварки закладных дета­лей. Толщина их стенок может быть от 8 до 20 см. Погружение таких цилиндров может достигать 30 м и зависит от несущей спо­собности грунта основания. Верхнее строение выполняют из же-

лезобетонных ригелей и плит, омоноличиваемых с головами ци­линдров. Откос и его покрытие устраивают так же, как и у безраспорных набережных эстакад. Этот тип причальных сооружений (рис. 30) является более дорогим в сравнении со свайной конст­рукцией, но является более прочным и долговечным и поэтому применяется в портах с тяжелым гидрологическим режимом.

Конструкции широких пирсов практически не отличаются от конструкций гравитационных набережных. Узкие пирсы имеют

некоторое отличие, заключающееся в том, что обычно их устраи­вают на отдельных опорах, перекрываемых мостовым пролетным строением. Отдельные опоры могут быть гравитационного типа, свайного или на цилиндрах. Пролетное строение длиной обычно от 6 до 10 м, реже 15 м, выполняют из сборного железобетона или дерева. Пирсы гравитационного типа или на цилиндрах строят в портах с тяжелым гидрологическим режимом. В других портах строятся свайные пирсы сквозной конструкции, строительная стои­мость которых меньше. Свайные пирсы могут иметь вертикальные

и наклонные сваи, воспринимающие швартовные нагрузки и на­грузки от навала судов. Глубина забивки свай, шаг и количест­во Урядов зависят от несущей способности грунта и диаметра свай. Пирсы на цилиндрах конструктивно не отличаются от набереж­ных на цилиндрах.

Имея в виду, что устойчивость и прочность внешних и внут­ренних портовых гидротехнических сооружений весьма зависит от

прочности основания, следует при производстве дноуглубительных работ вблизи этих сооружений придерживаться следующих пра­вил:

осуществлять недоход рабочего органа землечерпательного сна­ряда до лицевой грани сооружения на 8—15 м\

расстояние недохода назначается техническим отделом порта и зависит от технического состояния сооружения, ширины бермы

каменной постели, качества грунта, толщины снимаемого слоя грунта у сооружения;

швартовные устройства гидротехнических сооружений разре­шается использовать для крепления рабочих тросов (цепей) зем­снарядов на нагрузку не более паспортной или еще меньше, если техническое состояние их неудовлетворительно или ограниченно годное;

во всех случаях расстояние недохода до грани сооружений

должно быть записано в тех­ническом задании на произ­водство дноуглубительных работ.

Рейдовые причалы по ти­пам подразделяют на причалы в виде отдельных опор гравита­ционного или свайного типа (рис. 31) и причалы, обору­дованные швартовными бочка­ми. Часто такие причалы назы­вают точечными. Гравитаци­онные опоры устраивают из ряжей, обыкновенных масси­вов и массивов-гигантов там, где грунтовые условия не поз­воляют забивку свай. Свай­ные опоры выполняют забив­кой куста свай (палов) из дерева, металла, железобето­на. Если применяют металли­ческий шпунт, то пал делают как одну ячейку с внутренней засыпкой. Швартовные бочки уста­навливают на нескольких бетонных мертвых якорях. Точечные причалы обычно устраивают для обработки крупных танкеров.

§ 44. Причальные приспособления

Для надежного закрепления судов у причалов служат швар­товные устройства. Они не отличаются большим разнообразием и состоят всего из двух типов: швартовных тумб и швартовных ры­мов. Металлические швартовные тумбы способны выдерживать значительные усилия от швартующихся судов. Устанавливают их непосредственно у линии кордона через 15—25 м по длине при­чала. Устанавливаемые на специальные тумбовые массивы, они имеют анкерную связь с телом причала или с берегом, что обес­печивает им высокую прочность и устойчивость.

Швартовные рымы представляют собой массивные кольца, закрепленные на лицевой грани причала. Они служат для швар­товки небольших судов.

Некоторые причалы старой постройки оборудованы швартов­ными пушками, т. е. массивными трубами, заполненными внутри бетоном и замоноличенными в тело причала. В настоящее время швартовные пушки не применяют из-за весьма сложной их заме­ны после поломки.

Для предохранения причалов от возможных ударов или нава­лов швартующихся судов причалы оборудуют так называемыми отбойными устройствами: отбойными сваями, стационарными от­бойными брусьями, подвесными отбойными рамами (пакетами) и, наконец, резиновыми амортизаторами. Отбойные сваи являются устаревшими конструкциями, имеющими в настоящее время огра­ниченное применение в основном у причалов в районах с боль­шими колебаниями горизонта воды.

Современные причалы и в основном набережные и оторочки безраспорного типа оборудуют более рациональными типами от­бойных устройств: отбойными рамами и резиновыми амортиза­торами.

Пакеты подвешивают с таким расчетом, чтобы расстояние между их торцами было не более 1 м. Пакеты брусьев могут набираться из 4-х брусьев в два ряда по два бруса.

Наиболее современными отбойными устройствами являются резиновые амортизаторы, которые представляют собой цилиндры длиной до 2-х м, диаметром 300—400 мм. Цилиндр надевают на толстую металлическую штангу и подвешивают к причалу в гори­зонтальном положении (по отношению к образующей цилиндра) короткими отрезками цепей.

Некоторые причалы оборудуют цилиндрами, установленными вертикально либо под углом. Резиновые амортизаторы наиболее дорогие устройства, но они и наиболее долговечные. Служат зна­чительно дольше деревянных и надежнее предохраняют суда от повреждений.

РАЗДЕЛ В МОРСКИЕ КАНАЛЫ

Глава XV

КЛАССИФИКАЦИЯ КАНАЛОВ

§ 45. Общие классификационные признаки

Судоходный канал представляет собою искусственно проло­женный водный путь, оснащенный средствами навигационного оборудования для безопасного плавания судов.

Судоходные каналы классифицируются по назначению, спо­собу устройства, наличию оградительных сооружений, пропускной способности, размерам поперечного сечения и высот надводных переходов, длительности навигационного периода и характеру материковых грунтов, составляющих ложе канала.

По назначению каналы подразделяют на соединительные и подходные, по способу устройства — на закрытые (шлюзованные) н открытые, по наличию искусственных оградительных сооруже­ний — на огражденные и неограждениые.

По морфологическим признакам морские судоходные каналы подразделяют на прорытые: через сушу, именуемые каналами полного профиля; через прибрежные отмели; через отмели, отго­раживающие устья рек от моря (баровые каналы); в лиманах (лиманные каналы). К речным относятся каналы, прорытые в рус­лах рек к устьевым портам. Классификация каналов по перечис­ленным признакам может относиться как ко всему каналу в це­лом, так и к отдельным его частям. Так, например, Таганрогский и Бердянский каналы на всем их протяжении классифицируются как морские каналы. Подходной канал к порту Нарьян-Мар имеет баровую и речную части. Панамский канал проложен через сушу, но имеет морские подходные каналы со стороны Тихого и Атлан­тического океанов.

По пропускной способности каналы классифицируются показа­телями проектного и фактического судооборота в обоих направ­лениях, выраженными количеством пропускаемых судов и их нетто регистровым тоннажем.

По размерам поперечного сечения и высотам надводных пере­ходов (мосты, линии электропередач и др.) каналы классифици­руют по:

максимально допустимой осадке пропускаемых судов; макси­мально допустимой высоте надводного габарита судов; режиму пропуска расчетных судов (каналы одностороннего или двусто­роннего движения). Каналы двустороннего движения могут иметь достаточную ширину либо по всей длине для расхождения встречных судов в любом пункте, либо уширения в нескольких пунктах для ожидания пропуска встречных судов.

По длительности навигационного периода каналы подразделя­ют на незамерзаемые с круглогодовым навигационным периодом (Потийский, Суэцкий, Панамский и др.) и замерзаемые с ограни­ченным навигационным периодом по ледовым условиям. Послед­ние характеризуются средней продолжительностью навигационно­го периода с учетом плавания под проводкой ледоколов.

По характеру грунтов, составляющих ложе, каналы подразде­ляют на имеющие глинистое или суглинистое ложе, песчаное или супесчаное ложе; илистое ложе; каменистое и скальное ложе.

§ 46. Соединительные и подходные каналы

Соединительным каналом называют искусственный водный путь, проложенный между двумя бассейнами с целью сокраще­ния пути следования судов. Трассу соединительного канала обыч­но прокладывают либо по проливу с недостаточной естественной глубиной (Керчь-Еникальский канал), либо через сушу по пере­шейку или водоразделу между соединяемыми бассейнами (Суэц­кий, Панамский, Коринфский, Кильский, Беломорско-Балтийский, Волго-Балтийский, Волго-Донской и многие другие каналы). Ко­ринфский канал, сооруженный в 1881—1893 гг., соединяет Эгейское и Ионическое моря. Трасса канала проходит через Коринфский перешеек между полуостровом Пелопоннес и остальной терри­торией Греции. Длина канала, рассчитанного на одностороннее движение, составляет 6,3 км, глубина 8 м. Сооружение канала значительно сократило путь судов из Эгейского моря в Иониче­ское.

Подходными называют каналы, сооруженные для захода судов в порт и выхода из него. В зависимости от расположения порта относительно моря трасса подходного канала может проходить через прибрежную отмель, бар, залив, лиман, речное русло и су­шу. Характерными представителями подходных каналов являются Волго-Каспийский, Красноводский, Ждановский, Херсонский, Вентспилсский, Архангельский и др.

Подходный канал к Архангельскому морскому порту (главный судовой ход) имеет баровую часть (канал Березовый бар) и речную часть, проходящую по наиболее глубокому, но узкому рукаву дельты Северной Двины (река Май- макса) и далее по основному руслу реки до грузового района порта Бакари- ца, наиболее отдаленного от моря. Баровый канал прямолинеен, азимут его 140°, длина искусственной прорези 5,4 км. Речная часть подходного канала от бара до левобережного грузового района представляет собою 24 прямоли­нейных участка, имеющих осевые светящие створные знаки. Общая длина мор­ской (баровой) и речной части Архангельского подходного канала составляет\ 73 км, в том числе искусственные прорези, поддерживаемые дноуглублением, около 20 км. Глубина барового канала рассчитана на проход судов с осадкой 7,95 м во время прилива. Речная часть канала рассчитана на плавание при отливе. Максимальная амплитуда колебаний уровня на баре по десятилетним наблюдениям составила 318 см. Вспомогательный судовой ход, проложенный по Мурманскому рукаву дельты реки Северная Двина, также имеет баровую и речную части и рассчитан на плавание крупных судов в балласте.