Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4. Водный транспорт

.doc
Скачиваний:
83
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
10.02 Mб
Скачать

3. ИСТОРИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Водный транспорт – это вид транспорта, осуществляющий перевозки пассажиров и грузов по рекам, озерам, каналам, вдоль морских побережий, а также в трансокеанских рейсах. То есть, это транспорт, использующий естественные и искусственные водоемы. Основным транспортным средством является судно.

В современных терминах, водный транспорт – это производственно-технологический комплекс, включающий флот, водные пути, порты и судоремонтные предприятия.

По типу используемых акваторий водный транспорт подразделяется на речной и морской. Морские суда должны обладать мореходностью, то есть, способностью не разрушаться и не тонуть при волнении. Морские суда, как правило, крупнее речных. Перевозки поозерамобычно относят к речному транспорту (за исключением самых крупных озер – таких, какКаспийское море). Хотя нынче эти различия стираются, так как речники широко внедряют суда смешанного «река-море» плавания. Такие суда могут выходить через устья рек в море, плавать по нему до расположенных на нем портов или входить в устья других рек.

Для погрузки и выгрузки грузов служат порты(морские и речные), для пассажиров сооружают морские и речные вокзалы.

Основное преимущество водного транспорта – низкие энергозатраты, они в 6 раз меньше, чем при перевозках по железным дорогам и в 25 раз меньше, чем при перевозках автотранспортом. Показателен пример, который приводил знаменитый в конце XVIII – начале XIX веков французский инженер Ж. Е. Ламбларди:

«Пять лодочников могут перевезти в известное время по каналу такую тяжесть, для провоза которой в то же время и на то же расстояние надобно было бы 83 лошади и при них 21 проводник. Но так как часть земли, засеянная для прокормления одной лошади, может продовольствовать 8 человек, следовательно, не принимая в рассуждение других издержек, отношение издержек при провозе водою и сухим путем будет как 1:137».

Помимо прочего, водный транспорт жизненно важен там, где невозможны сухопутные перевозки: между континентами, островами, а также в слабоосвоенных районах. Важной разновидностью водного транспорта являются паромы.

Скорость движения на водном транспорте относительно невысока, однако он отличается высокой пропускной способностью и очень низкой себестоимостьюперевозок; кроме того, он позволяет перевозить почти любыекрупногабаритные грузы.

Высокую пропускную способность водного транспорта можно проиллюстрировать таким примером. Пусть нужно груз весом 5 000 тонн доставить из одного пункта в другой и это можно сделать по воде и по суше, при этом водный путь имеет протяженность 500 км, а автомобильная дорога – 300 км. Для доставки этого груза водным транспортом потребуется один грузовой теплоход «Волго-Дон», на котором груз будет доставлен за одни сутки одним рейсом. Для доставки автомобильным транспортом потребуется 500 рейсов автомобиля КамАЗ-53212. Его скорость в 3 – 4 раза выше, чем скорость теплохода, поэтому первая партия груза весом 10 тонн будет доставлена в конечный пункт за 4 – 5 часов, то есть на 20 часов быстрее, чем по воде. Но если в наличии имеется один автомобиль, то при двух рейсах в сутки (1200 км), что превышает действующие нормативы, весь груз будет перевезен за 250 суток, при наличии 2-х автомобилей – за 125 суток, 10 автомобилей – за 25 суток, и т. д., то есть значительно медленнее, чем водным транспортом. Поэтому массовые грузы (крупные партии сырьевых грузов, таких, как уголь или нефть, руда или зерно) доставлять по воде быстрее, чем другими видами транспорта. И хотя в настоящее время водный транспорт почти не используется для деловых пассажирских перевозок (из-за малых скоростей), зато он очень популярен у туристов и вообще любителей активного отдыха. Используются и большие туристические суда, и разнообразнейшие катера,яхтыилодки.

Пути по рекам и озерам существенно облегчали исследование и освоение почти всех континентов, и по сей день они продолжают служить как для путешествий, так и в коммерческих целях. Хотя в разных странах требования к судоходству различные, для пропуска судов, как правило, необходима глубина не менее 1,2 м.

Еще один недостаток водного транспорта – сезонность его работы. Кроме того, зачастую путь по реке – не самый короткий, реки часто бывают извилистыми.

Большинство судов проектируется в соответствии с требованиями навигации (режимом плавания) и под определенный тип груза. Некоторые речные суда предназначены только для пассажиров, больше судов используется для перевозки пассажиров и грузов (грузопассажирские), но основная масса судов специализируется на перевозке грузов. Существует четыре основных типа морских судов:

1) грузовые суда (сухогрузные, наливные, комбинированные и пр.), которые выполняют отдельные заказы или работают на регулярных маршрутах;

2) грузопассажирские суда;

3) быстроходные пассажирские лайнеры, имеющие два или три класса для пассажиров, а также почтовое и багажное отделения;

4) небольшое количество комфортабельных скоростных судов, рассчитанных только на пассажиров и почту.

Еще некоторые особенности и преимущества водного транспорта. Вес подвижного состава (тары), перемещаемого вместе с грузом составляет на внутренних водных путях 10 – 20 % грузоподъемности, а на железных дорогах он достигает 30 % и более. Удельная стоимость подвижного состава (то есть, стоимость, приходящаяся на 1 тонну груза) на водном транспорте в 2 – 3 раза меньше, чем на железнодорожном. Водный транспорт при соблюдении природоохранных и санитарных правил оказывает минимальное негативное воздействие на окружающую среду.

В зависимости от режима судоходства водные бассейны делятся на:

  • бассейны с морским режимом судоходства, где действуют Международные правила предупрежде­ния столкновения судов в море;

  • бассейны с внутренним режимом судоходства, где действуют Правила плавания по внутренним водным путям;

  • несудоходные бассейны.

В зависимости от удаленности портов (убежищ) и гидрометеоусловий водные бассейны делятся на:

  • морские;

  • прибрежные;

  • внутренние водные бассейны.

В зависимости от способа возникновения водные пути делят на естественные и искусственные (каналы и шлюзованные реки).

Суммарная длина рек в России около 4 млн. км, а эксплуатируются из них около 100 тыс. км, в том числе: 73 тыс. км – реки в естественном состоянии, 11 тыс. км – озера и 16 тыс. км – искусственные водные пути.

Водные пути по своим габаритам, то есть размерам, должны обеспечить плавание судов наибольших (расчетных) размеров.

Судовым ходом (раньше его называли фарватером, теперь это название осталось только в мореплавании) называется подводное и надводное пространство на судоходном пути, предназначенное для судоходства и обозначенное на карте или на местности. Габаритами судового хода являются его глубина, ширина, надводная высота, ограниченная сооружениями (мосты, линии передач), и радиус закругления. Важнейшей характеристикой водного пути является гарантированная судоходная глубина. Как правило, другие габариты водных путей обеспечиваются значительно легче как на естественных, так и на искусственных водных путях.

Внутренние водные пути по транспортному назначению подразделяют на сверхмагистрали, магистрали и пути местного значения. Классификация их приведена в таблице.

Категория

водного пути

Глубина судового хода, м

гарантированная

средненавигационная

Сверхмагистральные

Свыше 2,5

Свыше 2,9

Магистральные

От 1,5 до 2,5

От 1,7 до 2,9

Местного значения

От 0,7 до 1,5

От 0,6 до 1,7

Гарантированная глубина – это такая глубина, которая поддерживается на водном пути в течение всей навигации при самых низких уровнях воды.

История

Люди с древних времен использовали в качестве путей сообщения естественные водоемы – реки, озера и прибрежные участки морей. Вместе с тем уже издавна проводились гидротехнические работы по развитию воднотранспортного сообщения.

Возникновение транспорта относится к древнейшим временам. В условиях первобытного хозяйства, когда появляются лишь зачатки общественного разделения труда, нужда в транспорте невелика. Средства транспорта примитивны – протоптанные тропы, вьюки, катки для особо тяжелых грузов, выдолбленные стволы дерева или полоты, позднее челноки. В эпоху рабовладельческого хозяйства, построенного на эксплуатации труда рабов, транспорт делает шаг вперед в своем развитии. Рабовладельческие государства вели многочисленные войны за покорение других стран, получение с них дани, захват рабов. Военные потребности и нужды управления требовали развития транспорта. В Китае, Персии, Римской империи было построено большое количество мощеных дорог для военных целей. Постепенно росли обмен, торговля рабами, хлебом, тканями, пряностями. Возникли города-государства на Средиземном море: Финикия, Карфаген и другие, в которых большую роль играла торговля. Развилось морское судоходство, появились гребные, а затем и парусные суда.

Водный транспорт достиг высокого уровня развития в античные времена. Морские корабли в ту эпоху уже были достаточно совершенны, чтобы плавать на большие расстояния. Поэтому близ морей быстро развивались государства. Никакому морю не досталось такой славной судьбы, как Средиземному. Многие цивилизации развились на его берегах, достигли вершин могущества, славы и величия, оставив потомкам свои достояния в культуре, архитектуре, науке и т.п.

Развитие мореходности в давние времена можно разделить на три периода:

I период – от зарождения мореходности к появлению парусов. Люди каменного века, которые поняли значение рек и морей в их жизни и начали добывать доступных для них моллюсков и других морских животных, в конце концов, создали самые простые средства передвижения – далеких предков современных речных и морских кораблей. Одновременно люди выдумали и первые движители – сначала шест, а затем весло. Большой шаг вперед мореходность сделала после создания в V – IV тыс. до н. э. паруса − самого удивительного открытия, которое более 6 тысяч лет помогало морякам и осуществило решающее влияние на развитие мореходности.

II период – от появления паруса к первым прибережным рейсам в пределах одного морского бассейна. Совершенствование судостроения позволило сооружать корабли, приспособленные к прибережным морским плаваниям.

III период – от прибрежных каботажных рейсов к первым длинным морским походам и приходу науки на службу мореходности. В I тыс. до н. э. осуществляются первые далекие морские плавания. Значительно усовершенствовалась техника судостроения.

Древний Египет

Полноводный Нил в конце июля выходит из берегов и толь­ко через три месяца возвращается в свое русло. В период высокой воды нижнее течение реки превращалось в огромный озерный край и связь между селениями, расположенными на возвышен­ностях, становилась возможной только на плавучих средствах. Без кораблей жить было нельзя. Поэтому закономерным является тот факт, что дошедшие до нас надписи, оставленные в Древнем Египте на глиняных таблич­ках, на стенах гробниц, на каменных стелах, очень часто и под­робно рассказывают обо всем, что связано с плаваниями и кораб­лями. Это сведения о работах на верфях, о строительном матери­але, о маршрутах плаваний и о сражениях на море.

Население плодородной и своеобразной страны быстро увеличивалось, и уже очень рано в его среде выражением единства и национальности стала царская власть. Первым в числе царей местные историки-жрецы упоминали Мину, который, как предполагают, начал царствовать в 3892 году до н. э. Его считают основателем Мемфиса, города, который был выстроен на Ниле, у самого выхода его из долины, в том месте, где он разветвляется на два рукава дельты. В течение тысячелетий этот город был естественной столицей страны. Десять династий правили, одна за другой, в течение тысячи лет, и нет в истории другого примера столь продолжительной эры, в течение которой какому бы то ни было народу была дана подобная возможность развивать свой оригинальный быт без всякой помехи извне. В течение того же тысячелетия постепенно начинает выступать из мрака и Южный (или Верхний) Египет. Во главе его город, построенный на сто миль выше Мемфиса на Ниле, так называемые Фивы (Уиса), который является вторым известным центром египетской жизни. Возможно, эти два отдельных царства, Мемфис и Фивы, некоторое время существовали рядом самостоятельно. Это можно заключить по тому, что короны Верхнего и Нижнего Египта, белая и красная, постоянно различаются на изображениях памятников. Впоследствии оба царства, несомненно, соединились, и целый ряд фараонов продолжал мирно править страной, которая могла существовать сама по себе, ни в ком не нуждаясь.

Стремительное развитие цивилизации в Египте сопровождалось совершенствованием самых разнообразных технологических средств, в том числе и судостроения. Имеются сведения о том, что для торговли со средиземноморскими городами Египет имел морские корабли 3,5 – 2 тыс. лет до н. э. Для перевозки больших грузов египтяне создали специальные плоскодонные суда − барки. Необходимой продольной прочности они достигали благодаря устройствам дополнительных укреплений из продольных деревянных брусьев. Египтяне изготовляли корабли из местных пород деревьев, а также из сосны, которую привозили с Сирии. Приблизительно за 2,5 тыс. лет до н. э. египтяне отправляли в Сирию целые морские экспедиции. Гавани Красного моря принимали суда с разнообразными товарами из восточных стран: Индии, Китая, Аравии.

Экспедиции в страну Пунт (Сомали, восточная Африка) были хорошо вооружены. Из неё вывозили золото, каменные посудины, изделия из фаянса и другие. При входе в порт на острове Фарос в середине III века до н. э. впервые в истории был создан маяк, который стал одним из чудес мира. Для охраны от пиратов египетские фараоны имели специальные военные корабли. В III веке до н. э. в Египте был построен сорокавёсельный корабль (тессароконтера). Он имел два носа и две кормы, несколько таранов. Длина судна составляла 280 футов, глубина 38 футов. На корабле располагались 4 тысячи гребцов, 3 тысячи человек экипажа и 400 человек обслуги. Весла были налиты свинцом, что облегчало работу гребцов. Находки археологов в мертвом городе Саккара дали в руки ис­торикам схему технологического процесса изготовления египтя­нами своих судов: рельефы запечатлели последовательно различ­ные стадии постройки: корпус набирают из досок; конопатят тростником и паклей; канатом обтягивают судно по высоте верхнего пояса обшивки.

Вот, например, как с гордостью вещает потомкам о кораблес­троении и мореходных достижениях в Древнем Египте фараон Рамсес III с каменного монолита: «Я построил большие ладьи и суда перед ними, укомплектованные многочисленной коман­дой. Причём суда были нагружены египетскими товарами без чис­ла. Причем они сами числом в десятки тысяч от­правлены в море великое Му-Кед (Красное). Достигают они стра­ны Пунт (Сомали). Не подвергаются они опасности, будучи целыми из-за страха». (Очевидно, перед великим фараоном).

Древнеегипетское судостроение принято подразделять на ряд периодов.

I период (додинастический, 5 300 – 3 500 годы до н. э.). Папирусные гребные лодки месяцеобразного профиля, широкие, плоскодонные с малой осадкой. Изготавливались они из связок папируса, которые сплетались в изогнутые маты с поднятыми концами. Для соединения папируса в связки и маты использовались канаты из папируса. Рулевое весло устанавливали в корме. Уже на этих ранних конструкциях древние судостроители применили прямоугольный парус на мачте, раскрепленной с помощью канатных вант. За неимением достаточно прочных рангоутных деревьев, вместо мачты служили двуногие козлы с горизонтальным коротким реем, на котором крепился узкий высокий парус. Помимо паруса, для движения служили также ланцетовидные весла, числом от 8 до 26 с каждого борта; для управления судном использовались от 2 до 5 весел с каждой стороны в корме. Тростник как кораблестроительный материал начал использоваться в Египте, потому что эта страна чрезвычайно бедна лесом. Именно поэтому на Ниле суда из древесных стволов в виде однодеревок не могли появиться первыми, как это происходило в местах, богатых лесом. Поскольку основной технологической операцией при изготовлении судна в те времена было связывание стеблей тростника и собранных из них матов, то даже в более поздние времена египтяне говорили не о постройке, а о связывании судов. В парусных судах египтян нос и корма дополнительно стягивались с помощью каната, что создавало более жёсткую и прочную конструкцию. На Суэцком перешейке, условной географической границе Африки и Азии, египтяне открыли «Великую черноту» – систему горько-солёных озер, по которым впоследствии прошла нижняя часть Суэцкого канала. Здесь в вершине Суэцкого залива к середине XXVI века до н. э. фараон Сахура построил первую судостроительную верфь.

На судах, предназначавшихся для дальних переходов, имелись сплетенные из тростника каюты. Численность команды доходила да 70 человек.

Кстати, тростниковые суда строили не только египтяне, но и жители бассейна рек Тигр и Евфрат. Есть предположение, что на таких судах плавали не только по рекам, но и по морю. В этом отношении интересны такие факты. Найдено изображение тростникового судна времен минойской цивилизации (III – II тыс. до н. э.) вблизи острова Крит и на одном из Арголикоских островов, то есть вдали от судоходных рек.

В 1969 году норвежский ученый Тур Хейердал предпринял интересную попытку проверить предположение, что оснащенное парусом судно, сделанное из тростника папируса, могло совершать плавание не только по Нилу, но и в открытом море. Это судно, по существу плот, длиной 15 м, шириной 5 м и высотой 1,5 м, с мачтой высотой 10 м и единственным прямым парусом, управлялось рулевым веслом. Первоначальная попытка Тура Хейердала и его спутников переплыть на папирусном судне через Атлантический океан в Америку потерпела неудачу. Однако возможность дальнего морского плавания получила несомненное подтверждение, что побудило ученого предпринять в 1970 году вторичную попытку, увенчавшуюся полным успехом.

Египетская камышовая лодка 3400 годы до н. э.

Папирусная лодка «Ра» Тура Хейердала, 1969 год

II период (эпоха династий фараонов 3200 – 2240 годы до н. э.). В Египте появилось и стало развиваться деревянное судостроение. Внешне лодка из дерева была «сестрой» своей папирусной предшественницы − тот же профиль «апельсиновой корки», поднятые концы и плоское днище. Доски получали распиловкой свилеватых стволов из акации и смоковницы. Длина этих судов 25–30 м, ширина 3,5–4,0 м. Изображение подобного судна найдено в гробнице фараона Сахура в Мемфисе. Конструктивные особенности судов: киль внутренний, к нему крепились поперечины, а к последним − обшивка на деревянных кницах. Обшивка и крепления связей почти в прямом смысле «пришивались» с помощью канатов. Для обшивки использовались короткие доски из низкорослой акации. Для укрепления корпуса вокруг бортов шел плетеный канат, а нос и корма связывались центральным канатом на стойках, который закручивался, как пружина, с помощью поперечных стоек. Таким образом, еще в те древнейшие времена кораблестроители нашли прогрессивный метод предварительно напряженной конструкции. В то же время в канатном методе крепления усматривается преемственность в судостроительной технике с периодом тростникового судостроения. Двуногая съёмная мачта с высоким прямоугольным парусом ставилась посередине судна. На кормовом помосте устанавливалось шесть рулевых вёсел. Гребли короткими вёслами без уключин (как на современных каноэ). От носа до кормы лодки проходил внутренний продольный киль с мощными поперечниками, так называемыми траверзами. К траверзам крепили доски обшивки, которые устанавливались на шипах. Из-за отсутствия длинных досок и наружного киля судно становилось слишком хрупким для испытаний морскими волнами, из-за чего его корпус по всей длине вдоль бортов приходилось обхватывать тросом. Чтобы уберечь корпус от перегиба, нос и корма распирались поперечными балками. Между ними натягивался еще один трос, который опирался на вертикальные стойки с развилкой.

Египетское судно времен Древнего Царства, V династия, 2550 годы до н. э.

Рисунок из гробницы фараона Сахора, Мемфис

Египетское тростниковое судно

Судно имело примитивный четырехугольный парус, с которым могло идти только по ветру. Из-за скромных возможностей управления египтяне не возлагали на парус особых надежд, а потому их морские суда, подобно нильским лодкам, еще долгое время оставались гребными. Единственную заваливающуюся двуногую мачту, которая при необходимости опускалась, удерживали штаги. Парус, непривычно высокий и узкий, крепился на рее. Вооружение судна завершали гребковые весла, а также одно или несколько весел-рулей, прочно закрепленных в уключинах на корме. Положив привычный гребок на планширь, египтяне заставили весло работать по принципу рычага. Корабль приводился в движение значительно меньшим мускульным усилием, что сразу же было признано весьма выгодным и взято на заметку следующими поколениями судостроителей. Трудно сказать, когда именно произошел полный переход от гребка к веслу. Найденные на египетских монументах барельефы, изображающие первые сорокавёсельные суда, отсылают нас к 2800 – 2000 годам до н. э.

Постройка судна. Рельеф гробницы Ти в Саккаре. Древнее царство. III-е тыс. до н. э.

Египетский торговый корабль II тысячелетие до н. э.

Водоизмещение египетских морских судов (1500 годы до н. э.) достигало 60–80 тонн

Египетское торговое судно периода правления царицы Хатчепсут и Тутмоса III.

На таких кораблях около 1500 года до н. э. было предпринято путешествие в сказочную страну Пунт; на них же была организована экспедиция египтян в Индию

Мореходное торговое судно Египта

III период (времена Нового Царства, со II тыс. до н. э.). По примеру финикийцев, славившихся своим корабельным мастерством, египтяне начали использовать высокие хвойные деревья, специально завозившиеся для этой цели из Ливана. Балки, вытесанные из их длинных стволов, придавали корпусу судна большую прочность.

Профиль судна стал заметно острее, еще выше приподнялись нос и корма. Навеки ушел в прошлое обвязывающий пояс, но, во избежание продольного изгиба судна, корабелы все же продолжали натягивать трос между балками на носу и корме. Благодаря поперечным балкам, концы которых выступали из обшивки, значительно усилилась конструкция корабля. Четырехугольный парус стал ниже, шире и крепился уже не на одном, как прежде, а на двух реях. Роль руля играли два кормовых весла с широкими лопастями, имевшие рукоятки для управления.  Увеличились размеры судов: длина до 30 – 40 м, ширина до 4,0 – 6,5 м, водоизмещение до 60 – 80 тонн. Обшивка делается из длинных досок, которые позволяют обеспечить более высокую прочность новых судов. Также исчезает внешняя обвязка канат; сохранились продольный канат-стяжка и внутренний киль, носовой и кормовой бруса (форштевень и ахтерштевень); на мачте устанавливался прямой парус на двух реях (с загнутыми концами); якорем служил камень с отверстием для каната (Изображение такого судна сохранилось в храме Хатшепсут в Дейр-эль-Бахри.).

По древнеегипетским барельефам известный шведский ученый, историк флота В. Лундстрем восстановил облик боевого египетского корабля 1200-х годов до н. э. Он имел довольно вытянутый корпус с прочным поперечным набором, опирающимся на мощный килевой брус, что позволило отказаться от продольной стяжки канатом, столь характерной для торговых судов. Килевой брус в носовой части оканчивался металлическим тараном в виде головы животного.

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и на обработку персональных данных.

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Оформить еще одну заявку