Budownictwo komunikacyjne Podstawowe wiadomości o transporcie lotniczym i wodnym
Podstawowe pojęcia Pokonywanie przestrzeni jest jedną z potrzeb człowieka. Z zaspokajaniem tej potrzeby związane są pojęcia: transport i komunikacja. Transport jest to działalność polegająca na przemieszczaniu ludzi, dóbr i wiadomości przy użyciu odpowiednich przedmiotów pracy zwanych środkami transportowymi. Istnieje bardzo wiele definicji pojęcia transport. Z poniżej przedstawionymi opisami pojęcia transport można spotkać się najczęściej. Transport jest to proces technologiczny wszelkiego przenoszenia na odległość, czyli przemieszczania osób, przedmiotów i energii. Transport jest procesem produkcyjnym. Transport jest sposobem w jaki ludzie pokonują przestrzeń aby przemieścić siebie lub dostarczyć produkty pracy do miejsc w których istniejąca potrzeba zostanie zaspokojona. Podlega on takim samym ograniczeniom jak każdy inny proces w wyniku którego powstają dobra materialne. Transport zajmując się przemieszczaniem ładunków i osób występuje w sposób bezpośredni lub pośredni w niemal każdej działalności społeczno gospodarczej. 2
W gospodarce transport spełnia 3 funkcje: funkcję konsumpcyjną usługi transportowe zaspokajają potrzeby przewozowe, funkcję produkcyjną zaspokojenie potrzeb produkcyjnych przez świadczenie usług transportowych dla gospodarki, funkcję integracyjną integruje społeczeństwo umożliwiając proces przemieszczania. KLASYFIKACJA TRANSPORTU Ze względu naśrodowisko transport dzielimy na: transport lądowy, transport wodny, transport powietrzny. Ze względu na drogę transport dzielimy na: transport wehikułowy, - lądowy ( transport szynowy, transport bezszynowy) - wodny (transport śródlądowy, transport morski) 3
- powietrzny (transport lotniczy, transport kosmiczny) transport przewodowy - przewodowy (transport rurociągowy, elektro-transport) - bliski (transport przenośnikowy, transport pionowy) Do podstawowych różnic pomiędzy gałęziami transportu można zaliczyć: odmienność infrastruktury, odmienność taboru, odmienność technologii przewozu. TRANSPORT LOTNICZY Infrastrukturę transportu lotniczego tworzą: elementy liniowe: drogi lotnicze elementy punktowe: lotniska, lądowiska, porty lotnicze. Droga lotnicza jest to wycinek przestrzeni powietrznej tzw. korytarz powietrzny o ustalonej szerokości. Dla międzynarodowej drogi lotniczej szerokość korytarza wynosi 15 km, dla drogi krajowej 10 km. Określona jest również wysokość, na której samolot może lecieć. W przedziale wysokości 900-12000 m zmienia się ona co 600 m w przedziale 600-12000 m również wysokość zmienia się co 600 m. W rejonie lotniska podział wysokości już nie obowiązuje. Każdy samolot otrzymuje z wieży kontrolnej namiary na swoją drogę. 4
Przestrzeń wokół lotniska tworzą tzw. rejony kontrolowane lotniska. Są to przestrzenie wokół lotniska o promieniu kilkudziesięciu kilometrów, w których łączność i kierowanie ruchem przejmują lotniskowe organa kierowania ruchem. Rejony kontrolowane są elementem łączącym infrastrukturę liniową z infrastrukturą punktową. W transporcie lotniczym widać wyraźną zależność środka transportu i infrastruktury. Transport lotniczy może odbywać się tylko pomiędzy wyznaczonymi i odpowiednio przygotowanymi punktami transportowymi. Lotnisko jest to wydzielona na lądzie lub wodzie powierzchnia wraz z przynależnymi do niej obiektami budowlanymi, urządzeniami i wyposażeniem przeznaczona w całości lub w części do przylotów, odlotów i manewrowania statkami powietrznymi. 5
Fazy przelotu statku powietrznego pomiędzy dwoma portami lotniczymi przedstawia rysunek poniżej: port lotniczy odlotowy port lotniczy docelowy start wznoszenie schodzenie lądowanie Rys. 1. Faza przelotu statku powietrznego pomiędzy dwoma portami lotniczymi W transporcie lotniczym widać wyraźną zależność środka transportu i infrastruktury. Transport lotniczy może odbywać się tylko pomiędzy wyznaczonymi i odpowiednio przygotowanymi punktami transportowymi. W porcie lotniczym wykonuje się czynności mające na celu sprawne, bezpieczne przyjęcie samolotu w obręb portu, doprowadzenie do przeładunku oraz wyekspediowanie samolotu poza port: 6
czuwanie nad bezpieczeństwem ruchu w obrębie portu, wyznaczanie miejsc przeładunku, kontrola przestrzegania przepisów, obsługa samolotów (np. zaopatrywanie w paliwo, przeglądy i konserwacja), rola węzła transportowego, obsługa dowozowo- odwozowa (zetknięcie się środków transportu różnych gałęzi). Przykładowa klasyfikacja portów: Międzynarodowe porty przylotowe i odlotowe dla rozkładowych i nierozkładowych lotów zagranicznych. Zapewniają pełną obsługę inspekcyjną, celną, imigracyjną. Regionalne porty zdolne do obsłużenia rozkładowych i nierozkładowych lotów w komunikacji krajowej i nierozkładowych lotów w komunikacji międzynarodowej. Mogą być portami zapasowymi dla portów międzynarodowych. Drugorzędne porty do obsługi małego przemysłu, ruchu turystycznego. Lotnictwa ogólnego obsługują loty nierozkładowe, często pełnią funkcje lotniska sportowego. 7
Budowa portu lotniczego W porcie lotniczym możemy wyróżnić 3 zasadnicze części: pole naziemnego ruchu lotniczego, zabudowę lotniskową, przestrzeń powietrzną wokół lotniska. Pole naziemnego ruchu lotniczego Część naziemnego pola w którym odbywają się ruchy samolotów związane ze startem i lądowaniem nazywa się polem manewrowym. W jego skład wchodzą: pole wzlotów: drogi startowe, płyty lotniskowe do obsługi handlowej i techniczno- ruchowej, drogi kołowania łączące drogi startowe i płyty lotniskowe, urządzenia kontrolne. Zabudowę lotniskową tworzą między innymi: dworzec lotniczy, zaplecze (hangary, magazyny), wieża kontroli lotniska, część komunikacyjna łącząca lotnisko z innymi gałęziami transportu. 8
Droga startowa - podstawowy element wyposażenia portu lotniczego. Rzeczywista długość drogi startowej zależy od kilku czynników min. od charakterystyki ruchowej samolotu, warunków atmosferycznych, rodzaju nawierzchni. Jednak warunek podstawowy określa, że droga startowa powinna mieć długość zapewniającą w niesprzyjających warunkach atmosferycznych wykonanie startu i bezpieczne lądowanie. Kierunek drogi startowej przy ustalaniu kierunku drogi startowej bierze się pod uwagę kierunek wiatrów (starty i lądowania odbywają się pod wiatr). Przepisy określają dopuszczalne wartości prędkości bocznego wiatru przy których dla danego typu samolotu długości i rodzaju drogi startowej zezwala się na operacje startu i lądowania. Droga startowa wraz z poboczem nazywa się pasem startowym. Szerokość drogi startowej wynosi ok. 50 m, zaś szerokość pasa startowego wynosi ok. 300 m. (Poza drogą startową pas startowy obejmuje utwardzone pobocza, systemy odwodnień, strefy dla montażu świateł, zjazdy przy wylotach dróg kołowania). Ilość dróg startowych dostosowana jest do wymaganej przepustowości lotniska. 9
Droga kołowania droga przeznaczona do kołowania samolotów, zapewnia połączenia pomiędzy określonymi częściami lotniska (droga kołowania na stanowiska postojowe, droga kołowania z płyty peronowej na pas startowy). Drogi kołowania są podobnie jak drogi startowe odpowiednio oznakowane systememświateł. Przy małym natężeniu ruchu najprostsze powiązanie płyty postojowej z drogą startową przedstawia poniższy rysunek. Płyta postojowa (peronowa) jest przeznaczona do postoju samolotów. Tam obywa się wsiadanie i wysiadanie pasażerów, załadunek lub wyładunek towaru, bagażu i poczty, tankowanie. Płyty muszą mieć wymiary umożliwiające manewrowanie samolotów. Nawierzchnia płyty to najczęściej konstrukcja betonowa o dużej wytrzymałości, odporna na działanie smarów i paliw, na działanie podwyższonych temperatur. Rodzaje płyt lotniskowych: przeddworcowa, postojowa, przedstartowa, przedhangarowa. 10
Na poniższym rysunku przedstawiono podział przestrzeni ruchu lotniczego przedstawia poniższy rysunek: Przestrzeń ruchu lotniczego Przestrzeń operacyjna Strefa zakazana Przestrzeń kontrolowana Przestrzeń lotów swobodnych Przestrzeń nadlotniskowa lotnisk wojskowych Obszar kontrolowany Strefa kontrolowana lotnisk Rys. 2. Podział przestrzeni ruch lotniczego Drogi lotnicze 11
Przestrzeń operacyjna jest to przestrzeń nad obszarem lądowym, wodami wewnętrznymi i morzem terytorialnym danego państwa nie obejmująca przestrzeni kontrolowanej. Przestrzeń lotów swobodnych jest to cześć przestrzeni operacyjnej do wysokości 400 m od powierzchni ziemi lub wody, w której cywile mogą wykonywać loty. Nie obejmuje przestrzeni wojskowych, stref zakazanych i niebezpiecznych, przestrzeni nad miejscowościami wypoczynkowymi. W przestrzeni tej obowiązują pewne zasady: wykonywanie lotów z widocznością, przestrzeganie przedziału wysokości, zgłoszenie lotu. Nie wymaga się utrzymywania dwukierunkowej łączności. Przestrzeń lotów koordynowanych jest to część przestrzeni, w której loty cywilne już przed ich rozpoczęciem podlegają koordynacji. Obowiązuje dwukierunkowa łączność. Strefa zakazana przestrzeń, w której loty są zakazane np. nad zakładami przemysłowymi, rafineriami, reaktorem jądrowym. Strefa ruchu lotniskowego jest to wyznaczona dla każdego lotniska przestrzeń do wysokości 1500 m nad powierzchnią lotniska, w której obowiązują odpowiednie procedury oczekiwania i podejścia do lądowania. 12
RODZAJE LOTÓW Lot VFR (przepisy VFR dla lotów z widocznością) jest to lot, w którym pilot widzi ziemię lub światła na ziemi i na tej podstawie prowadzi własną nawigację. Utrzymuje bezpieczną odległość od innych samolotów i przeszkód. Taki lot może odbywać się w ściśle określonych warunkach meteorologicznych. Lot IFR (przepisy dla lotów bez widoczności) jest to lot najczęściej bez widoczności ziemi, w którym nawigacja prowadzona jest według wskazań pokładowych przyrządów nawigacyjnych. Widoczność drogi startowej jest wymagana, aby wykonać start i lądowanie, ale bezpieczną odległość od przeszkód zapewnia kontrola ruchu lotniczego. Za nawigację i utrzymanie bezpiecznej odległości od ziemi i przeszkód odpowiadają: W locie VFR (na widoczność) w przestrzeni niekontrolowanej PILOT, w przestrzeni kontrolowanej lotniska odpowiada kontroler ruchu lotniczego. W locie IFR odpowiada głównie kontroler ruchu lotniczego. W przestrzeni kontrolowanej na każdy manewr (zmiana kursu, zmiana wysokości) załoga musi uzyskać zgodę organu zarządzającego przestrzenią. Tylko kontroler ruchu lotniczego ma pełną wiedzę o tym, jakie statki powietrzne znajdują się w przestrzeni. 13
Żeglugaśródlądowa TRANSPORT WODNY Żegluga śródlądowa jest jednym ze starszych środków transportu. Rzeki i naturalne zbiorniki wodne już w epoce kamienia łupanego były wykorzystywane do przemieszczania ludzi i towarów. Pierwszymi statkami były tzw. dłubanki. Wykonywano je wypalając rozżarzonymi kamieniami pnie drzew. Wykorzystywano też tratwy rusztowania z drewna pokryte skórami zwierząt. Przez wieki głównymi szlakami wodnymi w Polsce była Wisła i Odra. Do końca XVIII wieku Wisła była najbardziej żeglowną rzeką Europy, a Gdańsk i dorzecze Wisły zaliczane były do najbogatszych terenów. W celu usprawnienia żeglugi budowano kanały żeglugowe. W latach 1772 74 wybudowano Kanał Bydgoski, który do dziś, po wybudowaniu w latach 1870 78 Kanału Górnonoteckiego łączy Wisłę, poprzez Brdę i Noteć, z Odrą i dalej z europejskim systemem dróg wodnych. Po II WojnieŚwiatowej w Polsce preferowano transport drogowy i kolejowy, a żegluga śródlądowa zaczęła upadać. Obecną pozycję żeglugi śródlądowej w systemie transportowym kraju przedstawia poniższy wykres. System śródlądowego transportu wodnego tworzą: droga wodna, urządzenia hydrotechniczne, 14
urządzenia hydrotechniczne, porty, środki transportu, relacje zachodzące pomiędzy ww. elementami. Celem działania systemu żeglugi śródlądowej jest świadczenie usług polegających na przewozie ładunków lub pasażerów. Infrastrukturę liniową żeglugi śródlądowej stanowi sieć dróg wodnych. Aby możliwe było wykonywanie przewozów osób i ładunków infrastruktura liniowa musi być uzupełniona przez infrastrukturę punktową. Droga wodna - trasa wyznaczona na akwenie lub dostosowane do transportu wodnego koryto wodne (rzeka, jezioro, kanał). Podział dróg wodnych: naturalne, sztuczne. Podział dróg wodnych ze względu na znaczenie: międzynarodowe, regionalne. Podstawowym parametrem drogi wodnej jest Okres nawigacyjny liczba dni w roku, w których droga wodna jest wolna od zalodzenia. 15
urządzenia hydrotechniczne, porty, środki transportu, relacje zachodzące pomiędzy ww. elementami. Celem działania systemu żeglugi śródlądowej jest świadczenie usług polegających na przewozie ładunków lub pasażerów. Infrastrukturę liniową żeglugi śródlądowej stanowi sieć dróg wodnych. Aby możliwe było wykonywanie przewozów osób i ładunków infrastruktura liniowa musi być uzupełniona przez infrastrukturę punktową. Droga wodna - trasa wyznaczona na akwenie lub dostosowane do transportu wodnego koryto wodne (rzeka, jezioro, kanał). Podział dróg wodnych: naturalne, sztuczne. Podział dróg wodnych ze względu na znaczenie: międzynarodowe, regionalne. Podstawowym parametrem drogi wodnej jest Okres nawigacyjny liczba dni w roku, w których droga wodna jest wolna od zalodzenia. 16
Budowle hydrotechniczne Zapora: budowla w postaci wału lub muru w poprzek koryta rzeki. Buduje się ją w celu utworzenia zbiorników retencyjnych. Zbiornik retencyjny: sztuczne jezioro, powstałe wskutek przegrodzenia doliny rzecznej zaporą. Zadaniem zbiornika jest wyrównanie odpływu rzecznego i zgromadzenie zapasu wody w okresach jej nadmiaru. Funkcje: przeciwpowodziowe, energetyczne, żeglugowe, komunalno przemysłowe, wielofunkcyjne. Jaz: budowla hydrotechniczna wznoszona w poprzek koryta rzeki w celu: zapewnienia jej żeglowności w okresach niskiego stanu wody, stworzenia dogodnego ujęcia wody do celów komunalnych, przemysłowych, energetycznych, odpowiedniego nawilgocenia gleby przez podniesienie poziomu wód gruntowych. Śluza: budowla hydrotechniczna piętrząca umożliwiająca łączność pomiędzy obszarami wodnymi o różnym poziomie wody. Stopień wodny 17
Porty - to miejsca styku lądu z drogą wodną wykorzystywane do obsługi pasażerów lub ładunku, prac ładunkowych, składowania i magazynowania ładunków. Port jest miejscem, gdzie tabor jest poddawany czynnościom eksploatacyjnym takim jak formowanie zestawów barek, obsługa techniczna taboru (przeglądy, uzupełnianie paliwa itp.). Podział portów W zależności od pełnionej funkcji: pasażerskie, towarowe, rybackie, sportowe, specjalne (np. wojskowe). W zależności od gałęziowego przeznaczenia: rzeczne, rzeczno morskie. W zależności od rodzaju ładunków: uniwersalne (różne towary), specjalistyczne (ładunki tylko jednej grupy np. paliwa płynne). W zależności od umiejscowienia portu względem drogi wodnej: otwarte, zamknięte. 18
Budowa portu: Porty towarowe posiadają 3 podstawowe elementy: akwatorium: określona granicami (np. znakami na wodzie) powierzchnia wodna umożliwiająca manewrowanie i postoje statków, nabrzeże: bezpośrednio przylegający do części akwatorium pas terenu wyposażony w urządzenia przeładunkowe. Nabrzeże musi być przystosowane do cumowania statków, terytorium: powierzchnia lądu o określonych granicach przylegająca do akwatorium. Tu umieszczone są place składowe, magazyny, drogi dojazdowe, parkingi, taśmociągi itp.). Port otwarty: nabrzeże portowe położone jest na brzegu rzeki, kanału lub jeziora. Port pozbawiony jest basenu portowego, akwatorium portowe jest tylko umownie oddzielone od drogi wodnej. Rys. 3. Port otwarty 19
Port zamknięty to taki, którego akwatorium stanowią baseny portowe połączone z drogą wodną kanał dojazdowym. Rys. 4. Port zamknięty Najważniejszym parametrem charakteryzującym pracę portu jest zdolność przeładunkowa. Określa ilość towarów, jaką można przeładować w ciągu określonej jednostce czasu, np. w ciągu doby. Zależy od zdolności przeładunkowej poszczególnych urządzeń przeładunkowych eksploatowanych w porcie. 20
Transport morski Charakterystyczną cechą portów morskich są liczne powiązania odrębnych pojedynczych obiektów infrastruktury portowej (falochrony, mola) z obiektami infrastruktury liniowej innych gałęzi transportu. Budowa portu morskiego: 1. Akwatorium obszar wodny portu. Pełni funkcje schronienia, manewrowania i postoju statków podczas ich pobytu i obsługi w porcie morskim. Składa się z następujących elementów: reda portu zewnętrzna część akwatorium portowego służąca postojom statków w oczekiwaniu na zezwolenie wpłynięcia na terytorium wewnętrzne portu (odbywa się tam kontrola statków, zaopatrywanie, częściowe rozładunki, przeładunek ładunków niebezpiecznych) awanport (przedporcie) oddzielone od redy falochronem przedporcieobszar wodny portu o funkcjach rozrządowo- rozdzielczych i miejsce częstego postoju pomocniczego taboru pływającego, kanały portowe wewnątrzportowe tory wodne, po których statki dopływają do odpowiedniego nabrzeża, baseny portowe część akwatorium w której zatrzymują się statki w celu np. przeładunku. 2. Terytorium portowe lądowy obszar portu morskiego. 21
Budowle hydrotechniczne w portach: molo-ciężka budowla o długości umożliwiającej cumowanie 2 statków i szerokości 80-200 m służąca przeładunkom, składowaniu i odprawianiu ładunków drogami lądowymi; pirs- lekka budowla hydrotechniczna o długości umożliwiającej cumowanie 1 statku i szerokości do 80 m służąca przeładunkom, składowaniu i odprawianiu ładunków drogami lądowymi; nabrzeże- linia brzegowa mola, pirsu, basenu, kanału portowego wraz z przyległymi terenami portowymi służąca postojowi i obsłudze statków; falochrony- konstrukcje hydrotechniczne osłaniające akwatorium portowe przed falowaniem; poszczególne budowle mają określone parametry nawigacyjnoeksploatacyjne (długość, szerokość, głębokość), które stanowią o dostępności portu dla różnych statków. Statek- środek produkcji usług przewozowych w transporcie wodnym. Statki towarowe w transporcie morskim podział: statki do przewozu ładunków suchych, statki do przewozu drobnicy, statki do przewozu ładunków masowych, statki do przewozu masowych ładunków suchych i płynnych (masowce kombinowane),chemikaliowce, zbiornikowce. 22
Statki pasażerskie: liniowce pasażerskie, statki wycieczkowe, promy pasażerskie, promy pasażersko samochodowe. Droga, którą statek pokonuje w podróży między portami nazywa się przebiegiem statku. Jednostką odległości w transporcie morskim jest mila morska = 1853 m. Podróż statku nazywa się rejsem. rejs prosty (jednoprzebiegowy), rejs okrężny. Technologie przeładunku towarów w transporcie wodnym W transporcie wodnym mamy do czynienia z 2 technologiami przeładunkowymi: Technologia pionowa (LO-LO, lift on- lift off)- załadunek na statek odbywa się przy pomocy urządzeń dźwigowych, podnośnikowych, suwnic ładunkowych. Tą metodą głównie przeładowuje się kontenery, ładunki ponadgabarytowe, ładunki masowe. Technologia pionowa (RO-RO, roll on- roll off- załadunek na statek całych zestawów drogowych, samochodów ciężarowych, naczep, przyczep, kontenerów (na wózkach), przewozy kolejowe. 23
TRANSPORT WODNY I LOTNICTWO 24