Габариты водного пути

На внутренних водных путях движение судов допускается не по всей ширине водного пространства, а только по той части, которая подготовлена для судоходства и обозначена на местности специальными знаками – навигационным ограждением. Эту часть называют судовым ходом. Основные размеры судового хода – глубина h_сх, ширина В_сх и радиус закругления R_сх являются габаритами водного пути. Чем больше габаритные размеры судового хода, тем выше пропускная способность пути. Минимальные габариты, поддерживаемые при проектном уровне путевых работ, называются гарантированными габаритами судового хода. Их размеры устанавливаются на основании технико-экономических расчетов.

Для обеспечения безопасности плавания, габариты судового хода устанавливают таким образом, чтобы при прохождении наибольших судов, допущенных к плаванию по данному водному пути, обеспечивались минимальные запасы воды под днищем, запасы по ширине при расхождении и обгоне судов и необходимые радиусы закругления.

Глубина судового хода складывается из осадки судна h_ос и запаса воды под днищем Dh, определяемого согласно Правилам плавания

(5.3)

где: Dh = 0.10-0.20 м при h_сх < 1.5 м;

Dh = 0.15-0.25 м при h_сх = 1.5-3.0 м;

Dh = 0.20-0.30 м при h_сх > 3.0 м.

Ширина судового хода при одностороннем движении определяется как сумма ширины расчетного судна или состава и запаса ширины до кромки судового хода

. (5.4)

При двустороннем движении ширина судового хода складывается из значений ширин расчетных судов низового и верхового направлений, запаса ширины до кромки судового хода и запаса между бортами судов при их расхождении

. (5.5)

Схема определения минимальных габаритов пути приведена на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Схема определения минимальных габаритов

На участках со свальным течением и изгибах русла ширина судового хода увеличивается сверх указанных значений на величину, определяемую опытным путем.

Минимальный радиус кривизны судового хода устанавливается в соответствии с длиной расчетного судна.

(5.6)

При движении жестко учаленных составов это соотношение имеет вид

(5.7)

где: L_с – в данном случае длина состава, м.

В результате проведения путевых мероприятий на реках судоходные глубины могут быть увеличены. На ряде рек гарантированные габариты пути возросли в два и более раза по сравнению с их бытовым состоянием. Дальнейший рост судоходных глубин на свободных реках необходимо планировать с учетом двух аспектов: экономического и экологического.

Самые выгодные или оптимальные габариты судового хода для участка пути получили название экономически целесообразных. Для их определения при конкретном грузообороте на исследуемом участке реки рассматривается несколько вариантов гарантированных габаритов пути с различными значениями глубины h_сх и ширины B_сх. Для каждого варианта подсчитываются капитальные вложения и эксплуатационные расходы по транспортному флоту и пути. По результатам вычислений строится график зависимости (рис. 5.11) приведенных затрат по флоту и пути от габаритов судового хода. С увеличением габаритов пути затраты по транспортному флоту снижаются, а затраты на содержание пути возрастают. В таком случае суммарная кривая приведенных затрат всегда будет иметь минимум, отвечающий экономически целесообразным габаритам пути.

Другой критерий, ограничивающий возможное увеличение размеров судового хода, определяется гидравлическими возможностями реки. Опыт проведения путевых работ показывает, что на ряде рек в результате чрезмерного переуглубления судового хода произошли необратимые изменения, связанные со снижением бытовых уровней воды. Это явление, получившее название просадки уровней, является неблагоприятным с точки

зрения охраны окружающей среды. Для предотвращения возможного снижения уровня воды от воздействия путевых мероприятий разработана специальная методика по определению гидравлически допустимых габаритов судового хода. Получаемые в результате таких вычислений значения h_сх и B_сх являются предельными по экологическим соображениям. Здесь следует заметить, что в том и другом случаях речь идет об установлении предельных (или оптимальных) габаритах судового хода, поддерживаемых при низких меженных (проектных) уровнях воды. Гарантированные габариты пути назначаются с учетом этих данных и принятой обеспеченности проектного уровня путевых работ.

В связи с большими колебаниями уровней воды в реках в течение года, в период половодья на перекатах могут обеспечиваться значительно большие размеры судового хода, чем в межень. Это позволяет более эффективно использовать возможности транспортного флота. Для нормирования габаритов пути при уровнях, превышающих проектный, строится так называемая кривая дифференцированной гарантии глубин (рис. 5.12).

При ее построении используются сведения о минимальных глубинах на судоходном плесе за последние пять навигаций и соответствующие им данные об уровнях воды по опорному гидрологическому посту. Парные значения h_сх(min)=f(H) наносятся на график и полученные точки за каждый год соединяются между собой ломаными линиями. Затем проводится верхняя огибающая, проходящая через точку с координатами (h_сх(г), Н_пр). По этой кривой может быть определена минимальная гарантированная глубина на судовом ходу при любом интересующем уровне воды. Аналогичным образом строится кривая дифгарантии ширин судового хода.

Для всех участков судоходных рек России ежегодно утверждается Программа гарантированных габаритов судовых ходов.

На ее основе в линейных подразделениях пути составляются производственно-оперативные планы путевых работ на навигацию.