Список использованных источников

Федеральное агентство по рыболовству

ФГБОУ ВО «Калининградский государственный технический университет»

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Контрольная работа по дисциплине

«Транспортные узлы, пути и гидротехнические сооружения»

Выполнил:

Ефимов Н.В.

Шифр:2014УВТз226

Проверил:

Профессор, к.т.н.

Мейлер Л.Е.

Калининград

2017

Оглавление

Построение роз повторяемости ветров по направлениям и градациям скоростей. 3

Расчет элементов порта. 14

Список использованных источников. 19

Построение роз повторяемости ветров по направлениям и градациям скоростей.

Ветровой режим участка побережья предполагаемого строительства порта является одним из важнейших факторов естественных условий, влияющих на трассирование водных подходов, компоновку оградительных сооружений, принципы районирования перегрузочных комплексов, размещение порта относительно города.

Данные по ветровому режиму приняты по «Лоции Балтийского моря» для порта Рига.

Ветер характеризуется силой, направлением, продолжительностью и повторяемостью. По данным наблюдений вычисляется повторяемость по 8-ми румбам и градациям скоростей за интересующий период (месяц, год, сезон).

Порт Рига. Место наблюдений: 56⁰58’N, 24⁰04’E. Высота над уровнем моря 9м. Период наблюдений 1881-1985г.

Таблица 1 – Повторяемость ветров по направлениям

		Месяцы												Средняя за год
Повторяемость ветра, %	направление ветра	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Средняя за год
	N	6	13	14	20	24	25	18	17	11	7	5	6	14
	NE	6	7	7	9	13	8	7	8	7	6	7	8	8
	E	9	10	5	8	11	6	5	7	5	6	6	8	7
	SE	25	19	21	14	14	9	11	12	14	16	19	20	16
	S	28	20	20	15	10	12	15	17	22	27	31	29	20
	SW	13	12	13	12	8	12	14	14	19	19	16	15	14
	W	9	10	10	10	7	12	13	13	13	12	10	10	11
	NW	5	9	10	12	13	16	17	12	9	7	6	4	10
	штиль	7	10	10	10	11	11	13	15	15	10	6	6	10

Построение розы ветров ведут в предположении, что наблюдатель находится в центре розы и ветер соответствующего направлению (румба) дует в сторону наблюдателя.

Розу ветров строим по 8-ми направлениям (румбам). Для построений примем масштаб 0,5 см- 2%. Для построения сезонной розы ветров используются средние значения повторяемости за три месяца соответствующего периода года, согласно данным таблицы 1.

Розы всех видов строят следующим образом: проводят через точку линии всех учитываемых румбов и по ним откладывают отрезки в принятом масштабе, выражающие повторяемость ветра заданного направления (согласно данным таблицы 1); штиль изображают в виде круга, проведенного из центра розы, диаметром, равным повторяемости в принятом масштабе; сумма отрезков по всем направлениям должна при этом составить 100%.

Господствующим ветром называют ветер с наибольшей повторяемостью за данный период.

Роза повторяемости ветров за I месяц изображена на рисунке 1. Господствующий ветер- S.

Роза повторяемости ветров за сезон (III-V месяцы) изображена на рисунке 2. Господствующий ветер- N.

Роза повторяемости ветров за сезон (VI - VIII месяцы) изображена на рисунке 3. Господствующий ветер- N.

Роза повторяемости ветров за сезон (IX - XI месяцы) изображена на рисунке 4. Господствующий ветер- S и SW.

Роза повторяемости ветров за сезон (XII - II месяцы) изображена на рисунке 5. Господствующий ветер- S.

Роза повторяемости ветров за год изображена на рисунке 6. Господствующий ветер- S.

Роза градации силы ветра изображена на рисунке 7. Средняя скорость ветра за год составляет 3,7 м/с. Наибольшая сила ветра приходится на период с ноября по январь – от 4,0 м/с до 4,4 м/с.

Вывод: исходя из метеорологических данных и годовой розы ветров, основную часть года господствующий ветер S. Среднегодовая скорость ветра 3,7 м/с. В среднем 7 дней в году скорость ветра ≥17 м/с. Ветер чаще дует со стороны материка под углом примерно 45⁰к оси входа в порт, что удовлетворяет условие по проектированию входа в порт (рисунок 8). Для защиты входа в порт от наносов рекомендуются оградительные сооружения. Господствующее направление ветра должно так же учитываться при взаимном расположении причалов с разными грузами. Например, причалы с пылящими навалочно-насыпными грузами, такими как уголь, должны находиться севернее.

Рисунок 1 – Роза повторяемости ветров за I месяц.

Рисунок 2 – Роза повторяемости ветров за III-V месяцы.

Рисунок 3 – Роза повторяемости ветров за VI -VIII месяцы.

Рисунок 4 – Роза повторяемости ветров за

IX – XI месяцы.

Рисунок 5 – Роза повторяемости ветров за XII – II месяцы.

Рисунок 6 – Роза повторяемости ветров за год.

Рисунок 7 – Роза градации силы ветра за год.

Рисунок 8 – Порт Рига.

Расчет элементов порта.

Исходные данные: т/х «Академик Туполев»

L_н= 119,0 м – длина судна наибольшая;

В_с = 19,4 м – ширина судна;

d_лгм= 5,76 м – осадка по летнюю грузовую марку;

М= 8,546 т – полное водоизмещение;

V_t= 0,6 м/с – скорость течения (приложение 7 [1]);

δ= 82⁰ – угол направления течения (приложение 7 [1]).

Входы в порт.

Под входом в порт понимается совокупность технических элементов, обеспечивающих единовременный вход (или выход) одного судна: входных ворот, примыкающего к ним участка подходного канала и входного рейда, то есть элементов, влияющих на безопасность и продолжительность ввода и вывода судов. Входные ворота представляют собой расстояние в свету между головами оградительных сооружений. За навигационную ширину входа принимается ширина по нормали к оси входа в порт на навигационной глубине.

Навигационная ширина входа В_х определяется для судна порожнем по формуле (1).

B_х= В_с(В_о·К_vw·К_ɑ·К_vd+1), м (1)

где В_с- ширина заданного (расчетного) судна, м;

В_о- относительная ширина маневровой полосы, определяемая по приложению 28 [1] в зависимости от скорости течения V_t и угла направления течения δ;

К_vw- коэффициент критерия управляемости, который определяется в зависимости от скорости прохождения судном ворот порта V_c (выбирается по таблице 2).

К_ɑ, К_vd – безразмерные коэффициенты, принимаемые по приложению 29 [1]

Таблица 2 – Коэффициент критерия управляемости

V_c, уз	4	6	8
К_vw	1,05	1,03	1,01

Из исходных данных: В_с=19,4 м;

В приложении 28 [1] по V_t·sinδ=0,6·sin82⁰=0,59 находим В₀=3,73 м.

Из таблицы 2 для скорости V_c=6 уз получаем K_vw= 1,03.

Коэффициент К_ɑопределим в зависимости от отношения А=А_q/A_e

А_q – площадь парусности надстройки и надводного борта

А_е – площадь парусности подводного борта судна.

Рисунок 8 – Схематическое изображение судна типа «Академик Туполев» для приближенного определения площадей парусности.

Определим эти величины приближенно по боковой проекции на схеме с учетом масштаба расчетного судна типа «Академик Туполев» А_е=1419 м², А_q=3983 м². Найдем А=3983 м² /1419 м²=2,8. По данному значению А в приложении 29 [1] находим К_ɑ=1,35.

Зная водоизмещение М=8,546 т, по приложению 30 [1] получаем К_vd= 1,37.

По формуле (1) находим навигационную ширину входа:

В_х= 19,4 (3,73·1,03·1,35·1,37+1)= 157 м.

Ширина входа должна быть не менее длины расчетного судна В_х>L_c: 157 м>119 м.

Определение глубин портовых акваторий.

Отсчетный уровень для портовых акваторий в приливных и неприливных морях назначается на основе многолетнего графика обеспеченности ежедневных уровней воды за навигационный период. Для морских портов обеспеченность отсчетного уровня принимают в пределах 98-99,5%. При выполнении задания примем: обеспеченность отсчетного уровня – 98%; положение отсчетного уровня относительно нуля высотной системы минус 0,45 м.

За нуль высотной системы принимается нуль Кронштадтского футштока.

При составлении проекта портовой акватории определяют навигационную глубину H_н и проектную глубину Н_пр.

Навигационная глубина необходима для безопасного передвижения расчетного судна с заданной скоростью при самых неблагоприятных расчетных условиях. Она находится по формуле (2).

Н_н=d+δd+z₁+z₂+z₃+z₀,м (2)

где d- осадка расчетного судна, м;

z₁- минимальный навигационный запас, определяемый по приложению 20 [1], м;

z₂- волновой запас (на погружение оконечности судна при волнении), определяемый по приложению 21 [1], м;

z₃- скоростной запас (на изменение посадки судна на ходу), принимаемый равным 0,30 м при скорости судна V_c= 4-6 уз;

z₀- запас на крен судна вследствие неправильной его загрузки, перемещения груза, а также при циркуляции судна. Зависит от типа судна и его ширины. Принимается по приложению 19 [1].

В качестве расчетного принимается судно, имеющее наибольшую осадку по основную летнюю грузовую марку «Л», d=5,76 м.

δd – поправка на изменение плотности (солености) воды, определяется по приложению 18 [1].

Так как заданный грунт дна – наносной грунт, то навигационный запас глубины будет равен z₁= 0,05d= 0,05·5,76= 0,29 м.

По длине судна L_c= 119 м и по высоте волны h_в=3,5 м получаем волновой запас z₂= 0,87 м.

Скорость вхождения в портовую акваторию приняли V_c=6 уз, значит скоростной запас z₃= 0,30 м.

Так как т/х «Академик Туполев» по типу является сухогрузом, то запас глубины на крен судна (в долях ширины судна В) будет: z₀= 0,026·В = 0,026·19,4 м = 0,50 м.

Примем плотность воды в акватории порта ρ=1,005 кг/м³, значит поправка на плотность (соленость) воды δd= 0,016d= 0,016·5,76 м = 0,09 м.

По формуле (2) получим значение навигационной глубины:

Н_н=5,76м+0,09м+0,29м+0,81м+0,30м+0,50м= 7,75 м.

Проектная глубина рассчитывается по формуле (3):

Н_пр=Н_н+z₄, м (3)

где z₄- запас на заносимость акватории. Принимается равным 0,4≤z₄≤1,0 м. Примем его средним значением z₄= 0,7 м.

Получим значение проектной глубины: Н_пр=7,75м+0,7м= 8,45 м.

Для получения отметок проектного дна акватории необходимо от отметки отсчетного уровня, принятого для определения глубин, отнять величину расчетной проектной глубины:

▼_дна= ▼_{отсчетного уровня}- Н_пр , м (4)

Получим: ▼_дна= -0,45м - 8,45м= -8,9м.

Расчетное значение проектной глубины у причала устанавливается как сумма осадки расчетного судна и запаса глубин. При этом волновой и скоростной запасы глубин принимаются равными нулю z₂=z₃=0.

H_прич=d+δd+z₁+z₀+z₄ (5)

По формуле (5) получим расчетное значение проектной глубины у причала: Н_прич=5,76м+0,09м+0,29м+0,5м+0,7м= 7,34 м.

На основании расчетного значения проектной глубины у причала из сетки унифицированных значений глубин по приложению 22 [1] выберем глубину для данного причала с округлением в большую сторону. Исходя из вышесказанного унифицированное значение глубины у причала Н_униф= 9,75 м. Данную глубину будем считать принятой проектной глубиной у причала.

Для получения отметки проектного дна у причала необходимо от отметки отсчетного уровня отнять величину проектной глубины. Проектная отметка дна у причала (относительно нуля высотной системы или нуля глубин бассейна) определяется по формуле (6).

Отм.дна=▼_{отм.отсчетного уровня}-Н_прич (6)

По формуле (6) получим значение проектной отметки дна у причала :

Отм.дна=-0,45м - 9,75м = -10,2 м.

Расчетные данные проектных глубин и проектных меток у причалов, для наглядности, приведем в таблице 3.

Таблица 3 – Таблица определения проектных глубин и отметок дна у причалов.

Размерения расчетного судна, м				Запасы глубин, м		Навигационная глубина Н_н, м	Запас глубины z₄, м	Расчетная проектная глубина Н_пр, м	Принятая проектная глубина у причала Н_прич, м
L	B	d	δd	z₁	z₂	Навигационная глубина Н_н, м	Запас глубины z₄, м	Расчетная проектная глубина Н_пр, м	Принятая проектная глубина у причала Н_прич, м
119,0	19,4	5,76	0,09	0,48	0,19	7,75	0,7	8,45	9,75

Список использованных источников

1. Мейлер Л.Е. План порта и расчет причального сооружения: Методические указания по выполнению курсовой работы. – Калининград: БГАРФ, 1999. – 80 с.

2. Мейлер Л.Е., Сардаров В.М. Транспортные узлы и пути: Программа, методические указания и контрольные работы. – Калининград: БГАРФ, 2001. – 40 с.

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 236; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!