1.6. Пропускная способность водного пути

Под пропускной способностью водного пути понимается наибольшее количество тонн груза (или число судов определенного типа), которое можно пропустить через этот участок в единицу времени (сутки, месяц, навигацию) при определенных характеристиках пути, флота и принятой организации движения.

На пропускную способность водного пути влияют факторы:

• ограничительные параметры лимитирующих участков (длина лимитирующего участка, ширина, радиус закругления, гарантированная глубина, скорость течения, установленная скорость движения судов, число камер и ниток шлюза, размеры камеры, глубина на короле, продолжительность операций шлюзования);

• технические характеристики флота ( габаритные размеры судов и

составов, грузоподъемность, загрузка, паспортная скорость движения, ма-

невренные качества);

• формы и уровень организации движения пропуска судов через

лимитирующие участки.

Речные судоходные пути состоят из различных участков, которые могут принципиально отличаться друг от друга по условиям пропуска через них судов и составов.

Многопутные участки – это участки, на которых движение судов допускается в обоих направлениях в несколько потоков с возможностью одновременного обгона.

Искусственные двухпутные участки (каналы) – это участки отличающиеся от многопутных только двумя потоками и ограничением скорости движения.

Шлюзованные участки – это участки, на которых требуется прохождение судном шлюза из одного бьефа в другой.

Однопутные участки – это участки, на которых движение судов допускается только в одном направлении (узкости, крутые повороты, засемафореные участки и т.п.).

Применяются две формы организации движения судов через лимитирующие участки:

• одиночный график пропуска,

• серийный график пропуска.

При одиночном графике пропуска в прямом и обратном направлениях (вверх и вниз) пропускаются поочередно по одному судну (рис. 5).

2

t_вв

t_вн

1

t_рег

1- движение судна вверх; 2- движение судна вниз

Рис.5 Схематичное изображение одиночного графика пропуска.

Пропускная способность лимитирующего участка при одиночном графике пропуска определяется по формуле

• в одном направлении

Пвв = 24 т/сут.

(31)

• в оба направления

Пон = 24 т /сут.,

(32)

где:	Qэ.вв, Qэ вн	–	загрузка расчетного судна при движении вверх и вниз, т ;
	tвв, tвн	–	время движения судна через участок верх и вниз, час.;
	tрег	–	время необходимое на изменение направления движения судов (время регулирования), час.

Время движения судна вверх (вниз) определяется

t вв(вн) = час.,

где:	L уч.	–	длина участка, км.;
	U вв (вн)	–	скорость движения судна вверх (вниз), км/ч..

При серийном графике пропуска в прямом и обратном направлениях (вверх и вниз) пропускается поочередно серия (группа) судов ( рис. 6 ).

1, 2, 3, 4 – движение судов вверх

1', 2', 3', 4' – движение судов вниз.

Рис. 6. Схематичное изображение серийного графика пропуска.

Пропускная способность лимитирующего участка при серийном графике пропуска определяется по формуле:

• в одном направлении

П вв = 24 т/сут

(33)

• в оба направления

Пон = 24 т/сут.,

(34)

где:	Qэ.вв, Qэ.вн	–	загрузка расчетного судна при движении вверх и вниз, т;
		–	количество судов в серии при движении вверх и вниз, ед.;
	t вв, t вн	–	время движения судна через участок вверх и вниз, час.;
	tпр.вв., tпр.вн.	–	время между двумя последовательными отправлениями судов в серии при движении вверх и вниз, час.;
	tрег.	–	время необходимое на изменение направления движения судов (время регулирования), ч.

Время между двумя последовательными отправлениями судов определяется

tпр.вв.(вн) = ч.,

где:	0,5 км	–	интервал между судами, движущимися в группе в одном направлении, км;
	Uвв(вн)	–	скорость движения судна вверх (вниз), км / ч..

Поправка расчетной величины пропускной способности лимитирующих участков на возможность запаздывания судов или, наоборот, скопления перед участком учитывается с помощью коэффициентов, которые определяются опытным путем.

Судоходный шлюз – это гидротехническое сооружение. предназначенное для перемещения судов из одного бьефа гидроузла в другой.

В зависимости от разности уровней воды верхнего и нижнего бьефов шлюзы могут быть однокамерными или многокамерными.

В зависимости от числа параллельно расположенных камер шлюзы могут быть однониточными или двухниточными.

Увеличение количества камер снижает пропускную способность шлюза, а увеличение ниток шлюза ее увеличивает.

На рис.7 приведена карта технологического процесса шлюзования одного

судна через однокамерный шлюз в одном направлении (снизу).

Укрупненные операции	№№ п.п.	Операции	Время, мин.
Операции по заходу	1	Открытие ворот
	2	Отшвартовка от нижней стенки
	3	Заход в камеру
	4	Швартовка к рыму
Шлюзование	5	Закрытие ворот
	6	Наполнение камеры
	7	Открытие ворот
	8	Отшвартовка от рыма
Выход	9	Выход из камеры
		Итого

t _зах. t _шл. t _вых.

Рис. 7. Карта технологического процесса шлюзования.

На рис. 8 приводится графическая схема проследования двух судов

через однокамерный шлюз снизу.

Пропускная способность однокамерного шлюза определяется по формуле

• в одном направлении

П шл вв. = 24 т/сут.

(35)

• в обоих направлениях

Пшл.он= 24 т/сут.,

(36)

где:	tзах.вв.(вн.), tшл.вв.(вн.), t вых. вв.(вн).	–	время захода судов, шлюзования и выхода вверх (вниз), ч.;
	t инт. вв.(вн.)	–	интервал времени между движущимися в серии судами вверх (вниз), ч.

К шл. = К сут.К месс

(37)

К сут. =

(38)

К мес. = ,

(39)

где: К_шл - коэффициент неравномерности работы шлюза;

К_сут , К_мес - коэффициент суточной и месячной неравномерности

работы шлюза;

Σ t_шл.сут., Σ t_шл.мес. – чистое время работы шлюза в течение суток

(месяца), ч.;

Т_мес - календарная продолжительность месячного периода, ч.

Кроме того, учитывается коэффициент резерва на перспективный объем перевозок грузов G _персп. , отношением его к расчетному объему перевозок G_расч.

Крез =

(40)

Для согласования времени подхода судов и составов к шлюзам

и лимитирующим участкам прокладываются на графике линии движения судов и составов.

Чтобы встреча или обгон судов и составов произошли вне лимитирующих участков и шлюзов, необходимо правильно назначить время их отправления из начального пункта. Эту задачу можно решить графически или расчетно.

На рис. 9 приведено схематическое изображение решения этой задачи.

Время отправления второго судна (с большей скоростью) вслед за первым (с меньшей скоростью) определяется из условия обеспечения их встречи (обгона) после лимитирующего участка расчетно

Д2 ≥ Д1 + ( t2 - t1 ) ,

(41)

где:	Д2	–	рекомендуемое время отправления второго судна (например, с начала суток), ч.;
	Д1	-	время отправления первого судна, ч.;
	t 1 , t 2	–	время следования первого и второго судна от пункта отправления до момента встречи.

Начальный

пункт

Лимитирующий

участок

1 2 2'

Конечный

пункт

Рис. 9. Схема отправления двух судов до лимитирующего участка