Thiet ke ky thuat cong nghe kenh bien

Quy trình đợc dịch từ hai quy trình BCH 19 70 BCM 24 71 Liên Xô MM MM "Viện thiết kế giao thông Bộ giao thông vận tải dịch áp dụng nội Viện từ năm 1973 Qua thực tiễn áp dụng qua trao dổi ý kiến thống Viện thiết kế Vụ kỹ thuật , Quy trình đợc điều chỉnh và bỏ số chi tiết không phù hợp với thực tế ta, đồng thời đợc hợp thành quy trình cho tiện sử dụng Phần A tơng ứng với quy trình BCH 19 70 BCM 24 71 phần B tơng ứng với quy trình MM MM Trong trình áp dụng, đơn vị liên quan cần ý theo dõi, rút kinh nghiệm, phản ánh với Bộ vấn đề thiếu, cha sát thực tế (thông qua Viện thiết kế Vụ kỹ thuật) để Bộ kịp thời nghiên cứu sửa đổi cho phù hợp với yêu cầu sử dụng ta Quy định phạm vi áp dụng Quy trình thiết kế dùng để thiết kế cải tạo kênh vận tải ven biển kênh biển vào cảng Quy trình khong dùng cho kênh có mái dốc gia cố lấy làm sở để hạn chế điều kiện chạy tàu kênh khai thác mà kích thớc không hoàn toàn phù hợp với yêu cầu quy trình Trong trờng hợp nh làm cho đạt tới kích thớc phù hợp với yêu cầu cách tiến hành nạo vét theo kế hoạch Phần A Thiết kế công nghệ kênh biển Kích thớc tính toán tàu, mực nớc tính toán chế độ thông tàu kênh: a Đối với tàu tính toán kích thớc chủ yếu lấy nh sau: - Mớn nớc lấy theo thang mớn nớc có hàng mùa hè, có xét đến thay đổi độ mặn nớc, chọn mớn nớc lớn số mớn nớc tàu lại kênh thiết kế - Chiều rộng (theo khoảng tàu) chiều dài (giữa hai đoạn vuông góc) lấy theo loại tàu có chiều rộng dải hoạt động lớn (tính độ sâu chạy tàu) - Chú thích: Phơng pháp xác định chiều rộng dải hoạt động tàu chiều sâu chạy tàu nêu lần lợt phần b Mực nớc tính toán quy định sở đờng biểu diễn nhiều năm tần suất mực nớc hàng ngày suốt mùa vận tải theo bảng 1, tuỳ thuộc vào hiệu số mực nớc tần suất 50% (H50%) mực nớc thấp quan trắc đợc (Hmin) Trị số tần suất mực nớc tính toán H50% - Hmin Tần suất mực nớc tính toán 35 Hmin 70 99 105 98 140 97 Chú thích: 1- Đối với đoạn kênh khác cửa sông mực nớc tính toán đợc xác định có xét đến độ dốc mặt nớc sông 2- Đờng biểu diễn tần suất mực nớc hàng ngày biển có thuỷ triều vẽ theo số liệu quan trắc hàng sở quan trắc dao động mực nớc năm 3- Khi hiệu số mực nớc lớn trị số nêu bảng số lợng tàu qua cảng tơng đối (trong ngày đêm có tàu) mực nớc tính toán đợc xác định sở tính toán kinh tế kỹ thuật - cách so sánh chi phí nạo vét, chi phí cho tàu cảng phải chờ đợi phải chuyển tàu cảng khác không đủ chiều sâu nớc kênh, mực nớc tối u mực mớc ứng với tổng chi phí kể bé Phơng pháp tính toán kinh tế kỹ thuật hớng dẫn phụ lục Trong trờng hợp "mực nớc thông tàu" lấy làm mực nớc tính toán cần đợc kiểm tra xem khả có đợc không hợp lý cha, "mực nớc thông tàu" mực nớc tồn thời gian triều lên đủ để thông chiều m h0 m h0 m H0 m T z=z0+z1+z2+z3 z4 B"c 1+2 B B T hc h HC Bhđ 3Vmax C1 B C1 C 3Vmax Bm Bm Bo Vùng nước cạn Bt Hình 1: Sơ hoạ vị trí tàu kênh Đờng nét đứt vị trí giới hạn tàu gió đẩy lệch Để thông hai chiều cho tàu có mớn nớc tính toán tàu đến kênh vào lúc bắt đầu có mực nớc 4- Mực nớc tính toán chiều sâu kênh nên lấy ứng với không độ sâu dùng đồ đo sâu vùng biển 5- Kênh đợc tính toán cho tàu chạy chiều trị số thời gian đợc tính theo lý thuyết LK/Vmax bé trị số thời gian trung bình chuyến chạy tàu đến kênh (theo hai hớng) tháng có lu lợng tàu lớn nhất, tức là: LK 24 < V max Q T Trong đó: QT: Lu lợng tàu qua kênh trung bình ngày đêm LK: Chiều dài kênh tính km Vmax: Tốc độ tàu chạy lớn tính km/giờ Khi LK/Vmax>24/QT kênh tính toán cho tàu chạy hai chiều với điều kiện chi phí thêm để nạo vét mở rộng kênh bé chi phí cho tàu cảng tàu phải chờ đợi qua kênh chiều Nếu nh điều kiện không thoả mãn qua kiểm tra tính hợp lý mặt kinh phí làm kênh chạy tàu chiều với trạm tránh tàu kênh Số trạm tránh tàu phải có trạm đoạn kênh dài At.Vmax Phơng pháp tính toán kinh tế so sánh phơng án đợc trình bày phụ lục quy trình Chú thích: Khi xác định lu lợng tàu qua kênh trung bình ngày đêm xét tàu có mớn nớc cho phép phạm vi kênh Tốc độ cho phép tàu kênh: 2.1 Tốc độ tối đa tính toán tàu kênh phụ thuộc vào hình dạng diện tích mặt cắt ngang luồng đào Trong trờng hợp tốc độ cho phép tàu không đợc lớn 0,9 tốc độ tới hạn Vth đặc tính cho mặt cắt kênh không đợc nhỏ tốc độ làm cho tàu bắt đầu không lái đợc (khi số liệu cần lấy tốc độ 2-3 hảilý/h) Chú thích: Tốc độ tới hạn tốc độ mà việc tăng thêm số vòng quay máy, thực tế không làm tăng thêm tốc độ tàu 2.2 Trị số tốc độ tới hạn vùng nớc cạn (Vth) kênh có mặt cắt đầy đủ (V th) xác định theo bảng 2a 2b Theo bảng 2a xác định đợc tốc độ tới hạn trờng hợp tính toán H0/T=1,15ữ1,20, bảng 2b dùng để xác định tốc độ tới hạn cho trớc độ dự trữ chiều sâu dới sống đáy tàu Tốc độ tới hạn (Vth) kênh có mặt cắt không đầy đủ xác định theo công thức: Vth = V 'th (V 'th V "th ) h0 H0 (2) (Các ký hiệu xem hình 1) 2.3 Tốc độ tính toán Vmax tàu đợc quy định điều 2.1 Có xét đến điều kiện thiên nhiên điều kiện chạy tàu, xét đến cần thiết đảm bảo an toàn chạy tàu đảm bảo chiều rộng, dài quay trở bé nhất, đồng thời bảo đảm đợc trạng thái ổn định đất mái dốc luồng đào Chú thích: Trên kênh mà hiệu rút ngắn thời gian tăng tốc độ chạy tàu ảnh hởng nhiều đến giá thành vận chuyển hàng hoá tốc độ tối u tốc độ tơng ứng với tổng chi phí nhỏ nạo vét chi phí tính đổi tàu thời gian qua lại kênh Chiều rộng kênh: 3.1 Chiều rộng chạy tàu kênh B (chiều rộng tính cao độ chiều sâu chạy tàu) lấy phụ thuộc vào chế độ thông tàu kênh, đặc trng tàu tính toán dùng thiết kế Chiều rộng đáyMái dốc kênh kênh Trị số tốc độ tới hạn (m/s) tơng ứng chiều sâu H0 10 11 12 13 14 15 16 Đối với kênh có mặt cắt đầy đủ: V"th 50 1/4 3,7 3,8 3,8 3,8 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 3,9 1/8 3,8 4,1 4,1 4,3 4,5 4,5 4,7 4,7 4,7 4,7 100 150 200 250 1/12 3,9 4,3 4,4 4,6 4,8 5,0 5,0 5,0 5,0 5,2 1/4 4,5 4,5 4,5 4,7 4,9 5,0 5,0 5,0 5,0 5,1 5,2 5,3 5,3 1/8 4,5 4,6 4,8 5,0 5,3 5,4 5,5 5,5 5,5 5,6 5,7 5,7 5,8 1/12 4,6 4,9 5,1 5,5 5,7 5,8 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,2 1/4 5,1 5,1 5,2 5,6 5,7 5,8 5,8 5,8 5,9 6,0 6,0 6,0 1/8 5,3 5,4 5,7 5,9 6,1 6,2 6,2 6,2 6,2 6,3 6,4 1/12 5,5 5,6 6,0 6,1 6,4 6,5 6,5 6,7 6,7 6,8 6,8 1/4 5,5 5,7 5,9 6,2 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 6,5 6,5 1/8 5,6 5,8 6,0 6,4 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 1/12 5,9 6,2 6,5 6,8 6,7 6,9 7,0 7,2 7,3 7,4 1/4 6,0 6,3 6,5 6,6 6,7 6,7 6,8 6,9 6,9 7,0 1/8 6,1 6,4 6,6 6,7 6,8 7,0 7,1 7,3 7,3 7,3 1/12 6,5 6,8 6,9 7,0 7,2 7,3 7,5 7,6 7,7 7,6 8,0 8,3 8,6 8,9 9,2 Đối với vùng nớc cạn: V"th 4,6 5,1 5,6 6,1 6,5 6,9 7,3 Chú thích: Các trị số trung gian xác định nội suy 3.2 Đối với kênh chạy tàu chiều chiều rộng chạy tàu B C tính m xác định theo công thức: BC = Bhd + 2.C1 + B (3) Trong đó: Bhd: Chiều rộng dải hoạt động tàu cao độ chiều sâu chạy tàu C1: Dự phòng chiều rộng dải hoạt động tàu mái dốc kênh B: Dự phòng chiều rộng cho sa bồi kênh 3.3 Chiều rộng dải hoạt động tàu tính toán Tính m, xác định theo công thức: Bhd = L sin ( + ) + B cos( + ) + t sin Vmax (4) Trong trị số t sin (t thời gian tàu chệch hớng luồng, góc lệch), lấy không đổi 3m Cũng xác định B hd theo bảng 3, cắn vào tổng số góc chênh dòng chảy gió, tốc độ chạy tàu chiều rộng tàu Bhd đợc xác định tàu có hàng tàu chạy balát, chiều rộng tính toán B hd chiều rộng lớn định kích thớc ngang luồng đào tơng ứng với chiều sâu H0 mái dốc cho trớc Góc chệch dòng chảy góc chệch gió (hình 1) xác định theo bảng 5, tuỳ thuộc vào tốc độ tàu Vmax, tốc độ dòng chảy vuông góc góc hớng qdc qw dòng chảy gió biểu kiến (là gió đo đợc tàu chạy) Bảng Chiều rộng dải hoạt động (m) chiều rộng tàu tính (m) 1+2 10 20 30 40 Với tốc độ tàu Vmax = 2m/s (4 hải lý/h) 20 31 41 56 5 23 38 55 71 10 28 50 72 94 15 35 60 90 120 20 40 75 105 140 25 46 83 120 160 Với tốc độ tàu Vmax = 4m/s (8 hải lý/h) 25 38 50 62 29 44 61 77 10 35 56 78 100 15 40 70 95 125 20 45 80 110 145 25 50 90 130 170 Với tốc độ tàu Vmax = 6m/s (12 hải lý/h) 31 41 56 69 35 51 67 83 10 41 63 85 107 15 45 75 100 130 20 50 85 120 150 25 60 95 135 175 3.4 Để tính toán, theo hoa gió chọn hớng gió làm cho tàu chênh lệch nhiều đợc ảnh hởng gió dòng chảy, nhng không mạnh gió khống chế tàu hoa tiêu khỏi cảng (do điều kiện sóng), không mạnh gió làm tàu chệch đến mức giữ cho tàu hớng luồng đợc (trong trờng hợp sau không nên cho tổng góc chệch tàu dòng chảy góc gió vợt 250) Bảng 4: Các trị số góc tàu chệch dòng chảy Tỷ số tốc độ dòng chảy tốc độ tàu Trị số (độ) góc lệch dòng chảy so với hớng tuyến tàu chạy qdc (độ) bằng: 10 30 60 90 120 150 170 0,50 10 23 30 27 19 10 0,40 17 23 22 16 0,30 12 17 17 13 0,20 11 11 0,10 6 0,07 4 0,05 0,5 3 0,5 0,03 2 Chú thích: Trong thực tế kênh tàu chịu ảnh hởng cạn thành bờ luồng đào, kênh có chiều sau nớc thành bờ kênh HT bé mớn nớc tàu hiệu chỉnh trị số cách nhân với thừa số tơng ứng H/T Ht/Tb Trong trờng hợp trị số tính toán Ht không xác định từ mực nớc tính toán thấp mà từ mực nớc cao tần suất 3% mùa vận tải 3.5 Nếu độ dịch tàu trục kênh sai số hàng hải (phụ thuộc vào công tác bảo đảm hàng hải) lớn độ dịch tính toán tàu bị chệch h ớng chiều rộng kênh tính theo công thức (3) đợc cộng thêm đại lợng hiệu số độ dịch sai sót hàng hải bị chệch hớng Bảng 5: Các trị số góc tàu chệch gió Tỷ số tốc Trị số (độ) góc lệch gió tàu chuyển động so với hớng độ gió biểu tuyến tàu chạy qgió (độ) bằng: kiến tốc độ 60 30 10 60 30 10 90 90 (120) (150) (170) (120) (150) (170) Đối với tàu có hàng tàu chạy balát 10 26 24 19 10 11 10 24 22 17 10 2,5 21 20 15 8 7 18 17 12 1,5 16 14 10 5 13 12 4 4 10 3 0 0 0 0 0 0 0 Chú thích: Véc tơ tốc độ gió tàu chuyển động đợc xác định nh tổng véc tơ tốc độ gió thực đo đợc trạm khí tợng véc tơ tốc độ tàu với hớng ngợc lại 3.6 Độ dự phòng chiều rộng C1 dải hoạt động tàu mái dốc kênh (với hệ số dốc m1) cao độ chiều sâu chạy tàu 0,5B Chú thích: Nếu chiều sâu luồng luồng đào bé (khi H t/H>0,7) có độ dự phòng B cho phép lấy trị số C1 bé 0,5B 3.7 Trị số dự phòng chiều rộng cho sa bồi mái dốc luồng đào B xác định theo công thức: B = h0 ( m1 m0 ) Chú thích: Về cách xác định hệ số mái dốc luồng đào m0 m1 xem phần 3.8 Chiều rộng chạy tàu kênh giao thông hai chiều B đợc xác định cách cộng thêm vào trị số chiều rộng tìm đợc theo công thức (3) chiều rộng dải hoạt động tàu ngợc chiều mật độ dự phòng chiều rộng C dải hoạt động hai tàu Trị số C lấy chiều rộng tàu lớn Việc lựa chọn tàu ngợc chiều, giống nh điều kiện cho việc tránh hai tàu tính toán đợc luận chứng tính toán kinh tế, kỹ thuật kiểm tra chiều rộng kênh cho hai tài tránh nhau: tàu có hàng tàu chạy balát 3.9 Trị số tăng chiều rộng kênh đoạn cong xác định phụ thuộc cào tỷ số bán kính đoạn kênh cong R chiều dài tính toán tàu theo bảng Bảng 6: Trị số BC/L=K Trị số tăng chiều rộng kênh tính theo chiều dài tàu (BC/L) R/L bằng: Kênh 4,0 4,5 10 12 14 Tàu chạy chiều 0,12 0,11 0,10 0,08 0,07 0,06 0,04 0,02 Tàu chạy hai chiều 0,24 0,22 0,20 0,16 0,14 0,12 0,08 0,04 Chú thích: Không nên lấy R