 |
PORTURI SI AMENAJARI PORTUARE |
| CUPRINS: 1. Portul ca element al transportului1 1.1. Transportul şi însemnătatea acestuia1 1.2. Transportul pe apă, particularităţile sale şi principalele direcţii de dezvoltare1 1.3. Evoluţia flotei comerciale mondiale şi influenţa acesteia asupra amenajărilor portuare3 1.4. Scurt istoric al dezvoltării porturilor5 1.5. Dezvoltarea transportului pe apă şi a porturilor în România6 1.5.1. Porturi maritime8 1.5.2. Porturi fluviale13 1.5.3. Porturi fluvial-maritime14 1.5.4. Canale navigabile15 1.5.5. Flota comercială17 2. Factori care influenţează proiectarea porturilor19 2.1. Traficul19 2.2. Nave pentru transport20 2.2.1. Clasificarea navelor20 2.2.2. Dimensiunile navelor25 2.2.3. Capacitatea de încărcare a navelor27 2.2.4. Structura corpului navelor28 2.2.5. Sisteme de propulsie a navelor29 2.2.6. Dinamica navelor31 2.2.6.1. Rezistenţa la înaintare a navei31 2.2.6.2. Deriva navei32 2.2.6.3. Puterea necesară pentru propulsia cu elice32 2.2.6.4. Evoluţia şi giraţia navei32 2.2.6.5. Mişcările navei în hulă34 2.2.6.6. Ancorarea navei34 2.2.6.7. Manevra navei36 2.2.6.8. Remorcajul navei37 2.2.6.9. Amarajul navei38 2.3. Condiţii naturale38 2.3.1. Condiţii topo-hidrografice38 2.3.2. Condiţii geologice şi geomorfologice39 2.3.3. Condiţii meteorologice.42 2.3.4. Proprietăţile fizico-chimice ale apei mării44 2.3.5. Variaţii de nivel46 2.3.6. Curenţii marini54 2.3.7. Valurile de vînt56 3. Hidrodinamica maritimă58 3.1. Generalităţi58 3.2. Clasificarea valurilor59 3.3. Parametrii genetici ai valurilor 60 3.4. Metode pentru determinarea parametrilor valurilor de vânt62 3.5. Decăderea valurilor69 3.6. Studiul teoretic al valurilor de hulă69 3.7. Teoria valurilor progresive de mică amplitudine (teoria liniară)72 3.7.1. Viteza (c), lungimea (L) şi perioada valului (T)73 3.7.2. Suprafaţa liberă a valurilor74 3.7.3. Vitezele particulelor de apă75 3.7.4. Acceleraţiile particulelor de apă76 3.7.5. Deplasarea particulelor de apă76 3.7.6. Presiunea78 3.8. Teoria valurilor de amplitudine finită (valuri trochoidale)80 3.8.1. Valuri în zone cu adâncimi infinite81 3.8.2. Valuri în zone cu adâncimi limitate83 3.9. Transformarea valurilor în zona adâncimilor reduse89 3.10. Deferlarea valurilor91 3.11. Refracţia valurilor.95 3.12. Difracţia valurilor100 3.12.1. Difracţia în zona unui cap de dig101 3.12.2. Propagarea valurilor în acvatoriul porturilor prin gura de acces 106 3.12.3. Difracţia în jurul unui dig izolat112 3.13. Reflexia undelor de hulă113 3.13.1. Reflexia pe un parament vertical, impermeabil. Unde staţionare115 3.13.2. Reflexia pe taluzuri119 3.13.3. Reflexia în cazul variaţiei batimetriei123 3.13.4. Reflexia într-un bazin închis124 4. Amplasamentul şi funcţiile porturilor, clasificări126 4.1. Generalităţi126 4.2. Clasificarea porturilor126 4.3. Zona de influenţă a portului127 4.4. Relaţia port-oraş128 4.5. Cerinţe de bază pr4ind amplasamentul unui port129 4.6. Dispoziţia generală a porturilor în funcţie de amplasament130 4.6.1. Porturi maritime exterioare130 4.6.1.1. Dispoziţia generală a digurilor de adăpostire şi interacţiunea cu un curent litoral134 4.6.1.2. Interacţiunea digurilor porturilor maritime cu un curent litoral139 4.6.1.2.1. Zone fără curent aluvionar predominant140 4.6.1.2.2. Zone cu un curent aluvionar predominant142 4.6.1.3. Consideraţii asupra dragajelor de restabilire a adâncimilor147 4.6.2. Porturi maritime exterioare tip „Insule artificiale” 147 4.6.3. Porturi maritime interioare149 4.6.4. Porturi fluvial-maritime153 4.6.5. Porturi fluviale interioare154 4.6.6. Porturi interioare pe canale navigabile artificiale157 4.6.7. Porturi pe lacuri de acumulare158 4.7. Porturi specializate161 4.7.1. Porturi turistice161 4.7.1.1. Elemente de plan general şi dotări pe platformă161 4.7.1.2. Accesul în port în cazul navigaţiei cu ambarcaţiuni cu vele163 4.7.1.3. Adâncimea în zona de acces165 4.7.1.4. Agitaţia admisă în acvatoriu165 4.7.1.5. Înălţimea digurilor de adăpostire166 4.7.1.6. Înnisiparea accesului şi a bazinului166 4.7.1.7. Invazia algelor171 4.7.2. Porturi pescăreşti172 4.7.3. Porturi militare174 4.7.4. Porturi de lucru174 4.7.5. Porturi de escală176 4.7.6. Porturi de iernat176 5. Planul portului şi elementele componente177 5.1. Generalităţi177 5.2. Sectorizarea portului178 5.3. Suprafeţele de apă ale portului181 5.3.1. Rada (avantportul)182 5.3.2. Şenalul de acces în port185 5.3.2.1. Traseul şenalului185 5.3.2.2. Lăţimea nominală a şenalului187 5.3.2.3. Lăţimea şenalului în curbe190 5.3.2.4. Adâncimea şenalului191 5.3.2.5. Înnisiparea şenalelor192 5.3.3. Gura de acces194 5.3.4. Acvatoriul portuar204 5.3.4.1. Generalităţi204 5.3.4.2. Zona de manevră206 5.3.4.3. Bazine208 5.3.4.4. Adâncimi ale acvatoriului214 5.3.4.5. Probleme particulare pentru navele de mare tonaj222 5.4. Frontul de acostare225 5.5. Teritoriul portuar232 6. Semnalizări pentru navigaţie235 6.1. Faruri luminoase235 6.2. Sisteme sonore239 6.3. Balizarea şenalelor240 6.4. Sisteme electronice de navigaţie243 6.4.1. Sisteme bazate pe polarizarea transversală a undelor electromagnetice243 6.4.2. Sisteme bazate pe interferenţa undelor electromagnetice244 6.4.3. Sisteme bazate pe constanţa vitezei de propagare a radioundelor245 6.4.3.1. Radarul (Radio Detection and Ranging)245 6.4.3.2. Sisteme hiperbolice de navigaţie (Decca, Loran, Omega)246 6.4.4. Sistemul de navigaţie prin satelit247 7. Dane tehnice, clădiri portuare, reţele de utilităţi, căi de transport interior, feroviar şi rutier, căi de rulare, platforme249 7.1. Dane tehnice249 7.2. Clădiri portuare251 7.3. Reţele de utilităţi în port252 7.3.1. Alimentarea cu energie electrică252 7.3.2. Reţele şi mijloace de comunicaţii256 7.3.2.1. Mijloace de comunicaţii în incintă256 7.3.2.2. Legături cu exteriorul257 7.3.2.3. Instalaţii speciale257 7.3.3. Alimentarea cu apă260 7.3.4. Instalaţii de stingere a incendiilor de pe nave262 7.3.5. Canalizarea263 7.3.6. Instalaţii pentru primirea şi epurarea apelor uzate de la nave 264 7.3.7. Alimentarea cu energie termică266 7.4. Sistemul feroviar267 7.5. Căi de rulare pentru macarale273 7.6. Platforme pe teritoriul portuar279 7.7. Sistemul rutier de circulaţie în interiorul portului284 8. Protecţia regimului natural al apelor şi a zonelor adiacente, componentă a dezvoltării durabile288 8.1. Cauzele poluării porturilor288 8.2. Evaluarea riscului de poluare291 8.3. Costuri pentru protecţia mediului292 8.4. Politica pentru dezvoltarea durabilă a unui port 293 8.4.1. Obiective293 8.4.2. Auditul de mediu293 8.4.3. Controlul eficienţei strategiei de management al deşeurilor294 8.4.4. Facilităţi pentru recepţia deşeurilor294 8.4.5. Planul de management al deşeurilor294 8.4.6. Comunicaţii şi consultări294 8.4.7. Cadrul legislativ295 8.4.8. Aplicare şi control296 8.4.9. Sistemul de management al riscului de poluare296 8.4.10. Planul de acţiune, personal şi pregătire296 8.4.11. Organizarea şi responsabilităţile pentru managementul riscului de poluare 296 8.4.12. Sistemul pentru protecţia mediului297 8.4.13. Managementul deşeurilor în portul Constanţa304 9. Sectoare specializate ale activităţii portuare-terminale307 9.1. Sector de mărfuri generale307 9.2. Terminal de containere309 9.3. Terminal roll on-roll off (RO-RO)312 9.4. Terminal feribot (pentru vagoane de cale ferată)315 9.5. Terminal pentru navele tip LASH315 9.6. Terminal pentru navele pe pernă de aer316 9.7. Sector pentru produse lemnoase317 9.8. Sector pentru peşte318 9.9. Sector pentru fructe şi trufandale319 9.10. Terminal de cereale320 9.11. Terminal pentru ciment 321 9.12. Sector pentru produse chimice solide (fosfaţi sau îngrăşăminte)322 9.13. Terminal pentru minereuri, cocs, cărbune323 9.14. Sector pentru bauxită329 9.15. Terminal complex pentru mărfuri în vrac329 9.16. Sector pentru vin şi lichide (altele decât hidrocarburi)330 9.17. Sector pentru produse petroliere lichide, gaze lichefiate şi alte produse inflamabile331 9.18. Sector pentru sulf 340 9.19. Terminal pentru pasageri 341 10. Mecanizarea operaţiunilor portuare344 10.1. Problemele generale ale mecanizării344 10.2. Principalele tipuri de instalaţii portuare şi metode de determinare a productivităţii345 10.3. Capacităţi portuare348 10.3.1. Capacitatea portului de a primi navele349 10.4. Dispozitive de manipulare350 10.5. Utilaje de mecanizare a operaţiilor de transbord352 10.5.1. Pasarele de acces pentru traficul de pasageri, maşini sau vagoane de cale ferată 352 10.5.2. Mecanizarea transbordului mărfurilor generale354 10.5.2.1. Manipularea cu instalaţiile navei354 10.5.2.2. Macarale portuare355 10.5.2.3. Macarale pe pneuri358 10.5.2.4. Manipularea coletelor grele.359 10.5.2.5. Macarale plutitoare359 10.5.2.6. Autotransportoare şi autostivuitoare360 10.5.2.7. Transportatoare cu bandă, cu lanț şi elevatoare361 10.5.2.8. Mecanizarea manipulării mărfurilor generale în vagoane şi nave 364 10.5.2.9. Manipularea coletelor omogene364 10.5.2.10. Mecanizarea manipulării containerelor365 10.5.3. Mecanizarea manipularii lemnului367 10.5.4. Mecanizarea manipulării cărbunilor şi minereurilor367 10.5.4.1. Echipamente pentru manipulare370 10.5.5. Mecanizarea manipularii cimentului374 10.5.6. Manipularea produselor chimice375 10.5.7. Mecanizarea manipulării cerealelor375 10.5.8. Manipularea produselor lichide378 11. Depozite portuare381 11.1. Principii generale de organizare381 11.2. Dimensionarea capacităţii depozitelor382 11.3. Tipuri de depozite portuare383 11.3.1. Magazii pentru mărfuri generale384 11.3.2. Depozite descoperite - platforme - pentru mărfuri generale388 11.3.3. Magazii cu acoperiş glisant388 11.3.4. Depozite pentru containere389 11.3.5. Depozite pentru mărfuri în vrac389 11.3.6. Depozite pentru cherestea393 11.3.7. Magazii frigorifice394 11.3.8. Depozite descoperite pentru mărfuri în vrac396 11.3.9. Depozite pentru produse lichide397 11.3.10. Depozite plutitoare399 11.3.11. Bazine portuare acoperite400 12. Efectele tsunami în porturi402 13. Evaluarea economico-financiară a proiectelor de dezvoltare a unui port407 13.1. Rolul evaluării economico-financiare407 13.2. Metodologia de realizare a analizei financiare408 13.2.1. Valoarea în timp a banilor408 13.2.2. Valoarea prezentă409 13.2.3. Indicatorii sintetici ai investiției409 13.2.3.1. Valoarea Netă Prezentă409 13.2.3.2. Rata Internă de Rentabilitate410 13.2.4. Analiza financiară412 13.2.5. Analiza socio-economică412 13.2.6. Analiza de senzitivitate413 13.2.5. Analiza de risc413 Bibliografie415 |
|
| PREZENTARE: Cartea domnului Prof. univ. dr. ing. Romeo CIORTAN intitulata „Porturi și amenajari portuare” sintetizeaza experienta autorului de peste patru decenii de activitate in domeniu, ca proiectant si cercetator de inalta competenta profesionala, din Institutul de Proiectari Transporturi Auto, Navale si Aeriene (IPTANA - SA Bucuresti), dar si ca profesor în invatamantul superior la Universitatea Tehnica de Constructii din Bucuresti si la Universitatea „Ovidius” din Constanta. Este o lucrare de valoare care completeaza si intregeste literatura romana de specialitate cu elemente tehnice privind porturile maritime si fluviale, despre care s-a scris doar fragmentar, mai mult sub forma unor comunicari si articole stiintifice. Istoria navigatiei in lume si in fiecare tară cu acces la mari si oceane, sau/si la marile fluvii, se coreleaza cu istoria dezvoltarii economice a acelei zone. Romania are mandria de a avea cel mai mare port la Marea Neagra, portul Constanta. Dezvoltarea acestuia reflecta evolutia exponentială a flotei romaneşti, a constructiei de nave si a amenajarilor portuare maritime si fluviale din Romania, anii dupa 1990 constituind un accident pe care, dorim cu totii, viitorul il va corecta. Istoria acestor dezvoltari au creat-o oamenii, specialistii de ieri si de azi si, ca in multe domenii, lucrarile la randul lor au creat si au format specialisti. Inginerii romani pastreaza si continua traditia parintelui lor, marele Anghel Saligny care, alaturi de alte mari lucrari, a pus bazele portului modern Constanta. Portul Constanta este un simbol al dezvoltarii amenajarilor portuare romanesti. In decurs de circa un secol, pe parcursul a trei mari etape succesive, portul a cunoscut o dezvoltare considerabila ajungand sa fie de 15 ÷ 20 de ori mai mare decat in etapa initiala. La aceasta dezvoltare domnul Prof. univ. dr. ing. Romeo CIORTAN, membru al Academiei de Stiinte Tehnice, isi are o contributie remarcabila, care se reflecta deseori in paginile acestui volum. Cartea „Porturi si amenajari portuare” trateaza aproape exhaustiv, de pe pozitii stiintifice, dar mai ales de pe pozitii pragmatice, problemele tehnice care se pun la proiectarea, executia si exploatarea porturilor. Se citeste cu mult interes, datorita modului logic si fluent de prezentare a problemelor. Exemplificarile cu realizari din tara si din strainatate, intalnite in toate capitolele, fac intreaga lucrare atractiva. Mentinerea unui echilibru intre elementele teoretice si practice abordate si prezentate prin prisma rezultatelor cercetarilor si realizarilor recente in domeniu confera volumului si un caracter direct aplicativ. Cartea poate constitui si un imbold pentru tinerii specialisti in cercetarea si rezolvarea unor aspecte de mare actualitate si complexitate, cum sunt hidraulica porturilor sau cele legate de morfologia amplasamentului, organizarea tehnologica, circulatia navelor, sau problemele de protectie a mediului, care - este meritul autorului - sunt tratate in elementele esentiale. De asemenea, nu sunt ocolite problemele de evaluare economico-financiara a dezvoltarii activitatilor portuare. Pentru inginerii cu preocupari in domeniu, aceasta carte poate constitui un indrumar in intelegerea problematicii complexe a unui port care se afla intr-o permanenta transformare generata de necesitatea adaptarii continue la evolutia cerintelor tehnico-economice. De aceea, sunt convins ca lucrarea „Porturi si amenajari portuare” va fi solicitata si folosita atat de studenti, cat si de specialisti, fiind in acelasi timp manual si tratat. Profesor Universitar, Doctor Docent ing. Simion HÂNCU |
|
| PREFATA: Dezvoltarea transporturilor pe apă în România a fost favorizată de existenţa a peste 200 km de zonă litorală, pe coasta Mării Negre şi a cca 1100 km căi navigabile interioare constituite din fluviul Dunărea şi cursurile inferioare ale principalilor săi afluenţi. Pentru valorificarea acestui potenţial navigabil au fost realizate peste 30 de amenajări portuare, unele de o deosebită complexitate, integrate cu sistemul de transport rutier şi feroviar al României. Se pot asigura astfel legăturile maritime cu toate oceanele lumii, iar pe fluvii, cu ţările Europei Centrale şi de Vest. Hinterlandul Dunării a fost lărgit considerabil prin construirea canalelor Dunăre-Marea Neagră şi Poarta Albă-Midia-Năvodari, care conectează Dunărea cu porturile maritime Constanţa şi respectiv Midia. Experienţa acumulată în activitatea practică de proiectare şi cercetare, ca şi în activitatea didactică, în domeniul amenajărilor portuare şi pentru navigaţie de peste 45 ani a determinat elaborarea lucrării „Porturi și amenajări portuare”, care îşi propune sistematizarea cunoştinţelor ştiinţifice tradiţionale şi corelarea lor cu cele mai noi date şi realizări pe plan naţional şi internaţional, sintetizând şi unele rezultate publicate sau comunicate în reviste sau la manifestări de specialitate. Acest prim volum al lucrării prezintă în 13 capitole aspecte referitoare la organizarea specifică a porturilor maritime şi fluviale, iar volumul al doilea se referă în principal la construcţiile hidrotehnice portuare. Condiţiile de transport maritim şi tehnica construcţiilor navale sunt în evoluţie permanentă, mai mult sau mai puţin rapidă în funcţie de epocă, dar în toate cazurile ele constituie date fundamentale la care „portul” trebuie să-şi adapteze amenajările şi instalaţiile. Aceasta este motivaţia pentru limitarea conţinutului cărţii la expunerea principiilor şi noţiunilor generale care pot să-şi menţină valoarea chiar în situaţia unei evoluţii importante a tehnologiilor portuare, a concepţiei lucrărilor, procedeelor şi materialelor de construcţie. Prezenta lucrare nu este o carte sau un curs care să poată răspunde la toate întrebările, uneori foarte dificile, ale domeniului şi nici nu poate înlocui studiul direct al problemelor, efortul personal sau avantajul experienţei. Lectura trebuie completată cu cea a altor publicaţii privind amenajările portuare, unele fiind cuprinse în bibliografie. De aceea, se consideră că lucrarea trebuie apreciată prin ceea ce conţine şi nu prin ceea ce îi lipseşte. Prezentul volum cuprinde noţiuni privind transporturile, condiţiile naturale în care se realizează un port, fiind prezentat pe larg regimul valurilor şi interacţiunea acestora cu fundul marin şi lucrările costiere. De asemenea, sunt expuse datele de bază asupra navei, navigaţiei şi manevrei în porturi şi pe accese. Lucrarea tratează şi elementele specifice ale amplasării şi planului general al unei amenajări portuare, fenomenele morfologice aferente, sectoarele specializate şi accesul la acestea. În ceea ce priveşte alte aspecte, ca de exemplu comunicaţiile terestre, în volum se regăsesc unele generalităţi, problemele respective comportând un grad mai înalt de specializare. Capitolele consacrate mecanizării operaţiunilor portuare şi a depozitelor exprimă datele problemei în maniera în care sunt rezolvate în prezent, fără a intra în detalii tehnologice care ar depăşi nivelul unui tratat voit simplificat. Sunt prezentate şi noţiuni specifice privind protecţia mediului şi de analiză economică a necesităţii dezvoltării unui port. Referindu-se la un domeniu în plină dezvoltare, cartea prezintă, pentru unele probleme, variante de soluţii, în scopul unei informări cât mai largi, dar şi pentru a oferi cititorului puncte de plecare pentru afirmarea unei opţiuni proprii, stimulatoare de preocupări şi contribuţii originale, iar prin efortul său de sinteză să facă progrese în domeniu. Lucrarea este destinată studenţilor din Facultăţile şi Secţiile cu profil de Construcţii Hidrotehnice, Transporturi, Utilaje Portuare şi din Institutele de Marină, dar poate constitui un document de studiu şi pentru inginerii cu preocupări în domeniu, din proiectare, execuţie sau exploatare şi pentru a le furniza cunoştinţele de bază care pot fi dezvoltate şi aduse la zi în exerciţiul profesiunii lor. Apariţia acestei lucrări a rezultat din necesităţile didactice şi profesionale ale domeniului, dar este bazată pe excepţionala ocazie de a fi lucrat în mod nemijlocit la proiectarea principalelor amenajări portuare şi pentru navigaţie din România ultimilor patru decenii, în cadrul de înalt profesionalism din Institutul de Proiectări Transporturi Auto Navale şi Aeriene (IPTANA-SA), ca şi colaborării permanente cu Universitatea Tehnică de Construcţii din Bucureşti şi Universitatea „Ovidius” din Constanţa. De aceea, autorul mulţumeşte colegilor şi conducerilor din IPTANA-SA, care au creat condiţiile implicării tehnice şi ştiinţifice în domeniul complex al amenajărilor portuare şi pentru navigaţie. Prof. univ. dr. ing. Romeo CIORTAN Membru corespondent al Academiei de Științe Tehnice din România |
|
| CUVINTE CHEIE: |