Файл: Определение отсчетного уровня для установления глубины портовой акватории.docx

Федеральное агентство морского и речного транспорта

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова»

Федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота

имени адмирала С.О. Макарова»
Кафедра Навигационной гидрометеорологии и экологии

Направление бакалавриата 26.03.01 Управление водным транспортом и гидрографическое обеспечение судоходства

КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: Гидрографическое обеспечение деятельности портов и инженерных изысканий
на тему: «Определение отсчетного уровня для установления глубины портовой акватории»

Исполнитель: ________ Дуденко А.И.

Г-422 Проверил: профессор ________ Шматков В.А.

Санкт-Петербург

2023 г

Содержание

---

Введение

В судоходных каналах, где движение судов полностью использует доступную ширину и глубину фарватера, необходимо обеспечить баланс между обслуживанием судов и первостепенностью безопасности навигации. Этот баланс подразумевает полный анализ всех факторов и взаимоотношений между параметрами судов, канала и погодными условиями. В дополнение к выше приведенному, следует также учитывать такие параметры как частота заиления, обслуживание канала, доступность средств навигационного оборудования, лоцманской проводки, факторы окружающей среды и ряд других параметров.

Для обеспечения безопасного движения судов по акватории портов должен соблюдаться ряд требований. Ширина канала должна быть не меньше, чем 10 ширин судна, т.е. в данном случае 310 м. Глубина канала должна быть на 2 – 2,5 м больше осадки судна, для типовых судов строящегося канала – это 12,3-12,8 м. В зависимости от того приливное море или нет будет по-разному определяться и отсчетный уровень. Для морей с приливами необходимы наблюдения не менее, чем за 3 года, проводимые ежечасно. Для неприливных море наблюдения должны быть суточными на протяжении не менее 10 лет.

В данной курсовой работе будет проектироваться подходной канал к новому морскому порту, который будет располагаться на акватории Белого моря Кандалакшского залива губы Кереть. Порт строится для перспективных судов тип – Контейнеровоз «Cool Explorer».

Задачи:

1. 
   Рассчитать глубину подходного канала по российским нормам
   
2. 
   Рассчитать ширину подходного канала по российским нормам
   
3. 
   Обработать многолетний ряд наблюдений за уровнем моря в данной акватории
   
4. 
   Обработать короткий ряд наблюдений за уровнем моря и найти пункт-аналог в данной акватории
   

Цели:

1. 
   Определить ширину и глубину подходного канала
   
2. 
   Определить отсчетный уровень для установление глубины портовой акватории
   

---

1.Определение глубины и ширины морского канала

1. Характеристики перспективного судна

Расчет глубины и ширины канала ведется для перспективных судов типа контейнеровоз “Cool Explorer”. Проектируемый канал будет находиться в Кандалакшском заливе Белого моря губа Кереть (рис.1.).



Рис.1. Белое море Кандалакшский залив губа Кереть



Рис.2. Контейнеровоз «Cool Explorer»

Характеристики перспективного судна		Табл. 1
Тип судна	Контейнеровоз «Cool Explorer»
Длина	189,9 м
Ширина	31 м
Высота бота	15,5 м
Осадка	11,3 м
Можность	18760 кВт

Тип канала: внешний канал неполного профиля c двухсторонним движением.

2. Расчёт глубины морского канала

   1. Глубина морского канала

Подходной канал - это искусственный водный путь в морской порт и обеспечивающий его безопасное посещение судами. Для любого морского канала определятся ряд своих навигационных и проектных параметров.

Глубины морских каналов, фарватеров и зон маневрирования в проектной документации следует устанавливать на расчетный период и на перспективу. Эти глубины должны обеспечивать на весь навигационный период безопасную стоянку и передвижение расчетных и перспективных судов, которые в соответствующие периоды могут быть приняты и обработаны портом.

На глубину канала влияют такие факторы, как изначальные характеристики глубин акватории, грунт, волнение, изменение гидрологии портовой акватории по ходу канала, ветер, а также характеристики судов.

---

В данном случае, осадка судна 10,3 м. Естественная глубина акватории от 3 до 12 м, у берегов мельче. Грунты илисты, волнения небольшие, в среднем не превышающие 3 метра, а приливы 2.

Расчет будет проводиться по нормам СП 444.1326.000.19.

2. Расчёт глубина канала по СП 444.1326.000.19 “Нормы проектирования морских каналов”

Т_с – Максимальная осадка расчетного судна, м

∆Т - поправка на изменение осадки расчетного судна при плотности воды в проектируемом районе, м

Z₁ - минимальный навигационный запас, учитывающий естественные неровности грунта, погрешности измерения глубины фарватера, возможные ошибки расчета осадки судна, м;

Z₂ - запас от волновых воздействий (на погружение оконечности судна при волнении), м;

Z₃- скоростной запас на изменение осадки судна на ходу на тихой воде по сравнению с осадкой без хода, то есть на динамическую просадку, м;

Z₀ - запас на крен судна, возникающий от воздействия расчетного ветра и гидродинамических сил на повороте, м.

1. 
   Поправка на изменение осадки
   

Допустим канал проектируется в акватории Белого моря, соленость = 26%о, плотность =1020кг\м3,

Тогда ∆Т=0.004Тс (рис.3.)



Рис.3. Зависимость поправки изменения осадки от плотности и солености воды

∆Т=0.04 м

2. 
   Минимальный навигационный запас
   

Принимается по таблице в зависимости от грунта (рис.4).

---

Рис.4. Минимальный навигационный запас

Z₁ = 0.3м

3. 
   Запас от волновых воздействий
   

Отношение запаса от волновых воздействий к высоте волны   для одиночного и двухстороннего движения судов следует определять по номограмме (рис.5.), в зависимости от длины расчетного судна , числа Фруда по длине судна   и высоты волн.  3% обеспеченности в системе волн наиболее опасного направления в районе проектирования при действии расчетного ветра.

FrL = 3.09/(9.8*189.9)-2 = 0.07≈1

Z₂/h_В = 0.22



Рис.5. Номограмма  для определения отношения запаса от волновых воздействий к высоте волны, при различных углах волнения  и числах Фруда 

Z₂ = 0,44 м

4. 
   Скоростной запас
   

Номограмма (рис.6.) служит для определения скоростного запаса  при движении судна на мелководье. Значения суммарного запаса глубины   и запаса  определяются методом последовательных приближений. Значение третьего слагаемого , входящего в  , сначала принимается равным 0,35 м и из номограммы на рисунке 8.2 выбирается . Найденное значение  подставляется в сумму   вместо значения 0,35 м, и вычисления повторяются. Как правило, действия ограничиваются двумя первыми подстановками.



Рис.6. Номограмма определения скорости запаса

Z₃ = 0.19 м

5. 
   Запас на крен судна  
   

Определяется по формуле:

---