Порты и портовые сооружения, см. приложение.
Приложение
[править]Большая часть мировой торговли совершается водным путем, как наиболее дешевым. Понятно поэтому, что вопрос о сооружении портов, т. е. приспособлений для приема, нагрузки, выгрузки и ремонта судов, играет в технике большую роль.
Портами называются гавани, способные дать защиту судну от течений, волн, ветра и льда и возможность выгрузиться, нагрузиться, починиться и почиститься. П. по назначению своему разделяются на коммерческие (или торговые) и военные. В одном П. оба эти типа редко соединяются (напр., подлежащий полной перестройке Ревельский П.). По характеру сооружений и местоположению П. бывают: естественные и искусственные, речные и морские, для судов дальнего плавания и каботажных. Естественною гаванью (портом) называется такая, которая представляет из себя морскую бухту, защищенную островами, косами, волноломами, даже и в том случае, если берега ее сооружены искусственно. Все же вырытые и углубленные бассейны представляют искусственные П. Одним из важнейших требований при устройстве П. является безопасность движения судов. П. должен быть устроен так. обр., чтобы суда во всякое время могли безопасно входить в него и выходить. Если же этого достигнуть невозможно, то необходимо устроить, по крайней мере, надежный рейд достаточной глубины и с хорошим якорным грунтом. Положение П. зависит, гл. обр., от географических условий. С целью связать речное и морское судоходство, большинство П. устраивается при устьях рек. Так как П. только в редких случаях возможно бывает расположить столь близко к открытому морю, чтобы суда могли подходить к нему произвольным курсом, то перед П. обыкновенно устраивают особую улицу, или канал, по которой и идут суда. Улица эта указывается бакенами, буями, фонарями и т. п. Понятно, что чем она прямее, короче, шире и глубже, тем лучше.
С развитием судоходства растут размеры судов и увеличиваются требования, предъявляемые к портовым сооружениям. Самый яркий пример роста П. и его торговых оборотов представляет Гамбург. За 1865 г. он принял 5.186 судов (разного наименования, но многие по несколько раз) с тоннажем в 1.200.000 тонн. За 1896 же г. число судов было 10.477 и тоннаж 6.450.000 тонн, да еще 3.600.000 тонн, спускавшихся по Эльбе, т. е. всего около 10.000.000 тонн. Антверпен с 500.000 тонн в 1860 г. доходит в 1897 г. до 6.315.920 тонн; для дальнейшего роста и лучшего обслуживания здесь пришлось построить после 1897 г. свыше 2.000 метров новых набережных.
Портовые сооружения можно разделить на две группы: оградительные (волноломы, молы, маяки) и служебные (шлюзы и мосты на них в П. с приливами, набережные с оборудованием их приспособлениями для стоянки судов, нагрузки и выгрузки товаров, хранения и перевозки их, сооружения для ремонта судов — эллинги, доки). Характер и размеры портовых сооружений зависят от рода и значения П., направления ветров, морских течений, условий отложения песку в устьях рек, характера берега, наличности приливов и отливов. Если П. делается при открытом море, то для защиты его строят молы и волноломы. Разница между этими двумя сооружениями та, что первые идут в море от самой набережной и перпендикулярно к ней и дают боковую защиту; вторые же располагаются в открытом море или параллельно берегу, или же идут с двух сторон перпендикулярно к нему и потом загибаются (пример — П. в Мадрасе, рис. 1), оставляя проход для судов. И молы и волноломы состоят из подводной и надводной частей, различающихся по конструкции, как видно из рис. 2. Надводной частью иногда пользуются, как набережной. Высота верхней поверхности мола над наивысшим уровнем воды должна быть не менее 1,5—2 м., но обыкновенно ее берут еще больше. Уже древние, использовав естественные стоянки судов (Афины, Сиракузы), принуждены были делать искусственные гавани (Карфаген), ограждая их бетонными молами или делая наброску из искусственных массивов. Позднее опять вернулись к естественным П., и только в конце XVIII в. была вновь сделана в Шербурге попытка создать искусственную гавань. Т. к. работа эта делалась впервые, то шли ощупью и после ряда неудачных попыток лишь отгородили место для П. загрузкой с шаланд камнем. Уклон в воде достигал 101, и все же море часто разрушало это сооружение. В 1829 г. американцы для Делавера улучшили метод постройки молов, сортируя наброску, — более мелкий камень составлял основание и ядро мола, откосы же и вершина делались из правильно уложенных крупных камней от ¼ до 7 тонн весом. В 1834 г. для Алжира ввели впервые обделку откосов мола искусственными бетонными и из каменной кладки массивами, неправильно набросанными с уклоном в 11. Ок. 1850 г. в Марсели появился смешанный тип — каменная наброска рядами камня возрастающей кверху мола крупности. Все французские П. Средиземного моря придерживаются этого типа, приспособляя его к местным условиям. В Италии молы делаются из правильно уложенных массивов. В Копенгагене (1891—1894) молы составлялись из пустых ящиков, заполнявшихся бетоном уже в море. Наконец, в Балтийском море молы делались из деревянных ряжей (бревенчатых ящиков, наполненных камнем, рис. 3).
Вопрос о направлении молов очень сложен; определенных правил и годных для всех случаев рецептов не имеется. Требуется тщательное изучение направления ветров, течений, отложений песку и камня, особенно в устьях рек. Кроме того, будущий способ эксплуатации П. играет не малую роль в выборе направления молов. Часто сооружение, повидимому хорошо задуманное, на практике оказывается неудобным и даже опасным. Так, в порт Поти, благодаря узости и неудачной ориентировке молов, нельзя без риска входить судам ночью или в бурю. Ширина входа в П. бывает тем более, чем крупнее посещающие его суда. Пределы ее — от 30 до 300 м. Для больших судов — не менее 100 метров. Форма молов находится в зависимости от глубины моря. В глубокой воде, если возможно, лучше делать мол с вертикальной стенкой. На мелких же берегах лучше давать сооружению уклон, близкий к береговому.
Массивы делаются из бетона или камня. Опыты в Либаве указывают, что последние гораздо прочнее (см. подводные работы). Размеры массивов должны быть наивозможно большими.
Вот несколько действительных размеров массивов для молов: Дублин 9,45 м. × 6 м. × 3,05 м. Марсель 3,40 м. × 2 м. × 1,50 м. Брест (4,60 м.; 4,70 м.; 5 м.) × (3,3 м.; 2,5 м.) × 3 м.
Массивы готовятся на особых площадях, в деревянных формах. Из формы массив выходит тотчас по изготовлении, но в дело употребляется не ранее 2—3 месяцев. Состав материала массивов бывает крайне разнообразен, например:
Волны часто размывают и разрушают молы и волноломы. Здесь идет постоянная борьба, в которой человек иногда принужден уступить морю. Иногда волны подмывают сооружение снизу; пример — виндавские волноломы из ряжей и свай; здесь делались попытки защитить основание затоплением фашинных тюфяков, загруженных крупным камнем. Теоретически, по мере углубления, влияние волн падает и на глубине 6 метр. должно бы быть слабым: фактически же в Аяччио на глубине даже 7 метр. перекатывались крупные камни и разрушалась отсыпь.
Для ориентировки судна в море и особенно при входе в гавань служат маяки, разделяемые по значению их на классы. Высота маяка определяется положением его и условием видимости; последняя зависит от расстояния и силы огня.
Самые высокие маяки на острове Девы — 75,18 метр. и Генуэзский маяк (XVI в.) — 70 метр. Во всяком случае, ниже 12 метр. маяки не делают из чисто практических соображений, чтоб фонарь не страдал от случайных ударов камней. Маяк должен быть прочен и устойчив, т. е. не должен ломаться и опрокидываться при действии сильнейших волн и ветров. Маяки бывают каменные и металлические. На верхушке башни маяка помещается фонарь. Источником света служит лампа; лампы бывают масляные, керосиновые, ацетиленовые и электрические. Различают маячные огни подвижные (вращающиеся) и неподвижные. В первом случае фонарь представляет из себя прожектор, посылающий при помощи системы линз и призм сильный пучок света по одному только направлению; самый фонарь при этом вращается, и по скорости вращения моряки узнают, какой они видят маяк. Неподвижный огонь представляет из себя фонарь, бросающий свет во все стороны. Лампа такого фонаря окружена со всех сторон линзами и призмами, стоит как бы в стеклянной клетке (рис. 4).
Водное пространство П. и его береговая территория должны находиться и по размерам и по оборудованию в соответствии с родом торговли, размерами судов и их числом и с возможностью расширения П. Расположение бассейнов указывается местными условиями. При создании П. в устье реки для торговых оборотов важно, чтобы суда заходили возможно глубоко внутрь страны; требования же пассажирского оборота другие, — скорость железнодорожного сообщения ведет к тому, что пассажиры предпочитают высадиться раньше, чтоб не тратить времени на проход, довольно медленный по морскому каналу.
П. могут быть открытыми и закрытыми. Если П. всегда доступен для судов, вход в него ничем не загражден, то он называется открытым. Такой П. находится обыкновенно у самого моря и всегда свободно сообщен с ним, так что суда во всякое время могут входить и выходить. Там, где прилива нет, или он слаб, такие П. вполне возможны. На реках же и у морей с сильным приливом, где уровень воды сильно колеблется, чаще устраивают закрытые П.; такой П. может отделяться от моря шлюзом, так что уровень воды в нем можно поддерживать постоянным. Решение вопроса о том, какой устраивать П. — открытый или закрытый, зависит от местных условий, и иногда выбор является весьма затруднительным, как то имело место, напр., в Гамбурге, где после долгих колебаний решились на открытый П., несмотря на большое изменение уровня воды. Выгоды открытого П. суть: свободное и непрерывное движение судов, отсутствие главных шлюзов, которые являются дорогой постройкой; невыгоды: необходимость строить высокие набережные, если уровень воды сильно колеблется, и сильное загрязнение П. Если П. открыт, но доступен только во время высокой приливной воды, то он называется приливным П. Для того, чтобы и при закрытом внутреннем П. (доке) суда могли подходить поближе к шлюзу (чтобы не задерживать затем вход в самый док), перед закрытым П. (или доком) часто устраивают еще так называемый аван-порт, который, при стоянии воды ниже половины высоты среднего прилива, тоже закрывается шлюзом, но зато открыт при более высокой воде.
Поверхность и форма бассейнов П. определяются необходимой емкостью их, т. е. количеством судов, одновременно находящихся в П., и длиной набережной. Форма бассейнов обычно — продолговатый прямоугольник. Длина его не должна быть чрезмерной во избежание развития волнения. Обычно длина не превосходит 600 метр. Если бассейны имеют значительный аван-порт, то ширина их может быть очень ограничена, и суда, входя носом вперед, выходят вперед кормой. Ширина в 150 метр. вполне достаточна. При отсутствии аван-порта бассейны делаются шире или имеют уширение в начале для возможности поворота судов. Очень широкие бассейны делаются там, где суда разгружаются не только на берег, но и на другие более мелкие, речные суда. В этом случае суда становятся в несколько линий и производят перегрузку товара с обоих бортов. Ширина таких бассейнов в Гамбурге доходит до 250 метр. и полностью использована. Иногда вместо прямоугольной формы бассейны получают совершенно неправильную форму. Примерами общего расположения бассейнов и вообще всего П. может служить рис. 5 (П. в Марсели).
Глубина бассейнов зависит от осадки посещающих П. судов, — свободная под килем глубина не должна быть меньше 0,60 метр. Напр., для нового Купеческого бассейна в Ревеле была принята глубина в 24 фута, т. к. этот П. не посещается океанскими пароходами с большой осадкой.
В зависимости от условий грунта, требуемой высоты набережных, предполагаемой нагрузки, местных условий — цена и возможность иметь тот или другой материал — набережные делаются на свайном, ряжевом, каменном и др. основаниях. Сами стенки делаются из каменной кладки, бетона, железо-бетона, сплошные или сводчатые. Заполнение между стенками делается землей. Рассчитываются набережные, как подпорные стенки, погруженные в воду. Во всех случаях набережные снабжаются теми или другими приспособлениями для причала судов. Для мелких судов делаются рымы (кольца), для крупных — причальные тумбы; наконец, ставятся кабестаны. Часто для ограждения кладки от ударов забивают охранительные отбойные сваи (рис. 6), или вдоль стенок делают охранительные рамы (рис. 3). В аван-портах и широких бассейнах помещают для причала буи. Ширина набережных зависит от условий выгрузки и уборки товаров; в Гавре товары не залеживаются, и ширина в 10 метр. оказывается достаточной. Для правильной, быстрой и экономической работы П. должен иметь набережные, приспособленные для разного рода грузов, напр., леса, угля, хлопка, бочек, хлеба (часто выгрузка элеваторами), нефти и керосина и пр., и быть соответственно оборудован.
Из приспособлений, которыми оборудуется П., первое место занимают приспособления для нагрузки и выгрузки товаров, позволяющие возможно быстро, дешево и рационально производить эту работу. К числу их относятся: подъемные краны (ручные, гидравлические и электрические), подъемники (поднимающие только по вертикальному направлению), элеваторы (подающие сыпучие тела посредством ряда ковшей, а иногда просто потоком воздуха, опрокидыватели вагонов, берущие потоком воздуха, и пр. В Гамбурге длинные набережные, в версту длиною, оборудованы каждая десятками таких кранов, и полное число кранов далеко превышает тысячу. Для очень тяжелых грузов каждый П. всегда имеет большой кран, способный подымать иногда 150—200 тонн (от 9.000 до 12.000 пудов). При оживленном движении отделяют иногда нагрузку от выгрузки, опасные вещества от безопасных, товары, подлежащие немедленной очистке пошлиной, от тех, которые будут ждать, и пр. Для временного хранения товаров устраиваются далее пакгаузы или магазины, крытые и открытые. Здесь же имеется сеть рельсовых путей, по которым товары привозятся и отвозятся. В зависимости от присутствия пакгаузов и рельсовых путей (может быть отвозка и лошадьми) набережные получают большую или меньшую ширину и более или менее тяжелую конструкцию. Затем, для ремонта, оснастки и вооружения судов устраиваются сухие и пловучие доки, эллинги и пр. Далее, имеется, конечно, масса вспомогательных устройств: землечерпалки, служебные суда, пристани для пассажиров, освещение, мосты и т. д.
Н. Галяшкин.