Проектирование судоходного маршрута Ростов-на-Дону – Волгоград

Проектирование судоходного маршрута Ростов-на-Дону – Волгоград

Введение

Единая глубоководная система Европейской части РФ включает в себя как естественные, так и искусственные участки водного пути из рек, озер и водохранилищ, условия судоходства на которых различны.

Речные участки имеют меньшие габариты судового хода, чем озерные и в водохранилищах. На озерах и водохранилищах фактором, ограничивающим судоходство, являются ветровые волны. Поэтому суда, имеющие ограниченные районы плаванья, допускаются к судоходству до определенной высоты ветровой волны, т.е. класс судна должен соответствовать району плаванья.

Имеющиеся на внутренних водных путях судопропускные сооружения и судоходные каналы ограничивают рост габаритов и грузоподъемности судов и составов, увеличивают время доставки грузов в пункт назначения, а также снижают безопасность плаванья.

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 габаритных условий. От правильности принятия управленческого решения оператором перевозки зависит экономическая эффективность работы флота и следовательно прибыль судоходной компании.

В данной курсовой работе на основании исходных данных для конкретных участков пути мы определим возможность прохождения заданных судов по участку.

Исходные данные.

Маршрут: Ростов-на-Дону - Волгоград.

Участок маршрута: том 8, 1990г, лист 36.

Месяц: Май.

Проекты судо:1787, 507А.

Длина разгона волны: 15 км.

Сила ветров: 8 баллов.

Средняя глубина: 4,8м.

1.Описание маршрута

Волго-Донской водный путь протяженностью 596 км. включает в себя Волго-Донской судоходный канал имени В.И. Ленина, Цимлянское водохранилище и участок реки Дон от Цимлянского гидроузла до устья.

Волго-Донской канал имени Ленина.

Представляет собой крупнейшее гидротехническое сооружение, введен в эксплуатацию в 1952 году. Канал начинается в 47 км ниже от Волгоградского гидроузла, проложен он по наиболее низкими местами междуречья и выходит к Дону в 10 км ниже от города Колач-на-Дону. Длина канала 101 км, из которых 45 км приходится на водохранилища. Канал имеет 13 судоходных однокамерных шлюзов. Откосы канала укреплены камнем и бетонными плитами.

Цимлянское водохранилище.

Цимлянское водохранилище образованно в результате перекрытия в 1952 году реки Дон у станции Цимлянское платиной Цимлянского гидроузла. Протяженность судового хода на водохранилище от Волго-Донского судоходного канала до порта Волгодонск составляет 181 км. Судоходные сооружения Цимлянского гидроузла состоят из двух однокамерных шлюзов и двух каналов: соединительного между шлюзами и подходного с реки Дон.

Нижний Дон.

Участок реки Дон от Цимлянского гидроузла до устья называется Нижним Доном. На Нижнем Дону действуют три гидроузла с однокамерными шлюзами: Николаевский(2931км), Константиновский(2974км) и Кочетовский(3005км).

Река Дон впадает в Таганрыский залив Азовского моря. В устьевой части река образует дельту с многочисленными рукавами и мелкими протоками.

В реку Дон впадает два судоходных притока(ниже Цимлянского гидроузла) - справа на 2997 км река Северный Донец и слева на 3085 км река Маныч.

.Схема навигационного оборудования участка маршрута

Навигационное оборудование внутренних водных путей(ВВП) служит для создания безопасных условий плаванья судов и составов. Работы по его содержанию и обслуживанию выполняется работники Государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства (РБУВПиС).

Навигационное оборудование в соответствие с ГОСТ 26600-98 «Знаки навигационные внутренних судоходных путей» состоит из системы береговых и плавучих знаков.

В состав береговых знаков входят знаки обозначения судового хода и знаки информационные.

К береговым знакам обозначения положения судового хода относятся: створное, перевальные, ходовые, весенние, знаки «Ориентир», указатели оси судового пролета моста и подмостового габарита, путевые огни судовых каналов, а также опознавательные знаки и маяки.

Применяются две типы расстановки плавучих знаков: латеральная, при которой знаки обозначают стороны (кромки) судового хода (разновидностью латеральной системы является осевая, обозначающая ось судового хода) и кардинальная, при которой знаки ограждают опасности относительно сторон света.

Береговые знаки указания положения судового хода.

Осевой створный знак.

Служит для указания направления оси судового хода. Он состоит из двух знаков - переднего и заднего, располагаемых на продолжения оси судового хода.

На знаках осевого створа действуют белые или желтые сигнальные огни направленного действия, на переднем знаке - постоянный, на заднем - проблесковый или постоянный.

При наличие в районе расположении осевого створа постоянных огней, на створных знаках правого берега применяются красные сигнальные огни, а на знаках левого берега зеленые огни.

Перевальные знаки.

Указывают как правило, два направления судового хода: одно - на участке, расположенном выше знака по течению, другое - ниже по течению. Если по одному из направлений судовой ход должен быть обозначен створом, применяются створно-перевальные знаки. Такой знак для одного направления является осевым створом, а для другого - перевальным.

Сигнальные щиты перевальных знаков могут быть квадратные, прямоугольные и комбинированные.

При светлом фоне местности щиты окрашены в красный цвет, а на темном фоне - в белый цвет.

Запрещающие информационные знаки.

Запрещающие информационные знаки имеют круглый силуэт сигнального щита белого цвета с красной окантовкой и красной диагональной полосой посередине. В центре щита изображен соответствующий смысловой символ черного цвета. Запрещающие знаки информируют судоводителей об ограничениях в движении судов или об определенных правилах, которые должны соблюдаться на данном участке водного пути.

Предупреждающие и предписывающие указательные береговые знаки.

Рейдовый знак.

Обозначает верхнюю и нижнюю границы рейда. Он имеет вид створа: на переднем знаке створа равнобедренный треугольник основанием вниз,

на заднем - основанием вверх. Внутри треугольников и на дополнительном прямоугольном щите внизу может быть приведена информация о характеристиках рейда (числе линий судов (пыжей), допускаемых по ширине акватории, номере, длине и направлении рейда). Высота знака в зависимости от рельефа местности выбирают в пределах 3-5м. Щит окрашивают в белый цвет столб - чередующийся полосами белого и черного или белого и красного цветов шириной по 30-40см.

Знаки километража на берегу.

Знаки «Указатель расстояний» указывает километраж в соответствие с отсчетом по карте реки.

Плавучие навигационные знаки.

На реках и водохранилищах Внутренних Водных Путей (за исключение Ладожского и Онежского озер) плавучие навигационные знаки имеют латеральную систему расстановки, при которой они ставятся либо по кромкам судового хода, либо устанавливаются по его оси.

На реках наименование правой и левой кромки (сторон) судового хода принимают по направлению течения воды. На транзитных судовых ходах водохранилищ наименование сторон принимают по направлению от зоны наименования выклинивания подпора к плотине. Принятое наименование сторон на судовых ходах указывают в лоцийных сведениях этих водных путей. На подходах к портам, пристаням, убежищам, а также на судовых ходах притонов, впадающих в водохранилище наименование правой и левой кромки судового хода принимают по направлению к транзитному судовому ходу. На озерах наименование сторон принимают с учетом впадающих и вытекающих из них рек, а на судоходных каналах согласно условно принятому направлению течения.

Государственным стандартом 26600-98 предусмотрено необходимое количество типоразмеров буев и бакенов для различной дальности видимости.

Плавучие навигационные знаки (буи на кромках судового хода).

Все знаки правого берега окрашены только в красный цвет. У правобережных вех на вершине имеется топовая фигура - черный шар или голик (веник из прутьев). При движении судна вниз по течению эти знаки оставляются справа, против течения - слева.У левого берега вехи и бакены окрашены в белый цвет, на озерно-речных участках водохранилищ бакены могут быть черного цвета, буи - всегда черные. И бакены, и буи левой кромки - только конической формы. При движении судна вниз по течению эти знаки оставляют слева, при движении вверх - справа.

Поворотные знаки - это, в принципе, обычные кромочные знаки - бакены или буи - треугольного или прямоугольного силуэта (красного, белого или черного цвета) с горизонтальной контрастной (черной или белой) полосой посередине. Как правило, они стоят у выпуклого берега. Поворотный знак левой кромки показывает поворот судового хода влево относительно течения, при его прохождении судну необходимо повернуть влево, оставив знак к левому берегу.

Поворотный знак правой кромки показывает поворот судового хода вправо относительно течения, при его прохождении судну необходимо повернуть вправо, оставив знак к правому берегу.

3. Минимальные габариты судового хода на маршруте

Итак, минимальные габариты маршрута Ростов-на-Дону - Волгоград следующие:

Глубина: 3,6м.

Ширина: 38м.

Радиус закругления: 300м

.Шлюзы

По совокупности рассматриваемых шлюзов и их габаритов выбираем лимитирующие:

Длина камеры: 145 м (у шлюзов с №1 по №15).

Ширина камеры:17,04 м (у Кочетовского шлюза).

Глубина от проектного уровня на пороге (верхнего и нижнего); 4,00 м.

.Подмостовые габариты

Минимальные подмостовые габариты у автодорожного моста на 3123,3 км высота его 15,8 м.

водный маршрут судно шлюз

6.Минимальные глубины

Кочетовский водомерный пост (1945 - 1967гг.)

Месяц: Май.

 Н=355см-155см=200см=2м

Рассчитаем фактические глубины на участках водного пути (участки описаны в пункте 1 стр.)

)Глубина 4,0м

Тф=4+2=6м

)Глубина 4,0м

Тф=4+2=6м

)Глубина 4,0м

Тф=4+2=6м

)Глубина 4,0м

Тф=4+2=6м

)Глубина 3,6

Тф=3,6+2=5,6м

Минимальная фактическая глубина на Кочетовском гидроузле, равна 5,6м.

7.Оценка возможности прохождения суднам маршрута в заданных гидрометеорологических условиях

Исходными данными заданы следующие проекты судов: 1787 и 507А.

По маршруту Ростов-на-Дону - Волгоград суда движутся вверх. Наименьшая глубина 5,6м.

1)Оценка возможности прохождения несамоходным составом проекта 1787 указанного маршрута.

Длина судна: 195,95м.

Ширина судна: 14,25м.

Средняя скорость судна: 17,5км/ч ( 4,86м/с).

Осадка в полном грузу: 3,5м.

α=1.1 tс=3.5

Tc=0.52 - метод Ваганова

с=4,86 м/с Т=0,25

=3,6 км/ч (1 м/с) - скорость течения.

Tc=0,52**0,63=37,6см

Tк= α*Tc=1,1*37,6=41,36см=0,414м

=Т-tc- T=5.6-3.5-0.25=1.85м

,85>0.414

Т.К.  >Tк, несамоходный состав проекта 1787 может пройти указанный маршрут.

)Оценка возможности прохождения самоходным составом проекта 507А указанного маршрута.

Длина судна: 140м.

Ширина судна: 16,56м.

Средняя скорость судна: 21км/ч ( 5,83м/с).

Осадка в полном грузу: 3,5м.

α=1.1 tс=3.5

Tc=(0,08+0,34*)* - метод Полунина.

=3,6 км/ч (1 м/с) - скорость течения.

Tc=(0,08+0,34*0,65)*=0,522

Tк= α*Tc=1,1*0,522=0,574м

=Т-tc- T=5.6-3.5-0.25=1.85м

,85>0.574

Т.К.  >Tк, самоходный состав проекта 507А может пройти указанный маршрут.

.Оценка ветроволнового режима на водохранилище

Длина разгона волны: 15 км.

Сила ветра: 8 баллов.

Средняя глубина: 4.8м.

h0=0.073*K*W

0=0.073*W*

K=1+=1+=1+=1+0.779=1.779

W=, м/с

W===24 м/с - скорость ветра.

= - характеристика крутизны волны на глубокой воде.

====0,051

D=15 - длина разгона волны.

h0=0.073*1,779*24=3,117*0,875=2,726 м.

0=0.073*24*=1,752*17,15=30,047 м.

==0,16

α =0,582 β=0,662

h= β* h0=0.662*2.726=1.805 - высота волны (абс 5%)

= α*0=0,582*30,047=17,487 - длина волны (абс 5%)

h3%=1.08*h5%=1.08*1.805=1.9494 м.

3%=1.08*5%=1,08*17,487=18,886 м

.Выводы по работе и рекомендации диспетчерскому аппарату по эксплуатации судна на заданном маршруте

Эксплуатация несамоходного состава проекта 1787 и самоходного состава проекта 507А на маршруте Ростов-на-Дону - Волгоград возможна без ограничений по скорости и загрузке судов.

На пути сооружено 18 шлюзов, при подходе к ним необходимо установить связь с диспетчером шлюза, который регулирует шлюзование судов, так же при подходе к мостам у диспетчера необходимо запрашивать уровень воды и высоту моста. Высота судов составляет 8,5 и14,4 м. Минимальная высота моста составляет 15,8м. Т.Е. эксплуатация судов возможна без ограничений на заданном маршруте.

При силе ветра в 8 баллов высота и длина волны не превышает максимально допустимые параметры ветровой волны для разряда «О», к которому относятся заданные проекты судов. Штормовые предупреждения передаются на суда немедленно при возникновение угрозы.

Список литературы

1.Дегтярев, В.В. Водные пути / В.В. Дегтярев, В.М. Селезнев, Р.Д. Фролов - Москва: Транспорт, 1980 - 328с.

.Фролов, Р.Д. Лоция единой глубоководной системы / Р.Д. Фролов, Г.М. Шмелев - Москва: Транспорт 1991 - 270с.

.Сазанов, А.А. Лоция внутренних водных путей: учебное пособие / А.А. Сазанов - Н.Новгород: издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2008 - 92с.

.Справочник диспетчера речного флота / МРФ РСФСР, Главное управление перевозок и эксплуатации флота. - Москва. Транспорт, 1990- 210с.

.Атлас ЕГС том 1.

. Атлас ЕГС том 8.