Основные положения и методы расчета
Водный транспорт приобретает все большее значение в народном хозяйстве. Решениями партии и правительства перед ним поставлены ответственные задачи: значительное повышение его эффективности и экономичности строительства водно-транспортных сооружений, снижение стоимости и всемерное ускорение перевозок.
Для водного транспорта имеют практическое значение все рассмотренные выше экономические показатели: полные и удельные капиталовложения, издержки эксплуатации, себестоимость перевозок, прибыль, срок окупаемости и др.
Водный транспорт разделен на два самостоятельных вида: речной и морской.
Грузооборот морского транспорта растет из года в год.
С 1975 по 1980 г. перевозки грузов морским флотом СССР увеличились с 192 до 250 млн. т в год. Среднегодовой прирост морских перевозок составляет около 8 % (перед второй мировой войной он не превышал 1,5%). Эта тенденция роста объема морских перевозок сохраняется в настоящее время, и для увеличения грузооборота открываются новые грузовые линии, связывающие различные порты нашей страны и других стран; проектируются и строятся суда все большего водоизмещения; появляются суда нового типа, обеспечивающие ускорение погрузочно-разгрузочных операций, что позволяет сократить время обработки судна в портах, снизить продолжительность их простоев и увеличить время нахождения в пути, т. е. повысить степень использования судов по их прямому назначению — перевозке всевозможных грузов.
Полный цикл судна состоит из времени нахождения его в пути (доставка грузов в одном направлении и переход в обратном без груза — под балластом или чаще с грузом, перевозимым во встречном направлении), времени ожидания в порту для постановки под погрузку и разгрузку и времени, необходимого для самих погрузочно- разгрузочных операций. Сокращение последнего, как и увеличение скорости движения судов, имеет наибольшее значение для повышения эффективности морского и речного грузового транспорта. Для этого был освоен выпуск судов с горизонтальной схемой погрузки и разгрузки (суда типа «ролкер»). При этой схеме все перевозимые штучные грузы (в большинстве своем колесная техника и контейнеры международного стандарта) доставляются на борт судна по специальной аппарели, откидывающейся в кормовой части судна, специальными погрузчиками. Контейнеры загружаются на палубу судна судовыми стрелами или контейнерными перегружателями. Нестандартные штучные грузы доставляются и перевозятся судами типа «ролкер» на специальных платформах-флетах, к которым груз прикрепляется на весь период с момента поступления его в порт и до прибытия к месту назначения. Суда типа J10—J10 обеспечивают погрузку и разгрузку своими грузоподъемными средствами. Для этого судно оборудовано мощным крановым оборудованием, способным в короткий срок загрузить и разгрузить трюмы. Широкое распространение получили контейнерные перевозки, осуществляемые на специальных контейнеровозах, погрузка и разгрузка которых проводится на специально оборудованных причалах.
Для перевозки навалочных грузов используют суда- балкеры (в отечественной практике — углерудовоз), применение которых позволило снизить стоимость перевозок почти в 2 раза. Для сокращения порожних рейсов в обратном направлении созданы суда типа ОБО (перевозка насыпью руды и других грузов, обратным рейсом— нефтепродукты в специальных емкостях; в отечественной практике — суда типа «навал — налив»), а также совершенно новый класс судов — лихтеровозы, приспособленные для перевозки плавучих контейнеров — барж, погружаемых на судно с воды и выгружаемых на воду судовыми кранами (суда типа «ЛАШ») в не оборудованных глубоководными причалами портах.
Большое народнохозяйственное значение имеет речной транспорт, обеспечивающий перевозки внутри страны большого количества навалочных грузов и нефтепродуктов. Увеличение грузооборота и снижение себестоимости перевозок речного транспорта достигаются освоением новых водных путей, увеличением судоходных глубин и применением новых типов судов большого водоизмещения и с повышенной скоростью хода.
Широкое применение в последние годы получили также суда типа «река — море» (сухогрузы и танкеры), осуществляющие перевозки по Волге, Каме, Днепру, каналам Волго-Донскому, Москва — Волга, Волго-Балтийскому, Беломорско-Балтийскому с выходом в Черное, Каспийское, Балтийское, Средиземное и другие моря.
Выбор типов, конструкций и размеров портовых сооружений, судоходных шлюзов, их компоновки, материалов, используемых при их сооружении, и оптимальных способов их возведения проводится на основе техникоэкономического сравнения всех возможных вариантов.
В пределах настоящего курса рассматриваются принципы решения некоторых экономических задач, возникающих при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений, обслуживающих водный транспорт.
К основным транспортно-экономическим характеристикам порта относятся его грузооборот, пропускная способность, судооборот и судоемкость.
Грузооборот порта представляет собой общую массу грузов, проходящих через порт в обоих направлениях (вывоз и ввоз) за определенный отрезок времени, и измеряется в т/год, т/мес, т/сут. Если в порту производится перевалка грузов на рейде с судна на судно (с морских на речные или обратно), в грузооборот порта в виде отдельной статьи включаются и эти грузы. Грузооборот является основным показателем работы порта. В зависимости от него определяются категория порта и параметры его основных элементов, принимаются схемы перегрузочных работ и разрабатывается генеральный план порта.
По видам грузов грузооборот портов общего назначения имеет обычно очень неоднородную структуру, при этом номенклатура грузов, обрабатываемых в портах, все время расширяется. В качестве основных можно выделить: генеральные, или штучные; массовые — навалочные, наливные и особорежимные (взрывоопасные, ре-фрижераторные и др.). Грузооборот порта непостоянен и может меняться в течение времени как по величине, так и видам составляющих его грузов. Это зависит от изменения плана перевозок по стране в связи с общим развитием народного хозяйства и международной конъюнктурой.
В нашей стране величина грузооборота для определенного порта с распределением его по основным видам грузов и их направлению устанавливается на ближайшее пятилетие в соответствии с общим планом развития народного хозяйства страны, что предопределяет планомерное и гармоничное развитие всех портов.
Пропускная способность порта представляет собой максимальное количество грузов, которое может быть переработано (перегружено) в порту за определенный промежуток времени. Пропускная способность порта определяет его максимально возможный грузооборот и должна быть выше его расчетного значения. При определении пропускной способности порта исходят из условия минимальных потерь на простой судов флота, береговых сооружений и оборудования.
Пропускная способность порта зависит от типа установленного в порту оборудования, режима работы порта, продолжительности навигации, грузоподъемности судов, работы транспорта, обслуживающего порт, используемой механизации и технологии перегрузочных работ. Кроме того, пропускная способность порта в значительной степени зависит от видов грузов и определяется для каждого из них в отдельности. Общая пропускная способность порта равна сумме его пропускных способностей по отдельным видам грузов.
Судооборот порта выражается числом судов, посещающих порт за год, месяц или сутки. Судооборот порта складывается из суммы частных грузооборотов, которые определяют исходя из грузооборота порта по каждому виду грузов или однородной их группе и грузоподъемности расчетного судна. Судооборот порта Пс может быть вычислен по следующей формуле:
Грузоподъемность и размеры расчетных судов для каждого вида грузов устанавливают на базе техникоэкономических расчетов исходя из минимальной себестоимости перевозок грузов. При этом учитывают: грузооборот порта по данному виду грузов, дальность перевозки стояночное время судов в порту, скорость их хода, а также влияние возможного увеличения осадки судов в порту и на подходе к нему, которое связано с ростом стоимости дноуглубительных работ.
Для речных портов расчетные типы судов принимают в соответствии с установленными типами и водоизмещением.
Зная судооборот порта, можно определить требуемую судоемкость порта, т. е. количество единовременно размещенных судов в порту.
Если принять, что полное время стоянки судна в порту в среднем составляет tn суток, общее число судосуток за период навигации составит пс tn, а требуемая судоемкость порта будет равна:
При проектировании порта пропускную судоемкость следует принимать несколько больше вычисленной по формуле.
Требуемая судоемкость порта может быть определена и на основе теории массового обслуживания, основанной на методах теории вероятности.