Модуль 5: Организация перевозок и управление на водном транспорте

Лабораторная работа №10. Навигационное оборудование внутренних водных путей (ВВП)

 

Цель работы:изучение навигационных знаков, их назначения и условий применения.

 

Период времени, в течение которого осуществляется движение су­дов, называется навигацией.

Длительность физической навигации охватывает период с момента очищения реки ото льда весной до момента появления ледостава осенью.

На местности и водной поверхности границы судового хода (фарва­тера) обозначаются специальными сигнальными знаками. Комплекс бере­говых и плавучих навигационных знаков, указывающих судоводителям положение судового хода, называется навигационным оборудованием вод­ного пути.

Назначение навигационного оборудования состоит в указании на­правления, границ и габаритов судовых ходов. Также они предназначены для ограждения отдельных препятствий и гидротехнических сооружений.

Специальными знаками судоходной обстановки регулируется дви­жение судов, судовых и плотовых составов через судопропускные соору­жения. Действующая классификация навигационных знаков представлена на рис. 10.1.

Береговые знаки устанавливаются на берегах рек, водохранилищ и озер, плавучие - на воде (удерживаются на месте с помощью якорей). Бере­говые знаки надежнее, поэтому в составе навигационного оборудования принято считать их основными, а плавучие - вспомогательными.

 

Рисунок 10.1 – Классификация навигационных знаков

 

Освещаемые сигнальные знаки используются, как правило, на вод­ных путях с интенсивным движением, когда судоходство осуществляется в ночное время или в условиях ограниченной видимости. Они различаются по режиму горения огней (постоянный и мигающий, затмевающийся, про­блесковый, двухпроблесковый, частопроблесковый), взаимному располо­жению и цвету (рис. 10.2). В мигающих сигналах используется чередование вспышек-проблесков и пауз. Длительность вспышки-проблеска -0,5...0,7 с, длительность паузы - в 4-5 раз больше, вспышка пульсирующе­го огня - в 8 -10 раз короче. В качестве основных цветов используются бе­лый, красный, желтый и зеленый. Неосвещаемые сигнальные знаки отли­чаются по форме и цвету.

 

Рисунок 10.2 – Режимы горения сигнальных огней

 

Чтобы навигационные знаки были видны днем, они имеют сигналь­ные щиты или объемные фигуры определенной формы или окраски.

Формы, размеры и окраска сигнальных щитов, цвет и характер сиг­нальных огней едины для всех водных путей стран СНГ и определяются государственным стандартом (ГОСТ 26600-85. Знаки и огни навигацион­ных внутренних водных путей. Общие технические условия.)

Насыщенность пути навигационными знаками зависит от интенсив­ности перевозок по нему.

На ВВП, относящихся к I—III группам, как правило, применяются светящиеся навигационные знаки. В остальных группах - светоотражаю­щие или неосвещаемые.

Плавучие знаки по сравнению с береговыми более точно указывают границы судового хода и местоположение отдельных препятствий. Плаву­чий знак состоит из над- и подводной частей в виде плавучего основания, которое удерживается на месте постановки якорем или якорным грузом. Надводную часть знака принято называть сигнальной фигурой знака и ха­рактеризовать ее видимым силуэтом, формой и краской. На внутренних водных путях применяют три разновидности плавучих знаков: вехи, баке­ныи буи (рис. 10.3)конструкции которых имеют отличия в зависимости от глубины в месте постановки, ветроволнового режима и течения. По характеру ви­димого силуэта сигнальной фигуры различают четыре типа плавучих зна­ков: треугольный, круглый, прямоугольный и линейный.

Вехи (рис. 10.3, в) применяют как дневные плавучие знаки на реках с неосвещаемым навигационным оборудованием. Помимо определения гра­ниц судового хода, они за счет наклона свободного плавающего шеста ве­хи указывают направления течения. Длина подводной части речных вех -1...2 м. Их подводная часть окрашивается в зависимости от кромки судо­вого хода, на которой они стоят. К верхнему концу вехи правой кромки крепится шарообразная или конусная надставка.

Плавучие знаки, сделанные из дерева, принято называть бакенами (рис. 10.3, б),а изготовленные из металла или пластмассы - буями (рис. 10.3, а). Это деление условно и употребляется по традиции. Бакен делается из брусков, которые обшива­ются рейками с небольшими (1,5-2 см) просветами между ними. Свето­сигнальный прибор устанавливают на штырь бакена.

 

Рисунок 10.3 – Плавучие навигационные знаки:

а – буи; б – бакены; в - вехи

 

Бакен - это основной вид плавучих знаков на малых реках. В вер­ховьях рек применяют бакены круглого силуэта, на реках с повышенной интенсивностью движения - прямоугольного. Буи в речных условиях ис­пользуют вместо бакенов на участках с сильным волнением. Они могут быть конической или цилиндрической (для участков с интенсивным дви­жением) формы. Все буи пронумерованы и могут оборудоваться сигналь­ными огнями. На водохранилищах и озерах в большинстве случаев в каче­стве плавучих знаков используют металлические буи. Для фиксации ме­стоположения буя применяется якорная система. Вес якоря варьируется в зависимости от веса буя (320-770 кг) от 120 до 300 кг.

С помощью плавучих знаков обозначаются не только кромки судо­вого хода (кромочные знаки), но и места: крутого поворота (поворотные или поворотно-осевые знаки), где течение не совпадает с направлением судового хода (свальные знаки), разделения судового хода (разделитель­ные знаки), особо опасных препятствий (знаки опасности). Место поворота судового хода обозначается бакенами и буями, которые также имеют оп­ределенную окраску и огни.

У плавучих знаков строго выдерживается принцип - у правого бере­га установлены только красные огни, у левого - белые. На реке они могут быть также зелеными, если есть мигающие посторонние они. При наличии посторонних огней белые и красные сигналы могут быть прерывистыми, пульсирующими.

Знаки опасности представляют собой конусы белого или красного цвета с 3-4 черными вертикальными полосами, которые посередине пере­секаются горизонтальной черной полосой.

Наиболее часто используются береговые навигационные знаки для обозначения оси судового хода (осевые створы) (рис. 10.4).

Береговые знаки представляют собой столбовую опору и щит опре­деленной формы и окраски, которые являются основными отличительны­ми признаками соответствующего навигационного знака. Высота берего­вых знаков и размеры их сигнальных щитов зависят от длины створной линии. На реках при расчетной дальности действия 1,5...2,5 км квадрат­ный щит имеет размеры от 60x60 см до 120x120 см при общей высоте зна­ка-3...8м.

Щиты могут иметь форму квадрата, прямоугольника, трапеции, кру­га. Может использоваться комбинация этих фигур. На рис. 10.5 представле­на схема размещения береговых знаков.

На семафорных мачтах вывешивают два типа фигур - треугольного и прямоугольного силуэта. Первый тип имеет вид конуса, второй - цилинд­ра. Ночью конусу соответствует красный постоянный огонь, цилиндру -зеленый постоянный огонь.

Рисунок 10.4 – Створовые знаки:

а - для светлого фона; б – для темного фона

Рисунок 10.5 – Схема размещения береговых и плавучих знаков

На мачте обязательно вывешиваются две фигуры: например, ввер­ху - цилиндр, внизу - конус. Это означает, что ход открыт для судов, иду­щих сверху. Ночью в данном случае вывешивают два фонаря: верхний - с зеленым постоянным огнем, нижний - с красным постоянным огнем.

На сигнальных мачтах также вывешивают несколько типов фигур, информирующих о глубине и ширине судового хода (табл. 10.1).

Таблица 10.1 - Навигационные знаки на сигнальных мачтах

Обозначение	Форма фигуры	Цвет фигуры	Величина характеризуемого     параметра
Глубина судового хода	Прямоугольная	Черный или белый	100 см
	Большой шар	Красный	20 см
	Малый шар	Черный или белый	5 см
Ширина судового хода	Ромбовидный	Черный или белый	50 м
	Большой шар	Черный или белый	20 м
	Малый шар	Черный или белый	5 м

 

Судоходные пролеты железнодорожных и автодорожных мостов обозначаются следующими навигационными знаками и огнями (рис. 10.6):

- для прохода судов сверху (по течению) днем - ромбовидный щит красного цвета, расположенный на ферме моста посередине пролета, ночью - два красных створовых огня;

- для прохода судов снизу днем – квадратный щит красного цвета, расположенный на середине пролета параллельно нижней кромке фермы, ночью – два красных створовых огня.

Рисунок 10.6 – Схема навигационного обозначения мостов

 

Мостовые опоры судоходных пролетов обозначаются на лицевой части огнями, видимыми со стороны входа судов под мост. При высоте нижней кромки фермы над фактическим уровнем воды до 10 м, они обо­значаются двумя зелеными огнями, при высоте от 10 до 15 м - тремя зеле­ными огнями, при высоте более 15 м - четырьмя зелеными огнями, распо­ложенными вертикально один над другим. Расстояние между огнями долж­но быть не менее 1 м по вертикали. Указанные огни устанавливают на спе­циальных щитах (размером не менее 0,5×0,5 м), служащих указателем габа­ритов моста в дневное время. Щиты окрашивают в белый или зеленый цвет, который должен резко отличаться от фона окраски ферм устоев моста.

Все огни информационных знаков, как правило, имеют желтый цвет.

Лабораторная работа №11. Технические устройства внутренних водных путей (ВВП)

 

Цель работы:изучение устройства гидротехнических сооружений.

Для обеспечения потребных размеров движения, более эффективно­го использования существующих внутренних водных путей, увеличения их пропускной способности, а также для борьбы с вредными воздействиями водной стихии создаются гидротехнические сооружения.

На рис. 11.1 приведена классификация наиболее часто используемых гидротехнических сооружений (ГС).

 

Рисунок 11.1 – Классификация гидротехнических сооружений

 

К водонапорным ГС относятся плотины, обеспечивающие поддержа­ние требуемого уровня воды на ВВП. Водопроводящие сооружения пред­назначены для решения этой же задачи, но за счет подачи воды в заданный пункт.

Большое значение в создании единой сети водных путей сообщения имеют судоходные каналы, которые представляют собой искусственное русло правильной формы, по которому осуществляется движение судов на направлениях, где оно не производилось вообще либо по ним плавали суда недостаточной грузоподъемности. Различаются соединительные, обходные и подходные каналы.

Достаточно часто соединяемые между собой отдельные водные пути в силу местных условий имеют значительные перепады уровня воды, что не позволяет обеспечить нормальный режим движения судов. В этих слу­чаях используются судоходные шлюзы (ШС) или транспортные судо­подъемники (ТС).

Шлюзы (рис. 11.2) представляет собой сооружение, состоя­щее из нескольких камер и предназначенное для преодоления судами пре­град на ВВП за счет последовательного выравнивания уровня воды в каме­рах и подъема или опускания судна с одного уровня на другой.

Рисунок 11.2 – Схема судоходного шлюза

 

Шлюзование рек требует постройки плотин, которые создают подъ­ем (подпор) воды на вышележащих участках. Их высоту и место подбира­ют таким образом, чтобы подпор от нижележащей плотины распростра­нялся до вышележащей, а глубины ниже каждой плотины соответствовали заданным. При этом река разбивается на ряд участков, называемых бьефа­ми (см. рис. 11.2). Суда из одного бьефа в другой переходят при помощи камерного шлюза.

Порядок шлюзования судна из верхнего бьефа в нижний следующий: при обоих закрытых воротах горизонт воды в камере выравнивается с по­мощью водопроводных галерей в один уровень с горизонтом верхнего бьефа, после чего верхние ворота открываются и суда входят в камеру. За­тем закрываются верхние ворота и затворы верхних водопроводных гале­рей, после чего открываются затворы нижних водопроводных галерей. По­сле выравнивания уровня воды в камере с горизонтом воды в нижнем бье­фе открываются нижние ворота и судно выводится из камеры в нижний бьеф.

Оборудование шлюзов состоит из приспособлений для ввода и выво­да судов, их швартовки, а также устройств сигнализации и управления ме­ханизмами.

Для швартовки устраиваются тумбы, рымы (кольца, крюки), распо­лагаемые на стенках камеры в несколько горизонтальных рядов на уровне горизонтов верхнего и нижнего бьефов.

Размеры камеры шлюза определяются размерами и числом одновре­менно шлюзуемых судов. При этом расстояния между судами и стенкой шлюза, а также между судами, одновременно находящимися в камере шлюза, принимаются по длине от 2 до 5 м, а по ширине - от 0,2 до 1 м.

Транспортный судо­подъемникпризван решать аналогичные задачи, но с использованием меха­нических устройств (по принципу лифта).