Определение основных размеров каналов

Исходными характеристиками судов являются их наибольшая осадка, длина между перпендикулярами и ширина по миделю. Размеры канала назначаются исходя из расчетных (наибольших) размерений судов, обслуживаемых каналов.

Важнейшей задачей является правильное определение отсчетного уровня воды, который назначается по данным многолетних наблюдений за колебаниями уровня воды.

Ширину канала назначают в зависимости от режима пропуска судов по каналу. Одностороннее движение возможно при соблюдении неравенства:

< ,

где, L_к – длина канала, км;

V_c– расчетная скорость судна, ;

Q_c – среднесуточный судооборот канала в наиболее напряженном месяце.

При выборе типа канала и его глубины должны учитываться увеличения стоимости канала при переходе от одностороннего к двустороннему движению и затраты на простои судов, причалов и оборудования порта вызванные невозможностью пользования каналом при низком положении горизонта воды и необходимостью простоя судов на станциях расхождения.

На прямолинейных участках ширина канала устанавливается из следующих соображений. Канал с односторонним движением делится на три полоски: средняя навигационная – маневренная полоса и две боковые полосы, примыкающие к откосам канала (Рис.8.7, а). Расчетная ширина канала определяется по дну. Ширина маневровой полосы при благоприятных условиях движения по каналу складывается из ширины судна В и дополнительный запаса, устанавливаемого в зависимости от управляемости судна. При интенсивном воздействии ветра, течений и волнения, действующих под углом к направлению движения судна, возможны снос и дрейф судна. В этом случае необходимо установить навигационную полосу в зависимости от управляемости судна в процессах от 2 до 5В. Полосы, прилегающие к откосу, должны способствовать уменьшению возможного размыва откосов винтами и их сползания. Ширина этих полос может составлять от 0,5 до 1,5В. Таким образом, общая ширина однопутного канала составляет от 3 до 8В.

Двухпутные каналы (Рис.8.7, б) состоит из двух навигационных полос, двух полос, примыкающих к откосам, и полосы разделяющей встречные суда, равной обычно не менее ширины судна В. В действительности разделяющая полоса значительно больше ширины судна. Для предотвращения гидродинамических взаимодействие между расходящимися судами, выражающегося во взаимном притяжении, между судами должно быть выдержанно достаточное расстояние соответственно ширина двухпутного канала устанавливается в пределах от 6 до 14В.

Во избежание значительного повышения сопротивления движению судна, отношение живого сечения канала ɷ_к при одностороннем движении судов должен превышать живое сечения расчетного судна ɷ_мид в 5 раз, при двухстороннем – в 10 раз.

Глубина канала. Учитывая непрерывные колебания горизонта воды, отчетный уровень, т.е. уровень, от которого производится отсчет глубин канала назначают в зависимости от его обеспеченности путем сопоставления затрат на дноуглубление и ущербом от простоев или вызванных переадресацией судов.

Навигационная глубина на канале:

Н_н = Т + Z₁ + Z₂ + Z₃ +Z₀,

где, Т – осадка расчетного судна с поправкой ∆Т на изменение солености воды;

Z₁ – минимальный запас под килем, обеспечивающий нормальную управляемость судна. Эта величина обычно устанавливается в зависимости от осадки судна Т и грунтов дна канала и принимается: для илистых грунтов 0,04Т, для грунтов средней плотности – 0,05Т и для плотных и спальных грунтов – 0,06Т.

Z₂ – запас на волну, который рекомендуется принимать в зависимости от высоты ее и длины судна. Крупнотоннажные суда даже при значительных волнах испытывают сравнительно небольшие вертикальные колебания до 0,5м.

Суда меньших размеров подвергаются более интенсивным воздействием, и поэтому запас на волнение увеличивается в 2-3 раза.

Z₃ – скоростной запас. При движении судна в канале, имеющем ограниченное поперечное сечение, при скорости хода 4-12 уз (2-6 ) осадка судна увеличивается на величину Z₃ = 0,2 – 1,2 м, при двухстороннем движении Z₃ должна быть увеличена в 2 раза.

Z₀ – запас на крен судна принимается от ширины судна В: для танкеров – 0,017, сухогрузов – 0,026, лесовозов – 0,044; Z₀ не должно быть меньше 0,5м

Полная глубина в канале

Н₀ = Н_н + Z₄,

где, Z₄ – запас на заносимость, принимаемый в зависимости от местных условий, но обычно не менее 0,4м и не более 1,2м.

Для обеспечения нормальной эксплуатации каналов важное значение имеет правильное назначение крутизны откосов. Крутые откосы приводят к быстрому сползанию, пологие - к увеличению объема дноуглубительных работ.

Безопасное плавание на подходных каналах к порту обеспечивается судоходной обстановки (Рис. 8.8)