Конспект лекций Портовые сооружения. Конспект лекций по дисциплине портовые сооружения Москва 2009
 Скачать 7.1 Mb.
|
|
20 Лекция 4 Природные условия, влияющие на строительство и эксплуатацию портов Транспортные узлы, связывающие водный и сухопутный виды транспорт, - порты – размещаются на морских и речных побережьях, где соприкасаются все три среды – атмосфера, вода и суша. Соответственно этому основные природные факторы можно подразделить натри основные группы метеорологические, гидрологические и геологические. К метеорологическими климатическим факторам относятся все явления, происходящие в атмосфере, причем набольшее значение для построения имеют ветры, температура воды и воздуха, осадки и туманы. К гидрологическим факторам относятся колебания уровней воды, волнения, течения и ледовой режим. К геологическими геоморфологическим факторам относятся геологическое строение дна и берегов, свойства грунтов, изменяемость берегов и дня под влиянием эрозионных процессов и режима потока наносов. Помимо перечисленных факторов большее, а иногда и решающее значение оказывают топография района. К топографическим факторам относятся очертание линии берега, рельеф берегов и дна. Совокупность всех природных факторов в данном районе объединяется понятием естественный режим побережья. Недооценка или недостаточна изученность природных факторов часто приводит к излишним затратам или даже крупным авариям. Так, порт Цеара (Бразилия) через 17 лет эксплуатации был полностью занесен наносами и прекратил существование. Причина – недооценка режима наносов прилегающего побережья. Мол Мустафа (Алжир) через 3 года после завершения строительства при сильном волнении был разрушен в результате размыва основания. Описанные в литературе многочисленные аварии портовых гидротехнических сооружений подтверждают, что для рационального строительства и эффективной эксплуатации портов первостепенное значение имеет тщательное изучение элементов естественного режима. Характеристика морских побережий Морской берег в плане имеет извилистую форму в виде выпуклых и вогнутых участков, сопрягающихся с более или менее прямолинейными вставками. В зависимости от формы в плане соответствующие участки побережья получали характерные названия. Узкие или широкие, но значительно вдающиеся в материк (иногда на десятки км) части моря или океана называются фиордами. Они характеризуются извилистой формой и значительной глубиной. Благодаря естественной защите от волнения имеются благоприятные условия для создания в них портов. При удлинении береговой косы, которая идет параллельно берегу образуется лагуна (береговое озеро. В результате двойного осаждения наносов морских и речных образуется обыкновенно обширное мелководное пространство, называемое багом. В тех случаях, когда наносов мало ил же река впадает в море с приливами значительной амплитуды, создающими сильные промывные течения, аккумулирования наносов не происходит, баране образуется и устье получает форму однорукавную, в виде несколько расширяющейся к морю воронки, именуемой эстуарием. Рельеф берега оказывает немаловажное влияние на расположение портовых сооружений. Различают приглубые и отмелые берега. Приглубые берега характеризуются значительной крутизной суши и довольно приличными подходными глубинами. Для Кавказского побережья Черного моря, Южного берега Крыма, берега Баренцева моря, уклоны дна до глубин м характеризуются величинами порядка 0,03-0,01 (резкое нарастание глубин. Грунт основания обычно – скала. 21 Отмелые берега отличаются пологим профилем суши и мелководьем на подступах. В отмелых побережьях суша и морское дно характеризуется песчано-глинистыми грунтами. Для Каспийского, Балтийского и Азовского морей уклоны дна до глубин 5 м равны 0,01-0,001 и менее. При строительстве порта желательно для снижения капитальных затрат располагать порт на естественных глубинах. Поскольку современные суда торгового флота имеют осадки Т м, то необходимо обеспечить глубину на входе Н вх =15-18 м. Сточки зрения портостроения, оптимальным вариантом будет тот случай, когда эти глубины находятся на расстоянии 1000-1200 мот берега, что необходимо для создания достаточной акватории. Если на таком расстоянии глубины будут больше необходимых, то возрастет стоимость оградительных сооружений. Если же глубина будет меньше необходимой, то потребуется строительство необходимого канала, что также отразится на стоимости строительства и его эксплуатации. Далее рассмотри подробнее основные природные факторы. Метеорологические, гидрологические и геологические условия морских побережий Метеорологические условия Ветер. Ветровой режим характеризуется направлением, скоростью, продолжительностью и повторяемостью. Все сведения о ветре определяют на метеостанциях, затем по полученным данным строят особые диаграммы, называемые розой ветров. Рисунок. Роза ветров (направление господствующего ветра СВ) Для оценки волнового режима в порту большое значение имеет разгон волн, то есть расстояние, на котором ветер воздействует на поверхность воды. Ветры, кроме непосредственного воздействия на суда и портовые сооружения, вызывают волнение, колебание уровня моря и течения. Господствующее направление ветра должно учитываться при взаимном расположении причалов с разными грузами. Температура воздуха и воды. Основное значение этих данных для портостроения состоит в том, что они определены сроки замерзания и вскрытия бассейна, отчего зависит длительность навигации. Туман Туман возникает вследствие превращения паров в мельчайшие водяные капельки при увеличении влажности воздуха. Влажность воздуха определяют содержанием в нем водяных паров. Различают абсолютную влажность - количество водяного пара в воздухе, и относительную - отношение абсолютной к ее предельному значению приданной температуре. Несмотря на развитие радиолокации, движение судов в тумане сильно ограничено. При очень сильном тумане приходится прекращать и перегрузочные работы. В среднем туманных дней во Владивостоке – 80, на Балтике – 60, на Черном морена Каспии – 35. Осадки Осадки характеризуются толщиной слоя воды (мм, выпавшей в виде дождя и твердых осадков в течении года. Учет осадков имеет значение при проектировании причалов, на которых перегружаются грузы (особенно мешкотарные), портящиеся от влаги. Среднегодовой слой осадком составляет для Батуми мм, Калининграда – 700 мм, Одессы – 310 мм. При этом имеет значение не столько общее количество осадков, ккак число дней с осадками. В этом отношении одним из неудачных портов является Санкт-петербургский, где при общем количестве осадков около 470 мм, в В З СВ СЗ ЮВ ЮЗ |