RU2139386C1 - Approach channel - Google Patents

Approach channel Download PDF

Info

Publication number
RU2139386C1
RU2139386C1 RU97113274A RU97113274A RU2139386C1 RU 2139386 C1 RU2139386 C1 RU 2139386C1 RU 97113274 A RU97113274 A RU 97113274A RU 97113274 A RU97113274 A RU 97113274A RU 2139386 C1 RU2139386 C1 RU 2139386C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
along
ice
length
width
Prior art date
Application number
RU97113274A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97113274A (en
Inventor
А.В. Силин
Л.Ф. Златоверховников
А.В. Крамаренко
М.А. Колосов
А.В. Егоров
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксна"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксна" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксна"
Priority to RU97113274A priority Critical patent/RU2139386C1/en
Publication of RU97113274A publication Critical patent/RU97113274A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2139386C1 publication Critical patent/RU2139386C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Revetment (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: this invention can be used in construction of new approach channels and in reconstruction of existing approach channels for sea and river ports, fleet bases, ship-building and ship-repair works, also in construction of connecting channels, navigation passes operated mainly in conditions of freezing water areas. In case, when length l of channel is not over 30 values of its least width b over bottom, channel over its entire length l is made of variable width across bottom. In beginning from heads of barrier jetties located on isobath allowing for passing of standard port icebreaker with possibility of braking ice around head of each barrier jetty, channel has minimal width b across bottom. Then, it gradually widens in one or both sides from channel axis up to maximal values bp which are equal respectively to 1.5-5.0 or to 3-10 values of minimal width b across bottom at end of channel at isobath where natural depth in water basin is equal to design depth d of channel. In case, when length of channel exceeds 30 values of minimal width b across bottom, length lp of widening part of channel having maximal width bp across bottom at end of channel on isobath where natural depth of water in water basin is equal to design depth d of channel, is equal to not more than 30 values of minimal width b of channel across bottom. In remaining part of channel depth, constant minimal width b across bottom is retained. Behind one or both upper edges of channel at windward side or at current side, channel is provided with through-flow counter-ice barriers in the form of row of separate supports which are arranged on lines parallel to upper edges of channel. Channel is also provided with facility for heating up water in channel and adjacent zones of water basin in winter period. Aforesaid arrangement of approach channel ensures its higher capacity including those channels which operate in icy conditions with lower emergency occurrence. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, преимущественно к подходным каналам морских и речных портов, баз флота, судостроительных и судоремонтных заводов, а также к соединительным каналам и судопропускным сооружениям, эксплуатируемым, в основном, в условиях замерзающих акваторий при наличии вдольбереговых течений и преобладающих ветров поперечных направлений по отношению к оси каналов. The invention relates to the field of hydraulic engineering, mainly to the approach channels of sea and river ports, fleet bases, shipbuilding and ship repair yards, as well as to connecting channels and ship passage facilities, operated mainly in the conditions of freezing waters in the presence of coastal currents and prevailing cross winds directions with respect to the axis of the channels.

Как известно, все современные подходные каналы неполного профиля морских и речных портов, а также соединительных каналов, имеют постоянную ширину по дну, которая зависит от того, предназначены ли каналы для одностороннего или двухстороннего движения расчетных судов. При этом уширения каналов, обеспечивающие безопасность движения по ним указанных судов, выполняются только в местах сопряжения колен (см. [1], с. 19-26, рис. 6), а на каналах, предназначенных для одностороннего движения расчетных судов, - в специально выделенных местах, где производится обгон расчетных судов или осуществляется их отстой при расхождении со встречными расчетными судами. As you know, all modern approach channels of an incomplete profile of sea and river ports, as well as connecting channels, have a constant width along the bottom, which depends on whether the channels are designed for one-way or two-way traffic of settlement vessels. At the same time, channel broadening, ensuring the safety of movement of the indicated vessels along them, is performed only at the knee interface (see [1], pp. 19-26, Fig. 6), and on channels designed for unilateral movement of settlement vessels, - specially designated places where overtaking settlement vessels are overtaken or they are sucked in case of discrepancy with counter settlement vessels.

Так, например, известен неогражденный подходный канал устьевого порта Архангельск, включающий речной участок, начинающийся у г. Архангельска и проходящий по Корабельному рукаву р. Северная Двина, а также по р. Маймакса, и морской участок, проложенный в Двинском заливе через Березовый бар и заканчивающийся у изобаты, где естественная глубина в заливе равна проектной глубине канала, причем оба участка имеют неполный профиль при постоянной ширине по дну каждого из них (см. [2], с. 110-111, рис. 42). So, for example, the unshielded approach channel of the mouth port of Arkhangelsk is known, including the river section starting at the city of Arkhangelsk and passing along the Ship branch of the river. Northern Dvina, and also on the river. Maimaksa and the marine section laid in the Dvina Bay through the Birch Bar and ending at the isobath, where the natural depth in the bay is equal to the design depth of the channel, both sections having an incomplete profile with a constant width along the bottom of each of them (see [2], . 110-111, Fig. 42).

Недостаток этого подходного канала заключается в том, что его морской участок, проложенный в Двинском заливе, имеет на всем протяжении постоянную ширину по дну, в том числе и у изобаты, где естественная глубина в заливе равна проектной глубине канала. При этом, в значительной степени затруднен заход расчетных судов в канал со стороны моря, особенно при проводке их, в условиях ледовой обстановки, с помощью портовых ледоколов, а также при ветрах и течениях поперечного направления по отношению к оси канала. The disadvantage of this approach channel is that its sea section, laid in the Dvina Bay, has a constant width along the bottom throughout the length, including the isobath, where the natural depth in the bay is equal to the design depth of the channel. At the same time, the entry of settlement vessels into the canal from the sea is much more difficult, especially when navigating them under ice conditions with the help of port icebreakers, as well as with winds and currents transverse to the channel axis.

В таких условиях снижается безопасность судоходства по каналу и увеличивается возможность аварийности, в том числе и ледовой. In such conditions, the safety of navigation along the canal decreases and the possibility of accidents, including ice, increases.

Кроме того, из-за отсутствия ограждения на морском участке канала, возможно появление в канале мощных ледовых полей, затрудняющих работу портовых ледоколов, которые осуществляют проводку расчетных судов по каналу. In addition, due to the lack of fencing on the canal’s offshore section, powerful ice fields can appear in the canal, hampering the work of port icebreakers, which carry out settlement vessels along the canal.

Все указанные обстоятельства обусловливают увеличение продолжительности прохождения расчетных судов по каналу и, таким образом, приводят к сокращению его пропускной способности. All these circumstances lead to an increase in the length of passage of settlement vessels through the channel and, thus, lead to a reduction in its carrying capacity.

При этом значительно возрастают эксплуатационные расходы, связанные с проходом расчетных судов по каналу и их ледокольной проводкой, а также с ремонтом судов при ликвидации последствий аварийности, в том числе и ледовой. At the same time, operating costs associated with the passage of settlement vessels through the canal and their icebreaking assistance, as well as with the repair of vessels during the liquidation of the consequences of accidents, including ice, are significantly increased.

Известен также морской подходный канал устьевого порта Санкт-Петербург, где часть канала, расположенная в Финском заливе, включает огражденный участок, находящийся между парными ряжевыми дамбами, и примыкающий к нему неогражденный участок, причем оба участка имеют неполный профиль при постоянной ширине по дну; при этом огражденный участок начинается у ворот порта, а неогражденный участок заканчивается у изобаты, где естественная глубина в заливе равна проектной глубине канала (см. [2], с. 79, 80, рис. 30 и [3], с. 121, рис. 33, принят за прототип). The sea approach channel of the estuary port of St. Petersburg is also known, where the part of the channel located in the Gulf of Finland includes a fenced section located between paired rye dams and an adjacent unshielded section, both sections having an incomplete profile with a constant width along the bottom; in this case, the fenced area begins at the port gate, and the unguarded section ends at the isobath, where the natural depth in the bay is equal to the design depth of the channel (see [2], p. 79, 80, Fig. 30 and [3], p. 121, Fig. 33, adopted as a prototype).

Недостатком данного походного канала является его постоянная ширина по дну на всем протяжении канала, в том числе и у изобаты, где естественная глубина в Финском заливе равна проектной глубине канала, поскольку в этих условиях требуется дополнительное маневрирование при заходе расчетных судов в канал со стороны моря, как в узкость. The disadvantage of this marching canal is its constant width along the bottom along the entire length of the canal, including the isobath, where the natural depth in the Gulf of Finland is equal to the design depth of the canal, since under these conditions additional maneuvering when the design ships enter the canal from the sea, as in narrowness.

Особенно затруднен заход расчетных судов в канал со стороны моря при их проводке портовыми ледоколами в условиях ледовой обстановки, а также при наличии ветров и течений поперечных направлений по отношению к оси канала, которые могут создать аварийную ситуацию в случае дрейфа льда или расчетного судна, когда создается опасность навала последнего на какое-либо гидротехническое сооружение, расположенное рядом с каналом, или посадки его на откосы канала. It is especially difficult for the settlement vessels to enter the canal from the sea when they are escorted by port icebreakers in ice conditions, as well as in the presence of winds and currents transverse to the axis of the channel, which can create an emergency in the event of ice drift or the settlement vessel, when the danger of the latter collapsing onto any hydraulic structure located near the canal, or landing it on the slopes of the canal.

Кроме того, наличие на огражденном участке канала сплошных двухсторонних ограждений большой протяженности в виде парных ряжевых дамб в условиях ледовой обстановки, затрудняет работу портовых ледоколов, производящих проводку расчетных судов по каналу, так как при многократном взламывании льда при проводке происходит ухудшение ледовой обстановки из-за наращивания толщины ледяного покрова в канале, поскольку взломанный лед не может быть вытеснен расчетными судами или вынесен течениями за пределы указанных сплошных ограждений. In addition, the presence on the enclosed section of the channel of the canal of continuous long fences in the form of paired string dams in ice conditions makes it difficult for the port icebreakers to conduct clearing vessels through the canal, since ice breaking worsens repeatedly during wrecking increasing the thickness of the ice cover in the canal, since the cracked ice cannot be forced out by settlement vessels or carried by currents beyond the limits of the indicated solid fences.

Ограничения и сложности, возникающие во время проводки расчетных судов по каналу при ледовой обстановке, снижают его пропускную способность и, в конечном итоге, приводят к значительному увеличению затрат, связанных с эксплуатацией канала в зимних условиях и судоходством в целом. Limitations and difficulties arising during the piloting of vessels through the canal under ice conditions reduce its throughput and, ultimately, lead to a significant increase in costs associated with the operation of the canal in winter conditions and navigation in general.

Задачей изобретения является повышение безопасности судоходства на подходных каналах в условиях замерзающих акваторий при наличии вдольбереговых течений и господствующих ветров поперечных направлений по отношению к оси каналов, а также снижение эксплуатационных затрат, связанных с прохождением судов по каналам, в том числе при их ледокольной проводке. The objective of the invention is to increase the safety of navigation on approach channels in the conditions of freezing waters in the presence of coastal currents and prevailing winds of transverse directions relative to the axis of the channels, as well as reducing operating costs associated with the passage of vessels through channels, including during icebreaking.

Для решения указанной задачи в известном подходном канале, включающем огражденный и неогражденный участки, имеющие неполный профиль с огражденным участком, начинающимся от голов оградительных молов, образующих ворота порта, и неогражденным участком, примыкающим к огражденному и заканчивающимся у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине канала, согласно изобретению, в случае, когда длина l канала составляет не более 30 значений наименьшей его ширины b по дну, канал на всей своей длине l выполнен переменной ширины по дну, причем, если в начале канала у голов оградительных молов, расположенных на изобате, обеспечивающей проход расчетного портового ледокола с возможностью околки льда вокруг головы каждого оградительного мола, канал имеет наименьшую ширину b по дну, то затем он постепенно расширяется, в зависимости от местных условий, в одну или в обе стороны от оси канала до наибольших величин bр, составляющих соответственно от полутора до пяти или от трех до десяти значений наименьшей его ширины b по дну в конце канала у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине d канала.To solve this problem, in a well-known approach channel, including a fenced and unenclosed sections, having an incomplete profile with an enclosed section starting from the heads of the enclosing piers forming the port gates, and an unshielded section adjacent to the enclosed and ending at the isobath, where the natural depth of water in the reservoir equal to the design depth of the channel, according to the invention, in the case when the length l of the channel is not more than 30 values of its smallest width b along the bottom, the channel along its entire length l is made of variable width rhine along the bottom; moreover, if at the beginning of the canal at the heads of the breakwaters located on the isobath providing passage of the design port icebreaker with the possibility of ice breaking around the head of each breakwater, the channel has the smallest width b along the bottom, then it gradually expands, depending local conditions, to one or both sides of the axis of the channel to the greatest values b p, respectively constituting half to five or three to ten smallest values of the width b at the end of the channel bottom at isobaths where natural Depth of water in the reservoir is equal to project channel depth d.

В известном подходном канале, включающем огражденный и неогражденный участки, имеющие неполный профиль с огражденным участком, начинающимся от голов оградительных молов, образующих ворота порта, и неогражденным участком, примыкающим к огражденному и заканчивающимся у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине канала, согласно изобретению в случае, когда длина l канала превышает 30 значений наименьшей его ширины b по дну, длина lр расширяющейся части канала, имеющей наибольшую ширину bр по дну в конце канала у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине d канала, составляет не более 30 значений наименьшей ширины b канала по дну; при этом на остальной части длины канала сохраняется постоянная наименьшая ширина b по дну.In the well-known approach channel, including the enclosed and un enclosed sections, having an incomplete profile with the enclosed section starting from the heads of the enclosing malls forming the port gates, and the unshielded section adjacent to the enclosed and ending at the isobath, where the natural depth of the water in the reservoir is equal to the design depth of the channel , according to the invention, in the case when the length l of the channel exceeds 30 values of its smallest width b along the bottom, the length l p of the expanding part of the channel having the largest width b p along the bottom at the end of the channel isobaths, where the natural depth of the water in the reservoir is equal to the design depth d of the channel, is not more than 30 values of the smallest width b of the channel along the bottom; while on the rest of the length of the channel remains constant the smallest width b along the bottom.

В случае уширения канала по дну в одну из сторон от его оси, за верхней бровкой канала, с наветренной стороны или со стороны течения установлено противоледовое ограждение в виде ряда одиночных опор, размещенных по линии, параллельной верхней бровке, а в случае уширения канала по дну в обе стороны от его оси аналогичные противоледовые ограждения установлены уже по обеим сторонам канала за его верхними бровками, и каждый ряд одиночных опор также размещен по линии, параллельной соответствующей верхней бровке канала, причем противоледовые ограждения, начинающиеся от голов оградительных молов, имеют протяженность lо не менее трети и не более половины длины l канала; при этом в каждом ряду одиночных опор расстояния lвс в свету между головой оградительного мола и ближайшей к нему одиночной опорой и между всеми остальными смежными одиночными опорами составляют не менее трехкратной ширины Bпл расчетного портового ледокола, но не более половины длины Lс расчетного судна, проходящего по каналу.In case of broadening of the channel along the bottom to one side of its axis, behind the upper edge of the channel, on the windward side or on the side of the current, an ice barrier is installed in the form of a series of single supports placed along a line parallel to the upper edge, and in case of broadening of the channel along the bottom on both sides of its axis, similar ice barriers are already installed on both sides of the channel behind its upper edges, and each row of single supports is also placed along a line parallel to the corresponding upper edge of the channel, deposits starting from the heads of the enclosing malls have a length l of not less than one third and not more than half of the channel length l; in this case, in each row of single supports, the distances l sun in the light between the head of the guard pier and the nearest single support and between all other adjacent single supports are at least three times the width B pl of the design port icebreaker, but not more than half the length L of the design vessel, passing through the channel.

Кроме того, канал снабжен установкой для обогрева воды в нем и в прилегающих к каналу зонах водоема, использующей теплую воду, подающуюся, например, от охлаждающих устройств промышленных предприятий, и включающей систему автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры, а также трубопроводы, смонтированные из перфорированных труб и проложенные по дну канала и по дну водоема соответственно у нижних бровок канала и за его верхними бровками, параллельно бровкам, причем система автоматического регулирования расхода теплой воды и ее температуры выполнена с возможностью поддержания на поверхности воды ледяного покрова с заданной ограниченной толщиной льда. In addition, the channel is equipped with an installation for heating water in it and in the adjacent areas of the reservoir using warm water supplied, for example, from cooling devices of industrial enterprises, and including a system for automatically controlling the flow of incoming warm water and its temperature, as well as pipelines, mounted from perforated pipes and laid along the bottom of the channel and on the bottom of the reservoir, respectively, at the lower edges of the channel and behind its upper edges, parallel to the edges, and the automatic control system p descent of warm water and its temperature is adapted to maintain the water on the surface of the ice sheet with a predetermined limited thickness of ice.

Предельные размеры расширяющейся или раструбной части канала принимаются в зависимости от наименьшей ширины b канала по дну, которая представляет собой проектную ширину канала по дну, устанавливаемую в соответствии с действующими Нормами (см. [1], с. 10-11, рис. 1, с. 19-26). The maximum dimensions of the expanding or bell-shaped part of the channel are taken depending on the smallest channel width b along the bottom, which is the design channel width along the bottom, which is set in accordance with the applicable Standards (see [1], pp. 10-11, Fig. 1, p. 19-26).

Определяющими размерами расширяющейся части канала являются наибольшая ширина bр по дну канала и наибольшая ее длина lр.The determining dimensions of the expanding part of the channel are the largest width b p along the bottom of the channel and its largest length l p .

Наибольшая ширина bр по дну расширяющейся части канала, которая находится при одностороннем уширении от оси канала в пределах от полутора до пяти значений наименьшей ширины b канала по дну и при двухстороннем уширении от оси канала - в пределах от трех до десяти значений наименьшей ширины b канала по дну, а также наибольшая длина lр расширяющейся части канал установлены исходя из технико-экономических соображений.The greatest width b p along the bottom of the expanding part of the channel, which is one-way broadening from the channel axis within one and a half to five values of the smallest channel width b along the bottom and with two-way broadening from the channel axis - from three to ten values of the channel minimum width b on the bottom, as well as the longest length l p of the expanding part of the channel, are established on the basis of technical and economic considerations.

При реализации предлагаемого решения в конкретных условиях размеры расширяющейся части канала должны быть уточнены с учетом местных гидрометеорологических факторов, в том числе ледовой обстановки, направления и скорости дрейфа льда, вдольбереговых течений и господствующих ветров. When implementing the proposed solution in specific conditions, the dimensions of the expanding part of the channel should be clarified taking into account local hydrometeorological factors, including the ice situation, direction and speed of ice drift, along coastal currents and prevailing winds.

Наименьшая длина противоледовых ограждений обычно устанавливаемая, начиная от голов молов порта, принята равной третьей части длины подходного канала на основе анализа имеющихся аналогов, в том числе, например, подходного канала порта Санкт-Петербург, оборудованного на части своей длины сплошными ограждениями, выполненными в виде парных дамб. The smallest length of anti-ice barriers is usually established, starting from the heads of the port breakwaters, taken equal to the third part of the length of the approach channel based on the analysis of available analogues, including, for example, the approach channel of the port of St. Petersburg, equipped on its part with continuous fences made in the form paired dams.

Наибольшая длина противоледовых ограждений исходя из технико-экономических соображений принята равной половине длины l канала. The greatest length of anti-ice barriers, based on technical and economic considerations, is taken to be equal to half the channel length l.

Наименьшее расстояние в свету между одиночными опорами противоледовых ограждений принято равным трехкратной ширине Bпл расчетного портового ледокола с учетом наименьшей безопасной ширины при проходе его в узкости между любыми двумя смежными одиночными опорами или между головой оградительного мола и первой одиночной опорой.The smallest distance in the light between the single supports of the anti-ice barriers is taken to be three times the width Bpl of the design port icebreaker, taking into account the smallest safe width when passing in the narrowness between any two adjacent single supports or between the head of the pier and the first single support.

Наибольшее расстояние в свету между одиночными опорами противоледовых ограждений принято из условия ограничения величины льдин, которые во время их дрейфа могут поступать в канал, до таких наибольших размеров, при которых все еще будет обеспечен безопасный проход расчетного судна по каналу. The greatest distance in the light between the single supports of the anti-ice barriers is taken from the condition of limiting the size of the ice that during their drift can enter the channel to such largest sizes at which safe passage of the design vessel along the channel will still be ensured.

Это расстояние установлено исходя из практики судоходства в каналах при наличии ледяных полей и отдельных льдин, дрейфующих во вдольбереговом направлении, и составляет обычно около половины длины Lс расчетного судна.This distance is established based on the practice of navigation in canals in the presence of ice fields and individual ice floes drifting along the coastal direction and is usually about half the length L from the design vessel.

Основной технический результат, получаемый при эксплуатации предлагаемого подходного канала, заключается в увеличении его пропускной способности, особенно в зимний период при тяжелой ледовой обстановке, и в повышении безопасности судоходства, в частности, из-за снижения ледовой аварийности, а также в уменьшении затрат на судоходство в целом, когда оно осуществляется в сложных гидрометеорологических условиях. The main technical result obtained during the operation of the proposed approach canal is to increase its throughput, especially in winter during severe ice conditions, and to increase the safety of navigation, in particular, due to a decrease in ice breakdown, as well as to reduce shipping costs in general, when it is carried out in difficult hydrometeorological conditions.

Пропускная способность канала повышается благодаря наличию у канала расширяющейся части и более легкого ледового режима, создаваемого в результате реализации предлагаемого решения,
Вследствие этого обеспечивается облегчение и ускорение прохода расчетных судов по каналу, сокращение времени использования расчетных портовых ледоколов для проводки расчетных судов, а также снижение или даже исключение вынужденных простоев судов при тяжелой ледовой обстановке.
The channel capacity is increased due to the presence of the expanding part of the channel and a lighter ice regime created as a result of the implementation of the proposed solution,
As a result, facilitation and acceleration of passage of settlement vessels along the canal, reduction of the time of use of settlement port icebreakers for piloting settlement vessels, as well as reduction or even elimination of forced vessel outages in severe ice conditions are ensured.

При этом даже при вдольбереговых течениях и ветрах поперечных направлений по отношению к оси канала, существенно улучшаются условия прохода расчетных судов по каналу. Moreover, even with coastal currents and winds of transverse directions with respect to the axis of the channel, the conditions for the passage of settlement vessels along the channel are significantly improved.

Такие условия создаются благодаря тому, что канал окаймлен с одой или с двух сторон противоледовыми ограждениями, каждое из которых выполнено в виде ряда одиночных опор, позволяющих задерживать или разрушать ледяные поля по мере их дрейфа под углом к оси канала. Such conditions are created due to the fact that the channel is bordered on one side or on both sides by anti-ice barriers, each of which is made in the form of a series of single supports, allowing to delay or destroy ice fields as they drift at an angle to the channel axis.

Кроме того, для обогрева воды в канале и в примыкающей к нему зоне водоема предусмотрена подача теплой воды, поступающей по трубопроводам, выполненным из перфорированных труб, которые проложены по дну канала и водоема у нижних бровок и за верхними бровками канала, параллельно им. При этом используемая в процессе подачи теплой воды система автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры позволяет поддерживать на поверхности воды ледяной покров заданной толщины, при которой лед не торосится, но легко разрушается расчетными портовыми ледоколами и расчетными судами. In addition, for heating the water in the channel and in the adjacent area of the reservoir, it is provided for the supply of warm water coming through pipelines made of perforated pipes that are laid along the bottom of the channel and the reservoir at the lower brow and behind the upper brow of the channel, parallel to them. At the same time, the system used to control the flow of incoming warm water and its temperature used in the process of warm water supply allows maintaining the ice cover on the water surface of a given thickness, at which the ice does not melt, but is easily destroyed by design port icebreakers and design vessels.

Возникновение аварийной ситуации, связанной с прохождением расчетных судов по каналу в зимних условиях маловероятно, так как вход расчетных судов в расширяющуюся часть канала и выход расчетных судов из нее становится значительно менее сложным. The emergence of an emergency related to the passage of settlement vessels through the canal in winter conditions is unlikely, since the entry of settlement vessels into the expanding part of the canal and the exit of settlement vessels from it becomes much less complicated.

В частности, из-за увеличения возможности маневрирования расчетных судов и расчетных портовых ледоколов на этой части канала будет значительно снижена вероятность аварийной посадки расчетного судна на откосы канала. In particular, due to the increased ability to maneuver settlement vessels and settlement port icebreakers on this part of the channel, the probability of emergency landing of the settlement vessel on the slopes of the channel will be significantly reduced.

В зимних условиях уменьшится также опасность повреждения расчетных судов льдом при их прохождении по каналу в связи с тем, что на канале всегда будет поддерживаться облегченная ледовая обстановка, благоприятная для судоходства. In winter conditions, the risk of damage to settlement vessels by ice during their passage through the channel will also be reduced due to the fact that the channel will always maintain light ice conditions favorable for navigation.

Анализ известных технических решений в рассматриваемой области гидротехнического строительства и сопоставление их с предлагаемым решением позволяют установить следующее. An analysis of the known technical solutions in the considered field of hydraulic engineering construction and their comparison with the proposed solution allow us to establish the following.

Известны, например, кустовые ледорезы с наклонным режущим ребром и ледорезы других конструкций, предназначенные для предохранения элементов гидротехнических сооружений, в части устоев мостов, от ударов льдин во время ледохода по рекам (см. [4], с. 241-244, рис. 160,а, 161,а). Known, for example, cluster ice cutters with an inclined cutting edge and ice cutters of other designs, designed to protect the elements of hydraulic structures, in part of the abutments of bridges, from impacts of ice during ice drift along rivers (see [4], pp. 241-244, Fig. 160, a, 161, a).

Указанные ледорезы служат также для дробления ледяных полей и направления плывущих льдин в пролеты мостов. Конструкция таких ледорезов должна воспринимать воздействие льда, движущегося по течению реки только в одном направлении, в связи с чем ледорезы имеют несимметричную форму в плане. В этом заключается и их недостаток, так как какие-либо боковые подвижки льда могут привести к повреждениям и даже разрушению таких ледорезов. These ice cutters also serve to crush ice fields and direct floating ice to bridge spans. The design of such ice cutters should be sensitive to the effect of ice moving along the river in only one direction, and therefore the ice cutters have an asymmetric shape in plan. This is their drawback, as any lateral movements of ice can lead to damage and even destruction of such ice cutters.

В предлагаемом изобретении отдельные опоры противоледового ограждения канала, выполняющие функции ледозадерживающих устройств, а также ледорезов, имеют относительно вертикальной оси осесимметричную форму. In the present invention, the individual supports of the ice channel protection, performing the functions of ice-holding devices, as well as ice-cutting machines, have an axisymmetric shape relative to the vertical axis.

Соответствующие конструкции одиночных опор представляют собой, например, цилиндрические оболочки большого диаметра с грунтовым заполнением, снабженные ледорезными гранями, или же конические элементы, расширяющиеся книзу. Такие типы конструкций отдельных опор могут воспринимать воздействия движущегося льда практически с любой стороны. The corresponding designs of single supports are, for example, cylindrical shells of large diameter with soil filling, equipped with ice-cutting faces, or conical elements, expanding downwards. These types of structures of individual supports can perceive the effects of moving ice from almost any side.

Эти одиночные опоры позволяют производить дробление ледяных полей вне зависимости от направления их движения и способствуют, таким образом, созданию на канале более благоприятной для судоходства ледовой обстановки, в виде битого льда, особенно в случае, когда такой лед дрейфует во вдольбереговом направлении, то есть в поперечном направлении относительно оси канала. These single supports make it possible to crush ice fields regardless of their direction of movement and thus contribute to the creation of a more favorable ice situation on the channel in the form of broken ice, especially in the case when such ice drifts along the coastal direction, i.e. transverse to the axis of the channel.

Известно такое устройство для образования незамерзающей майны, в состав которого входит перфорированная труба с теплоносителем (см. [5], с. 62-63, рис. 23). A device is known for the formation of an ice-free lane, which includes a perforated pipe with a coolant (see [5], pp. 62-63, Fig. 23).

При работе устройства теплоноситель выпускается через перфорации в воду водоема, в результате чего происходит подогрев поверхностного слоя воды, сопровождающийся таянием ледяного покрова. During operation of the device, the coolant is released through perforations into the water of the reservoir, as a result of which the surface layer of water is heated, accompanied by the melting of the ice cover.

Недостатком этого устройства является значительный расход теплоносителя, служащего для образования незамерзающей майны, так как в устройстве не предусмотрена возможность автоматического регулирования расхода теплоносителя и его температуры. The disadvantage of this device is the significant flow of coolant, which serves to form an ice-free lane, since the device does not provide the ability to automatically control the flow of coolant and its temperature.

Помимо этого поддержание незамерзающей майны приводит к большим потерям тепла вследствие рассеивания его в окружающей воздушной среде. In addition, maintaining an ice-free lane leads to large heat losses due to its dissipation in the surrounding air.

По указанным причинам повышается стоимость эксплуатации данного устройства. For these reasons, the cost of operating this device increases.

Кроме того, в связи с наличием майны, при отрицательных температурах воздуха возникает эффект парения воды с образованием тумана, что по причине ухудшения видимости отрицательно сказывается на условиях судоходства. In addition, due to the presence of a lane, at negative air temperatures, the effect of soaring water with the formation of fog occurs, which due to the deterioration of visibility adversely affects the conditions of navigation.

Устройство, служащее для обогрева воды в канале и в примыкающей к нему зоне водоема в предлагаемом изобретении является более экономичным, так как в нем благодаря наличию системы автоматического регулирования расхода теплой воды и ее температуры сокращены потери тепла, связанные с постоянным расходованием теплоносителя. The device that serves to heat water in the channel and in the adjacent area of the reservoir in the present invention is more economical, because in it, thanks to the presence of an automatic control system for the flow of warm water and its temperature, heat losses associated with constant consumption of the coolant are reduced.

Кроме того, данное устройство предназначено в заявляемом изобретении не для создания незамерзающей майны, через которую значительная часть поступающего тепла будет рассеиваться в окружающую воздушную среду, а в целях поддержания на поверхности воды ледяного покрова заданной ограниченной толщины, что также свидетельствует об экономичности этого устройства. In addition, this device is intended in the claimed invention not to create an ice-free lane, through which a significant part of the incoming heat will be dissipated into the surrounding air, but in order to maintain an ice sheet of a given limited thickness on the water surface, which also indicates the economy of this device.

Следует также отметить, что при работе указанного устройства будет отсутствовать явление парения воды с образованием тумана. При этом сохранение хорошей видимости обеспечит улучшение условий судоходства. It should also be noted that during the operation of this device there will be no phenomenon of water vapor with the formation of fog. At the same time, maintaining good visibility will provide an improvement in shipping conditions.

Необходимо также подчеркнуть, что в случае осуществления предлагаемого решения при строительстве нового канала или реконструкции канала, находящегося в эксплуатации, объем дополнительных дноуглубительных работ, связанных с созданием расширяющейся части канала будет весьма незначительным, так как на месте проведения этих работ в самой расширенной части канала естественная глубина воды в водоеме будет близка к проектной глубине d канала. It should also be emphasized that in the case of the implementation of the proposed solution during the construction of a new canal or reconstruction of a canal in operation, the amount of additional dredging related to the creation of an expanding part of the canal will be very insignificant, since at the place of these works in the most extended part of the canal the depth of the water in the pond will be close to the design depth d of the channel.

Возведение противоледовых ограждений в виде ряда одиночных опор по сторонам канала, а также создание установок для обогрева воды в канале и в примыкающей к нему зоне также не представляют каких-либо технических трудностей. The construction of anti-ice barriers in the form of a series of single supports on the sides of the canal, as well as the creation of installations for heating water in the canal and in the adjacent area also do not present any technical difficulties.

На основании приведенных соображений можно считать, что предлагаемое решение отвечает требованиям, заложенным в критериях "новизна" и "промышленная применимость". Based on the above considerations, we can assume that the proposed solution meets the requirements laid down in the criteria of "novelty" and "industrial applicability".

Предлагаемый подходный канал неполного профиля поясняется чертежом, где на фиг. 1 показал план канала с односторонним уширением по дну от оси канала при длине l канала, составляющей не более 30 значений наименьшей его ширины b по дну; на фиг. 2 - поперечный разрез канала по фиг. 1 в его начале у голов оградительных молов (сечение А-А): на фиг. 3 - поперечный разрез канала по фиг. 1 в середине его длины (сечение Б-Б); на фиг. 4 - план канала с двухсторонним симметрическим уширением по дну от оси канала при длине l канала, составляющей не более 30 значений наименьшей его ширины b по дну; на фиг. 5 - поперечный разрез канала по фиг. 4 в середине его длины l (сечение В-В); на фиг. 6 - план канала с двусторонним несимметричным уширением по дну от оси канала при длине l канала, составляющей не более 30 значений наименьшей его ширины b по дну; на фиг. 7 - план канала с односторонним уширением по дну от оси канала при длине l канала, превышающей 30 значений наименьшей его ширины b по дну; на фиг. 8 - план канала с двухсторонним симметричным уширением по дну от оси канала при длине l канала, превышающей 30 значений наименьшей его ширины b по дну; на фиг. 9 - план канала с двухсторонним несимметричным уширением по дну от оси канала при длине l канала, превышающей 30 значений наименьшей его ширины b по дну. The proposed approach channel of an incomplete profile is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a channel plan with one-sided broadening along the bottom of the channel axis for a channel length l of not more than 30 values of its smallest width b along the bottom; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the channel of FIG. 1 at its beginning at the heads of the enclosing malls (section AA): in FIG. 3 is a cross-sectional view of the channel of FIG. 1 in the middle of its length (section BB); in FIG. 4 is a channel plan with bilateral symmetric broadening along the bottom of the channel axis with a channel length l of not more than 30 values of its smallest width b along the bottom; in FIG. 5 is a cross-sectional view of the channel of FIG. 4 in the middle of its length l (section B-B); in FIG. 6 is a channel plan with bilateral asymmetric broadening along the bottom of the channel axis with a channel length l of not more than 30 values of its smallest width b along the bottom; in FIG. 7 is a plan of a channel with one-sided broadening along the bottom of the channel axis with a channel length l exceeding 30 values of its smallest width b along the bottom; in FIG. 8 is a channel plan with bilateral symmetrical broadening along the bottom of the channel axis with a channel length l exceeding 30 values of its smallest width b along the bottom; in FIG. 9 is a plan of a channel with two-sided asymmetric broadening along the bottom of the channel axis with a channel length l exceeding 30 values of its smallest width b along the bottom.

Подходный канал имеет длину l и включает огражденный участок длиной lо, а также неогражденный участок длиной lно, причем огражденный участок начинается у голов 1 оградительных молов 2, образующих ворота порта, за которыми расположена его акватория 3, граница которой на фиг. 1, 4, 6-9 показана пунктиром. Неогражденный участок канала примыкает к огражденному и заканчивается у изобаты 4, где естественная глубина воды в водоеме 5 равна проектной глубине d канала.The approach channel has a length l and includes a fenced area of length l o , as well as a fenced area of length l but , moreover, the fenced area begins at the heads 1 of the pier 2 forming the gates of the port, beyond which its water area 3, the border of which in FIG. 1, 4, 6-9 are indicated by a dotted line. The unshielded section of the canal adjoins the enclosed and ends at isobath 4, where the natural depth of water in the reservoir 5 is equal to the design depth d of the canal.

В случае, когда длина l канала составляет не более 30 значений наименьшей его ширины b по дну 6, канал на всей своей длине l выполнен переменной ширины по дну 6. В начале канала у голов 1 оградительных молов 2, расположенных на изобате 7, обеспечивающей проход расчетного портового ледокола 8 с возможностью околки льда 9 вокруг головы 1 каждого оградительного мола 2, канал имеет наименьшую ширину b по дну 6. Затем канал постепенно расширяется, в зависимости от местных условий, в одну или в обе стороны от своей оси 10 до наибольших величин bр, составляющих соответственно от полутора до пяти или от трех до десяти значений наименьшей ширины b по дну 6 в конце канала у изобаты 4, где естественная глубина воды в водоеме 5 равна проектной глубине d канала. Таким образом, в данном случае, длина lр расширяющейся или раструбной части канала равна его полной длине l.In the case when the length l of the channel is not more than 30 values of its smallest width b along the bottom 6, the channel along its entire length l is made of variable width along the bottom 6. At the beginning of the channel at the heads 1 of the guard moles 2 located on isobath 7, providing passage design port icebreaker 8 with the possibility of splintering ice 9 around the head 1 of each barrier 2, the channel has the smallest width b along the bottom 6. Then the channel gradually expands, depending on local conditions, in one or both directions from its axis 10 to the largest values b p, compiling respectively, from half to five or three to ten on the bottom 6 the smallest width b values at the end of the channel at isobaths 4, wherein the natural depth of the water in the reservoir 5 is equal to project channel depth d. Thus, in this case, the length l p of the expanding or bell-shaped part of the channel is equal to its total length l.

В случае, когда длина l канала превышает 30 значений наименьшей его ширины b по дну 6, длина lр расширяющейся части канала, имеющей наибольшую ширину bр по дну 6 в конце канала у изобаты 4, где естественная глубина воды в водоеме 5 равна проектной глубине d канала, составляет не более 30 значений наименьшей ширины b канала по дну 6. При этом на остальной части длины канала сохраняется постоянная наименьшая его ширина b по дну 6.In the case when the channel length l exceeds 30 values of its smallest width b along the bottom 6, the length l p of the expanding part of the channel having the largest width b p along the bottom 6 at the end of the channel at isobath 4, where the natural depth of water in the reservoir 5 is equal to the design depth d of the channel is not more than 30 values of the smallest width b of the channel along the bottom 6. At the same time, the remaining smallest channel length b remains constant at its bottom width b along the bottom 6.

Если головы 1 существующих оградительных молов 2 будут расположены на изобате, которая не обеспечивает возможность прохода расчетного портового ледокола 8 при околке льда 9 вокруг них, то необходимо или произвести дноуглубление около головы 1 каждого оградительного мола 2, или же, когда такое дноуглубление выполнить невозможно, - продлить существующие оградительные молы 2 таким образом, чтобы их головы 1 оказались расположенными на требуемой изобате 7. После этого в зонах водоема 5, прилегающих к верхним бровкам 11 канала, будет обеспечена забровочная глубина dзб, которая гарантирует возможность безопасного прохода расчетного портового ледокола 8 в пределах указанных зон.If the heads 1 of the existing fence breakwaters 2 will be located on the isobath, which does not allow the passage of the design port icebreaker 8 with a fragment of ice 9 around them, then it is necessary either to dredge near the head 1 of each fence breakwater 2, or when such dredging is impossible, - extend the existing fencing breakwaters 2 so that their heads 1 are located on the desired isobath 7. After that, in the zones of the reservoir 5 adjacent to the upper brow 11 of the canal, ovochnaya depth d ST, which guarantees safe passage estimated port 8 icebreaker within said zones.

Каналы, при любой их длине l, наряду с двухсторонним симметричным уширением по дну 6 от оси 10 каналов исходя из местных условий могут иметь в некоторых случаях также двухсторонние несимметричные уширения по дну 6 от их оси 10, см. фиг. 6 и 9. The channels, for any length l, along with bilateral symmetrical broadening along the bottom 6 of the axis 10 of the channels, depending on local conditions, can in some cases also have bilateral asymmetric broadening along the bottom 6 of their axis 10, see FIG. 6 and 9.

Как было указано, форма расширяющейся части канала зависит от местных условий. As indicated, the shape of the expanding portion of the channel depends on local conditions.

Так, при наличии вдольберегового течения одного направления или господствующих ветров того же поперечного направления по отношению к оси 10 канала уширение канала по дну 6 может быть несимметричным и выполнено в зависимости от заносимости, конфигурации берегов и других местных условий только с одной из сторон относительно оси 10 канала. So, if there is a coastal current of one direction or prevailing winds of the same transverse direction with respect to the axis 10 of the channel, the broadening of the channel along the bottom 6 can be asymmetric and is performed depending on the drift, configuration of the coast and other local conditions from only one of the sides relative to axis 10 channel.

При наличии реверсивных вдольбереговых течений и при таком же характере господствующих ветров поперечных направлений по отношению к оси 10 канала уширение канала в этой его части должно быть симметричным и выполнено с обеих сторон от оси 10 канала. In the presence of reverse alongshore currents and with the same character of prevailing winds of transverse directions with respect to the channel axis 10, the channel broadening in this part should be symmetrical and performed on both sides of the channel axis 10.

Двухстороннее несимметричное относительно оси 10 канала уширение по дну 6 должно выполняться в расширяющейся части канала в тех случаях, когда необходимо учитывать особенности подводного рельефа водоема 5. Bilateral asymmetric broadening along the axis 10 of the channel along the bottom 6 should be performed in the expanding part of the channel in cases where it is necessary to take into account the features of the underwater topography of the reservoir 5.

Предусмотрено также, что в случае уширения канала по дну 6 в одну сторону от его оси 10, за верхней бровкой 11 канала, с наветренной стороны или со стороны течения установлено сквозное противоледовое ограждение в виде ряда одиночных опор 12, размещенных по линии, параллельной верхней бровке 11 канала, а в случае уширения канала по дну 6 в обе стороны от его оси 10, аналогичные сквозные противоледовые ограждения установлены уже по обеим сторонам канала за его верхними бровками 11 и каждый ряд одиночных опор 12 также размещен по линии, параллельной соответствующей верхней бровке 11. It is also provided that in case of broadening of the channel along the bottom 6 to one side from its axis 10, behind the upper edge of the channel 11, from the windward side or from the flow side, a through ice barrier is installed in the form of a series of single supports 12 placed along a line parallel to the upper edge 11 of the channel, and in the case of broadening of the channel along the bottom 6 on both sides of its axis 10, similar through ice protections are already installed on both sides of the channel behind its upper brow 11 and each row of single supports 12 is also placed along a line parallel to corresponding top edge 11.

В сквозных противоледовых ограждениях каждая из одиночных опор 12 выполняет функции ледозадерживающих устройств, а также ледорезов. In the through ice barriers, each of the single supports 12 performs the functions of ice holding devices, as well as ice cutters.

При этом сквозные противоледовые ограждения, начинающиеся от голов 1 оградительных молов 2, имеют протяженность lо не менее трети и не более половины длины l канала, причем в каждом ряду одиночных опор 12 расстояния в свету между головой 1 оградительного мола 2 и ближайшей к нему одиночной опорой 12 и между всеми остальными смежными одиночными опорами 12 составляют не менее трехкратной ширины Bпл расчетного портового ледокола 8, но не более половины длины Lс расчетного судна 13, проходящего по каналу.In this case, the through ice barriers starting from the heads 1 of the guard breaks 2 have a length l of not less than a third and not more than half the length l of the channel, and in each row of single towers 12 there are light distances between the head 1 of the guard break 2 and the closest single the support 12 and between all other adjacent single supports 12 are not less than three times the width B pl of the design port icebreaker 8, but not more than half the length L of the design vessel 13 passing through the channel.

Выбор типа конструкции одиночных опор 12 сквозных противоледовых ограждений и их оснований, материалов, из которых они должны быть выполнены, установление площади поперечных сечений их элементов, а также определение положения одиночных опор 12 относительно верхних бровок 11 канала следует производить по результатам проверки их прочности и устойчивости под воздействием ледовых нагрузок (см. [4], с. 248-249, рис. 165,а). The choice of the design type of the single supports 12 of the through ice barriers and their bases, the materials from which they should be made, the determination of the cross-sectional area of their elements, as well as the determination of the position of the single supports 12 relative to the upper brow 11 of the channel should be made according to the results of checking their strength and stability under the influence of ice loads (see [4], pp. 248-249, Fig. 165, a).

Помимо этого канал снабжен установкой для обогрева воды в нем и в прилегающих к каналу зонах водоема 5, использующей теплую воду, подающуюся, например, от охлаждающих устройств 14 промышленных предприятий, и включающей систему 15 автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры, а также трубопроводы 16 и 17, смонтированные из перфорированных труб и проложенные по дну 6 канала и по дну 18 водоема 5 соответственно у нижних бровок 19 канала и за его верхними бровками 11, параллельно бровкам 19 и 11, причем система 15 автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры выполнена с возможностью поддержания на поверхности воды ледяного покрова с заданной ограниченной толщиной льда 9. In addition, the channel is equipped with an installation for heating water in it and in the zones of the reservoir 5 adjacent to the channel, using warm water supplied, for example, from cooling devices 14 of industrial enterprises, and including a system 15 for automatically controlling the flow of incoming warm water and its temperature, as well as pipelines 16 and 17, mounted from perforated pipes and laid along the bottom 6 of the channel and on the bottom 18 of the reservoir 5, respectively, at the lower edges of the channel 19 and behind its upper edges 11, parallel to the edges 19 and 11, moreover, the automatic system 15 The method of regulating the flow rate of incoming warm water and its temperature is configured to maintain an ice cover on the water surface with a given limited ice thickness 9.

Эксплуатация предлагаемого подходного канала осуществляется следующим образом. The operation of the proposed approach channel is as follows.

Наиболее сложная операция, связанная с заходом в канал или выходом из него расчетных судов 13 соответственно со стороны водоема 5 или акватории 3 порта, будет значительно облегчена благодаря наличию на канале входной (выходной) расширяющейся части, которая увеличивает возможность маневрирования, в том числе в зимних условиях при ледокольной проводке расчетных судов 13. The most complex operation associated with the entry into or exit from the settlement vessels 13, respectively, from the reservoir 5 or port 3 water area, will be greatly facilitated by the presence of an expanding part of the canal (output), which increases the possibility of maneuvering, including in winter conditions for icebreaking pilot ships 13.

В этих условиях упрощаются как прохождение расчетных судов 13 по каналу, так и выход их из канала, даже при наличии вдольбереговых течений и ветров поперечных направлений по отношению к оси 10 канала. Under these conditions, both the passage of settlement vessels 13 along the channel and their exit from the channel are simplified, even in the presence of coastal currents and winds of transverse directions with respect to the axis 10 of the channel.

При этом условия судоходства по каналу делаются еще более благоприятными за счет сквозных противоледовых ограждений, расположенных вдоль канала за его верхними бровками 11, и предусмотренного в зимних условиях обогрева воды в канале и в примыкающих к нему зонах водоема 5 путем использования, например, сбросных вод промышленных предприятий. At the same time, the conditions for navigation along the canal are made even more favorable due to the through ice barriers located along the canal behind its upper brow 11 and the heating of water in the canal and in the adjacent areas of the reservoir 5 provided for in winter, using, for example, industrial wastewater enterprises.

В связи с тем, что в начале канала у голов 1 оградительных молов 2, также как и по всей длине l канала, за его верхними бровками 11 будет обеспечена забровочная глубина dзб, необходимая для безопасного прохода расчетных портовых ледоколов 8, создается возможность производить с их помощью при наличии ледовой обстановки околку льда 9 около голов 1 оградительных молов 2 и вокруг одиночных опор 12 противоледовых ограждений.Due to the fact that at the beginning of the canal at the heads 1 of the guard breakwater 2, as well as along the entire length l of the canal, behind its upper edges 11 will be provided an inspection depth d zb necessary for the safe passage of the design port icebreakers 8, it is possible to with their help, in the presence of ice, a fragment of ice 9 near the heads 1 of the guard breaks 2 and around the single supports 12 of the ice defenses.

Кроме того, даже на каналах, предназначенных только для одностороннего движения расчетных судов 13, создаются условия, позволяющие осуществлять в обоих направлениях независимый одновременный проход расчетных портовых ледоколов 8, причем в этом случае движение расчетных ледоколов 8 производится уже за пределами дна 6 канала, а именно там, где забровочные глубины dзб обеспечивают возможность их прохода.In addition, even on channels intended only for one-way traffic of settlement vessels 13, conditions are created that allow independent simultaneous passage of settlement port icebreakers 8 in both directions, and in this case, the settlement icebreakers 8 are already moving outside the bottom of channel 6, namely where the depth of depth d zb provide the possibility of their passage.

Одиночные опоры 12 противоледовых ограждений в зимних условиях противостоят навалу на них дрейфующего льда 9 и выполняют функции не только ледозадерживающих устройств, но и ледорезов, благодаря чему они способствуют дроблению крупных ледяных полей и отдельных льдин на более мелкие. Последние, по мере их поступления в канал, уже значительно легче разрушаются расчетными портовыми ледоколами 8, проводящими расчетные суда 13 по каналу. The single supports of 12 anti-ice barriers in winter conditions resist the bulk of drifting ice 9 on them and perform the functions of not only ice-holding devices, but also ice cutters, thanks to which they contribute to the crushing of large ice fields and individual ice floes into smaller ones. The latter, as they enter the canal, are already much more easily destroyed by design port icebreakers 8, conducting design ships 13 along the canal.

Обогрев воды в канале и в прилегающих к нему зонах водоема 5 производится в зимних условиях при ледовой обстановке посредством теплой воды, подающейся, например, от охлаждающих устройств 14 промышленных предприятий через систему 15 автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры по трубопроводам 16 и 17, выполненным из перфорированных труб и проложенным по дну 6 канала, а также по дну водоема 5 соответственно у нижних бровок 19 канала и за его верхними бровками 11, параллельно бровкам 19 и 11. The water in the channel and in the adjacent areas of the reservoir 5 is heated in winter conditions under ice conditions by means of warm water supplied, for example, from cooling devices 14 of industrial enterprises through the system 15 for automatically controlling the flow of incoming warm water and its temperature through pipelines 16 and 17 made of perforated pipes and laid along the bottom 6 of the channel, as well as on the bottom of the reservoir 5, respectively, at the lower edges of the channel 19 and behind its upper edges 11, parallel to the edges 19 and 11.

Предусмотренная при этом система 15 автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры позволяет поддерживать на поверхности воды в канале и в прилегающих к нему зонах водоема 5 ледяной покров с заданной толщиной льда 9. The system 15 for automatic control of the flow of incoming warm water and its temperature, which is provided for in this case, makes it possible to maintain ice cover with a predetermined ice thickness 9 on the surface of the water in the channel and in the adjacent areas of the reservoir 5.

При установлении режима работы системы 15 автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры должны, в первую очередь, учитываться состояние ледяного покрова на поверхности воды в канале и в прилегающих к нему зонах водоема 5, а также фактическая толщина льда 9, с тем, чтобы за короткий промежуток времени довести толщину льда 9 до заданной наименьшей величины. When establishing the operating mode of the system 15 for automatically controlling the flow of incoming warm water and its temperature, the state of the ice cover on the surface of the water in the channel and in the adjacent areas of the reservoir 5, as well as the actual thickness of the ice 9, must be taken into account, so that in a short period of time, bring the thickness of ice 9 to a predetermined minimum value.

Регулируемый обогрев воды в канале и в примыкающих к нему зонах водоема 5 позволяет поддерживать здесь ледяной покров с толщиной льда 9, составляющей около 0,40 м, при которой не происходит торошения льда 9, в то время как за пределами канала и примыкающей к нему зоны водоема 5 припайный лед 9 может достигнуть толщины 1,50-2,00 м и более. The controlled heating of the water in the channel and in the adjacent areas of the reservoir 5 makes it possible to maintain an ice cover with an ice thickness of 9, which is about 0.40 m, at which ice hummocking does not occur, 9 while outside the channel and the adjacent zone pond 5 landfast ice 9 can reach a thickness of 1.50-2.00 m or more.

В этих условиях прохождение расчетных судов 13 по каналу, в том числе при их ледокольной проводке, еще больше упрощается и ускоряется, так как взломанный расчетными портовыми ледоколами 8 лед 9 может перемещаться при дрейфе в стороны от оси 10 канала и выходить между одиночными опорами 12 сквозных противоледовых ограждений за пределы канала. Under these conditions, the passage of the settlement vessels 13 along the channel, including during icebreaking, is even more simplified and accelerated, since ice 9 broken by the settlement port icebreakers 8 can move when drifting away from the axis 10 of the channel and exit between single supports 12 through anti-ice barriers outside the channel.

При наличии ледовой обстановки на канале и положительных температурах воздуха возможно также использование системы 15 автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры в режиме, предусматривающем образование на канале продольных прерывистых майн во льду 9. In the presence of ice conditions on the channel and positive air temperatures, it is also possible to use a system 15 for automatically controlling the flow of incoming warm water and its temperature in a mode that provides for the formation of longitudinal discontinuous lanes in the channel on ice 9.

В этом случае явление парения, сопровождающееся появлением тумана, будет незначительным, в связи с чем не нужно будет опасаться ухудшения условий судоходства по каналу. In this case, the phenomenon of hovering, accompanied by the appearance of fog, will be insignificant, and therefore there will be no need to fear deterioration of the conditions of navigation along the canal.

Таким образом, можно считать, что противоледовые ограждения на канале будут наиболее эффективно использоваться при появлении льда 9, дрейфующего в поперечном направлении относительно оси 10 канала, а регулируемый обогрев воды в канале и в примыкающих к нему зонах водоема 5 наиболее эффективен при наличии припайного льда 9. Сочетание же противоледовых ограждений и обогрева обеспечит существенное улучшение ледовой обстановки на канале при любом виде льда 9. Thus, it can be considered that the anti-ice barriers on the channel will be most effectively used when ice 9 appears, drifting in the transverse direction relative to the axis 10 of the channel, and controlled heating of water in the channel and in the adjacent areas of the reservoir 5 is most effective in the presence of fast ice 9 The combination of anti-ice barriers and heating will provide a significant improvement in the ice situation on the canal with any kind of ice 9.

В пределах канала, из-за улучшения условий судоходства, уменьшается возможность возникновения аварийной ситуации, например посадки расчетного судна 13 на откосы 20 канала, вследствие чего судоходство по каналу может даже оказаться полностью заблокированным. Within the canal, due to the improvement of navigation conditions, the possibility of an emergency, for example, the landing of the settlement vessel 13 on the slopes of the canal 20, is reduced, as a result of which the navigation on the canal may even be completely blocked.

Следует также отметить, что в случае интенсивной заносимости канала, наличие расширяющейся части канала, являющейся своеобразным карманом для улавливания и отложения наносов, благоприятно сказывается на условиях эксплуатации канала. It should also be noted that in the case of intensive channel insertion, the presence of an expanding part of the channel, which is a kind of pocket for trapping and sediment deposition, favorably affects the operating conditions of the channel.

Скопление наносов, происходящее в этом случае главным образом у нижних бровок 19 уширенной части канала, будет способствовать сохранению проектного профиля канала в течение более длительного периода времени. The accumulation of sediments, which occurs in this case mainly at the lower brow 19 of the broadened part of the channel, will help to maintain the design profile of the channel for a longer period of time.

Реализация предлагаемого решения при строительстве новых и реконструкции существующих подходных каналов приведет к улучшению ряда технико-экономических показателей работы канала, а также порта в целом, и обеспечит более высокую надежность всей транспортно-технологической системы перевозок. The implementation of the proposed solution during the construction of new and reconstruction of existing approach canals will lead to an improvement in a number of technical and economic indicators of the canal, as well as the port as a whole, and will provide higher reliability of the entire transport and technological transportation system.

Так, вследствие увеличения скорости движения расчетных судов 13 по подходному каналу повысится пропускная способность канала, а следовательно, и самого порта; при этом также сократится продолжительность рейсов расчетных судов 13. So, due to an increase in the speed of movement of settlement vessels 13 along the approach channel, the throughput of the channel and, consequently, the port itself will increase; at the same time, the duration of the flights of settlement vessels will be reduced 13.

За счет уширения канала на его входе и облегченного ледового режима, создаваемого предлагаемым решением, уменьшатся вынужденные простои расчетных судов 13, которые вызываются, в основном, тяжелой ледовой обстановкой, например, при возникновении "ледовой реки" на подходах к каналу. В результате этого сократятся также ледокольные затраты на портовые ледокольные проводки. Due to the broadening of the canal at its inlet and the lightened ice regime created by the proposed solution, the forced outages of the design vessels 13, which are caused mainly by severe ice conditions, for example, when an “ice river” emerges on the approaches to the canal, will decrease. As a result of this, icebreaking costs for icebreaker port operations will also be reduced.

Наконец, благодаря повышению безопасности судоходства снизится ледовая аварийность, вследствие чего уменьшится объем ремонтных работ, связанных с ликвидацией повреждений расчетных судов 13, а также сократится продолжительность этих работ. Finally, due to increased safety of navigation, ice breakdown will decrease, as a result of which the volume of repair work related to the liquidation of damage to settlement ships 13 will decrease, and the duration of these works will also be reduced.

Использованные источники
1. Нормы проектирования морских каналов. РД 31.31.47-88. - М.: В/о "Мортехинформреклама", 1988. - 52 с.: ил.
Used sources
1. Standards for designing sea channels. RD 31.31.47-88. - M.: V / o "Mortechinformreklama", 1988. - 52 p.: Ill.

2. Шаповалов П.Б. Морские каналы и навигационная обстановка морских путей. - М.: Морской транспорт, I960. - 205 с.: ил. 2. Shapovalov P. B. Sea channels and navigational conditions of sea routes. - M.: Sea transport, I960. - 205 p.: Ill.

3. Морские каналы и их обстановка. - М.: Транспорт, 1973. - 288 с.: ил. 3. Sea channels and their furnishings. - M.: Transport, 1973. - 288 p.: Ill.

4. Гибшман Е.Е. Проектирование деревянных мостов. - М.: Транспорт, 1976. - 272 с.: ил. 4. Gibshman E.E. Design of wooden bridges. - M .: Transport, 1976. - 272 p.: Ill.

5. Иванов Л. В. Зимняя эксплуатация объектов водного транспорта - М.: Транспорт, 1978. - 212 с.: ил. 5. Ivanov L.V. Winter operation of water transport facilities - M .: Transport, 1978. - 212 pp., Ill.

Claims (4)

1. Подходный канал, включающий огражденный и неогражденный участки, имеющие неполный профиль, с огражденным участком, начинающимся от голов оградительных молов, образующих ворота порта, и неогражденным участком, примыкающим к огражденному и заканчивающимся у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине канала, отличающийся тем, что в случае, когда длина l канала составляет не более 30 значений наименьшей его ширины b по дну, канал на всей своей длине l выполнен переменной ширины по дну, причем, если в начале канала у голов оградительных молов, расположенных на изобате, обеспечивающей проход расчетного портового ледокола с возможностью околки льда вокруг головы каждого оградительного мола, канал имеет наименьшую ширину b по дну, то затем он постепенно расширяется, в зависимости от местных условий, в одну или в обе стороны от оси канала до наибольших величин bр, составляющих соответственно от полутора до пяти или от трех до десяти значений наименьшей его ширины b по дну в конце канала у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине d канала.1. The approach channel, including the enclosed and unshielded sections having an incomplete profile, with the enclosed section starting from the heads of the enclosing malls forming the port gates, and the unshielded section adjacent to the enclosed and ending at the isobath, where the natural depth of the water in the reservoir is equal to the design depth channel, characterized in that in the case when the channel length l is not more than 30 values of its smallest width b along the bottom, the channel along its entire length l is made of variable width along the bottom, and if at the beginning of the channel of the head of the pier, located on the isobath, providing passage of the design port icebreaker with the possibility of splintering ice around the head of each pier, the channel has the smallest width b along the bottom, then it gradually expands, depending on local conditions, in one or both sides of the axis of the channel to the largest values of b p , correspondingly from one and a half to five or from three to ten values of its smallest width b along the bottom at the end of the channel at the isobath, where the natural depth of the water in the reservoir is equal to the design head ubine d channel. 2. Подходный канал, включающий огражденный и неогражденный участки, имеющие неполный профиль, с огражденным участком, начинающимся от голов оградительных молов, образующих ворота порта, и неогражденным участком, примыкающим к огражденному и заканчивающимся у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине канала, отличающийся тем, что в случае, когда длина l канала превышает 30 значений наименьшей его ширины b по дну, длина lр расширяющейся части канала, имеющей наибольшую ширину bр по дну в конце канала у изобаты, где естественная глубина воды в водоеме равна проектной глубине d канала, составляет не более 30 значений наименьшей ширины b канала по дну, при этом на остальной части длины канала сохраняется постоянная наименьшая ширина b по дну.2. The approach channel, including the enclosed and unshielded sections having an incomplete profile, with the enclosed section starting from the heads of the enclosing malls forming the port gates, and the unshielded section adjacent to the enclosed and ending at the isobath, where the natural depth of the water in the reservoir is equal to the design depth channel, characterized in that when the length l of the channel exceeds 30 values of its smallest width b along the bottom, the length l p of the expanding part of the channel having the largest width b p along the bottom at the end of the channel of the isobath, where e the natural depth of the water in the reservoir is equal to the design depth d of the channel, is not more than 30 values of the smallest width b of the channel along the bottom, while the remaining minimum length of the channel maintains a constant minimum width b along the bottom. 3. Подходный канал по п.1 или 2, отличающийся тем, что, в случае уширения канала по дну в одну из сторон от его оси, за верхней бровкой канала, с наветренной стороны или со стороны течения, установлено противоледовое ограждение в виде ряда одиночных опор, размещенных по линии, параллельной верхней бровке, а в случае уширения канала по дну в обе стороны от его оси, аналогичные противоледовые ограждения установлены уже по обеим сторонам канала за его верхними бровками и каждый ряд одиночных опор также размещен по линии, параллельной соответствующей верхней бровке канала, причем противоледовые ограждения, начинающиеся от голов оградительных молов, имеют протяженность lо не менее трети и не более половины длины l канала, при этом в каждом ряду одиночных опор расстояния lвс в свету между головой оградительного мола и ближайшей к нему одиночной опорой и между всеми остальными смежными одиночными опорами составляет не менее трехкратной ширины Bпл расчетного портового ледокола, но не более половины длины Lс расчетного судна, проходящего по каналу.3. The approach channel according to claim 1 or 2, characterized in that, in the case of broadening of the channel along the bottom in one of the sides from its axis, behind the upper edge of the channel, from the windward side or from the flow side, an ice barrier is installed in the form of a series of single supports placed along a line parallel to the upper brow, and in the case of a broadening of the channel along the bottom on both sides of its axis, similar anti-ice barriers are installed already on both sides of the channel behind its upper edges and each row of single supports is also placed along a line parallel to the corresponding s upper channel edge, wherein protivoledovye barriers, starting from the head of protective malls, have a length l of at least one third and not more than half the length l channel, while in each row of single poles distance l Sun clearance between the head of the protective breakwater and nearest thereto a single support and between all other adjacent single supports is at least three times the width B pl of the design port icebreaker, but not more than half the length L of the design vessel passing through the channel. 4. Подходный канал по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что канал снабжен установкой для обогрева воды в нем и в прилегающих к каналу зонах водоема, использующей теплую воду, подающуюся, например, от охлаждающих устройств промышленных предприятий, и включающей систему автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры, а также трубопроводы, смонтированные из перфорированных труб и проложенные по дну канала и по дну водоема соответственно у нижних бровок канала и за его верхними бровками, параллельно бровкам, причем система автоматического регулирования расхода поступающей теплой воды и ее температуры выполнена с возможностью поддержания на поверхности воды ледяного покрова с заданной ограниченной толщиной льда. 4. An approach channel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the channel is equipped with an installation for heating water in it and in the adjacent areas of the reservoir using warm water supplied, for example, from cooling devices of industrial enterprises, and including a system automatic control of the flow of incoming warm water and its temperature, as well as pipelines mounted from perforated pipes and laid along the bottom of the channel and on the bottom of the reservoir, respectively, at the lower edges of the channel and behind its upper edges, parallel to the edges, Moreover, the system of automatic control of the flow of incoming warm water and its temperature is made with the possibility of maintaining an ice cover on the water surface with a given limited ice thickness.
RU97113274A 1997-07-25 1997-07-25 Approach channel RU2139386C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97113274A RU2139386C1 (en) 1997-07-25 1997-07-25 Approach channel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97113274A RU2139386C1 (en) 1997-07-25 1997-07-25 Approach channel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97113274A RU97113274A (en) 1999-06-20
RU2139386C1 true RU2139386C1 (en) 1999-10-10

Family

ID=20195959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97113274A RU2139386C1 (en) 1997-07-25 1997-07-25 Approach channel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2139386C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104631392A (en) * 2015-01-19 2015-05-20 河海大学 Channel improvement design method based on fluvial facies relation
CN109930577A (en) * 2019-04-22 2019-06-25 交通运输部天津水运工程科学研究所 Broken line type lock approach isolated niche and its method for arranging
WO2024021314A1 (en) * 2022-07-25 2024-02-01 中国港湾工程有限责任公司 Method for arranging approach channel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шаповалов П.Б. Морские каналы и навигационная обстановка морских путей. - М.: Морской транспорт, 1960, с.79, 80, рис.30. Морские каналы и их обстановка. - М.: Транспорт, 1973, с.121, рис.33. Смирнов Г.Н. и др. Порты и портовые сооружения. - М.: Стройиздат, 1993, с.74 - 87. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104631392A (en) * 2015-01-19 2015-05-20 河海大学 Channel improvement design method based on fluvial facies relation
CN104631392B (en) * 2015-01-19 2016-04-20 河海大学 A kind of waterway regulation method for designing based on river facies relation
CN109930577A (en) * 2019-04-22 2019-06-25 交通运输部天津水运工程科学研究所 Broken line type lock approach isolated niche and its method for arranging
WO2024021314A1 (en) * 2022-07-25 2024-02-01 中国港湾工程有限责任公司 Method for arranging approach channel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2139386C1 (en) Approach channel
KR20030023733A (en) Apparatus and system for the containment of oil spills
NZ222653A (en) Device for dissipating wave energy and controlling coastal erosion
JP4953125B2 (en) Long-period wave reduction structure
JPH09279539A (en) Flow control method and device of river
Haehnel Nonstructural ice control
RU183492U1 (en) ICE-BREAKER WITH NOSE BYPASSES OF STEPS FOR FORMING DESTRUCTION OF ICE BY PRESSING
RU2242561C2 (en) Device for eliminating ice clogging and gorges on rivers and cleaning water pools from ice
Lušić et al. Mooring area and mooring buoys plan
US4498808A (en) Process for prevention of ice buildup and reduction of ice forces on structures during breakup
Wuebben Effect of vessel size on shoreline and shore structure damage along the Great Lakes connecting channels
RU2560616C2 (en) Device to protect bridges against floating trees
RU2268193C2 (en) Ice-breaking ship
RU2172698C1 (en) Ice navigation surface/underwater vessel
Wicker Economic channels and maneuvering areas for ships
Guide US Coast Guard Research and Development Center
Šoškić et al. The Influence of the Floating Ice on Ship Passage on the River Danube and the Struggle with Ice During the Winter
Smith Cold Regions Port Engineering
Verheij et al. Guidance on the design of berthing structures related to the flow velocities in ship thrusters
RU2054087C1 (en) Gear for oil localization on water surface
Verheij et al. Part III-Ch 3 Waterway elements
Diodato et al. Log driving on the Turia river: Spain: Provisional structures
Koedijk Waterway Guidelines 2020
Diottibution J,'INA L SURVEY STUDY, or
WATERWAYS Distribution Restriction Statement