Необходимо также обеспечить плану порта известную гибкость, позволяющую при изменении грузовой конъюнктуры без особой ломки реконструировать отдельные районы порта, а также использовать районы для других грузов.
При размещении грузовых районов необходимо уделять большое внимание начертанию транспортной сети — железнодорожным и автомобильным подходам, которые должны обслуживать различные участки порта; эти подходы должны быть тщательно продуманы и согласованы с городскими организациями.
Наконец, районирование порта должно быть увязано с генеральным планом железнодорожного узла, разрабатываемым проектной организацией Министерства путей сообщения. С этим планом должно быть увязано железнодорожное оборудование порта.
4.4. НАЧЕРТАНИЕ ПРИЧАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПОРТА
Рассматривая планы портов, можно установить три основные формы образования причального фронта: открытую (иногда ее называют фронтальной), в виде бассейнов, и форму гребенчатых причалов, называемых пирсами. Выбор той или иной формы зависит в первую очередь от естественных условий, площади территории, а также от условий подхода железнодорожных путей.
Открытый причальный фронт является наиболее распространенной формой, особенно в речных портах. Более того, если рассматривать только отечественные речные порты, то можно заметить, что открытый причальный фронт характерен для подавляющего числа портов. Плановое начертание открытого причального фронта в основном соответствует форме уреза берега. Поэтому обычно для устройства порта не требуется большого количества земляных работ. Территория порта имеет вид полосы шириной 100—300 м, вытянутой вдоль берега иногда на несколько километров.
Прямолинейное расположение причалов характерно для всех небольших портов. Оно применяется в русловых портах, если имеются прямолинейные участки берега достаточной длины. При числе причалов более пяти-шести становится затруднительной бесперебойная независимая перемена вагонов на отдаленных (по ходу железнодорожной линии) причалах. Чтобы избежать этого недостатка, иногда применяют ступенчатое расположение отдельных групп причалов. Благодаря этому упрощается смежное размещение разнородных причалов при их компоновке и разделяются железнодорожные подъезды к различным причалам. Как показано на рисунке, нередко тыловые пути одной группы причалов переходят во вторую как прикордонные. Недостаток ступенчатого расположения причалов — необходимость дополнительных затрат для устройства торцовых участков причальной линии.
Ломаное начертание причалов приходится применять на криволинейном участке русла, когда спрямление линии кордона обычно связано с чрезмерно большим объемом земляных работ. При небольших углах поворота перевод прикордонных путей с одной группы причалов на другую не вызывает больших затруднений, хотя для этого обычно надо делать небольшую прямолинейную вставку в переходной зоне. При больших углах поворота уже приходится прибегать к довольно сложной системе железнодорожных путей, а иногда на отдельные группы причалов вообще не удается провести железную дорогу.
Общий недостаток всех видов открытого причального фронта — чрезмерная растянутость всех коммуникаций. При сосредоточении всех районов порта в одну линию затрудняется его районирование. К положительным качествам следует отнести свободу маневрирования судов при подходе их к причалам и обычно малую заносимость акватории.
В водохранилищных и морских портах в тех случаях, когда акваторию приходится защищать от волнения, открытый причальный фронт, занимающий значительную длину береговой черты, оказывается неприемлемым и приходится переходить к бассейновой или пирсовой форме.
Бассейновая форма причального фронта применяется в виде отдельных бассейнов, в которых сосредоточены все грузовые причалы — при сравнительно малом грузообороте, или в виде группы бассейнов со специализацией (районированием) отдельных бассейнов для определенного вида груза — при значительном грузообороте. Первоначально бассейновая форма развивалась при строительстве устьевых портов, расположенных на побережьях ливных морей, когда отдельные бассейны или целые их группы отделяли от моря шлюзами и в них удерживали высокие приливные уровни. Это значительно уменьшало объемы дноуглубительных работ и высоту причальных сооружений, что удешевляло строительство причалов по сравнению с открытым причальным фронтом. Таково, например, устройство основных причалов Лондонского порта. Преимущества бассейновой формы — компактность всего порта и удобство связей с городом и промышленностью — послужили причиной широкого их распространения при строительстве крупных внерусловых портов в Западной Европе (Роттердам, Гамбург, Франкфурт-на-Майне и многие другие). Площадь открытых (не шлюзованных) бассейнов колеблется в значительных пределах от нескольких до 100 и даже 200 га. Особенно часто бассейны применяются для устройства изолированных нефтяных гаваней со специальными боновыми плавучими затворами на случай пожара.
Если по топографическим и геологическим условиям создание бассейнов не вызывает чрезмерные затраты, то бассейновой форме причального фронта должно отдаваться предпочтение перед открытым причальным фронтом.
Пирсовая форма характерна для морских и водохранилищных портов при крутом падении берега и сравнительно узкой береговой полосе для территории порта. Пирсы образуются в виде искусственных сооружений, вынесенных в акваторию порта. Различают широкие и узкие пирсы.
На широких пирсах размещаются перегрузочные машины, склады, железнодорожные оперативные (прикордонные и тыловые) пути, а также автомобильные дороги. При использовании пирсов с обеих сторон их ширина доходит до 200—300 м и по своему оборудованию они не отличаются от хорошо оборудованных причалов открытого причального фронта. В целях удобства подвода железнодорожных путей на пирсы, особенно при желании использовать примыкающий участок берега для устройства причалов (см. рис. 59, а), пирсы располагают под углом к береговой линии. При размещении рядом нескольких пирсов получается система причального фронта, аналогичная групповому расположению бассейнов. Разница заключается лишь в способе строительства — бассейны роют в целине берега, а для пирсов территорию отвоевывают у воды.
При строительстве Нью-йорского порта в прошлом веке причальная линия образовывалась в виде узких пирсов, перпендикулярных линии берега, расположенных в продолжении поперечных улиц городских кварталов. Длина пирсов позволяла швартовку одного, максимум двух судов. На пирсах по всей ширине размещался склад. Железнодорожные подъезды, как правило, отсутствовали. Такая система пирсов, получившая название «американской» (в отличие от «европейских» широких пирсов), ввиду ограниченности объема складов, а еще больше из-за отсутствия механизации на причалах дальнейшего развития не получила.
Узкие пирсы вполне целесообразны при устройстве причалов для грузов, хранение которых сосредоточено в обособленных хранилищах (зерно, нефть). Для зерновых причалов ширина пирса определяется только необходимостью размещения конвейерной эстакады и устройством пожарного проезда. Габариты нефтяного пирса определяются условиями размещения трубопроводов. При этом, учитывая возможность сосредоточения перегрузочных шлангов в средней части судна, длина пирса делается укороченной, а для швартовки судна в его продолжении устраиваются палы, соединенные с пирсами переходным мостиком.
Основным преимуществом пирсовой формы расположения причалов является ее компактность, что имеет решающее значение для устройства портов на защищаемых акваториях в морских и водохранилищных условиях. К недостаткам пирсов следует отнести трудности в использовании торцовых участков. Иногда эти участки используются как причалы для пассажирских судов, но обычно служат местом швартовки вспомогательного флота или же остаются свободными. Ограниченность ширины не позволяет при необходимости развивать склады — приходится их переносить на берег, что приводит к значительным пробегам внутрипортового транспорта. Тем не менее, из-за указанного выше преимущества пирсовой системы она является основной в практике морского портостроения.
4.5. НАЧЕРТАНИЕ ВНЕШНИХ ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПОРТА
Внешние оградительные сооружения, ограждающие акваторию порта, подразделяют на: молы — сооружения, одним концом соединенные с берегом, и волноломы — сооружения, не имеющие соединения с берегом.
Оградительные сооружения могут иметь различную форму в плане: прямолинейную, криволинейную и ломаную. Вогнутость или изломы оградительных сооружений, направленные в сторону открытой воды, не допускаются, так как наблюдения в натуре и исследования показали, что в этих местах (входящих углах) возникает весьма неблагоприятный волновой режим с увеличением нагрузок вдвое, по сравнению с нормальным воздействием волн на прямолинейных участках. Молы и волноломы — наиболее дорогостоящие сооружения в портах. Их компоновка подчиняется противоречивым требованиям: удобства маневрирования судов на акватории ориентируют на ее увеличение, а это при условии надлежащей защиты от волнения приводит к такому увеличению расходов на строительство ограждающих сооружений, что ставится под сомнение сама целесообразность создания порта. Поэтому при выборе места расположения порта стремятся, по возможности, использовать участки с естественной частичной защитой от волн — заливы и бухты, когда при сравнительно небольшой длине оградительных сооружений удается защитить акваторию достаточных размеров.