РД 31.31.47-88. Нормы проектирования морских каналов

(утв. Письмом Минморфлота СССР от 14.07.1988 № 114)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ВСН 19-70"]:::rst
  n1["РД 31.31.47-88"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/rd-31-31-47-88" "РД 31.31.47-88. Нормы проектирования морских каналов (утв. Письмом Минморфлота СССР от 14.07.1988 N 114)"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

от 14 июля 1988 г. № 114

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОРСКИХ КАНАЛОВ

РД 31.31.47-88

с 1 октября 1988 года

Разработаны Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта «Союзморниипроект», Одесским филиалом «Черноморниипроект»; главный инженер В.М. Таран, начальник сектора стандартизации и метрологии И.С. Вулихман, руководитель разработки д.т.н. В.Г. Мирошниченко, исполнители: В.Т. Соколов, к.т.н. Г.Д. Журавицкий, М.А. Краснова, к.т.н. В.И. Шепсис; Одесским институтом инженеров морского флота: проректор д.т.н. Н.С. Никеров, исполнители: д.т.н. Ю.Л. Воробьев, к.т.н. Э.В. Коханов.

Согласованы Минводхозом СССР, Письмо от 27.11.1986 № 60-01-20/9422.

Министерством морского флота СССР утвержден руководящий документ РД 31.31.47-88 «Нормы проектирования морских каналов» (приложение) от 14 июля 1988 г. № 114.

Взамен ВСН 19-70/ММФ.

Настоящие нормы разработаны в развитие раздела «Каналы» СНиП 2.06.01-86 «Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования», полностью согласуются с рекомендациями по назначению оптимального режима проводки судов на морских каналах РД 31.63.03-86 и распространяются на проектирование новых и реконструкцию существующих морских каналов, кроме каналов, предназначенных для движения судов или плавучих объектов специального назначения. В этих случаях допускается, при соответствующем обосновании, применение отдельных положений и методов расчета, предусмотренных нормами.

Критерием определения размеров морского канала принята навигационная безопасность движения судов.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАНАЛА

1.1 Исходные данные должны включать:

сведения о размерениях расчетного судна; сведения о планируемом судопотоке; характеристики естественных условий района прокладки трассы канала; величины ущерба водным, биологическим ресурсам и рыбным запасам от строительства и эксплуатации канала.

1.2. В качестве расчетного судна может быть принято конкретное или условное судно. Сведения о нем должны включать:

D — водоизмещение, т;

T — осадка судна на ровном киле без хода в воде стандартной плотности (\rho = 1025\text{кг}/\text{м}^{3}) , м;

B — ширина по миделю, м;

L — длина между перпендикулярами, м;

В основу размерений условного судна берется величина осадки, остальные элементы определяются в зависимости от типа судна по формулам:

D = 36T^{3} ; B = tT; L = cT, (1)

где c, t — коэффициенты, определяемые по табл. 1;

A = 1,2 \frac{H}{T} , (2)

где H — высота надводного борта, м.

Таблица 1

1.3 Сведения о планируемом судопотоке должны включать:

количество судопроходов в год и среднесуточный судопоток в течение месяца с наибольшим судооборотом;

состав судопотока по типам судов, их размерениям и количеству.

1.4 Характеристики естественных условий должны включать:

планы акваторий трассируемого канала и прилегающей территории;

литологические разрезы по намечаемым вариантам трасс канала с характеристиками грунтов;

элементы метеорологического режима не менее, чем за 12 лет, включающие данные повторяемости ветров по скорости, направлению и их продолжительности;

сведения о характере течений, их направлении и скорости;

режимные функции высот волн 3% обеспеченности в системе, по восьми румбам;

график обеспеченности ежесуточных уровней воды;

среднегодовую метеорологическую дальность видимости и преобладающий для данного района коэффициент прозрачности атмосферы с повторяемостью не менее 65%;

продолжительность ледового периода;

сведения о динамике берега и интенсивности движения наносов.

1.5. Оценка ущерба водным, биологическим ресурсам и рыбным запасам должна определяться на стадии технико-экономического обоснования проекта канала и учитывать:

характеристику загрязненности извлекаемых грунтов по химическим и биологическим показателям;

состояние среды кормовой базы и ихтиофауны в районе дампинга;

оценку отрицательного влияния дноуглубления и дампинга на окружающую среду;

мероприятия по компенсации неустраняемого ущерба.

2. ТРАССИРОВКА КАНАЛА

2.1. Трасса канала должна быть проложена так, чтобы затраты на ее строительство и эксплуатационные расходы были минимальными.

2.2 При анализе предполагаемых затрат необходимо учитывать:

а) объемы извлекаемого грунта при строительстве канала по формуле:

V = \sum_{1}^{n_{u}} h_{i}(B + h_{i}ctg\varphi)l_{i} , (3)

где h_{i} — средняя величина глубины прорези на участке, м;

B — проектная ширина канала, м;

\varphi — угол наклона откоса к горизонту, град;

l_{i} — длина участка канала, м;

n_{u} — количество участков;

б) объемы ремонтного дноуглубления в зависимости от заносимости канала при различных вариантах трассы;

в) сравнительную производительность дноуглубительных снарядов в зависимости от вида грунта;

г) зависимость размеров канала от гидрометеорологических факторов;

д) зависимость ширины канала от расстановки знаков ведущих створов.

2.3. Длина канала l_{k} определяется его направлением, естественным рельефом дна и расчетной навигационной глубиной.

2.4. Трасса канала должна быть проложена так, чтобы строительство канала и его эксплуатация удовлетворяли требованиям природоохранных органов (согласована с органами водо- и рыбоохраны Минводхоза СССР и Минрыбхоза СССР на стадии подготовки предпроектной документации).

3. ГЛУБИНА КАНАЛА

3.1. Отсчетный уровень глубины проектируемого канала назначается с обеспеченностью от 98 до 99,5% в соответствии с табл. 2 п. 12.5 СНиП 2.06.01-86, где входным аргументом является разность уровней 50% обеспеченности H_{50\%} и минимально наблюденного уровня H_{min} .

При реконструкции действующих каналов допускается, при соответствующем обосновании, сохранять ранее принятый отсчетный уровень глубины.

Приведение навигационной глубины при назначенной обеспеченности уровня к нулю глубин морской навигационной карты производится по формуле

d_{c} = d_{n} + \Delta H , (4)

где d_{c} — глубина, указанная на карте, м;

\Delta H — разность абсолютных значений назначенного отсчетного уровня и уровня, принятого на морской навигационной карте, м;

d_{n} — навигационная глубина, м.

Примечания. 1. Глубины на морских навигационных картах приведены для безливных морей к среднему многолетнему уровню, то есть имеют 50% обеспеченность; для морей с приливо-отливными явлениями — к наинизшему теоретическому уровню, подразумевающему только астрономические факторы.

2. При (H_{50\%} - H_{min}) > 1,40 м отсчетный уровень глубины должен быть таким, чтобы обеспечивался пропуск планируемого судопотока.

3. В зависимости от интенсивности судоходства отсчетный уровень допустимо принимать с обеспеченностью меньшей, чем указано в п. 3.1, при обязательном технико-экономическом обосновании, выполняемом в соответствии с рекомендуемым Приложением 1.

3.2 Навигационная глубина d_{n} и проектная глубина d (рис. 1) канала определяются по формулам:

d_{n} = (T + \Delta T) + \Sigma Z_{0 - 3} , м; (5)

\Delta T — поправка на изменение осадки расчетного судна при плотности \rho (солености, ) воды в районе проектируемого канала, отличающейся от стандартной \rho = 1025\text{кг}/\text{м}^{3} ; величина \Delta T определяется по табл. 2;

Z_{4} — запас глубины на заносимость, м.

Поперечные профили судового хода

канал неполного профиля

канал полного профиля

Рис. 1

Таблица 2

Примечание. Грузовая шкала морских судов строится в предположении, что судно плавает в воде стандартной плотности \rho = 1025\text{кг}/\text{м}^{3} .

3.3 Суммарный навигационный запас глубины определяется по формуле:

\Sigma Z_{0 - 3} = Z_{1} + Z_{2} + Z_{3} + Z_{0} , м, (7)

где Z_{1} — минимальный навигационный запас, необходимый для обеспечения управляемости судна, м;

Z_{2} — волновой запас на погружение оконечности судна при волнении, м;

Z_{3} — скоростной запас на изменение осадки судна на ходу на тихой воде по сравнению с осадкой без хода, м;

Z_{0} — запас на крен судна, возникающий от воздействия расчетного ветра и гидродинамических сил на повороте, м.

3.3.1. Минимальный навигационный запас Z_{1} , м, определяется по табл. 3 в зависимости от осадки судна T и вида грунта.

Таблица 3

Примечания. 1. При неоднородных грунтах в интервале между d_{n} и (d_{n} + 0,5) , м, в расчет принимается наиболее плотный грунт.

2. При плотном слежавшемся грунте, скальном грунте, грунте с включением валунов и сцементированных пород дноуглубительные работы должны заканчиваться проверкой глубины гидрографическим тралением, о чем необходимо указывать в проектно-сметной документации.

3. Для каналов, расположенных севернее параллели 66°30', а также для Берингова, Охотского морей и Татарского пролива при расчетных судах водоизмещением не более 20 тыс. т необходимо вводить поправку на увеличение осадки судна при обледенении, равную 0,1 м.

3.3.2. Волновой запас Z_{2} , м, для одиночного и расходящихся судов определяется по графикам на рис. 2, 3 в зависимости от длины расчетного судна L, м, числа Фруда Fr = \frac{v}{\sqrt{gL}} и h_{3\%} — высоты волны 3% обеспеченности в системе волн наиболее опасного направления в районе судового хода при действии расчетного ветра. Скорость ветра w принимается из условий управляемости судна и равняется 5v (v выбирается в соответствии с обязательным Приложением 2).

Рис. 2

при различных углах волнения и числах Фруда Fr

Рис. 3

3.3.3. Скоростной запас Z_{3} , м, при движении одиночного судна определяется с помощью графиков рис. 4, 5 и табл. 4:

а) график (черт. 4) служит для определения скоростного запаса при движении судна на мелководье Z_{3} . На графике Fr (определяется из рис. 2): \Sigma Z_{1 - 3} = Z_{1} + Z_{2} + Z_{3}\prime . Z_{3} определяется методом последовательных приближений. Величина третьего слагаемого Z_{3}\prime , входящего в \Sigma Z_{1 - 3} , сначала принимается равной 0,35 и из графика (рис. 4) выбирается Z_{3} , затем, найденная Z_{3} подставляется в \Sigma Z_{1 - 3} вместо 0,35 и вычисления повторяются. Как правило, действия ограничиваются двумя первыми подстановками;

б) график (рис. 5) уточняет величину скоростного запаса для судна, движущегося в каналах неполного профиля. Входным аргументом являются число Фруда Fr и отношение площади сечения условного канала полного профиля, полученного путем продолжения откосов до уровня воды A_{k} к площади погруженного миделевого сечения судна A_{m} . Выбранный из графика рис. 5 коэффициент умножается на Z_{3} : K_{1}Z_{3} , м;

в) с помощью табл. 4 определяется скоростная поправка глубины для каналов полного профиля. Величина скоростного запаса для мелководья Z_{3} умножается на коэффициент K_{2} , выбранный из табл. 4, K_{2}Z_{3} , м.

на мелководье по осадке судна T, м,

Рис. 4

Определение поправочного коэффициента K_{1} для каналов неполного профиля по числу Фруда и отношению площадей A_{k}/A_{m}

Рис. 5

Таблица 4

Для каналов с двухсторонним движением вычисленное значение скоростного запаса увеличивается на 80%.

3.3.4 Запас на крен судна Z_{0} , м, определяется по формулам:

Z_{0} = \frac{B}{2} sin\theta , м; (8)

Z_{0} = \frac{B}{2} sin(\theta + \theta_{dn}) , м, (9)

где \theta — угол крена от ветра, град, выбирается из табл. 5;

\theta_{dn} — динамический угол крена, град, выбирается из табл. 6.

Таблица 5

Таблица 6

Примечания. 1. Запас на крен от ветра не учитывается: для танкеров и комбинированных судов; для всех судов при курсовых углах ветра, отличных от 60 — 90°.

2. Для лесовозов угол крена на прямых курсах берется постоянным, равным 5°.

3. Местом поворота считается кривая сопряжения колеи канала с примыкающими к ней с двух сторон прямолинейными участками, равными длине расчетного судна L, м.

Формула (8) применяется при расчетах Z_{0} , для прямых участков канала, формула (9) - для участков сопряжения колен канала (мест поворота судна).

3.3.5. Запас на заносимость Z_{4} назначается на основании специальных исследований или подбором обоснованного аналога. Величина Z_{4} может быть одинаковой по всему каналу или дифференцированной по его длине в зависимости от интенсивности заносимости различных участков прорези.

4. ШИРИНА КАНАЛА

4.1 Проектная ширина канала для одностороннего движения судов B должна определяться по формулам:

B = B_{n} + \Delta B , м; (10)

где B_{n} — навигационная ширина канала, м;

\Delta B — запас ширины на заносимость, м;

h_{n} — навигационная глубина прорези канала, м;

\varphi_{1} , \varphi — углы наклона откосов к горизонту к концу межремонтного периода и проектная величина соответственно.

4.2 Навигационная ширина канала B_{n} принимается на уровне навигационной глубины d_{n} и определяется по формуле:

B_{n} = B_{m} + 2C , м, (12)

C = \frac{1}{2} B — навигационный запас ширины канала, учитывающий гидродинамическое взаимодействие судна с бровкой канала, м.

4.2.1 Ширина маневровой полосы определяется по формуле:

B_{m} = B\overline{B_{0}}K_{v}K_{w}K_{A}K_{vd} , м, (13)

где B — ширина расчетного судна по миделю, м;

\overline{B_{0}} — относительная ширина маневровой полосы, которая определяется по табл. 7 в зависимости от курсового угла истинного ветра q_{w} относительно оси канала и проекции вектора скорости течения на направление нормали к оси канала v_{q} ;

K_{v} , K_{w} , K_{A} , K_{vd} — безразмерные коэффициенты, значения которых определяются по табл. 8, 9, 10, 11.

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

Таблица 11

4.2.2. Модуль проекции вектора скорости течения на направление нормали к оси канала |v_{q}| должен определяться по формуле:

|v_{q}| = v_{t}\prime|sinq_{t}| , м/с, (14)

где v_{t} — скорость течения, м/с;

q_{t} — курсовой угол течения, град;

T — осадка расчетного судна, м.

Примечание. При пользовании формулой (14) и табл. 7 v_{q} принимается положительным при действии ветра и течения с одного борта и отрицательным в противном случае.

4.2.3. Расчетная скорость ветра w, м/с, на уровне центра парусности расчетного судна с наиболее опасного направления принимается обеспеченностью 3%, но не более величины, определяемой соотношением w = 5v, являющимся предельным условием управляемости судна, идущего со скоростью v, м/с.

4.2.4. Расчетная скорость течения v_{t} принимается максимально наблюденная в данном районе, но не более 0,4 величины скорости движения судна, принятой для данного канала.

При отсутствии данных о v_{t} ее величина берется как функция расчетного ветра из выражения

v_{t} = \frac{0,013}{\sqrt{sin\varphi_{g}}} w , м/с, (16)

где \varphi_{g} — географическая широта места, град;

w — скорость расчетного ветра, м/с.

4.3. Если к моменту проектирования ширины канала известна система средств навигационного оборудования и соответствующая ей точность определения места судна в канале, то ширина маневровой полосы канала B_{m} , м, определяется в соответствии с обязательным Приложением 3.

4.4. Проектная ширина канала, предусматривающего двухстороннее движение судов, определяется из условий расхождения расчетного судна и судна с шириной 0,7B по формуле:

B = B_{m_{1}} + 0,8B_{m_{2}} + 3C_{1} + C_{2} + \Delta B , м, (17)

где индексы 1 и 2 относятся соответственно к большему и меньшему из расходящихся судов.

Примечание. Необходимость строительства канала для одностороннего или двухстороннего движения определяется в соответствии с обязательным Приложением 4.

4.5. Величина уширения канала на повороте \Delta B_{k} определяется в зависимости от соотношения радиуса закругления канала R и длины расчетного судна L по табл. 12; \Delta B_{k} откладывается по нормали к линии движения на внешнюю сторону поворота рис. 6.

Таблица 12

Примечание. Не рекомендуется принимать R < 4,5L.

Схема уширения канала в местах сопряжения колен

Рис. 6

4.5.1. При наличии в районе постоянно действующего течения уширение канала на повороте дополнительно увеличивается на \Delta B_{t} , рассчитываемую по формуле:

\Delta B_{t} = \Lambda L|sinq_{t}| , (18)

где q_{t} — угол между направлением течения и осью прямолинейного участка канала, град (курсовой угол течения);

\Lambda — коэффициент, зависящий от угла сопряжения колен канала и соотношения скоростей течения и движения судна \frac{v_{t}}{v} , выбирается из табл. 13.

Таблица 13

\Delta B_{t} рассчитывается для точек начала и конца поворота. Уширение производится по нормали к линии движения.

Угол \chi сопряжения уширенной части поворота с прямолинейным участком канала должен быть не более 15° (рис. 6).

Спрямление криволинейных участков делается с таким расчетом, чтобы зона теоретического поворота не была уменьшена.

5. ОТКОСЫ КАНАЛА

5.1. Проектная величина котангенса угла наклона откоса канала к горизонту обеспечивает навигационные габариты канала на весь межремонтный период и определяется по формуле

ctg\varphi = \frac{ctg\varphi_{1}}{\alpha} , (19)

где \varphi_{1} — угол наклона откоса к горизонту в процессе формирования прорези канала к концу межремонтного периода, град;

\alpha — коэффициент, зависящий от глубины прорези канала; для прорези с глубиной менее 1,5 м коэффициент принимается равным 2,0; для прорези с глубиной более 5,0 м коэффициент \alpha принимается равным 1,5; в интервале между этими глубинами коэффициент устанавливается интерполированием в соответствии с табл. 14.

Таблица 14

Проектная величина котангенса угла наклона откосов к горизонту назначается с точностью до целого числа.

Примечание. При наличии надежного аналога и для действующих каналов величина котангенса угла наклона откосов принимается по фактическим данным.

5.2. Значение ctg\varphi_{1} определяется в зависимости от свойств грунтов, в которых трассирован канал, проектной глубины прорези h_{0} и естественного уклона подводного склона моря по графикам рис. 7, 8 в соответствии с табл. 15.

i — величина естественного уклона дна

Рис. 7

Определение котангенса угла наклона откосов

I, II, III — котангенс угла наклона откосов; i — величина естественного уклона дна

Рис. 8

Таблица 15

5.3. Для участков канала с глубиной прорези более 10 м необходимо производить проверку проектного откоса на устойчивость.

5.4. Для особых естественных условий и грунтов, не предусмотренных табл. 15, величина ctg\varphi_{1} и проектная величина котангенса угла наклона откоса к горизонту определяются специальными исследованиями. Объем и состав исследований устанавливаются соответствующим обоснованием.

Приложение 1 (рекомендуемое)

МЕТОДИКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ОБОСНОВАНИЙ ГАБАРИТОВ ПРОЕКТИРУЕМОГО КАНАЛА

1. При сравнении и анализе проектных вариантов методика технико-экономических расчетов базируется на сопоставлении затрат на дноуглубительные работы, связанные с увеличением габаритов каналов или повышением обеспеченности отсчетного уровня, и затрат транспортного флота, обусловленных простоем судов в связи с недостаточной глубиной или шириной канала. Оптимальный вариант соответствует минимуму суммарных затрат K, определяемых по формуле:

K = (\frac{S}{Q} + 0,15 \frac{K_{nd}}{Qt_{exd}})V + (\overline{a_{st}} + 0,15 \frac{\overline{K_{nt}}}{t_{ext}})m_{gd}\overline{t_{pr}} + \Delta K , (П.1.1)

где S — суммарные нормативные эксплуатационные расходы судов дноуглубительного флота, занятых на строительстве канала (определяются по данным планового отдела управления морских путей), р./сут;

K_{nd} — суммарная нормативная строительная стоимость дноуглубительного флота, определяется согласно прейскуранту на морские дноуглубительные работы, р.;

Q — суточная производительность каравана, рассчитывается на основе производственных норм на морские дноуглубительные работы (ПНДР), м3/сут;

t_{exd} — продолжительность годового эксплуатационного периода земкаравана, сут;

V — объем дноуглубительных работ по выбранному варианту, м3;

m_{gd} — число проходов по каналу в течение годового эксплуатационного периода судов с осадками, равными и большими, чем осадка, соответствующая данному отсчетному уровню;

\overline{a_{st}} — судосуточные расходы на содержание судов транспортного флота на стоянке без грузовых операций, осредненные по группе из m_{gd} судов, р./сут;

\overline{K_{nt}} — нормативная строительная стоимость судов транспортного флота, осредненная по группе из m_{gd} судов, р.;

\overline{t_{ext}} — средняя продолжительность годового эксплуатационного периода транспортных судов той же группы, сут;

\overline{t_{pr}} — средняя продолжительность простоя судна при рассматриваемых габаритах канала, сут;

\Delta K — затраты на природоохранные мероприятия, направленные на предотвращение и снижение ущерба от дноуглубительных работ и дампинга и компенсацию неустраняемого ущерба, руб.

2. Технико-экономическое обоснование отсчетного уровня для неприливных морей выполняется в соответствии с перечисленными ниже методическими рекомендациями:

2.1. По многолетнему графику обеспеченности ежедневных уровней воды выбирается в качестве нижней границы уровень 99% (H_{99\%}) обеспеченности и задается диапазон отсчетных уровней с интервалом 0,1 м, такой, чтобы его верхний предел имел обеспеченность не менее 90%.

2.2. Задается диапазон расчетных осадок T_{L} с интервалом 0,1 м, причем уровню 99% обеспеченности ставится в соответствие осадка расчетного судна, затем для каждой из осадок T_{L} определяется число судов m_{gd} в судообороте канала, имеющих фактическую осадку T, равную или большую, чем T_{i} .

2.3. Для каждого отсчетного уровня и соответствующей группы из m_{gd} судов вычисляются \overline{a_{st_{i}}} и K_{nt_{i}} .

2.4 Средняя продолжительность простоя судов \overline{t_{pr}} рассчитывается по формуле

\overline{t_{pr}} = \frac{100 - P_{i}}{100} \overline{\tau_{i}} , сут, (П.1.2)

\overline{\tau_{i}} — средняя продолжительность интервалов времени, когда i-ый отсчетный уровень не обеспечен, сут.

\overline{\tau_{i}} = \frac{1}{0,81 - 0,9(H_{P_{i}\%} - H_{99\%})} . (П.1.3)

2.5. При определении величины V учитывается только дополнительный объем дноуглубительных работ, необходимый для перехода к очередному уровню большей обеспеченности. Уровень 99% обеспеченности принимается за уровень сравнения и для него V принимается равным 0. При этом необходимо принимать в расчет и увеличение длины канала, связанное с выходом прорези на большую глубину.

2.6. Расчет затрат по формуле (П.1.1) производится для каждого из уровней назначенного диапазона. В качестве отсчетного принимается уровень той обеспеченности, для которой значение получилось наименьшим.

2.7. Если затраты K все время убывают при переходе к уровням меньшей обеспеченности, расчет должен быть продолжен для обеспеченностей менее 90% до получения уровня с минимальным значением K.

3. Технико-экономическое обоснование проходного горизонта для морей с приливами выполняется аналогично, при этом:

3.1. Величина \overline{t_{pr}} определяется по табл. П.1.1 в зависимости от отношения уровня проходного горизонта H_{gr} к уровню сизигийного отлива r.

Таблица П.1.1

3.2. Расчет суммарных затрат производится по формуле (П.1.1) для шести значений \frac{H_{gr}}{r} , приведенных в табл. П.1.1. Каждому проходному горизонту ставится в соответствие проходная осадка T_{i} . Число судов с этой осадкой и величины \overline{a_{st}} и \overline{K_{nt}} рассчитываются, как было указано выше. Оптимальный проходной горизонт выбирается по минимальному значению суммарных затрат.

4. Технико-экономическое обоснование ширины канала и режима движения судов производится на основе той же формулы (П.1.1). Однако методика определения входящих в нее величин обладает рядом особенностей.

4.1. В качестве базового варианта принимается канал, проектная ширина которого B рассчитана для одностороннего движения расчетного судна. Величина V_{0} для базового варианта полагается равной нулю. Каждый следующий вариант канала принимается шире предыдущего на 20 м. Ширина канала для последнего варианта определяется по формуле (17).

4.2. Число судов m_{gd} для всех вариантов принимается одинаковым и равным годовому судообороту канала в обоих направлениях. Соответственно \overline{a_{st}} и K_{nt} суть средневзвешенные по всему судообороту величины.

4.3 Расчет величины t_{pr_{i}} для i-го проектного варианта выполняется в следующем порядке:

определяется новая ширина расчетного судна

B_{i} = \frac{b_{i}}{b} B , (П.1.4)

где b и b_{i} — проектная ширина канала для базового и i-го вариантов, м;

B и B_{i} — ширина расчетного судна для тех же вариантов соответственно, м;

рассчитываются величины 0,4B_{i} и 0,7B_{i} для рассматриваемого варианта, распределение судов по группам; в зависимости от их ширины, и величины m_{1i} и m_{2i} согласно п. 2 обязательного Приложения 4;

определяются f_{1i} и f_{2i} по формуле (П.4.1), вспомогательные величины P_{1} и q_{1} — по графикам рис. П.4.1 и рис. П.4.2 и суточный судооборот m_{c1} — по формуле (П.4.3);

находится t_{pr_{i}} по графику рис. П.1.1 в зависимости от m_{c}\prime_{1} и t_{k} .

Зависимость средней величины простоя судна от судооборота m_{c}\prime для различного времени занятости канала t_{k} , ч

Рис. П.1.1

4.4. Расчет затрат K выполняется для каждого варианта. Оптимальная ширина канала соответствует варианту с наименьшим значением K.

Приложение 2 (обязательное)

РАСЧЕТНАЯ СКОРОСТЬ СУДНА

1. Расчетная скорость судна v, м/с, является одним из параметров при определении габаритов проектируемого канала. Она назначается в пределах от 3 до 12 узлов, но не более 0,9 v_{cr} , м/с. Нижний предел скорости определяется условием сохранения управляемости.

Примечание. Критической скоростью v_{cr} считается скорость, начиная с которой дальнейшее увеличение числа оборотов машин практически не приводит к увеличению скорости движения судна.

2. Значение критической скорости на канале неполного профиля v_{cr} для расчетного судна определяется по формуле:

d_{n} — навигационная глубина канала, м;

v_{c}\prime_{r} — критическая скорость на мелководье, м/с;

v_{c}\prime\prime_{r} — критическая скорость на канале полного профиля, м/с.

Значения v_{c}\prime_{r} и v_{c}\prime\prime_{r} выбираются из табл. П.2.1.

v» для канала полного профиля cr

v' для мелководья

                                    cr

(обязательное)

Ширина проектируемого канала в разделе 4 настоящих норм определена из условия фиксированной среднеквадратической ошибки знания места центра тяжести судна относительно оси канала, равной \delta_{0} = 25\text{м} . Эта величина соответствует рекомендациям международной ассоциации маячных служб (МАМС), а также требованиям «Инструкции по навигационному оборудованию» (ИНО.76) издания ГУНиО МО.

Если в проекте предусмотрена проводка судов с помощью радиотехнических средств, \delta выбирается из проекта. При наличии ведущих створов, \delta определяется из графика рис. П.3.1.

поперечного смещения судна с оси канала от дальности действия створа Д, км, и расстояния между

Рис. П.3.1

Если полученное значение отличается от расчетного \delta_{0} более чем на 5 метров, то ширина маневровой полосы определяется по формуле:

b_{m} = B\overline{b_{0}}(K_{v} \cdot K_{w} \cdot K_{A} \cdot K_{vd} + \Delta\overline{b_{\delta}}) , (П.3.1)

где \Delta\overline{b_{\delta}} — поправка к относительной ширине маневровой полосы, находится из табл. П.3.1 в зависимости от \delta .

Таблица П.3.1

В зависимости от расположения ориентиров \delta на разных участках канала может иметь различную величину.

Соответственно в этих местах изменится расчетная ширина канала. Особенно это относится к каналам с ведущими створами. Здесь ширина канала должна рассчитываться для двух участков каждого колена, начального и конечного, ширина промежуточных участков интерполируется.

Приложение 4 (обязательное)

ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ

1. Пропускная способность определяет необходимость строительства канала для двухстороннего или одностороннего движения. Проектируемый канал должен обеспечивать пропуск планируемого судопотока в течение всего навигационного периода. Для подходных каналов пропускная способность должна быть не меньше, чем пропускная способность порта, обслуживаемого этим каналом.

2. Для определения пропускной способности должны быть предварительно рассчитаны:

а) параметры f_{1} и f_{2} , характеризующие распределение судов в расчетном судопотоке по группам, в зависимости от их ширины

f_{1} = \frac{m_{1}}{m} ; f_{2} = \frac{m_{2}}{m} ; (П.4.1)

где m_{1} и m_{2} — число судопроходов в месяц с наибольшим судооборотом судов первой группы (с шириной B_{1}<0,4B ) и второй группы (с шириной 0,4B \leq B_{2}<0,7B );

m — общее количество судопроходов за тот же период;

б) среднесуточный судооборот канала m_{c} в обоих направлениях

m_{c} = \frac{m}{30} ; (П.4.2)

в) среднее время занятости канала при проходе одного судна t_{k} , ч, отсчитываемое от момента входа судна в канал до момента выдачи разрешения на вход следующему судну при равновероятном проходе судов обоих направлений; значение t_{k} должно определяться с учетом времени, необходимого для подготовки судна к входу (выходу) на трассу канала в зависимости от длины участков проводки, допустимой скорости движения на них, безопасной кильватерной дистанции в канале и времени занятости операционных акваторий, если они расположены на маршруте движения проходящих по каналу судов; для подходных каналов к портам, имеющим несколько районов, когда существуют варианты проводки различной продолжительности, значение t_{k} необходимо принимать как средневзвешенное по всем возможным вариантам;

г) вспомогательная величина P, определяемая по графику рис. П.4.1, в зависимости от f_{1} и f_{2} ;

д) коэффициент q, определяемый по графику рис. П.4.2 в зависимости от величины P и произведения m_{c}t_{k} ;

е) приведенный среднесуточный судооборот m_{c}\prime одностороннего движения, уменьшенный с учетом частичного встречного движения судов

m_{c}\prime = q \cdot m_{c} . (П.4.3)

Определение вспомогательной величины P по величинам f_{1} , f_{2} , характеризующим распределение судов в общем судопотоке

Рис. П.4.1

Определение коэффициента q по вспомогательной величине P и произведению среднесуточного судооборота канала m_{c} на среднее время занятости канала t_{k}

Рис. П.4.2

3. Расчет пропускной способности и назначение ширины канала для одностороннего или двухстороннего движения судов должны выполняться по графику рис. П.4.3. Для этого на график необходимо нанести точку F с координатами t_{k} и m_{c}\prime . Если эта точка расположена ниже кривой \pi , то пропускная способность обеспечивается при ширине канала, определяемой для одностороннего движения судов.

Определение пропускной способности в режиме движения на канале по приведенному среднесуточному судообороту m_{c}\prime и среднему времени занятости канала t_{k}

Рис. П.4.3

Если точка F расположена выше кривой \pi , то канал должен проектироваться для двухстороннего движения судов.

4. Ширина канала для двухстороннего движения судов должна назначаться только при наличии экономического обоснования, выполняемого в соответствии с обязательным Приложением 1.

Приложение 5 (справочное)

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

A = \frac{A_{q}}{A_{l}} — отношение площадей парусности надводного и подводного бортов;

A_{k} — площадь поперечного сечения канала, м2;

A_{m} — площадь погруженного миделевого сечения судна, м2;

a — коэффициент, зависящий от глубины прорези канала;

\overline{a_{st}} — судосуточные расходы на содержание судов транспортного флота на стоянке без грузовых операций, осредненные по группе из m_{gd} судов, р./сут;

B — ширина расчетного судна по миделю, м;

b — проектная ширина канала, м;

b_{m} — ширина маневровой полосы на уровне навигационной глубины, м;