Содержание
Вступление.
Определение количества причалов для расчетного вида груза (угля).
Определение размеров основных элементов порта:
3.1 Определение глубины у причала;
3.2 Определение проектной длины причала.
Определение основных элементов акватории:
4.1 Определение размеров внешней акватории;
4.2 Определение элементов внутренней акватории.
Расчет складов для расчетного вида груза (угля).
Компоновка порта:
6.1 Общие положения по компоновке плана порта;
6.2 Описание выбранной компоновки плана порта.
7. Выводы.
1.Введение
Система морских портов Украины представляет второй после флота по
важности элемент морского транспортного комплекса государства.
С учетом географического положения и местной специфики 18 портов
сгруппированы по трем основным регионам – Дунайскому, Черноморскому,
Азовскому.
Все морские порты Украины являются государственными предприятиями,
действующими по поручению в сфере управления собственностью, и в
пределах отведенных им акваторий и территорий.
Сложное экономическое положение страны, обусловленное переходом на
рыночные отношения, не могло не сказаться на морской отрасли, и в
частности на работе морских портов.
Основные причины спада грузооборотов морских портов Украины –
незавершенность реформ в области экономики, управления, недостаток опыта
в хозяйственной деятельности в новых экономических условиях, таможенные
и кредитно-финансовые барьеры.
Современное состояние портов Украины и перспективы развития морского
транспорта требуют нового подхода к решению проблем и выводу морского
флота Украины на конкурентоспособный международный уровень.
В настоящее время порты внедряют практические мероприятия, направленные
на увеличение объема грузопереработки, расширение номенклатуры
перерабатываемого груза и качества портовых услуг.
Существующие производственные мощности портов после частичной
модернизации универсальных и специализированных комплексов, а также
строительство новых СПК создадут резерв пропускной способности портового
хозяйства Украины в целом.
Главная задача технологического проектирования морского порта –
получение оптимального решения порта как единого комплекса,
удовлетворяющего требованиям безопасного приема, быстрейшей разгрузки –
загрузки и комплексного обслуживания современных и перспективных
транспортных судов и отвечающего условиям прогрессивных способов
перевозок на морском и смежных видах транспорта.
При этом должен быть обеспечен: заданный грузооборот на расчетный год,
возможность развития порта за пределами расчетного периода на отдаленную
перспективу, экономическая целесообразность принятых решений.
Современный морской порт представляет собой сложный комплекс
гидротехнических и береговых сооружений, складских и
административно-бытовых зданий, пассажирских вокзалов и транспортных
путей, энергетических и инженерных коммуникаций.
Успешная работа водного транспорта в значительной степени определяется
совершенством всех видов береговых портовых сооружений, обеспечивающих
быструю и экономную перевалку грузов, качественное хранение и сортировку
их на складах и в контейнерных терминалах, удобные условия для
пассажиров и работы всех видов транспорта.
Каждый из портов при всем разнообразии имеет общие для всех портов
основные элементы:
водные подходы к порту;
акваторию – это защищенная от волнения водная площадь, которая состоит
из внешних рейдов и внутренней акватории;
территорию – участок берега, на котором располагается береговое
хозяйство: сооружения, здания, дороги, инженерные коммуникации, то есть
всё то, что обеспечивает эффективное осуществление погрузочных работ,
снабжение судов и создает нормальные условия для высокопроизводительной
и безопасной работы сотрудников порта;
сухопутные подходы, которые включают сооружения различных видов
наземного транспорта: железнодорожного, автомобильного, трубопроводного,
образующих в порту транспортный узел.
Одним из основных и неотъемлемых элементов порта является причал, на
котором осуществляется весь комплекс работ по швартовке и ремонту
(причалы СРЗ) судов.
2. Определение количества причалов по расчетному виду груза (уголь)
Потребность в грузовых причалах определяется по формуле
Qмес
Nпр= ———————,
30Рсут*Кмет*Кзан
где Qмес – расчетный грузооборот морского грузового причала в месяц
наибольшей работы, т;
Кмет – коэффициент использования бюджета рабочего времени
причала по метеорологическим причинам в месяц наибольшей работы, задаем
значение Кмет=0.95, исходя из бассейна, в котором проектируется порт;
Кзан – коэффициент занятости причала обработкой в течении месяца,
для навалочных грузов принимаем Кзан=0.5;
Рсут – суточная пропускная способность одного причала, т/сут.
1. Расчетный грузооборот морского грузового причала в месяц наибольшей
работы, определяется по формуле
Qг*Кмес
Qмес = ———— ,
Тнав
где Qг – годовой грузооборот, т (согласно заданию Qг = 1200000т);
Тнав – количество месяцев навигации
Nнав 365
Тнав= ——— = —— = 12,
30 30
Кмес – коэффициент месячной неравномерности (по заданию Кмес =
1.3).
2. Расчетная загрузка D? судна типа ? с учетом грузовместимости судна
Qз, т
?W 11440м3
Qз =?———— = ————— = 10400т,
u*Ктр
1,1м3/т*1
где ?W – общая кубатура трюмов, м3 (по заданию ?W = 11440 м3);
u – удельный погрузочный объем, м3/т, принимаем u = 1,1 м3/т;
Ктр – коэффициент плотности укладки груза в трюме, принимаем Ктр =
1,00, т.к. расчетный груз – уголь.
Полученное значение Qз сравниваем с паспортной грузоподъемностью судна
Dч и за расчетную величину D? принимаем меньшую.
Qз = 10400т > Dч = 8862т , значит D? = Dч = 8862т.
3. Оптимальное число механизированных линий nопт, необходимое для
обработки судна типа ?, принимается по максимальному числу
механизированных линий
nопт = nmax = 4,
где nmax – максимальное число механизированных линий для угля
nmax =mл –1 = 5-1,
где mл – количество люков на судне типа ?.
4. Определяем комплексную норму выработки одной технологической линии Рк
согласно схеме механизации по переработке расчетного вида груза
Рк =2070т/смену.
5. Часовая производительность одной грузовой линии Рк1 определяется
по формуле
Рк *r 2070т/смену *
3смены
Рк1 = ———*?1*?2 = ————————— *0,9*1 = 232,875 т/ч ,
24
24ч
где r = 3 – число смен в сутки;
?1 = 0.9 – технические перерывы в работе линии;
?2 = 1.0 – учитывает промежутки в работе рядом расположенных линий
для угольных грузов.
6. Проектная часовая норма грузовых работ на причале при обработке судна
типа ?, т/ч определяется по формуле
Мr = Рк1 nопт = 232,875*4 = 931,5 т/ч
7. Время занятости причала выполнением грузовых работ tгр, ч при
обработке судна типа ? определяется по формуле
D? 8862 т
tгр = ——— = ——— = 9,5 ч
Мr 931,5 т/ч
8. Определяем среднее время занятости причала под производственными
стоянками судна типа ?
tп.с. = 6.00
9. Суточная пропускная способность Рсут определяется, исходя из
производительности грузовых работ и производственных стоянок при
обработке судов, по формуле
24* D?
24ч*8862т
Рсут = ————— = ————— = 13721,8 т
tгр+ tп.с.
9,5ч + 6ч
10. Исходя из полученных данных, определяем количество причалов
Qмес
130000т/мес
Nпр= ——————— = —————————————— = 0.66 = 1,
30Рсут*Кмет*Кзан
30сут*13721,8т*0,95*0,5
Таким образом, количество причалов по расчетному виду груза (уголь) – 1.
3. Расчет размеров основных элементов плана порта
3.1 Проектная глубина у причала
Глубины в порту должны обеспечивать работу судна на стоянке и на ходу в
течение всего навигационного периода.
Различают навигационную и проектную глубину. Навигационная глубина
обеспечивает безопасность продвижения судна по акватории с заданной
скоростью. Проектная глубина обеспечивает работу судна у причала.
При составлении проекта внутренней портовой акватории определяется
проектная глубина у причала по формуле
Н0 = Т +z1 + z2 + z3 +z0 +z4,
где Т – осадка расчетного судна, м;
z1 – минимальный навигационный запас, который зависит от вида
грунта дна
z1 = 0,04*Т;
z2 – волновой запас, м, т.е. запас на погружение оконечности
судна при волнении, зависящий от соотношения длины судна и высоты волны
(для данного расчета принимаем z2 = 0);
z0 – запас на крен (дифферент) судна, м
z0 = 0,5* z1;
z3 – скоростной запас, м (для данного расчета принимаем z3 = 0);
z4 – запас на заносимость для акватории, м
z4 =0,5 м;
Таким образом, формула для определения проектной глубины у причала будет
иметь вид:
Н0 = Т +z1 + z0 +z4,
Унифицированная глубина у причала определяется по сетке унифицированных
глубин с округлением в большую сторону.
Сетка глубин
Грузы Унифицированные глубины
Генеральный груз 8,25; 9,75; 11,5; 13,0
Контейнеры 9,75; 11,5; 13,0
Лес 8,25; 9,75; 11,5
Зерно 9,75; 11,5; 13,0; 15,0
Руда 9,75; 11,5; 13,0; 15,0
Уголь 9,75; 11,5; 13,0; 15,0
Строительные материалы 9,75; 11,5; 13,0; 15,0
Нефть 11,5; 13,0; 15,0; 16,0
Пассажирские 4,5; 6,0; 8,25; 9,75
Данные вычислений занесены в табл.1.
3.2 Проектная длина причала
Проектная длина причала определяется в зависимости от рассчитанной
проектной глубины как сумма соответствующих расчетной длины судна Li и
запаса свободной длины причала d и e, необходимого для безопасной
швартовки судна.
Порядок определения расчетной длины следующий:
а) уточняем осадку расчетного судна Тприв по формуле
Тприв = Нпр –?zi,
Где Тприв – приведенная осадка расчетного судна, м;
?zi – сумма запасов глубины под килем судна, м
б) на основании Тприв вычисляется расчетная длина судна, исходя из
соотношения:
Lуниф = Li + х, причем
1м Тусловн – 20м Li,
i м Тусловн –
х м
где Тусловн = Тприв – Т.
Результаты вычислений сведены в табл.2.
4. Определение размеров акватории
Специфика работы морского порта предопределяет в составе используемой им
площади наличие водных участков, предназначенных для обеспечения
движения и стоянки обрабатываемых и обслуживаемых судов. Эти участки,
объединенные общими границами порта, образуют портовые воды.
С функциональной точки зрения портовые воды делятся на зоны и фарватеры.
Зоны – водные участки, предназначенные для маневрирования и стоянки,
фарватеры – для следования (движения) судов по назначению. Каждая зона и
фарватеры функционально специализируются.
Согласно классификации портовые воды состоят из подходов, внешней и
внутренней акватории.
4.1 Определение элементов внешней акватории
В состав внешних портовых вод входят подходы и внешняя акватория.
Внешние портовые воды – водное пространство, находящееся за пределами
оградительных сооружений и состоящее из нескольких зон и фарватеров.
Подходная зона – место соединения судоходных коммуникаций с фарватером,
ведущим на акваторию порта (подходной фарватер). Она имеет форму
окружности с радиусом Rп
Rп = 4Lmax + (Np – 0.5)*Bp = 4*211,16 + (1-0,5)*69,6=879,44 м,
где Lmax – унифицированная длина расчетного судна, м (за расчетное
выбирается наибольшее из судов, посещающих порт Lmax = 211,16 м);
Np – количество рядов движения в одном направлении (принимается равным
единице);
Bp – ширина маневровой полосы наибольшего ряда подходного канала
(принимается по таблице3 в зависимости от скорости движения судна и его
ширины).
Таблица3
Скорость, м/с Ширина судна, м
10 20 30 40
2,0 28 50 72 94
4,0 35 56 78 100
6,0 41 63 85 107
Для расчетного судна, ширина которого В = 23 м, Bp =69,6 м
Подходная зона соединяется с приемной зоной подходным фарватером.
Приемная зона – это место приема лоцмана. Она имеет форму прямоугольного
уширения на 0,6L входного фарватера (это участок фарватера от приемной
зоны до ворот порта) и длину ?2L.
От ворот порта вглубь акватории порта начинается входной рейд – это
прямолинейный участок длиной Lв.р. ? 4L, предназначенный для гашения
инерции судна, входящего в порт своим ходом.
Между входной и приемной зонами на подходном фарватере находится зона
расхождения, которая соединяется боковыми фарватерами с зоной ожидания и
зоной предрейсового навигационного обслуживания судов. Зона расхождения
имеет форму круга с центром в точке пересечения осей фарватеров и радиус
Rр = 2Lmax + (Np – 0.5)*Bp =2*211,16 + (1-0,5)*69,6 = 457,12 м
Зона ожидания располагается так, чтобы защитить судно от господствующего
волнения и ветра, по форме она близка к прямоугольной и имеет площадь не
менее 9 кв. миль.
Зона предрейсового навигационного обслуживания предназначена для
девиации (размагничивания судна) на ходу или на стоянке. При этом зона
мерной линии, т.е. зона, в которой измеряется максимальная скорость
судна, имеет прямоугольную форму, которая фиксируется в зависимости от
длины расчетного судна.
4.2 Определение элементов внутренней акватории
Внутренняя акватория – это водное пространство, ограниченное с одной
стороны причальным фронтом, с другой – оградительными сооружениями.
Начинается она от входных ворот порта, которые образуют вход в порт.
Ширина входа определяется для максимального судна по формуле
Ввх = (0,8-1,0) Lуниф .
Принимаем Ввх ? Lуниф = 210 м
От ворот порта начинается входной рейд, в пределах которого помещается
разворотный круг (круг циркуляции) диаметром
Дц = 3,5 Lуниф =3,5*211,16 = 739,06 м,
Расстояние от самых выступающих частей причальных и оградительных
сооружений до разворотного круга должно составлять не менее 100м.
В пределах акватории порта назначается ось входа судна в порт. Она
должна быть согласована с направлением господствующего ветра и
ближайшего берега таким образом:
? – угол между направлением господствующего ветра и осью входа должен
находится в пределах от 45° до 70°. Так обеспечивается безопасность
прохода судна через ворота порта и при подходе к воротам.
? – угол между осью и ближайшим берегом должен составлять не менее 30°.
Так обеспечивается безопасность движения судна по каналу и
предотвращается возможность его выброса на берег под действием волны.
Глубина акватории в пределах разворотного круга определяется по формуле
da = Тmax +z0+z1 + z2+ z3 +z4,
где da – глубина акватории в пределах разворотного круга, м;
Тmax – осадка расчетного судна, м;
z1 – минимальный навигационный запас, который зависит от вида
грунта дна
z1 = 0,04*Т;
z2 – волновой запас, м, т.е. запас на погружение оконечности
судна при волнении, зависящий от соотношения длины судна и высоты волны
(принимается равной 1,5м) и определяемый по таблице4
Таблица4
Lmax , м z2 , м
100 2,8
150 2,0
200 1,5
250 1,0
300 0,7
Для расчетного судна принимаем z2 = 1,5
z0 – запас на крен (дифферент) судна, м
z0 = 0,5* z1;
z3 – скоростной запас, м , определяемый по таблице5
Таблица5
V, м/с z3, м
1,5 0,15
2,1 0,3
Для расчетного судна принимаем z3 = 0,3м
z4 – запас на заносимость для акватории, м
z4 =0,5 м;
Таким образом, получаем
da = 9,2+0,386+0,184+0,5+0,3+1,2= 11,75м
Глубина каналов рассчитывается по формуле
dк = Тmax +z0+z1 + z2+ z3 +z4,
где z2 – волновой запас при высоте волны 4м. Определяется он по
таблице6.
Таблица6
Lmax , м z2 , м
100 1,36
150 1,08
200 0,92
250 0,8
300 0,68
Принимаем z2 = 0,85 м
z4 – запас на заносимость для канала, м
z4 = (0,6-1,2)м
Принимаем z4 = 0,9м (остальные данные соответствуют предыдущему
расчету).
dк = 9,2+0,386+0,184+0,9+0,3+0,85 = 11,82м
5. Расчет склада для расчетного вида груза (уголь)
Склады делятся на склады открытого и закрытого хранения; прикордонные и
тыловые; общего назначения и специализированные.
Крытые склады используют для перевалки и хранения ценных и
скоропортящихся грузов, а также грузов, качество которых может быть
снижено под влиянием атмосферных условий. К таким грузам относятся
продовольственные товары, бумага, химическая продукция, сахар-сырец.
Большинство этих грузов транспортируется в таре.
Склады открытого хранения (складские площадки) используют для перевалки
и хранения грузов, качество которых не снижается при краткосрочном
хранении под открытым небом. Это навалочные грузы (руда, уголь и др.),
металл, строительные материалы. Контейнерные площадки также
располагаются под открытым небом.
Специализированные склады используются для грузов, требующих особых
условий хранения. Это холодильники, нефте- и газохранилища, элеваторы.
Прикордонные (транзитные) склады находятся непосредственно за краном и
предназначены для кратковременного хранения (от 8 до 14сут.)
Тыловые (базисные) склады располагают так, чтобы обеспечить минимальное
пересечение путей внутри портового транспорта и погрузчиков с
внутрипортовыми железными дорогами.
В данной работе определяются емкость и площадь склада.
Минимальная емкость склада краткосрочного хранения грузов, к которым
относится уголь, на одном причале определяется по формуле
Е = Ксл* D? + ез,
где D? – расчетная загрузка судна, т (из предыдущих расчетов D? =
8862т);
Ксл – коэффициент сложности исходящего грузопотока, учитывающий
необходимость превышения наличного количества груза, для угля принимаем
Ксл = 1.1;
ез – запас емкости на несовпадение режимов обработки судов и
подвижного состава смежных видов транспорта
ез = Рсут * nсут = 13721,8*1 =13721,8т
где Рсут – проектная суточная пропускная способность причала (Рсут =
13721,8т согласно предыдущим расчетам);
nсут = 1-5 суток – норма запаса, определяемая на основании оценки
условий работы флота (принимаем nсут = 1).
Полученное значение ез должно находится в пределах от 1.5D? до 2.5D?
1,5 D? =13293т
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
