Transport lotniczy i wodny

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 na środowisko 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 90012000 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
docelowy
port lotniczy
odlotowy
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
systemem świateł. 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
Strefa
zakazana
Przestrzeń
operacyjna
Przestrzeń
lotów
swobodnych
Przestrzeń
nadlotniskowa
Przestrzeń
kontrolowana
Obszar
kontrolowany
lotnisk
wojskowych
Strefa
kontrolowana
lotnisk
Drogi lotnicze
Rys. 2. Podział przestrzeni ruch lotniczego
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
TRANSPORT WODNY
Żegluga śródlądowa
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 Wojnie Światowej
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