Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 167

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Опыт показывает, что с увеличением заносимости коэффици­ ент неравномерности уменьшается, так как по мере накопления наносов глубины по ширине судоходной прорези выравниваются.

Величина требуемого запаса на заносимость

У __ ЛсрЛ"нер Л"год

где Кч = —коэффициент частоты ремонтного дноуглубления,

выражаемый отношением числа дноуглублений к числу лет.

Например, при дноуглублении один раз в 3 года К ч= -^-,апри

2

дноуглублении два раза в год К ч = — = 2.

Теоретически для обеспечения стопроцентной гарантии поддер­ жания заданных габаритов при подсчете величины слоя запаса на заносимость в формулу следует подставлять величину коэффи­ циента неравномерности годовых наносов, соответствующую от-

 

wшах

 

у,

 

 

 

ношению

W

.

Если эту величину принять меньше,

то соответ­

ственно более низким будет уровень гарантии.

 

 

При определении слоя

запаса Z 4 и частоты производства ре­

монтного

дноуглубления

необходимо учитывать

характеристику

технических средств, которые предназначаются

для

выполнения

на данном объекте дноуглубительных работ, либо выбирать техни­ ческие средства с учетом величины Z 4. Одновременно удаляемый слой грунта не должен быть меньше чистоты выработки, которая

может быть обеспечена дноуглубительным снарядом.

Согласно

действующим нормам допуски на переборы глубин

 

составляют

дляммногочерпаковых,

снарядов

в

зависимости

от

технической

производительности 0,2—0,3

м,

для

папильонажных

землесосов

0,4

для самоотвозных землесосов,

в зависимости

от

размера,

0,5 — 0,9

м.

Кроме того, следует учитывать,

что недостаточная

 

толщина слоя влечет за собой резкое снижение производительно­ сти дноуглубительного снаряда; соответственно повышается стои­ мость работ.

Большая неравномерность слоя по ширине прорези усугубля­ ет это положение. Качество ремонтного дноуглубления существен­ но зависит от применяемых средств ориентации дноуглубительно­ го снаряда на прорези. Согласно действующим правилам пере­ бор по ширине рабочей прорези в каждую сторону не должен превышать 2 м. Однако, как показывают расчеты, эти нормы мо­ гут обеспечиваться обычными визуальными средствами обстанов­

ки лишь

в самых благоприятных

условиях — на объектах,

нахо­

дящихся

в непосредственной близости от береговых знаков.

 

Если

расстояние от земснаряда до переднего

створного зна­

ка равно 4000

м

и между створными знаками

800

м,

то точность

определения положения снаряда

и, в частности,

выхода

его на

бровку при нормальных условиях

видимости

составляет

± 7

м.

 

10— 5148

289


При определении но забивным и плавучим бровочным створам погрешность будет еще больше из-за неточности местоположения створных знаков. Точность определения + 2 м можно получить лишь при расстоянии до опорных пунктов не более 2 км. Оценка точности определения места по двум углам в пределах открытой части Ленинградского морского канала при пользовании берего­ выми ориентирами южного берега Невской губы п Кронштадта показала, что при средней квадратической ошибке измерения углов секстанами ± 2 ' ошибка места на канале при наиболее вы­ годных комбинациях положения трех ориентиров и без учета не­ точности графических построений и других обстоятельств состав­ ляет не менее 5 м.

Характерен пример разработки планового обоснования Ж да­ новского канала, которым было предусмотрено строительство трех

новых опорных пунктов.

По существующим береговым

опорным

пунктам расчетная

квадратическая

ошибка при определении ме­

ста на концевом участке канала (18

км)

составляет

17

м.

Фак­

тически для обеспечения

ширины канала 100

м

земснаряды соз­

дают ширину до 140

м.

Объем излишне удаляемого грунта дости­

гает 300 тыс. ж3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При определении места методом обратной засечки с исполь­

зованием новых опорных пунктов расчетом получен

следующий

рост средних квадратических ошибок по длине канала:

 

 

От 1 до 6 к

м

 

...............................................1,6—3,2

 

м

 

 

 

 

» 6

»

10

»

 

...............................................3,2—5,3

»

 

 

 

 

» 10

»

18

 

»

 

...............................................5,3—9,9

»

 

 

 

 

Следовательно, системы визуальных ориентиров не могут обес­ печить достаточно высокую точность определения местоположения дноуглубительного снаряда во время работы на каналах значи­ тельной протяженности. Необходимость в связи с этим извлечения больших дополнительных объемов грунта существенно удорожает стоимость ремонтного дноуглубления.

Кардинальное решение этого важного вопроса достигается путем применения современных радионавигационных систем. Не­ которые из них уже получили широкое применение, другие нахо­

дятся

еще в. стадии опытной проверки. В Японии применяется

система «Авто-Фикс», в Англии «Хай-Фикс A/L»

и «Си-Фикс». В

С С С Р

так же созданы радионавигационные

системы. Боль­

шинство систем вполне удовлетворяет требованиям точности работ при ремонтном дноуглублении и имеет достаточную дальность дей­ ствия. Эти системы могут быть использованы для целей автомати­ зации работы земснарядов, а также при выполнении промеров глу­ бин и для проводки транспортных судов.

В качестве примера ниже приводится краткое описание радио­ навигационной системы «Хай-Фикс» английской фирмы «Декка», которая работает по принципу так называемого «фазового зонда» (рис. 163). В ее состав входит один комплект ведущей станции,

290


два

комплекта

 

ведомых

 

 

 

 

 

станций

и

два

 

комплекта

 

 

 

 

 

судовой

 

приемоиндикатор­

 

 

 

 

 

ной аппаратуры. Передаю­

 

 

 

 

 

щие

станции располагают­

 

 

 

 

 

ся

на

берегу

по

концам

 

 

 

 

 

двух

баз,

размещенных fy-p

 

 

 

под

 

 

А

 

углом

друг

в'

 

 

 

некоторым

 

 

 

 

 

к другу,

причем

ведущая

 

;

 

 

 

станция

 

находится

 

в точ-

 

 

 

 

 

ке

пересечения

 

баз

(это

 

 

 

 

 

позволяет

обойтись

 

тремя

 

 

 

 

 

передающими

станциями

 

 

2

 

3

вместо

..четырехг

).

В

 

состав

Рис

 

 

 

163 Схема действия радионавигацион-

ведущеи

 

станции,

 

кроме

F

ной систдемы

4<<Хай-Фик»:

— линии

С о б с т в е н н о

 

П е р е д а т ч и к а

у — нулевые изофазы;

 

— дорожка;

ВХОДЯТ

устройства,

форми-

 

положения;

 

изофазы

 

рующие рабочий сигнал, а также сигналы, запускающие ведомые станции. Ведомые станции

имеют приемники, принимающие запускающие сигналы ведущей станции, устройства, формирующие рабочий сигнал и осущест­ вляющие его передачу.

Все три станции снабжены датчиками времени, обеспечиваю­

щими требуемые соотношения

фаз сигналов, излучаемых станци­

ями, и синхронизацию работы

последних. В состав судовых ком­

плектов, кроме приемников и

преобразователей, входят фазоин­

дикаторы и путепрокладчики. Ведущая станция в определенной последовательности запускает ведомые станции и сама излучает рабочий сигнал. На судовой станции происходит прием этих сиг­ налов по трем (по числу передающих станций) каналам прием­ ной аппаратуры и сравнение фаз этих сигналов на фазоиндикато­ рах. Разность фаз, наблюдаемая в любой точке зоны действия ра­ диопередатчиков, зависит от разности расстояний до береговых

станций.

Действительно, пусть фаза колебания ф = со^

Время

t = -y-,

тогда

ср = — г =

Кт= ,

 

 

 

м

2яг

 

 

 

с

X

где ср — фаза колебания; со — угловая частота; t — время;

г— расстояние до береговой станции;

с— скорость распространения радиоволн;

к— длина волны.

Таким образом, фаза колебания прямо пропорциональна рас­ стоянию. Соответственно, разность фаз

2лг 1

2г.Г2 = Г ( г - Г Д

11 ■ ?2 =

 

10* 291


Каждой точке пространства соответствует для каждой пары станций определенная разность фаз, неизменная во времени; по­ скольку эта разность при постоянной X зависит лишь от разности расстояний от двух береговых станций до данной точки, причем существуют линии, на которых разность фаз постоянна (изофазы). Известно, что геометрическим местом точек, разность расстояний (а значит, и разность фаз) от которых до двух данных точек есть величина постоянная, является гипербола. Гипербола, проходящая через середину базы, вырождается в прямую, перпендикулярную ей. Такое же семейство гипербол создает и вторая пара станций (ведущая станция входит в обе пары).

Таким образом, РНС создает в пространстве фазовое поле, представляющее собой сетку гипербол (изофаз) — «фазовый зонд». Для удобства эта сетка наносится на обычную, в меркатор-

ской проекции, карту, причем гиперболы каждого

семейства —

своим цветом. Определение места сводится

к следующему: опре­

делив разность фаз колебаний станций

А

и

В,

получим

1 линию

положения (гиперболу); сравнив

фазы колебаний

станций

А

и

С,

получим II линию положения. Место судна — в точке их пересе­

чения. На практике каждый из двух

фазоиндикаторов

судового

комплекта выдает непосредственно

номер

изофазы по карте. Бо­

лее того, сигналы с фазоиндикаторов

подаются на

путепроклад­

чик, и он автоматически ведет прокладку.

 

 

 

 

 

 

 

Определение места судна таким способом неоднозначно — су­ ществует целый ряд гипербол с одной и той же разностью фаз. В самом деле, при отходе от нормали к базе (нулевая изофаза) в сторону разность фаз начнет меняться и в конце концов достигнет 2я, что эквивалентно 0, т. е. снова попадем на нулевую изофазу; далее цикл повторяется через каждые 2я. Участки, ограниченные соседними нулевыми изофазами, называются дорожками.

 

Внутри каждой дорожки место

с помощью

системы

«Хай-

Фикс» можно определить очень точно, однако устройств,

позво­

ляющих определить номер дорожки,

в этой РН С

не предусмотре­

но,

поскольку она рассчитана на непрерывную работу

(проводка

по

каналу, дноуглубительные работы и т. п.). Поэтому

при ис­

пользовании системы «Хай-Фикс» в случаях, когда хоть одна из береговых станций прекращала работу или выключалась судовая установка, а судно в это время двигалось, происходит потеря ме­

ста. Чтобы вновь воспользоваться РН С,

необходимо

определить

свое место путем привязки к вехе,

координаты которой известны

и выставить полученные координаты на путепрокладчике.

 

Привязка необходима и при начале работы

с использованием

РНС.

 

сравнение степени

точности

Проведенное Ростовским Ц П КБ

работы самоотвозного землесоса при ориентации по плавучей

об­

становке и с

использованием системы «Си-Фикс»

показало,

что

при ориентации по радио-навигационной

системе

обеспечивается

уменьшение

объема грунта, извлекаемого

из

слоя

допусти­


мого перебора по глубине на 36%, а по ширине — примерно в 3 раза.

Борьба с загрязнением поверхности акваторий. В настоящее время подавляющее количество морских судов имеют силовые установки, работающие на нефтяном топливе. С каждым годом возрастают морские перевозки нефти и нефтепродуктов. В связи с этим борьба с загрязнением моря нефтью стала проблемой меж­ дународного масштаба. Установлено, что в результате такого загрязнения наносится огромный невосполнимый ущерб: уничто­ жаются морские рыбы, животные и планктон, служащий им пи­ щей, гибнут перелетные птицы, портятся морские пляжи — места отдыха и лечения, возникают пожары на акваториях портов, су­ доремонтных предприятий и в море. Сырая нефть, мазут, тяже­ лое дизтопливо, смазочные масла, выкачиваемые с балластом, промывочными льяльными водами, являются главными источни­ ками загрязнения.

Нефть распространяется по поверхности воды в виде одно­ родного слоя (пленки) либо в виде нефте-водяной эмульсии, ста­ билизированной природными эмульгаторами, присутствующими в морской воде. Степень эмульгирования с течением времени увели­ чивается. Интенсивность распространения неэмульгированной нефти приблизительно пропорциональна толщине пленки, но зави­ сит также от физических и химических свойств нефти и от ско­ рости течения. Окончательная толщина нефтяной пленки может изменяться от 1 мк до 1 мм. Таким образом, 1 т нефти может по­ крыть поверхность акватории на площади почти до одной квад­ ратной мили. С точки зрения опасности загрязнения побережья наиболее неблагоприятным является перемещение нефти в виде однородных пятен или эмульсии в результате воздействия ветра, течения и приливов.

Советский Союз официально вошел в состав стран-участниц Конвенции по предотвращению загрязнения моря нефтью. Конвенцией установлены запретные зоны для слива в море нефти и загрязненной нефтью воды. Согласно правилам Конвенции за­ грязненной является вода, в которой содержание нефти или неф­ тепродуктов превышает 100 частей нефти на 1 000 000 частей сме­ си (или 100 мг на 1л). Под термином «нефть» в Конвенции под­ разумеваются стойкие виды нефтепродуктов: сырая нефть, ма­ зут, тяжелое дизельное топливо, смазочные масла.

Запретными для слива нефти и нефте-водяной смеси считаются все морские пространства, простирающиеся на 50 миль от ближай­ шего берега. Кроме того, у ряда участков морского и океанского побережий запретная зона расширяется до полосы шириной

100 миль.

Международная конференция 1962 г. постановила распростра­ нить запрещение слива нефти или нефте-водяной смеси в преде­ лах любой из запретных зон также и на суда, не являющиеся тан­ керами, а все танкеры, когда это целесообразно и возможно, дол­ жны полностью избегать слива в море нефте-водяных смесей и со-

293