Tài liệu Thiết kế quy hoạch luồng tàu qua Cửa Đáy

ĐỀ TÀI: Thiết kế quy hoạch luồng tàu qua Cửa Đáy

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY HOẠCH LUỒNG
TÀU QUA CỬA ĐÁY

3.1. CÁC CĂN CỨ LẬP QUY HOẠCH
3.1.1.Các số liệu về quy mô cụm cảng Ninh Phúc – Ninh B́nh
a.Lượng hàng hoá thông qua cụm cảng Ninh Phúc – Ninh B́nh
+ Thống kê lượng hàng hoá thông qua cảng Ninh Phúc – Ninh B́nh
Bảng 3.1. Hàng hoá thông qua cụm cảng
Đơn vị: 1000đ
[TABLE=width: 110%]
[TR]
[TD]Năm
[/TD]
[TD]1991
[/TD]
[TD]1992
[/TD]
[TD]1993
[/TD]
[TD]1994
[/TD]
[TD]1995
[/TD]
[TD]1996
[/TD]
[TD]1997
[/TD]
[TD]1998
[/TD]
[TD]1999
[/TD]
[TD]2000
[/TD]
[TD]2001
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Lượng hàng
[/TD]
[TD]369
[/TD]
[TD]311
[/TD]
[TD]414
[/TD]
[TD]413
[/TD]
[TD]484
[/TD]
[TD]500
[/TD]
[TD]512
[/TD]
[TD]800
[/TD]
[TD]900
[/TD]
[TD]1.100
[/TD]
[TD]1.120
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Chủng loại hàng hoá thông qua cụm cảng Ninh B́nh bao gồm: phân lân, Xi măng, gỉ mật, than.
Trong tương lai, cụm cảng đầu mối Ninh B́nh – Ninh Phúc sẽ được Nhà nước đầu tư cơ sở hạ tầng và các trang thiết bị xếp dỡ hiện đại đủ năng lực thực hiện nhiệm vụ tiếp chuyển hàng hoá cho khu vực và liên tiếp vận chuyển giữa đường sông với đường bộ và đường sắt.
- Dự kiến công suất Cụm cảng Ninh B́nh – Ninh Phúc đến năm 2010 là 1,9 triệu tấn và đến năm 2020 là 2,5 triệu tấn hàng hoá thông qua.
+ Thống kê lượng hàng dự báo thông qua tuyến cửa Đáy.

Bảng 3.2: Hàng hoá dự báo thông qua tuyến cửa Đáy.
[TABLE=width: 109%, align: center]
[TR]
[TD]TT
[/TD]
[TD]Khu vực
[/TD]
[TD]Hạng mục
[/TD]
[TD]2005
[/TD]
[TD]2010
[/TD]
[TD]2020
[/TD]
[TD]Luồng hàng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]Hàng khu vực ĐBSH
[/TD]
[TD]Than
[/TD]
[TD]70
[/TD]
[TD]140
[/TD]
[TD]350
[/TD]
[TD]Quảng Ninh – Ninh B́nh
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Phân bón
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[TD]Ninh B́nh – MT và MN
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Xi măng
[/TD]
[TD]150
[/TD]
[TD]250
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[TD]Ninh B́nh – MT và MN
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]Hàng ven biển phía Nam
[/TD]
[TD]Thạch cao
[/TD]
[TD]296
[/TD]
[TD]296
[/TD]
[TD]296
[/TD]
[TD]Cửa Việt - cảng Ninh Phúc
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Hàng khác
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]50
[/TD]
[TD]150
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]Hàng xuất khẩu của Tây Bắc
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]6
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]Cảng Ninh Phúc đi các nước ĐNA
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]4
[/TD]
[TD]Hàng khác TAGS)
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]200
[/TD]
[TD]350
[/TD]
[TD]350
[/TD]
[TD]Hàng nhập khẩu trực tiếp từ các khu vực Ninh Binh hoặc Cảng Cái Lân
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5
[/TD]
[TD]Tổng Cộng
[/TD]
[TD]
[/TD]
[TD]812
[/TD]
[TD]1135
[/TD]
[TD]1495
[/TD]
[TD]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


b. Đội tàu thông qua cảng Ninh Phúc
Theo số liệu thống kê của công ty vận tải và xếp dỡ đường thuỷ nội địa đội tàu ra vào cảng Ninh Phúc – Ninh B́nh tỷ lệ tàu ≤ 600T ra vào cảng vẫn chiếm chủ yếu khoảng 97%), loại tàu pha sông biển có trọng tải 1000T chỉ chiếm 3%. Số liệu ra vào Cảng Ninh Phúc xem bảng sau:
Bảng 3.3. Số lượng tàu qua Cảng Ninh Phúc
[TABLE]
[TR]
[TD]TT
[/TD]
[TD]Loại tàu
[/TD]
[TD]Đơn vị
[/TD]
[TD]Năm 2000
[/TD]
[TD]Năm 2001
[/TD]
[TD]Năm 2002(DK)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]Tàu < 600T
[/TD]
[TD]Lượt
[/TD]
[TD]297
[/TD]
[TD]358
[/TD]
[TD]407
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]Tàu 600T
[/TD]
[TD]-
[/TD]
[TD]23
[/TD]
[TD]48
[/TD]
[TD]57
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]Tàu 1000T
[/TD]
[TD]-
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[TD]14
[/TD]
[TD]16
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]
[/TD]
[TD]Tổng cộng
[/TD]
[TD]-
[/TD]
[TD]319
[/TD]
[TD]410
[/TD]
[TD]480
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
Qua kết quả tính toán của Công ty tư vấn xây dựng Đường Thuỷ cho thấy:
- Chi phí vân tải tàu 600DWT xấp xỉ chi phí vận tải tàu 400DWT và chỉ bằng 75% so với tàu 1000DWT.
- Chi phí thấp và giảm nhanh khi vận tải bằng tàu 3000 DWT (Bằng 50% so với tàu 400DWT, bằng 35% so với tàu 1000DWT)
3.1.2. Dự kiến đội tàu lớn nhất ra vào cửa đáy.
Việc lựa chọn đội tàu hoạt động trên tuyến là bài toán tổng hợp, liên quan đến các yếu tố:
+ Luồng hàng và loại hàng, loại tàu vận tải sẽ đi và đến cảng
+ Điều kiện tự nhiên, khả năng cho phép của luồng lạch.
+ Đảm bảo tính phổ biến, có tính đến khả năng phát triển phương tiện vận tải thuỷ trong tương lai để tránh sự thấp kém, hạn chế khả năng thu hút, cạnh tranh của cảng trong kinh tế thị trường.
+ Chất lượng và an toán vận tải thuỷ.
+ Phù hợp, tương xứng với quy mô xây dựng cảng để đảm bảo về mặt hiệu quả tài chính, khả năng nguồn vốn đầu tư.
Bảng 3.4: Kích thước cơ bản của đội tàu quy hoạch
[TABLE]
[TR]
[TD]Loại tàu
[/TD]
[TD]B[SUB]t[/SUB](m)
[/TD]
[TD]L[SUB]t(m)[/SUB]
[/TD]
[TD]T(m)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1000DWT
[/TD]
[TD]10.5
[/TD]
[TD]75
[/TD]
[TD]3
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


3.2.TÍNH TOÁN CHUẨN TẮC LUỒNG TÀU
3.2.1. Quy mô luồng lạch dẫn tàu yêu cầu
+ Số làn giao thông theo yêu cầu của kênh
Số lượt tàu ra vào cảng có thể xác định sơ bộ theo biểu thức sau
(3-1) (Lượt tàu/Ngày)

Trong đó:
N: Tổng số lượt tàu ra vào cảng trong ngày đêm (Lượt tàu/Ngày)
Q[SUB]h[/SUB]: Tổng lượng hàng theo yêu cầu vận chuyển trong một năm (T/năm)
K[SUB]d[/SUB]: Hệ số chở đầy của tầu
T: Thời gian khai thác trong năm
P[SUB]t[/SUB]: Tải trọng chở đầy hàng của tàu thứ I tương ứng (tấn)
Bảng 3.5: Thống kê kết quả tính toán
[TABLE]
[TR]
[TD]Loại tàu
[/TD]
[TD=colspan: 3]Lượng hàng (10[SUP]3[/SUP] tấn/ năm)
[/TD]
[TD]K[SUB]d[/SUB]
[/TD]
[TD]Tải trọng tầu (tấn)
[/TD]
[TD]Thời gian khai thác (ngày)
[/TD]
[TD=colspan: 3]Số lượng tầu qua cửa Đáy (Tầu/ngày)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Năm 2005
[/TD]
[TD]Năm 2010
[/TD]
[TD]Năm 2020
[/TD]
[TD]Năm 2005
[/TD]
[TD]Năm 2010
[/TD]
[TD]Năm 2020
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]400T
[/TD]
[TD]812
[/TD]
[TD]1.135
[/TD]
[TD]1.495
[/TD]
[TD]0,85
[/TD]
[TD]400
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[TD]7,96
[/TD]
[TD]11,13
[/TD]
[TD]14,66
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]600T
[/TD]
[TD]812
[/TD]
[TD]1.135
[/TD]
[TD]1.495
[/TD]
[TD]8,85
[/TD]
[TD]600
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[TD]5,31
[/TD]
[TD]7,42
[/TD]
[TD]9,77
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1000T
[/TD]
[TD]812
[/TD]
[TD]1.135
[/TD]
[TD]1.495
[/TD]
[TD]0,85
[/TD]
[TD]1000
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[TD]3,18
[/TD]
[TD]4,45
[/TD]
[TD]5,86
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2000T
[/TD]
[TD]812
[/TD]
[TD]1.135
[/TD]
[TD]1.495
[/TD]
[TD]0,85
[/TD]
[TD]2000
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[TD]1,59
[/TD]
[TD]2,23
[/TD]
[TD]2,93
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3000T
[/TD]
[TD]812
[/TD]
[TD]1.135
[/TD]
[TD]1.495
[/TD]
[TD]0,85
[/TD]
[TD]3000
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[TD]1,06
[/TD]
[TD]1,48
[/TD]
[TD]1,95
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

3.2.2.Xác định số lượng làn tàu
Số lần giao thông của kênh dẫn yêu cầu lựa chọn theo qui tŕnh thiết kế kênh biển. Theo qui tŕnh này kênh dẫn cho phép giao thông hai chiều khi bất đẳng thức sau không thoả măn.
(3-1)
Trong đó:
L[SUB]k[/SUB]: Chiều dài kênh dẫn tàu tính toán từ phao số “0” (km)
V[SUB]max[/SUB] Vận tốc chạy tàu qua kênh cho phép.
T là thời gian tồn tại mức nước cho phép thông tàu (T = 24h)
N Là số tàu qua kênh yêu cầu (tàu/ngày)
Với số lượng tàu nêu trên cho ta bảng thống kê sau
Bảng 3.6: Tính toán số lượng làn tàu luồng Cửa Đáy
[TABLE=align: center]
[TR]
[TD]TT
[/TD]
[TD]Loại tàu
[/TD]
[TD]L[SUB]k[/SUB]
[/TD]
[TD]N
[/TD]
[TD]V[SUB]max[/SUB]
[/TD]
[TD]L[SUB]k[/SUB]/V[SUB]max[/SUB]
[/TD]
[TD]T/N
[/TD]
[TD]Luồng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]400T
[/TD]
[TD]8,9
[/TD]
[TD]11,13
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[TD]2.00
[/TD]
[TD]2.156334
[/TD]
[TD]1 lần
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]600T
[/TD]
[TD]8,9
[/TD]
[TD]7,42
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[TD]2.00
[/TD]
[TD]3.234501
[/TD]
[TD]1 lần
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]1000T
[/TD]
[TD]8,9
[/TD]
[TD]4,45
[/TD]
[TD]8
[/TD]
[TD]1.00
[/TD]
[TD]5.393258
[/TD]
[TD]1lần
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]4
[/TD]
[TD]2000T
[/TD]
[TD]8,9
[/TD]
[TD]2,23
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[TD]0.80
[/TD]
[TD]10.76233
[/TD]
[TD]1 lần
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5
[/TD]
[TD]3000T
[/TD]
[TD]8,9
[/TD]
[TD]1,48
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[TD]0.80
[/TD]
[TD]16.21622
[/TD]
[TD]1 lần
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Kết quả tính toán trên cho ta thấy rằng biểu thức 3-1 luôn luôn thoả măn nên số làn của luồng tàu là một lần:
Bảng 3.7: Số lượng làn tàu trên luồng Sông Đáy
[TABLE=width: 599]
[TR]
[TD]TT
[/TD]
[TD]Loại tàu
[/TD]
[TD]L[SUB]k[/SUB]
[/TD]
[TD]N
[/TD]
[TD]V[SUB]max[/SUB]
[/TD]
[TD]L[SUB]k[/SUB]/V[SUB]max[/SUB]
[/TD]
[TD]T/N
[/TD]
[TD]Luồng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]400T
[/TD]
[TD]40
[/TD]
[TD]11,13
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[TD]10.00
[/TD]
[TD]2.156.334
[/TD]
[TD]2 làn
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]600T
[/TD]
[TD]40
[/TD]
[TD]7,42
[/TD]
[TD]4
[/TD]
[TD]10.00
[/TD]
[TD]3.234501
[/TD]
[TD]2 làn
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]1000T
[/TD]
[TD]40
[/TD]
[TD]4,45
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[TD]4.00
[/TD]
[TD]5.393258
[/TD]
[TD]2 làn
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]4
[/TD]
[TD]2000T
[/TD]
[TD]40
[/TD]
[TD]2,23
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[TD]4.00
[/TD]
[TD]10.76233
[/TD]
[TD]2 làn
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5
[/TD]
[TD]3000T
[/TD]
[TD]40
[/TD]
[TD]1,48
[/TD]
[TD]10
[/TD]
[TD]4.00
[/TD]
[TD]16.21622
[/TD]
[TD]2 làn
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Kết quả tính toán trên cho ta thấy rằng biểu thức 3-1 luôn luôn thoả măn nên số làn của luồng tàu là một làn với tàu 1000Tư3000T và 2 làn đối với tàu 400Tư600T
3.2.3. Xác định chiều sâu luồng chạy tàu:
Chiều sâu chạy tàu tối thiểu luồng được xác định từ biểu thức tổng quát trong “Qui tŕnh thiết kế kênh biển” của Bộ GTVT như sau:
H[SUB]0[/SUB] = H[SUB]ct [/SUB]+ Z[SUB]4 [/SUB](3-4)
H[SUB]ct[/SUB] = T + Z[SUB]0[/SUB] +Z[SUB]1+[/SUB]Z[SUB]2[/SUB] +Z[SUB]3 [/SUB]± ∆H (3-5)