Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Набережные

2. Молы и волноломы

Заключение

Список литературы

Введение

Испокон веков города строились у воды, будь то река, озеро или море. Водоемы всегда имели ключевое значение в жизни и образе города. В них рыбачили, обеспечивая продовольствием город, они выполняли транспортную функцию. Но выход к воде никогда не отделялся от остального городского пространства, он использовался для публичного пребывания людей с целью организации причалов и портов, рыболовного и иного производства, а также для купания, прогулок и любования.

Для безопасности и удобства нахождения людей на берегу устраивались различные сооружения: набережные, причалы, порты, молы и волноломы. Каждый из них несет определенную функцию, которые мы и рассмотрим далее.

1. Набережные

Набережные - это объёмно-планировочные комплексы у водоёмов, занимающие значительные городские территории. Они непосредственно связаны с городской застройкой и акваторией. Комплекс набережной включает общественные сооружения, жилые здания, естественный или искусственно создаваемый прибрежный ландшафт, а также подземные и наземные инженерные сооружения, коммуникации и оборудование.

К архитектурно-ландшафтным компонентам набережной относятся:

- гидротехнические сооружения у воды с элементами прибрежной акватории (молы, пирсы, волноломы, острова). Они в значительной степени определяют фасад набережной с водоема. При этом профиль таких стенок может быть: откосным, полуоткосным, вертикальным. Эстетические характеристики их неравноценны (большие бетонные поверхности откосов не украшают город, гораздо лучше выглядит этот элемент, решённый в виде вертикальной стенки). При вертикальной стенке легче сделать различные членения вдоль набережной, которые разнообразят кордон (линию регулирования) и создадут характерный абрис её в плане, организуя тем самым прибрежное пространство акватории. Кордон может и не иметь ограждающих конструкций. Это вполне допустимо при использовании набережной как зоны отдыха. В этом случае часть набережной у акватории обычно используется как пляж. Такое решение приемлемо и там, где территория набережной гарантирована от размывающего действия воды;

- террасы набережной от линии регулирования до красной линии застройки или до берегового склона. Их планировка и профиль определяются функциональным назначением набережной. В свою очередь функциональное назначение террас может быть ограничено их абсолютными размерами. Эти размеры не всегда зависят от проектирования, так как с одной стороны может быть капитальная застройка города, а с другой - бечевник, положение которого в значительной степени определяется глубинами русла реки у берега. Имеются такие набережные и на транспортных остановках и т. д. На береговых склонах располагаются дренажные штольни, сходы на стойках, пешеходные мостовые переходы и т. п.;

- сооружения на террасах набережной и на воде;

- береговой склон, если таковой имеется, или фронт прилегающей городской застройки;

- благоустройство и элементы инженерного оборудования. К элементам благоустройства относятся прежде всего инженерная подготовка территории и оформление инженерного оборудования. Кроме того, благоустройство набережных включает создание пешеходных аллей и транспортных дорог, озеленение и освещение, прокладку подземных коммуникаций, устройство защитных дренажных сооружений и т. д

Все компоненты частей набережных связаны друг с другом не только эстетически, но и функционально.

Берега набережных в пределах городской территории укрепляют. Выбор типа конструкции зависит от архитектурно-планировочного решения и функционального назначения прилегающей территории. Форма и конструкция набережной во многом определяется линией регулирования водоема -- линией пересечения плоскости зеркала водоема при отметке меженного горизонта или при отметке постоянного подпора с плоскостью берегового склона или подпорной стенкой набережной. Расстояние между линией регулирования реки и красной линией городской застройки -- береговая полоса. Расстояние между верхней бровкой откоса и красной линией городской застройки -- набережная. Иногда зона берегового склона исчезает, слившись в одну линию с подпорной стенкой набережной. Очертания набережной в плане могут быть самыми разнообразными: прямолинейными, криволинейными, а поперечный профиль подпорных стенок вертикальным или наклонным. По верху стенок устанавливают ограждения, как правило, чугунные решетки с тумбами или сплошной каменный парапет.

В зависимости от горизонта меженных и высоких вод и высоты берега набережные могут быть одно-, двух- и многоярусные. Одноярусные набережные устраивают при высоте стенки до 5--5,5 м. Сооружения более высоких стенок с архитектурной точки зрения нецелесообразно (они очень громоздки). В этом случае исходя из инженерных и экономических соображений набережным следует придать ярусные очертания с вертикальными стенками или сочетанием стенки с откосом, имеющим уклон 1:1 -- 1:1,5 и укрепленным камнем или озелененным. Планировка берегового откоса в несколько ярусов нередко используется при устройстве парковых набережных.

Одноярусные набережные имеют верхнюю отметку минимум на 0,5 м выше горизонта высоких вод, т. е. они незатопляемы.

Двухъярусные и многоярусные набережные проектируют таким образом, что прогулочные аллеи, проходящие по ярусам, могут затапливаться во время половодья при горизонтах воды менее расчетного уровня, а отметка верхнего яруса обеспечивает незатопляемость самой территории.

Подпорные стены набережных разделяют по очертанию поверхностей, ограничивающих берег и смываемых водой, на следующие виды (рис. 1): вертикальные, пологие, прямолинейного, ломаного или криволинейного очертания, полуоткосные. Очертание поверхности подпорных стен выбирают в зависимости от архитектурно-планировочных условий и геологического строения берегов водоема.

Наклонное очертание поверхности подпорных стен увеличивает зеркало воды во время паводков, приливов. Вертикальные стены имеют менее благоприятный внешний вид, но занимают меньше площади. Им придают небольшой уклон, составляющий 1/15-1/20. Наружную поверхность стен часто облицовывают естественным камнем, что улучшает внешний вид конструкции и предохраняет ее от атмосферных воздействий, повреждений льдом и т.д. Сверху стены окаймляют карнизами и ограждают перилами (чаще всего металлическими) или каменным парапетом.

Рисунок 1 Поперечные сечения массивных подпорных стен городских набережных: 1 - парапет, 2 - карниз, 3 - облицовка, 4 - тело стенки, 5 - засыпка за стеной, 6 - дренаж и водоотвод из засыпки

2. Молы и волноломы

Современный порт, крупное транспортное предприятие, представляет собой сложный комплекс различных сооружений и устройств, необходимых для его нормального функционирования: быстрого и рационального выполнения погрузочно-разгрузочных работ с передачей грузов с морских путей сообщения на сухопутные или внутренние водные пути и обратно; выполнение пассажирских перевозок; безопасная стоянка, комплексное обслуживание и ремонт судов транспортного флота.

Порты находятся под постоянным воздействием природных условий, определяющих естественный режим морских побережий и устьев рек. К природным условиям относятся: топографические и гидрографические, характеризующие формы очертания береговой полосы и рельеф прибрежных участков дна и суши; метеорологические и гидрологические, характеризующие явления и процессы, происходящие в атмосфере (ветровой режим, туманы, осадки, температура и влажность воздуха) и в водной среде (колебания уровня, волнение, ледовые явления и течения); геологические, гидрогеологические и геоморфологические, характеризующие свойства грунтов дна и береговой черты, уровень и режим движения грунтовых вод, перемещение наносов и переформирование берегов; гидрофизические, гидрохимические и гидробиологические, характеризующие химический состав и физические свойства морской воды.

Рисунок 2 Схема порта. 1 - акватория порта, 2 - территория порта, 3 волнолом, 4 - мол, 5 - пирс, 6 набережная, 7 - бассейн, 8 - маяк, 9 - портовые огни, 10 - подходной канал

План порта - взаимное расположение всех его компонентов - составляется с учетом рельефа местности, метеорологических, гидрологических и других местных условий. Важное значение при этом имеет выбор расположения оградительных сооружений, защищающих акваторию порта от воздействия волн, льда и наносов. Все многообразие портовых сооружений может быть представлено в виде двух групп: береговые здания и сооружения и гидротехнические, непосредственно связанные с акваторией порта и подверженные в процессе эксплуатации постоянному воздействию водной среды (рис. 2).

Оградительные морские гидротехнические сооружения, испытывающие воздействие ветровых волн, течений и льда, по форме поперечного сечения могут быть (рис. 3):

- вертикального профиля в виде стенки, возводимой из каменной кладки, бетонных или железобетонных массивов, расположенной непосредственно на дне или на искусственном основании из каменной наброски;

- откосного профиля (с гладкой поверхностью или пористые, но непроницаемые для волн), возводимые из рваного камня, бетонных массивов или наброски из камней, бетонных блоков;

- смешанного профиля, когда нижняя часть сооружения является откосной, а верхняя - вертикальной стенкой;

- сквозного типа - сооружения на колоннах с двумя вертикальными экранами.

Рисунок 3 Типы оградительных сооружений: а - вертикальные, б - вертикальные на свайном основании, в - откосные, г - смешанного типа, д - сквозного типа

По расположению в плане оградительные сооружения под разделяются на молы и волноломы. Молы одним концом примыкают к берегу и могут быть использованы как причалы и для размещения на них погрузочно-разгрузочных устройств. Волноломы же со всех сторон окружены водой. Волнозащитные сооружения могут состоять из одного или нескольких молов, волноломов или их сочетания. Между сооружениями располагаются ворота порта - свободный проход для судов. При строительстве оградительных сооружений и выборе расположения ворот должно соблюдаться удобство прохода через них судов в любую погоду и минимальное проникновение волн на акваторию порта. Размещение оградительных сооружений предусматривает создание портовой акватории, удобной для стоянки и маневрирования необходимого числа судов, форма и размеры которой обеспечивали бы затухание волн, проникающих через ворота порта.

По характеру воздействия на волновой режим оградительные сооружения могут быть: волноотражающими, когда вся энергия волны (в случае вертикальной стенки) или ее некоторая часть (для сквозных сооружений) отражается от сооружения в обратном направлении; волногасящими, обеспечивающими полное гашение энергии волны (откосные сооружения) (рис. 3 в); комбинированными, когда часть энергии волн отражается, а остальная - гасится (рис. 3 г). Следует отметить, что в случае полного или частичного отражения набегающих волн у сооружений вертикального профиля может сформироваться стоячая волна, что обусловливает необходимость увеличения высоты всего сооружения. Волны, набегающие на откосные сооружения, в основном гасятся, и по этому отражение волны практически отсутствует. Характерной особенностью сооружений на сваях или сквозных сооружений (рис. 3 д) является то, что они способны в определенной степени отражать имеющимися у них волногасящими или волноотражающими экранами энергию подходящих волн и одновременно служить причалом.

Таким образом, выбор той или иной схемы расположения оградительных сооружений, таких, как одиночные, парные, сходящиеся молы, параллельные берегу волноломы и различные комбинации молов и волноломов, определяется местными гидрометеорологическими, морфологическими и геологическими условиями: рельефом дна, очертанием берега, режимом ветрового волнения, колебаниями уровня, динамикой берегов и движением наносов.

При строительстве портов в устьях рек, в лагунах или каналах, соединяющих их с морем, в большинстве случаев отпадает необходимость в волнозащитных сооружениях. Лишь в некоторых случаях устье канала или реки защищается параллельными парными молами. Порт, расположенный в бухте, берега которой частично защищают прибрежную акваторию от ветра и волн, обычно ограждается одним молом. В портах на открытом берегу чаще всего сооружают парные параллельные или сходящиеся молы, учитывая возможность заносимости портовой акватории и оптимальную ее защиту от ветрового волнения. При строительстве портов на приглубых скалистых побережьях опасность обмеления входа в порт в большинстве случаев отсутствует. Благодаря высокому берегу прибрежная зона защищена от береговых ветров. При этом отсутствует сгон поверхностных вод и, как следствие этого, подтягивание наносов к берегу компенсационным придонным течением. Внешние оградительные сооружения в условиях скалистого берега должны обеспечивать удобный подход со стороны моря и достаточное укрытие от волнения. В этом случае основные материальные затраты расходуются на сооружение порта, создание насыпных территорий, строительство оградительных сооружений на больших глубинах. Однако расходы на поддержание необходимых глубин на акваториях такого типа портов незначительны или вовсе отсутствуют. При строительстве портов на пологих песчаных побережьях в условиях интенсивного перемещения наносов под влиянием волнения и прибрежных течений и, как следствие этого, деформации берегов и изменения глубин, местоположение порта, его расположение в плане, тип и форму внешних оградительных сооружений и подходных каналов необходимо выбирать на основании проведенных исследований так, чтобы наряду с созданием волнозащитных условий сохранилась наименьшая заносимость акватории порта. Это обеспечивается путем строительства сходящихся молов и парных параллельных волноломов, расположенных параллельно берегу, а также применением механического дноуглубления.

Парные параллельные молы сооружаются обычно в устьях рек на побережье с сильными приливами и своим расположением способствуют промыву акватории, сжимая струю отливного течения. Однако параллельные молы, задерживая наносы, движущиеся вдоль берега, вызывает нарастание отмели на судоходном пути. Кроме того, узость прохода между молами создает неудобные условия как для судоходства, так и для дноуглубительных работ. мол набережная морской гидротехнический

По сравнению с параллельными сходящиеся молы лучше защищают акваторию порта от волнения. При соответствующем подборе формы головных частей сооружений они могут предотвращать и заносимость при незначительных вдольбереговых перемещениях наносов. К тому же сходящиеся молы создают большие удобства и для судоходства. Однако в большинстве случаев для поддержания необходимых глубин на подходе со стороны моря и на рейде требуется проведение более или менее значительных дноуглубительных работ. Для того чтобы защита от волнения прибрежной акватории не способствовала ее заносимости, при наличии вдольберегового перемещения наносов сооружают волноломы, располагая их параллельно берегу. При таком расположении сооружений и благо приятных направлениях ветров не нарушается вдольбереговое движение наносов. Однако волноломы, расположенные параллельно берегу, могут способствовать аккумуляции взвешенных наносов в районе волновой тени за сооружением, где наблюдается ослабление волнения и течения. Это приводит к необходимости проведения дноуглубительных работ, хотя в этом случае работы проводятся на защищенном от волнения пространстве и не меша ют судоходству.

С целью использования волноломов как причалов и для производства погрузочных работ их соединяют с берегом сквозным сооружением мостового типа на опорах, не препятствующим движению наносов. На больших глубинах, где волнение не достигает дна, более устойчивым и экономичным из-за меньшего объема используемого материала является сооружение типа вертикальной стенки. Сооружение выполняется из тщательно подогнанных друг к другу блоков, минимальный вес которых определяется в зависимости от высоты расчетной волны. Откосная форма сооружений из каменной наброски обычно применяется на малых глубинах. Строительство таких сооружений требует большего объема материалов, чем для вертикальной стенки, построенной на той же глубине, однако оно дешевле, так как не требует особой обработки его со ставных элементов. С целью увеличения угла откоса сооружения, экономии материала, сцепляемости отдельных блоков сооружения и объема работ при строительстве используются массивы специально подобранной формы, обеспечивающие большее их сцепление. Впереди сооружения вертикального и от косного профилей на дне или на искусственном поднятии дна (подошве сооружения) выкладывается площадка - берма - с целью уменьшения перекатывания волн через верх волнолома. От глубины над бермой, также, как и от ее ширины, зависят в отдельных случаях характеристики волнения около сооружения.

Применение плавучих волноломов, состоящих из волногасящих плавучих элементов, якорных связей и якорей, обусловлено прежде всего мобильностью подобных сооружений, позволяющей без значительных капитальных затрат создавать временные гавани, а также возможность использовать их в тех случаях, когда применение сооружений других типов оказывается нецелесообразным по экологическим или экономическим соображениям.

Пневматические волноломы (волногасители), принцип действия которых основан на гашении волны пузырьками воздуха, выходящими под давлением из перфорированных труб, уложенных на дне, применяются для защиты входа в порт или на ограниченных по размерам акваториях. Одним из главных волногасящих факторов пневматических волноломов является направленное против движения волн поверхностное течение воды, которое образуется при его работе. Наибольшая эффективность пневматических волноломов достигается при их использовании для гашения коротких и крутых волн, высотой не более 4 м, и при его установке на глубину 3ч4 высот волн и не менее 1/3 их длины. На отмелом побережье голову сооружения следует располагать за линией прибоя и лучше за зоной первого обрушения волны, чтобы избежать влияния вдольберегового потока наносов. Форма оградительных сооружений должна быть криволинейной или выпуклой ломаной линией, чтобы избегать образования вихревых зон и размыв грунта в основании. Часто разрушение вертикальных стенок происходит из-за подмыва основания и опрокидывания сооружения в этом случае в сторону моря или от вымывания грунта за стенкой всплесками волн, что вызывает опрокидывание стенки в сторону берега.

Заключение

Таким образом, выбор конструктивных форм и габаритов всех элементов портовых оградительных сооружений, испытывающих воздействие водной среды, определяется требованием наилучшего обеспечения судоходства (удобный вход в порт, удобные подходы к причалам, маневрирование судов) при наименьших затратах на строительство и эксплуатацию сооружений и должен производится на основе знания внешних условий в районе строительства. От конструктивных особенностей сооружений и их планового расположения зависит формирование динамического режима вод в районе порта и, как следствие этого, силовое воздействие водной среды на их элементы. Поэтому исследования динамики вод вблизи сооружения с учетом их взаимодействия в условиях мелководной прибрежной зоны являются одной из главных прикладных океанологических задач по обеспечению гидротехнического строительства.

Список литературы

1. Краткий курс лекций по дисциплине «Основы ландшафтного проектирования» [Текст]: учеб. пособие / И. Л. Зуева. Ухта: УГТУ, 2013. 227 с.

2. Гибшман М. Е., Попов В. И. Проектирование транспортных сооружений: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1988. 447 с.

3. Клюйков Е. Ю. Инженерная океанология. Учебное пособие. СПб.: Изд. РГГМУ, 1999. 294 с.

Размещено на Allbest.ru