История судоходства

Размещено на http://www.allbest.ru/

11

Министерство транспорта Российской Федерации. Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра: Управление транспортом

Реферат

по дисциплине: «История судоходства»

Нижний Новгород 2007

CОДЕРЖАНИЕ

1. Классификация внутренних, водных путей

2. Устройства судна

3. Портовые сооружения

Список литературы

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВНУТРЕННИХ ВОДНЫХ ПУТЕЙ

Реки, озера, водохранилища и каналы, пригодные для судоходства, принято называть внутренними водными путями. Если эти пути используются для движения судов, их называют внутренними судоходными путями. Сезон, в течение которого осуществляется судоходство, называют навигацией (навигационным периодом). Главной особенностью внутреннего водного пути является наличие судового хода - водного пространства, предназначенного для движения судов и обозначенного на местности или на карте. Положение судового хода на внутреннем водном пути обозначают с помощью специальных навигационных знаков. Сигнальные огни на этих знаках называют навигационными огнями. Условная линия, проходящая в средней части судового хода или обозначенная навигационными знаками, называется осью судового хода. Кромка судового хода - это условная линия, ограничивающая судовой ход по ширине. Различают правобережную и левобережную кромки. Переход судового хода от одного берега реки к другому называют перевалом судового хода. Судовой ход характеризуют габаритами - глубиной, шириной, надводной высотой и радиусом закругления. Наименьшие глубину, ширину и радиус закругления судового хода, поддержание которых гарантируется службой пути, называют гарантированными. Неотъемлемая принадлежность внутреннего судоходного пути - порт - участок берега с прилегающим водным районом (акваторией), где размещены сооружения и устройства для погрузки-выгрузки судов и их обслуживания. Акватория порта обеспечивает в своей судоходной части маневрирование и стоянку судов. Часть этой акватории, предназначенная для якорной стоянки судов, называется рейдом. Порт оборудован специальными гидротехническими сооружениями, к которым относятся причалы, пирсы, молы, волноломы и др. Причал - это сооружение, предназначенное для стоянки, обработки и обслуживания судов и имеющее для этих целей специальные швартовные устройства. Пирсом называют конструктивное объединение причалов, выступающее в акваторию порта и позволяющее швартовать к нему суда не менее, чем с двух сторон. Оградительные сооружения для защиты акватории порта или береговой полосы от волнения, наносов и льда называют молом и волноломом. Первый примыкает одним концом к берегу, у волнолома оба его конца с берегом не соединены. Классификация внутренних, водных путей может быть произведена по гидрометеорологическим условиям плавания и интенсивности судоходства.

1. По условиям плавания -- на судоходные и несудоходные. Судоходные водные пути подразделяют на пути, обставляемые знаками судоходной обстановки, и пути, не обставляемые знаками судоходной обстановки (с малым движением на них судов и плотов).

Судоходные пути бывают естественные (реки и озера, используемые для судоходства в их естественном состоянии) и искусственные (каналы, водохранилища и реки, судоходный режим которых поддерживают при помощи гидротехнических сооружений).

2. По интенсивности судоходства. Внутренние водные пути разделены на три группы: группа I -- судоходные пути с интенсивным судоходством в обоих направлениях (в сутки проходит более 30 судов и пяти плотовых составов); группа II -- пути с менее интенсивным судоходством (в сутки проходит не более 30 судов или пяти плотовых составов); группа III -- пути с неинтенсивным судоходством.

Основная качественная характеристика судоходного водного пути - гарантированные габариты судового хода: по глубине, ширине и радиусу кривизны судового хода. Бассейновые органы пути устанавливают на внутренних водных путях знаки судоходной обстановки и гарантируют на той или иной судоходной трассе проектный уровень воды в зависимости от интенсивности движения судов. Проектный уровень воды утверждают, как правило, на длительный срок.

Так, в последние годы Министерство речного флота задает следующие гарантированные глубины на крупных судоходных реках РСФСР (группа I).

Волга, участки:

Городец -- Казань (не шлюзованный участок до постройки Чебоксарской ГЭС) - 3,35

Калинин -- Рыбинск - 3,65

Рыбинск -- Городец - 3,65

Казань -- Астрахань - 3,65

Кама, участки:

Пермь -- Соколки - 3,2

Соколки -- Камское устье - 3,65

Белая:

Уфа -- устье (Дербешка) - 2

Иртыш:

Омск -- устье (Новый Порт) - 2,65

Обь:

Новосибирск -- устье Иртыша - 2

2. УСТРОЙСТВО СУДНА

Корпус судна.

1. Слип.

2. Промысловая палуба.

3. Рубка.

4. Надстройка.

5. Трюмный люк.

6. Фальшборт.

7. Верхняя палуба.

8. Полубак.

9. Козырек.

10. Форштевень.

11. Борт.

12. Ахтерштевень.

13. Ют.

Передняя часть судна называется носом или носовой оконечностью, задняя часть-кормой или кормовой оконечностью. Снизу корпус ограничен днищем. На крупных судах поверх днищевых ребер жесткости днищевого набора настилается двойное дно. Между днищем и настилом второго дна образуется междудонное пространство. С боков судно ограничено бортами, сверху корпус закрывается палубой. Палуб сможет быть несколько: верхняя, главная, вторая, третья и т.д. Счет палуб ведется сверху вниз. Пространство между палубами называется твиндеком. Внутри корпус судна поперечными и продольными переборками разделен на ряд отсеков. Первый носовой отсек - форпик, последний кормовой - ахтерпик. На палубе располагаются надстройки и рубки. Носовая надстройка называется полубак, кормовая - ютом, между ними средняя. Системы набора корпуса. В зависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различаю три системы набора корпуса: поперечную, продольную, комбинированную. Поперечная система набора. При этой системе балки главного направления: бимен - в палубах, шпангоуты -в бортах, флоры - в днище, расположены поперек судна. Поперечная система набора применяется на сравнительно коротких судах (100-130 м), т.к. на корпус короткого судна действует небольшой изгибающий момент. Общая продольная прочность таких судов обеспечивается сравнительно небольшой толщиной настила палубы и обшивки днища, карлингсами и днищевыми стрингерами. Продольная система набора. При данной системе набора балки главного направления расположены вдоль судна. Комбинированная система набора. При данной системе набора палубные и днищевые перекрытия в средней части длины корпуса судна набираются по продольной системе и все перекрытия в конечностях по поперечной системе. Перекрытия состоят из наружной обшивки и набора, прочно соединенных между собой. Наружная обшивка образуется из полос, шириной 1,5-3,0 м, длиной 7-12 м, сваренных встык из листьев стали толщиной 8-20 мм, на крупных судах - 30-40мм. Верхний пояс бортовой обшивки называется ширстречным. Утолщенная обшивка в районе ватерлинии называется ледовым поясом. Поле, идущее между днищем и бортом по скуле называется скуловым. Среднее поле, расположенное вдоль днища симметрично ДП, называется горизонтальным килем. Продольные связи набора составляют стрингеры, вертикальный киль икарлингсы. Поперечные связи набора составляют флоры, бимсы и полубимсы, шпангоуты. Вертикаль поперечные связи скрепляются между собой с помощью книц. Вертикальные стойки называются пиллерсами.

ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЕНИЯ.

Длина судна L.

Различают: L_КВЛ- длину по конструктивной ватерлинии - расстояние между точками пересечения носовой и кормовой частей КВЛ с ДП.

L_ПП- длину между перпендикулярами. Носовой перпендикуляр - точка пересечения крайней носовой части КВЛ с вертикальной поперечной плоскостью. Кормовой перпендикуляр - осевая линия проходящая через баллер руля. На судах с погруженной транцевой кормой - вертикаль, проходящая через нижнюю точку боковой поверхности среза транца.

L_НБ - длину наибольшую - расстояние измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей.

L_ГБ- длину габаритную - расстояние измеренное в горизонтальной плоскости между крайними точками носовой и кормовой оконечностей с учетом постоянно выступающих частей.

Ширина судна B.

Различают: В_КВЛ - ширину по КВЛ, измеренную в наиболее широкой части корпуса на уровне КВЛ.

В - ширину на мидель- шпангоуте - расстояние измеренное на мидель- шпангоуте перпендикулярно ДП на уровне КВЛ или расчетной ВЛ между внутренними поверхностями обшивки корпуса.

В_НБ - ширину наибольшую - расстояние, измеренное в наиболее широкой части корпуса перпендикулярно ДП между крайними точками корпуса без учета обшивки, привальных брусьев и др. постоянно выступающих частей.

В_ГБ - ширину габаритную - расстояние, измеренное в наиболее широкой части корпуса перпендикулярно ДП между крайними точками корпуса с учетом постоянно выступающих частей.

Рис.1.3. Главные размерения судна а) без постоянно выступающих частей; б) с постоянно выступающими частями; в) с транцевой кормой; г) главные размерения в поперечных сечениях корпуса.

Осадка судна Т - вертикальное расстояние, измеренное в плоскости мидель - шпангоута от основной плоскости до плоскости КВЛ или расчетной ВЛ.

Различают:

Т_Н - осадку носом;

Т_К - осадку кормой;

Т_СР - среднюю осадку.

Осадка носом, кормой - расстояние по вертикали на носовом и кормовом перпендикулярах от плоскости расчетной ватерлинии до прямой, составляющей продолжение килевой линии.

Т_СР=(Т_Н + Т_К)/2.

Т_НБ - осадка наибольшая, измеренная от КВЛ до внешней кромки наружной обшивки или брускового киля.

Т_ГБ - осадка габаритная, измеренная от КВЛ до низшей точки судна с учетом всех выступающих частей.

Высота борта Н - вертикальное расстояние, измеренное на мидель - шпангоуте у борта от внутренней кромки вертикального киля до верхней кромки бимса палубы надводного борта.

Надводный борт F - разность между высотой борта и осадкой.

F= H - T

Главные размерения L,B,H,T не только определяют размеры судна, но и характеризуют его форму. Рассматриваются соотношения главных размерений: L/B, B/T, H/T, L/H, B/H.

Соотношения главных размерений оказывают существенное влияние на мореходные качества судна: B/T - характеризует устойчивость судна, Н/Т - непотопляемость.

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛНОТЫ.

Коэффициент полноты водоизмещения (коэффициент общей полноты) ? - отношение объемного водоизмещения V к объему параллелепипеда, построенного на главных размерениях судна L,B и Т.

?=V/LBT;

D=??LBT.

Коэффициент полноты конструктивной ватерлинии ? - отношение площади КВЛ S к площади прямоугольника со сторонами L и B.

?=S/LB

Коэффициент полноты мидель - шпангоута ? - отношение площади мидель - шпангоута ? к площади прямоугольника со сторонами В и Т.

?= ?/ВТ

Коэффициент продольной полноты водоизмещения ? - отношение объемного водоизмещения к объему призмы, имеющей основанием площадь мидель - шпангоута ? и высоту L.

?=V/ ?L= ?LBT/ ?BTL=?/?

Коэффициент вертикальной полноты водоизмещения ? - отношение объемного водоизмещения V к объему призмы, имеющей основанием площадь конструктивной ватерлинии S и высоту T.

?=V/ST= ?LBT/?BTL=?/?

Рис.1.4. Определение коэффициентов полноты а) площади ватерлинии; б) площади мидель-шпангоута; в) водоизмещения (общей полноты).

3. ПОРТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ

портовый судоходство водный

Имеют назначением прикрывать от действия ветра и волнения избранную для стоянки судов прибрежную часть моря или ограждать вход во внутренние портовые бассейны. Это самые существенные и дорогие части портовых построек. Они называются дамбами или молами, если примыкают одним концом к берегу; в противном случае -- носят название волноломов или брекватеров. Некоторые английские и французские писатели называют брекватерами (brekwater, brise-lames) иногда и молы. Первоначально внешние портовые сооружения строились из неправильной наброски естественного камня. Таким образом построены знаменитые брекватеры: шербурский во Франции в 1783-1853 гг., стоивший 67 млн. фр., и плимутский в Англии, в 1811-1848 г., стоивший 1¹/₂ млн. фунт. стерл. Так как, однако, рваный камень получается большею частью мелкий, а камни известной величины при определенной силе волнения не могут в наброске сохранять раз данное им положение, особенно при крутом откосе, то защитным сооружениям, возведенным из естественного рваного камня, приходилось давать весьма пологие откосы, через что получалась огромная профиль, требовавшая огромного количества материала. Но и при такой профили естественные камни наброски должны быть прикрыты до известной глубины, т. е. в пределах полосы волнения (10-15-20 фут.), огромными каменными глыбами, могущими устоять против ударов волн. В противном случае мелкие камни наброски беспрестанно движутся и даже перебрасываются волнением с наружной, морской, стороны на внутреннюю, вследствие чего такое сооружение постепенно перемещается все ближе к берегу. Когда это явление было замечено на шербурском волноломе, то по мысли инженера Фука Дюпарка с 1832 по 1853 год была возведена по всей длине этого волнолома (1740 сажен) массивная каменная бутовая стена, начиная с горизонта самых низких вод высотою 25 фут., толщиною внизу 35¹/₂ фут. и вверху 29 фут. На ней со стороны моря еще устроен парапет высотою 5¹/₄ фут. и толщиною 8 фут. Постройка стен придала наброске волнолома нужную устойчивость. То же самое явление передвигания каменной наброски замечено было и в плимутском брекватере. Хотя здесь верхняя часть сооружения, осушавшаяся при отливе, и была вымощена правильною каменною кладкою, при бурях волны взбрасывали наверх и даже перекидывали на внутреннюю сторону камни подводной части, так что пришлось по всей длине протянуть железную цепь, перед которой во время каждой бури камни эти нагромождаются и затем по успокоении волнения кладутся на место.

И у нас в России неоднократно пробовали строить внешние портовые сооружения только из наброски обыкновенного камня и сначала с таким же малым успехом. Таким образом построенный в 1833-1837 гг. в Ялте и обошедшийся в 200000 руб. мол из рваного камня длиною 45 сажен, шириною наверху в 8 саж., высотою над морем 5 ф. с пятерными откосами к морю, прикрытый сверху булыгами 50-70 пуд., был в 1838 г. совершенно разрушен бурею и на его месте остался лишь каменный риф.

В Либаве для обеспечения южного мола от разрушения пришлось прикрыть откос искусственными камнями весом более 1000 пудов каждый (черт. 8). Разрушения, происходившие в моле из наброски, привели к убеждению, что обыкновенный рваный камень рациональнее употреблять в местах с значительным волнением только для нижней части сооружений (10-15-20 ф. ниже уровня моря), где такой камень держится при естественном откосе, и что затем в полосе волнения такой камень можно употреблять только на внутренние части сооружения, а снаружи необходимо откосы прикрывать каменными глыбами такого веса, чтобы они не сдвигались волнением. Но так как при рвании камня в каменоломнях глыбы такой величины (в 1000 пуд. и более) составляют лишь незначительную долю добываемого материала, то пришли к употреблению искусственных камней или массивов из бетона или бутовой кладки на гидравлическом растворе, которым можно придавать произвольные величины и вес. Сперва для раствора в таких массивах употребляли смесь жирной извести с пуццоланом, весьма дешевым на берегах Средиземного моря, а впоследствии, с развитием фабрикации портландского цемента, стали употреблять для массивов преимущественно портландский цемент. Первое употребление больших искусственных камней, или бетонных массивов, для портовых работ приписывается еще римлянам. В наше время эта система постройки была применена впервые французскими инженерами в Алжире в сороковых годах настоящего столетия (инженер Пуарель), а впоследствии в Марсели. В Марсели нижнюю часть молов и внутреннее их ядро делали из рваного камня, а наружные откосы покрывали искусственными бетонными глыбами, или массивами. В Алжире же образовывали всю массу молов из одних только огромных бетонных массивов, бросая их с плотов в море и предоставляя им укладываться как случится, причем, естественно, в массе мола оставались большие пустоты и тратилось бесполезно много ценного материала. В пятидесятых годах в Англии остановились на мысли, что всего лучше строить молы и волноломы в виде правильной каменной стены с вертикальными или почти вертикальными откосами, начав эту правильную кладку больших каменных массивов с возможно большей глубины и предварительно выровняв под нее морское дно наброскою мелкого камня.

Первые опыты постройки таких сооружений были сделаны на нормандском острове Альдернее и затем в Дувре. Дуврский мол длиной 257 саж., построенный в 1848-66 гг., почти с отвесными гранями с самого дна, при средней глубине моря в 42 фута справедливо считается основным типом внешнего портового сооружении с вертикальными стенками. Он построен при помощи воздушного колокола и только под конец его постройки стали пользоваться усовершенствованным водолазным прибором скафандром (см. Водолазное дело). Он обошелся поэтому очень дорого, а именно около 2120 фун. стерл. или 21200 рублей за погонную сажень.

Теперь общераспространенный тип каменных молов в морях с приливами следующий: часть сооружения, лежащую ниже полосы волнения, делают из наброски с крутыми откосами, верхнюю часть в полосе волнения -- из правильной бутовой кладки с отвесными гранями, причем она производится во время отлива обыкновенным способом. Таковы в Англии молы альдернейский, портландский и голигедский. При этом и стоимость выходит гораздо меньше. Таким образом стоимость погонной саж. альдернейского мола обошлась в 4886 металлических руб., портландского -- в 350 руб. и голигедского -- в 4125 руб. В морях же, где прилив ничтожен или вовсе не существует, верхняя часть молов, лежащая в полосе волнения, возводится из искусственных бетонных массивов, укладываемых с особых подмостей или плавучим краном, или же краном, ходящим по молу, называемым "титаном" (см. это слово). Таковы профили молов в Индии, в Мадрасе, Куррачи, Коломбо, в Европе в Эймёйдене (устье Амстердамского канала), послужившем образчиком нашему Потийскому порту, у нас же в России -- в Одессе , Новороссийске , Ялте, Поти и Либаве . На берегах Балтийского моря возник гораздо раньше, чем описанные молы в Англии и Франции, другой тип внешних портовых сооружений с вертикальными стенками, вызванный здесь как климатическими условиями (замерзанием моря), так и дешевизною дерева -- условие, которое не существует в Англии и Франции; это тип ряжевой. Летом на берегу, а зимою на льду рубятся ряжи, или бревенчатые ящики, шириною примерно 3 сажени, с дном из пластин примерно между 2-м и 3-м венцами снизу (для более полного прилегания к мягкому дну); ящики эти по приведении на место нагружаются булыжным камнем и таким образом погружаются на дно, образуя деревянный остов с отвесными стенами, наполненный камнем; на нем возводится ряжевая же или каменная стенка, и мол (или набережная) готов. Ряжи, наполненные камнем, заменяют огромные бетонные массивы, и если прочно сделаны, то хорошо сопротивляются волнению.

Ряжевой тип морских построек распространен в германских и русских портах Балтийского моря, а также и в озерных портах Северной Америки. Все портовые сооружения Кронштадта и Ревеля, из которых некоторые построены еще при Петре Великом, состоят из ряжей . Ревельские ряжи, установленные на глубине 30 ф., имеют наружные стены наклонные, будучи внизу шире, чем вверху; при таком устройстве они выходят устойчивее, и в них идет меньше камня. Парные молы Виндавы тоже ряжевые . В самое последнее время дамбы и набережные С.-Петербургского морского канала, открытого в 1885 году, построены тоже из ряжей. Наконец, в настоящее время в Ганге строится большой мол ряжевого типа.

Наряду с ряжевыми сооружениями в Балтийском, а также в Черном и Азовском морях встречаются деревянно-каменные молы несколько иного типа. Деревянная оболочка образована из двух сплошных рядов забитых в дно моря свай, и пространство между ними заполнено камнем и землею. Такой конструкции были молы Таганрогского порта, построенные при Петре Великом, и все молы Карантинной и Практической гаваней в Одессе, построенные в начале XIX века голландским гидротехником фан-дер-Флисом и теперь замененные молами из искусственных бетонных камней; старые либавские молы отчасти имеют описанное устройство. В только что отстроенном Мариупольском порте молы возведены наподобие бывш. одесских. Верхняя часть свай затем спиливается, и на каменном ядре молов выводится верхняя надстройка из бутовой кладки . Надо заметить, однако, что насколько рационален тип молов из дерева и камня на Севере, напр., на берегах Балтийского моря, настолько свайные молы, заполненные камнем, нежелательны на берегах Черного моря, где все деревянные части в море в самое короткое время уничтожаются морским червем. В весьма мало соленом, почти пресноводном Азовском море, где морской червь вовсе не существует, этот тип может быть, однако, допущен.

Кроме описанных главнейших типов молов, существуют еще другие. Так, в Голландии устраиваются молы из фашинной кладки наподобие речных дамб. Фашинные тюфяки укладываются иногда под наброску камня . Волноломы и молы делаются также из бетона, укладываемого под водой в мешках или наливаемого в ограждение из щитов. Такие сооружения имеют характер монолитов и пока встречаются только в Англии. Для постройки внешних сооружений в портах иногда применялось и железо. Наконец, волноломы и молы пробовали делать плавучими из дерева и металла, но последние пока не прививаются.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Багров “Речной транспорт “

2. Дегтярев, Селезнев, Фролов “Водные пути”

3. Кадаков, Фадеев “Организация и планирование работы речного транспорта”

Размещено на Allbest.ru