Навигационно-гидрографическое обеспечение транспортировки крупногабаритных плавучих объектов в порты Восточного сектора Арктики

Ксения Ипатова

Навигационно-гидрографическое обеспечение транспортировки крупногабаритных плавучих объектов в порты Восточного сектора Арктики

Настоящая работа посвящена теоретическому обоснованию проектов транспортировки крупногабаритных плавучих сооружений в порты Восточного сектора акватории Арктики. Данный вопрос рассмотрен со стороны навигационно-гидрографического обеспечения транспортировки плавучей атомной теплоэлектростанции типа «Академик Ломоносов» в акватории Северного морского пути. Актуальность темы определяется необходимостью обеспечения безопасности транспортировки и эксплуатации крупногабаритных плавучих сооружений в сложных навигационных и гидрометеорологических условиях.

Геодезия. Картография

Дипломы

Вуз: Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова

ID: 5ee0ffc8cd3d3e0001ff101f

UUID: 253b1530-8d5f-0138-09b9-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: больше 4 лет назад

Просмотры: 61

11.22

Ксения Ипатова

Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 1,7 МБ

Поделиться работой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» Институт (факультет) Государственная Морская Академия («Арктический факультет») Кафедра Гидрографии моря Направление подготовки (специальность) 26.03.01 «Гидрографическое обеспечение мореплавания и морских инженерных изысканий» Форма обучения очная «К ЗАЩИТЕ ДОПУЩЕНА» Заведующий кафедрой __________________ Тазиков А.Л. «___ » ____________ 2020 г. Выпускная квалификационная работа Обучающегося Ипатовой Ксении Сергеевны Вид работ Выпускная квалификационная работа бакалавра Пояснительная записка Тема: «Навигационно-гидрографическое обеспечение транспортировки крупногабаритных плавучих объектов в порты Восточного сектора Арктики» Руководитель работы д.т.н., профессор Тезиков А.Л, Обучающийся Ипатова К.С. Санкт-Петербург 2020 г.

Содержание Список Сокращений…………………………………………………………….4 Введение………………………………………………………………………..…5 Глава 1. Навигационно - гидрографическая и гидрометеорологическая характеристика акватории СМП……………………………………………..…..9 Глава 2. Плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов 2.1 Основные характеристики плавучей атомной теплоэлектростанции типа «Академик Ломоносов»…………………………………………………………14 2.2 Участники проекта…………………………………………………………..17 2.3 Хроника строительства……………………………………………………...18 Глава 3. Опыт транспортировки ПАТЭС «Академик Ломоносов» 3.1 Транспортировка плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов» к месту постоянного базирования в г. Певек Чукотского автономного округа……………………………………………………………...22 3.2 Особенности транспортировки плавучих атомных теплоэлектростанций типа «Академик Ломоносов» в акватории Северного морского пути………26 Глава 4. Обоснование выбора оптимального маршрута транспортировки крупногабаритных плавучих объектов в порты Восточного сектора Арктики. 4.1 Комплексная сравнительная оценка формирования маршрутов следования по проливам акватории Северного морского пути по критерию навигационной безопасности………………………………………………….28 4.1.1 Сравнительная оценка пролива Вилькицкого и пролива Шокальского методом комплексной оценки………………………………………………….29 4.1.2 Сравнительная оценка пролива Санникова и пролива Дмитрия Лаптева методом комплексной оценки……………………………………………….....33 Глава 5. Перспективы транспортировки и установки крупногабаритного плавучего объекта в порту Тикси 5.1. Основные характеристики порта Тикси…………………………………..41 5.2 Проект строительства гидротехнических сооружений и береговой инфраструктуры акватории порта Тикси для безопасной установки и 2

эксплуатации плавучей атомной теплоэлектростанции типа «Академик Ломоносов»………………………………………………………………………46 Заключение…………………………………………………………………...…53 Список литературы……………………………………………………………...54 Приложения……………………………………………………………………...57 3

Список сокращений СМП – Северный морской путь ПАТЭС – плавучая атомная теплоэлектростанция АЗРФ – Арктическая зона Российской Федерации МСКЦ –морской спасательный-координационный центр МСПЦ – морской спасательный подцентр ППБ – передовые пункты базирования ПЭБ – плавучий энергоблок АИС – автоматическая идентификационная система 4

Введение «Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года» [1] предполагает, что развитие Северного морского пути (СМП) в первую очередь будет направлено на развитие трасс Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ) и увеличение числа коммерческих перевозок. Особо отмечается значение СМП, как единой межнациональной транспортной магистрали, связывающей северо - западные и дальневосточные регионы России. Перспективы широкого использования такой магистрали раскрывают потенциальные возможности для транснациональных транзитных перевозок между европейскими и Тихоокеанскими портами в режиме круглогодичного функционирования. В соответствии с Федеральным законом от 28 июля 2012 г. № 132-ФЗ [2, ст. 5.1] к акватории Северного морского пути (СМП) относится «…водное пространство, прилегающее к северному побережью Российской Федерации, охватывающее внутренние морские воды, территориальное море, прилежащую зону и исключительную экономическую зону Российской Федерации и ограниченное с востока линией разграничения морских пространств с Соединенными Штатами Америки и параллелью мыса Дежнева в Беринговом проливе, с запада меридианом мыса Желания до архипелага Новая Земля, восточной береговой линией архипелага Новая Земля и западными границами проливов Маточкин Шар, Карские Ворота, Югорский Шар». Трасса СМП проходит через четыре моря: Карское, море Лаптевых, Восточно - Сибирское и Чукотское. Между Карским морем и морем Лаптевых СМП проходит через проливы архипелага Северная Земля, а между морем Лаптевых и Восточно – Сибирским морем – через проливы архипелага Новосибирские Острова. Основными проливами архипелага Северная Земля являются проливы Вилькицкого и Шокальского, а 5

основными проливами Новосибирских островов являются проливы Дмитрия Лаптева и Санникова. При переходе по СМП суда могут прокладывать свои маршруты либо по прибрежным трассам, либо по высокоширотным трассам. Выбор маршрута, в первую очередь зависит от условий безопасного плавания судов, связанных с ограничениями по глубинам и способностью судна преодолевать льды при самостоятельном плавании или плавании под проводкой ледокола. СМП является важнейшей частью инфраструктуры экономического комплекса арктического региона. Он объединяет не только морские пути, но также включает в себя внутренние водные пути и прилегающие порты АЗРФ. Так, основными портами, расположенными вдоль СМП являются: Игарка, Дудинка, Диксон, Тикси, Певек, Провидения, Саббета и др. Карта с расположением портов представлена на рис.6. Так, например, в Карском море круглогодичная навигация осуществляется около 20 лет. Благодаря атомному флоту порты Дудинка и Сабетта не прекращают обработку грузов в зимних условиях. Однако, у восточного сектора СМП есть серьезный недостаток: продолжительность навигации в этой акватории составляет от 2 до 4 месяцев. Эта проблема связана с климатическими условиями и может быть устранена только благодаря работе ледокольного флота, что существенно повышает расходы на транспортировку грузов. На сегодняшний день в акватории СМП осуществляют деятельность 8 линейных ледоколов: 4 атомных и 4 дизель-электрических. Суда, выполняющие транзитные рейсы, в свою очередь, сопровождаются в основном атомными ледоколами. На период с 2022 по 2024 запланировано введение в работу 16 спасательных судов и 13 гидрографических. В документе [3] отдельно приводятся сроки строительства четырех атомных ледоколов проекта 2220 «Арктика». Предполагается, что строительство будет длиться с конца 2022 по конец 2026 года. 6

К концу 2027 года предполагается завершение строительства головного ледокола проекта «Лидер», мощность которого будет составлять 120 мегаватт. Ледокол такой мощности будет способен прокладывать путь во льдах толщиной до 4 метров [4]. На период с 2030 по 2032 год в России запланировано проектирование еще двух таких атомоходов. СМП имеет важное значение для современного и перспективного развития РФ. Трасса СМП должна превратиться в конкурентоспособную транспортную систему на новой технической и технологической базе, соответствующую требованиям современности. Одним из главных подходов к решению данной проблемы является создание и дальнейшая реализация масштабных и долгосрочных проектов. Так интенсивность судоходства с каждым годом возрастает, увеличивается доля крупнотоннажных судов, имеющих высокие категории ледовых усилений, продлеваются сроки навигации и строятся ледоколы нового поколения. Совершенствование транспортной системы акватории СМП является одной из самых важных задач для межнациональной политики России, что отражено в следующих документах: [5-8]. К 2024 году в акватории СМП планируется повысить объем перевозимых грузов до 80 миллионов тонн. К 2030 году этот объем грузоперевозок должен увеличить до 120 миллионов тонн, а к 2035 достигнет 160 миллионов тонн в год. В акватории СМП модернизируются и строятся новые порты и другие объекты транспортной инфраструктуры. Также появляются новые объекты, в том числе подводные трубопроводы, кабели, стационарные и плавучие нефтегазопромысловые установки, плавучие атомные теплоэлектростанции (ПАТЭС). Одним из таких проектов по усовершенствованию стал проект ПАТЭС «Академик Ломоносов» Федерального предприятия «Атомфлот». 7 государственного унитарного

9 сентября 2019 г в акватории СМП к месту постоянного расположения в г. Певек Чукотского автономного округа была осуществлена транспортировка первой в России ПАТЭС «Академик Ломоносов» [9], предназначенная для надежного и постоянного тепло- и электроснабжения. Кроме того, планируется, что она должна стать одним из главных элементов инфраструктуры для дальнейшего развития акватории СМП и позволит осуществить в дальнейшем другие крупные проекты, которые будут логистически связанны с портом Певек. Настоящая работа посвящена рассмотрению вопроса о навигационногидрографическом обеспечении транспортировки ПАТЭС типа «Академик Ломоносов» в акватории СМП. Актуальность темы определяется тем, что в условиях развитой сети судоходных маршрутов, сложных навигационных и гидрометеорологических условиях, транспортировка и эксплуатация ПАТЭС должны отвечать, в первую очередь, требованиям безопасности. Целью работы является – теоретическое обоснование проектов транспортировки крупногабаритных плавучих сооружений в порты Восточного сектора акватории Арктики. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи: 1. Выполнить оценку навигационно-гидрографических условий проведения транспортных операций по маршруту пролив Карские Ворота – проливы моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря. 2. Изучить навигационные характеристики объектов транспортировки. 3. Изучить и обобщить опыт транспортировки ПАТЭС «Академик Ломоносов». 4. Разработать методику выбора оптимального маршрута транспортировки ПАТЭС в порты моря Лаптевых и ВосточноСибирского моря. 8

1. Навигационно-гидрографические и гидрометеорологические характеристики акватории Северного морского пути Граница СМП с запада проходит по меридиану мыса Желания до архипелага Новая Земля, далее по восточной части береговой линии архипелага Новая Земля и по западной границе проливов Маточкин Шар, Карские Ворота, Югорский Шар, с востока проходит по параллели мыса Дежнева в Беринговом проливе и по линии разграничения морских пространств с Соединенными Штатами Америки. На рис. 1 красной линией обозначена северная граница акватории СМП. С юга граница СМП проходит по береговой линии. Рисунок 1 Границы СМП [10] Судоходство на акватории СМП осуществляется по рекомендованным путям [11]. Трассы СМП в основном пролегают по мелководным участкам арктических морей с многочисленными подводными опасностями через архипелаги Северная Земля и Новосибирские острова по проливам Санникова, Дмитрия Лаптева, Вилькицкого и Шокальского. Такие судоходные трассы должны обеспечивать транзитное плавание судов, хозяйственную деятельность в акватории и жизнедеятельность АЗРФ. Протяженность трасс СМП колеблется от 2700 миль для околополюсных до 3500 миль для прибрежной трассы. Общая протяженность трасс СМП превышает 14 тыс. миль, в том числе 3 тыс. миль на реках с прилегающими морскими участками. Фактическая протяженность и маршрут 9

трасс зависит от выбора варианта пути, обусловленного ледовой обстановкой на том или ином конкретном участке трассы, гидрографической изученностью акватории, стесненностью акватории и глубинами. Вход на трассы СМП с запада осуществляется через пролив Карские Ворота или с севера от мыса Желания. Расстояние от порта Мурманск до мыса Желания составляет 758 морских миль, а до пролива Карские Ворота 528 морских миль. Вход на трассы СМП с востока осуществляется через пролив Дежнева. Расстояние от мыса Дежнева до порта Петропавловск – Камчатский составляет 1037 морских миль. Арктические моря в основном мелководны. Глубины преимущественно находятся в пределах от 15 до 50 метров. В море Лаптевых и ВосточноСибирском море глубины до 20 метров занимают почти половину площади акватории. В Карском море это доля достигает всего 9%. [12]. По этим мелководным участкам пролегают основные традиционные прибрежные и высокоширотные трассы СМП. Высокоширотные трассы используются для транзитного плавания по СМП. Проектирование трасс для судов с осадкой до 15 м выполнялось в 2009-2010 годах. При проектировании трасс в качестве основных критериев для оценки безопасности маршрутов были установлены: - протяженность трасс по всей акватории СМП; - лимитирующие глубины, позволяющие прохождение судов с осадкой до 15 м; - ледовые условия. Высокоширотные трассы состоят из двух основных маршрутов. Схема трасс приведена на рис. 2. 10

Рисунок. 2 Схема высокоширотных трасс СМП На рис. 2 черные треугольники – поворотные точки высокоширотных трасс. Протяженность фиолетового участка трассы составляет 502 морские мили, зеленого – 438 морских миль, оранжевого – 862 морские мили, красного – 520 морских миль, синего – 866 морских миль. Прибрежные трассы СМП используются для организации «северного завоза» в летне-осенний период. На рис. 3 показаны участки трассы СМП с указанием осадки судов, допустимых для плавания. Рисунок 3 Схема прибрежных трасс СМП 11

На рис. 3 цифрами отмечены осадки судов, допустимых для плавания в акватории СМП, а также указаны основные порты. Красным цветом отмечены участки прибрежной трассы с маленькими глубинами, где осадка проходимых судов не должна превышать 11,9 м. Зеленым цветом отмечены глубоководные участки трассы, где осадка судов может быть 12-15 метров. При прокладывании прибрежной трассы были учтены следующие условия: - обеспеченность максимально возможных проходных глубин; - приближенность к берегу на такое расстояние, при котором судно имело бы возможность определять свое местоположение визуальными методами. Протяженность прибрежных трасс СМП по морям приведена в табл.1[13]. Таблица 1 - Протяженность судовых прибрежных трасс по морям море Протяженность прибрежных трасс, км Карское море 4640 Море Лаптевых 5590 Восточно-Сибирское море 1745 Чукотское море 1890 Проливы СМП 1450 Изученность прибрежной трассы СМП обеспечивает условия для плавания в основном судов с осадкой до 6-7 м в летне-осенней период навигации. В период зимней навигации в качестве ограничения выступает возможность использования на трассе ледоколов. Средняя осадка ледоколов составляет 8 — 11 м, что не позволяет им выполнять работу на отдельных мелководных участках прибрежной трассы. 12

Основными характеристиками, оказывающими влияние на выбор периода и маршрута следования судов, являются: - гидрографическая и картографическая обеспеченность акватории; - ледовая и гидрометеорологическая обстановка на акватории; - лимитирующие глубины в акваториях и на подходах к ним; - стесненность акватории; - категория ледового усиления судна; - осадка судна; - способ ледового плавания судна. Мелководье в совокупности с труднопроходимыми ледовыми условиями в АЗРФ являются решающими факторами, осложняющими осуществление круглогодичной навигации. Тяжелые ледовые условия, мелководные участки и недостаточная гидрографическая изученность акваторий СМП вынуждают суда смещаться с рекомендованных путей. Последствиями при продолжении следования рекомендованными путями в таких условиях могут быть: получение повреждений, вероятность аварии в результате посадки на мель или касания грунта. Оценке безопасного плавания судов в акватории СМП посвящено значительное количество работ. Среди них стоит выделить труды Афонина А.Б. [14,15], Клюева В.В. [16,17], Королева И.Ю. [18,19], Ольховика Е.О.[20] и других ученых. Плавание в акватории СМП выполняется только по разрешениям. Решение о выдаче этих разрешений принимается Администрацией СМП. Вынесенное решение размещается на официальном сайте Администрации СМП. Также там есть информация о «судах нарушителях», которые незаконно осуществляют деятельность в данной акватории. 13

2. Плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов 2.1 Основные характеристики плавучей атомной теплоэлектростанции типа «Академик Ломоносов» Проект 20870 плавучего энергоблока (ПЭБ), предназначенный для работы в составе ПАТЭС «Академик Ломоносов», представляет собой один из важнейших проектов категории плавучих несамоходных энергоблоков, способных транспортироваться в порты АЗРФ и осуществлять в них деятельность рис.4. ПЭБ – это новейший класс источника энергии, строительство которого основано на технологии атомного судостроения РФ. Его основной задачей является обеспечение энергией крупных промышленных предприятий, портовых городов, а также комплексов по добыче и переработке нефти и газа на шельфе морей. Рисунок 4 ПАТЭС «Академик Ломоносов» [21] ПАТЭС является специализированным плоскодонным судном стоечного типа, не способным передвигаться самостоятельно. Проект по его использованию предусматривает практически 14 неограниченную его

эксплуатацию во всех морях и океанах земного шара, включая АЗРФ. Оно отвечает самым строгим требованиям по безопасности и устойчивости и должно выдерживать любые катаклизмы, в том числе цунами. Однако, из-за отсутствия собственных рулевых устройств и двигателей этот морской объект, как правило, должен всегда сопровождаться (или страховаться) специальными буксировочными силами и средствами, даже если находится на стоянке. Длина судна составляет 144,2 м, ширина – 30 м, высота бортов – 10 м, высота надстройки – до 30 м. Корпус имеет осадку 5,5 м, водоизмещение – около 21,5 тыс. тонн. Он оборудован защитой от ледового воздействия и приспособлениями для транспортировки среди льдов и доставляется буксиром на место работы, где подключается к специально оборудованному причалу и инфраструктуре. Назначенный срок эксплуатации ПЭБ «Академик Ломоносов» – 35-40 лет. Однако, каждые 12 лет необходимо будет осуществлять процедуру по перезагрузке реакторной зоны. Планируется, что в это время к сети будет подключаться другой однотипный или более мощный энергоблок на замену. Срок беспрерывной работы увеличен до 12 лет по той причине, что отработанное топливо, которое необходимо заменять каждые три года, способно храниться непосредственно на ПЭБ. Таким образом, за 12 лет в реакторной зоне проходит 4 цикла смены топлива. На плавучей станции возможно расположение около 70 человек рабочего персонала. Для этих рабочих были построены жилые каюты, столовая и спортивный комплекс. Основой при создании плавучей электростанции стала энергетическая установка, широко используемая при строительстве атомных ледоколов. Эта установка была испытана в течение многих лет в условиях Арктики и отвечает всем требованиям безопасности. Похожие реакторы установлены на атомных ледоколах проекта 10580 «Таймыр». 15

Оснащение ПАТЭС представляет собой две реакторные установки типа КЛТ-40С. В рабочем режиме они способны выдавать до 70 МВт электроэнергии и 50 Гкал/ч тепловой энергии и опреснять до 240 тыс. куб. м воды ежедневно. Такой производительности хватит для обеспечения жизнедеятельности городского населения численностью 100 тысяч человек. Еще одним преимуществом такого ПЭБ является то, что его возможно использовать на островном государстве и создать на его основе мощную опреснительную установку. Основным предназначением плавучей станции является непрерывная подача тепла и электричества для удаленных районов АЗРФ. Размещение ПАТЭС в районе порта Певек должно решить две основные проблемы: - замещение Билибинской атомной станции и Чаунской теплоэлектростанции, которая работает уже более 70 лет. Остановка первого блока Билибинской станции необходимо осуществить одновременно с вводом в эксплуатацию ПАТЭС, так как Певек и город Билибино работают на едином энергоузле. - подача энергии для основных горнодобывающих компаний, которые расположены в районе западной Чукотки в Чаун-Билибинском энергетическом узле. Это особо значимо для Баимской рудной зоны, где осуществляется крупная добыча золота. Первое время использования плавучая станция будет не способна полностью отдавать всю требуемую предприятиям энергию, но компенсирует потерю энергопередачи от выбывающих станций и даст стимул для развития. Кроме того, ПАТЭС является одним из ключевых объектов, нацеленных на развитие СМП и способного обеспечить круглогодичную ледокольную проводку. Обеспечение проводку позволит возможности реализовать в осуществлять акватории круглогодичную СМП крупные инфраструктурные проекты, которые будут логистически связаны с портом Певек. 16

На данный момент экспертами Главгосэкспертизы России была рассмотрена проектная документацию на дальнейшие работы по развитию территории в месте базирования ПАТЭС и произведена оценка результатов инженерных изысканий строительства береговых и гидротехнических сооружений, необходимых для охраны атомной теплоэлектростанции. Согласно проекту, на берегу акватории порта Певек подразумевается строительство помещений и специальных сооружений для хранения и эксплуатации техники и прочего необходимого оборудования. Для этого планируется с внутренней стороны мола-причала соорудить стационарный причал, а также осуществить ряд действий по берегоукреплению. 2.2 Участники проекта Заказчиком проекта 20870 выступает государственная корпорация «Росатом». Она является одним из мировых лидеров в сфере атомной энергетики. Эта компания имеет необходимые ресурсы и соответствующие допуски для развития, обслуживания, эксплуатации и утилизации объектов атомной индустрии. «Росатом» способен выполнять полный цикл работ по разработке месторождений, добыче урана, обработке сырья, строительству и вводу в эксплуатацию АЭС, включая плавучие АЭС, а также выводу этих станций из эксплуатации, утилизации и переработке ядерных отходов. Компания «Росатом» - это один из крупнейших поставщиков электроэнергетики на территории РФ, который перекрывает более 18% от общего количества потребляемой энергии. ПАТЭС- это проект АО «Атомэнерго». В его конструкции предусмотрен плавучий энергоблок, созданный ОАО ЦКБ «Айсберг» российское бюро, занимающееся проектированием ледоколов, вспомогательных и специальных судов с ядерными установками для военного морского флота. Проект ПАТЭС «Академик Ломоносов» был реализован на АО «Балтийский завод». 17

Основным оборудования поставщиком являлся агрегатных АО «Опытное реакторных установок Конструкторское и Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова», входящее в состав группы компании «Атомэнергомаш». Опытное конструкторское бюро – это мощнейший научно- производственный центр в сфере атомного машиностроения, в котором занимаются и работают высококвалифицированные специалисты, которые имеют возможность заниматься научно-исследовательской и производственной деятельностью на собственных площадках научной базы. Потенциал и возможности предприятия обеспечивают выполнение любых комплексных задач и проектов в области реакторных установок и оборудования к ним. ОАО «Калужский турбинный завод» осуществил проект по изготовлению паротурбинных установок. ООО «Титан Инжиниринг» занимался реализацией проекта по строительству здания общедистанционного пункта управления. 2.3 Хроника строительства Проект по созданию плавучей атомной станции «Академик Ломоносов» в порту Певек был заложен в федеральную программу «Энергоэффективная экономика» на период с 2002 по 2005 гг. Розыгрыш тендера на постройку ПАТЭС состоялся в середине мая и его победителем стало предприятие АО ПО «Севмаш», расположенное в городе Северодвинск Архангельской области. В середине апреля 2007 года на территории предприятия был спроектирован первый в РФ ПЭБ. В августе 2008 года была осуществлена передача строительства на территорию АО «Балтийский завод» в городе Санкт-Петербург по причине многократного переноса сроков окончания строительства ПЭБ «Академик Ломоносов» на предприятии «Севмаш». 18

В конце весны 2009 года на территорию «Балтийского завода» была осуществлена доставка первого реактора типа КЛТ-40с, а в конце лета этого же года был доставлен и второй реактор. В конце июня 2010 года состоялся первый спуск плавучей станции на воду. Изначально в качестве будущего места расположения ПАТЭС рассматривались территории города Вилючинск Камчатского края и острова Русский Приморского края. Но в середине сентября 2011 года было вынесено окончательное решение о том, что базироваться плавучая станция будет на территории порта Певек. В середине осени 2013 года парогенерирующие блоки весов в 220 тонн были транспортированы из цеха АО «Балтийский завод» к достроечной набережной, где они были погружены в отсеки плавучего энергоблока. В 2015 году началось обучение экипажа. В начале 2016 года на территории порта Певек началась подготовка места для установки ПАТЭС, производились работы по строительству береговой инфраструктуры. Монтажные работы ПЭБ, а также все швартовые испытания были осуществлены в 2017 году в городе Санкт-Петербург. В этом же году было заявлено место загрузки топлива – город Мурманск. Ранее планировалась, что топливо будет загружаться на территории города Санкт-Петербург, но из-за риска возникновения неопределенности трактовки правовых документов в международном морском праве на этот счет и возможности возникновения разногласий со «странами-соседями» по Балтийскому региону место погрузки топлива пришлось перенести. В конце апреля 2018 года началась буксировка ПЭБ «Академик Ломоносов» к месту комплексных испытаний в городе Мурманск. В середине мая швартовка произошла успешно. В конце июля началась погрузка ядерного топлива в отсеки плавучего энергоблока. 19

В этом же году в начале ноября был осуществлен первый запуск одного из реакторов, а второй реактор был запущен в конце ноября. В декабре уровень мощности ПЭБ был выведен на уровень 10%, а к концу марта 2019 года обе реакторные установки уже работали на все 100%. Комплексные испытания ПЭБ были завершены в конце апреля 2019 года. В конце июня Ростехнадзор одобрил возможность эксплуатации ПАТЭС на период до 2029 года. 23 августа 2019 г. от города Мурманск в акваторию СМП стартовал буксирный ордер, основной задачей которого являлось сопровождение ПАТЭС «Академик Ломоносов» до территории порта Певек. Ордер состоял из двух буксиров и ледокола «Диксон». Им предстояло преодолеть по заранее проложенному маршруту расстояние в 5000 км. В силу благополучной метеорологической и ледовой обстановки 9 сентября 2019 года, раньше назначенного срока, ПАТЭС была успешно доставлена и установлена в акватории порта Певек. В середине декабря 2019 года в сеть Чаун-Билибинского энергетического узла от ПАТЭС «Академик Ломоносов» поступила первая электроэнергия. А уже к февралю с момента включения в сеть от ПАТЭС уже поступило более 21 млн кВтч электроэнергии [22]. В феврале 2020 года был выполнен подвод трубопроводов теплоснабжения к точке подключения городских сетей. Завершен монтаж трубопроводов на территории промплощадки ПАТЭС и произведена промывка и гидравлические испытания. Следующим шагом станет реконструкция теплового хозяйства самого города. Летом и осенью планируется провести работы по прокладке инженерных сетей и планируется приступить к установке индивидуальных пунктов теплоснабжения в домах. 20

К лету 2020 года будет обеспечено подключение к теплу 5-го микрорайона города Певек. А уже летом 2020 года будет выполнена сдача ПАТЭС в промышленную эксплуатацию. В 2021 году все работы по организации теплоснабжения города от ПАТЭС по постоянной схеме должны завершиться. В настоящее время Госкорпорация «Росатом» работает над вторым поколением ПАТЭС – оптимизированным плавучим энергоблоком (OFPU), который будет меньше и мощнее своего предшественника. Его предполагается оснастить двумя реакторами типа РИТМ – 200м общей мощностью 100 МВт. Акватория и порт, где будет размещаться ПАТЭС нового поколения пока не определены. При выборе места основное внимание будет уделяться вопросам необходимости и возможности безопасного размещения ПАТЭС, а также транспортной доступности будущего места базирования. ПАТЭС в основном планируют использовать вблизи береговых линий и мелководья. 21

3. Опыт транспортировки плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов» 3.1. Транспортировка плавучей атомной теплоэлектростанции «Академик Ломоносов» к месту постоянного базирования в город Певек Чукотского автономного округа Транспортировка ПЭБ к постоянному месту базирования в город Певек Чукотского автономного округа выполнялась при помощи буксирного ордера, сформированного тремя судами ледового класса: ледоколом «Диксон» и двумя буксирами Морской спасательной службы «Ясный» и «Капитан Мартышкин». Руководство по проведению штатной буксировки ПЭБ «Академик Ломоносов» рассмотрено и одобрено Морским Регистром Судоходства. Буксировка осуществлялась следующим образом: ведущий буксир на тросе тянет ПЭБ, а идущий позади удерживающий буксир обеспечивает торможение ПЭБ, что исключало виляние. На рис.5 представлены ПЭБ «Академик Ломоносов» и буксирный ордер. Рисунок 5 ПЭБ «Академик Ломоносов» и буксирный ордер [23] Ледокол «Диксон» - это морской дизельный ледокол, основной целью которого является обеспечение проводки судов в ледовых условиях и в акваториях портов, а также выполнение спасательных и буксировочных работ в условиях Арктики. 22

В табл. 2 представлены основные характеристики ледокола «Диксон». Таблица 2 – Основные характеристики ледокола «Диксон» Название судна «Диксон» Флаг Россия Владелец ФГУП «Росморпорт», Архангельский филиал Тоннаж 5342 т Дедвейт 2281 т Длина 92 м Ширина 21.4 м Осадка 6,5 м Скорость хода 17, 45 узла Автономность плавания 30 суток Экипаж 28 человек Тяговое усиление буксирной лебедки 250 кН Тяга на гаке 900 кН Длина буксирного троса 1000 м Ледокол «Диксон» может продвигаться во льду толщиной 0,9 метра со скоростью 1 узел. Маршрут следования пролегал через акваторию СМП, характеризующуюся сложными гидрометеорологическими и ледовыми условиями. Разрешение на плавание в акватории СМП было выдано Администрацией СМП [24]. На рис.6 представлен маршрут буксировки ПЭБ 23

«Академик Ломоносов» при помощи буксирного ордера через акваторию СМП в г. Певек Чукотского автономного округа. Траектория движения судов строилась с помощью географической информационной системы QGIS 3.6. Источником данных о маршруте следования буксирного ордена является автоматическая идентификационная система (АИС). Рисунок 6 Маршрут буксировки ПЭБ «Академик Ломоносов» На рисунке красной стрелкой отображается местоположение плавучего энергоблока (ПЭБ) «Академик Ломоносов» и буксировочного ордера в период транспортировки. Направление стрелки ориентировано по курсу судов. Черным треугольником обозначено конечная точка транспортировки ПАТЭС г. Певек При расчете времени на транспортировку ПАТЭС были учтены возможные неблагоприятная условия ледовой обстановки и другие обстоятельства. Таким образом, на транспортировку необходимо было бы потратить от 28 до 40 суток. 23 августа ПЭБ «Академик Ломоносов» вышел из г. Мурманск в Баренцево море. 24

Буксировка осуществлялась в период летней навигации. В приложении 1 представлены карты ледовой обстановки на период транспортировки ПАТЭС [25]. В табл. 3 представлена информация о скорости движения буксирного ордера в акватории СМП (по состоянию на 12:00 МСК). Данные, представленные в таблице, взяты с официального сайта Администрации СМП. Таблица 3 - Информация о скорости движения буксирного ордера Дата 27.08 Скорость 7.5 28.08 29.08 30.08 02.09 03.09 04.09 05.09 06.09 7 7 7 6 6 6 6 6 Ввиду благоприятных метеорологических условий, ПЭБ «Академик Ломоносов» и буксировочный ордер развивали скорость до 6-7 узлов. Таким образов, суда преодолевали в среднем по 150 морских миль в сутки. По данным BBC ледовая сплоченность на момент транспортировки составляла 1-3 балла (то есть редкий лед) и отмечалась только в проливе Вилькицкого. Для группировки ледоколов, которые сопровождали ПАТЭС, такая ледовая обстановка не вызывала проблем, поэтому в целом ледовые условия оценивались, как легкие. 9 сентября 2019 г ПЭБ с опережением графика подошел к г. Певек. Время перехода составило 18 дней. Всего с начала буксировки от причала в Мурманске до Певека судном было пройдено 2640 миль (4888 км). 25

3.2 Особенности транспортировки плавучих атомных теплоэлектростанций типа «Академик Ломоносов» в акватории Северного морского пути Морская буксировка – это особый случай морской практики, связанный со сложным маневрированием и специальным техническим, навигационным и организационным обеспечением. Большая парусность корпуса ПАТЭС, а также несамоходность и плоское дно судна потребуют больших сил при обеспечении его буксировок, особенно в открытом океане и арктических условиях. Морская буксировка несамоходного атомного судна, которым является ПАТЭС, исключительный случай, которого в мировой практике еще не было. Проблему этой операции усугубляет тот факт, что заход атомных судов в порты и территориальные воды государств требует специального разрешения и долгого согласования. Буксировка несамоходного плоскодонного судна в штормовых и ледовых условиях требует особой подготовки и решений. Такое судно в сложных условиях практически невозможно буксировать, используя только обычную буксирную линию. Для обеспечения безопасной буксировки ПАТЭС необходимо будет задействовать как минимум 2-4 буксира или спасательных судна, два из которых при буксировке необходимо будет пришвартовать побортно к судну лагом. Для осуществления буксировки ПАТЭС по акватории СМП необходимо обязательное ледокольное сопровождение. Буксировка ПАТЭС ледоколом является сложной и дорогостоящей операцией, которая требует специальных буксирных устройств и подготовки экипажа. ПАТЭС имеет большое водоизмещение (21,5 тыс.т) и осадку 5,5 м, поэтому для безопасного обеспечения транспортировки судна необходимы глубины не менее 10 м. Для осуществления судоходства в акватории арктических морей 26

особое внимание необходимо уделять выбору наиболее благоприятных в навигационном отношении маршрутов плавания, отвечающих требованиям безопасности. 27

4. Обоснование выбора оптимального маршрута транспортировки крупногабаритных плавучих объектов в порты восточного сектора Арктики 4.1 Комплексная сравнительная оценка формирования маршрутов следования по проливам акватории Северного морского пути по критерию навигационной безопасности Перед тем, как проложить маршрут необходимо решить задачу поиска наиболее удобного, быстрого и безопасного прохода судов на трассе СМП. Для решения этой задачи необходимо учитывать не только технические характеристики судов, но и условия рассматриваемой акватории. Увеличение тоннажа и осадки судов, развитие интенсивности судоходства, стремление продлить сроки навигации и развить судоходные сети плавания (основные и резервные) делают эту проблему наиболее актуальной для современности. Однако некоторые участки пути представляют большую опасность и требуют подробного исследования. Ниже рассмотрим влияние ледовых, метеорологических и гидрографических условий на выбор маршрута следования через проливы Вилькицкого, Шокальского, Санникова и Дмитрия Лаптева. Основным методом сравнения был выбран метод комплексной оценки, который представляет собой характеристику объектов, полученную в результате комплексного анализа, т.е. одновременного и согласованного исследования совокупности критериев, охватывающих все (или многие) аспекты рассматриваемых процессов, и содержащую обобщающие выводы о результатах оценки исследуемых объектов, на основе выявленных качественных и количественных характеристик. В качестве источников исходной информации были взяты актуальные морские навигационные карты, ледовые карты, данные из лоций и других 28

открытых литературных источников. 4.2.1 Сравнительная оценка пролива Вилькицкого и пролива Шокальского методом комплексной оценки Пролив Вилькицкого и пролив Шокальского имеют глубоководную акваторию и в них отсутствуют районы с недостаточной гидрографической изученностью, то оценка будет проводиться только по ледовой обстановке. При оценке ледовой обстановки следует учитывать толщину, возраст, сплоченность, становление и торосистость льда, а также наличие айсбергов. Характеристики проливов представлены в табл.4. Таблица 4 - Сравнительная таблица проливов Вилькицкого и Шокальского по основным критериям, определяющим навигационную безопасность Критерий Средняя толщина припайного льда Торосистость льда Пролив Вилькицкого Пролив Шокальского 180-190 см. >200 см В северной части - 2-3 балла В южной части – 1-2 балла 1-2 балла Становление припая 7 января 23 ноября Разрушение припая 31 июля 19 августа 6,8 месяца 8,7 месяца Средняя продолжительность существования припая Есть (не только летом, Айсберги Есть Возраст льда Однолетний лед но и зимой) 29 Есть многолетний лед

Окончание таблицы 4 Плавучие льды Пролив забит плавучими Пролив забит плавучими Льдами льдами 100-150 м (на рекомендуемых Глубины трассах встречаются малые глубины, а в некоторых 150-300 м местах достигают 200 м) Районы с недостаточной гидрографической Отсутствуют Отсутствуют изученностью Наиболее влиятельные на безопасность судоходства параметры были отобраны в качестве критериев для сравнительной оценки. Обозначим их через переменную 𝐾𝑖 , где i=1,2,3,…6 соответственно: толщина припайного льда (К1), формирование припая (К2), разрушение припая (К3), торосистость льда (К4), наличие айсбергов (К5), возраст льда (К6). Влияние критериев К1, К4 на проливы Вилькицкого и Шокальского примерно одинаково, поэтому основное сравнение безопасности проливов будет производиться по критериям К2, К3, К5, К6. Результаты 1. Рассматриваемые критерии сводятся в единую табл. 5, а оценки объектов по этим критериям приводятся к безразмерному виду: Для удобства обозначим пролив Вилькицкого через переменную У1, а пролив Шокальского через переменную У2. 30

Таблица 5- Характеристика безразмерных оценок по критериям Характеристика безразмерных оценок по критериям критерий У1 У2 К1 1 0,9 К2 0,9 0,7 К3 0,9 0,8 К4 0,9 0,9 К5 0,3 0,7 К6 0,9 0,5 Соответственно: Р11=1; Р12=0,9; Р13=0,9; Р14=0,9; Р15=0,3; Р16=1; Р21=0,9; Р22=0,7; Р23=0,8; Р24=0,9; Р25=0,7; Р26=0,5. 2. Нахождение весов критериев, отражающих разброс оценок:  Находятся средние оценки по каждому критерию Pi ( формула 1): 1 𝑃𝑖 = ∑𝑁 𝐽=1 𝑃𝑖𝑗 , где i=1,…M 𝑁 (1) M − количество критериев, 𝑁 − количество объектов, 𝑃𝑖𝑗  безразмерные оценки Р1=0,95; Р2=0,8; Р3=0,85; Р4=0,9; Р5=0,5; Р6=0,7  Находятся величины разброса по каждому критерию Ri (формула 2): 𝑅𝑖 = 1 𝑁𝑃𝑖 ∑𝑁 𝑗=1|𝑃𝑖𝑗 − 𝑃𝑖|, где i=1,….,М (2) R1=0,526; R2=0,125; R3=0,59; R4=0; R5=0,4; R6=0,816 31

 Находится сумма величин разброса R (формула 3): R=∑𝑀 𝑖=1 𝑅𝑖 (3) R=0,526+0,125+0,59+0+0,4+0,816=2,457  Находятся веса критериев Zi, отражающих разброс оценок (формула 4): 𝑅𝑖 Zi= , где i=1,….М (4) 𝑅 Z1=0,214; Z2=0,051; Z3=0,240; Z4=0; Z5=0,163; Z6=0,332. Критерии, по которым оценки объектов существенно различаются, считаются более важными. Находятся взвешенные оценки объектов Eij (формула 5) и 3. сводятся в табл. 6: Eij=Pij·Zi, где i=1,…..М; j=1,…..N. (5) Таблица 6 – Характеристика взвешенных оценок по критериям Характеристика взвешенных оценок по критериям критерий 4. У1 У2 К1 0,214 0,193 К2 0,046 0,036 К3 0,216 0,192 К4 0 0 К5 0,049 0,114 К6 0,299 0,166 Находятся комплексные оценки объектов Ej (формула 6) – лучшим является пролив с большей комплексной оценкой: Ej=∑𝑀 𝑖=1 𝐸𝑖𝑗, где j=1,….N. 32 (6)

Е1=0,214+0,046+0,216+0+0,049+0,299=0,824 Е2=0,193+0,036+0,192+0+0,114+0,166=0,701 Детальная комплексная оценка альтернативных участков (проливы Вилькицкого и Шокальского) показала, что судоходство в проливе Вилькицкого безопаснее, чем в проливе Шокальского. 4.1.2 Сравнительная оценка пролива Санникова и пролива Дмитрия Лаптева методом комплексной оценки Плавание по основным рекомендованным путям из моря Лаптевых в Восточно-Сибирское море возможно как по проливу Санникова, так и по проливу Дмитрия Лаптева. Данные по условиям безопасного плавания в проливах приведены в табл.7: таблица 7 – Характеристики судов для осуществления безопасного плавания Характеристика судов параметр категория ледового усиления пролив Санникова пролив Дмитрия Лаптева Arc5 и выше Arc5 и выше могут пройти атомные осадка ледоколы, осадка судов менее 12 м не могут зайти ледоколы, осадка судов менее 6,8 м ширина безопасной полосы минимальное отклонение минимальное отклонение маневренности способ ледового самостоятельное/ в плавания сопровождении 33 самостоятельное

Основными характеристиками для оценки были выбраны ледовые и гидрометеорологические условия, соответствующие периоду с июля по сентябрь, а также навигационно-гидрографические характеристики проливов, сведения о которых представлены ниже в табл. 8-10: Таблица 8 – Характеристики ледовых условий в проливах Характеристика ледовых условий параметр толщина льда сплоченность льда разрушение припая пролив Санникова пролив Дмитрия Лаптева среднее: 205-210 см среднее: 190-200 см в судоходный сезон: 98-110см В судоходный сезон: 100 см вероятность встречи (лёд 7-10 вероятность встречи (лёд 7-10 баллов): в июле 100%, в баллов): в июле 80%, в августе 0- августе 20%, в сентябре 0-20% 20%, в сентябре 0% 11-14 июля 2 декада июля дрейфующие льды наблюдаются в июле-августе, явление “ледяной реки”, динамика Янский и Новосибирский ледяные массивы блокируют подходы с запада и востока до августа торосистость 2-3 балла айсберги практически не образуются дрейфующие льды наблюдаются в июле-августе, явление “ледяной реки”, Янский и Новосибирский ледяные массивы блокируют подходы с запада и востока до августа 2-3 балла 34 редко образуются в начале июля, распределяются до глубин 5-8 м

Окончание таблицы 8 прогалины стамухи август-сент. Чистая вода или август-сент. Чистая вода или редкий лёд, полосы 5-25 миль редкий лёд, полосы 0-1 миль (редко 300-500 миль) (редко 3-46 миль) много, образуются на глубине до 16 м, разрушаются в авг.сент. много, образуются на глубине до 16 м, разрушаются в авг.-сент. начало середина сентября, раньше, конец сент.-начало окт. (после ледообразования чем на подходах плавать можно ещё 1-1,5 декады) август-сентябрь 3 декада июля-сентябрь время благоприятного плавания Таблица 9 – Характеристики метеорологических условий в проливах Характеристика метеорологических условий параметр ветер волны пролив Санникова пролив Дмитрия Лаптева направление ветра сгонно-нагонный ветер вызывает определяет ледовые условия падение и возрастание уровня (сжатие) воды (1-2,5 м) сезонные колебания (прилив) 20-40 см 40-80 см 35

Окончание таблицы 9 Слабое влияние тёплых оказывают влияние тёплые течений рек, скорость течения рек, скорость течения 0,1- течения 0,1-0,3 уз. 0,3 уз. (иногда до 1 уз.) (иногда до 1,4 уз.) дальность август: 4 км, 20-50 км -реже, август-сентябрь: 20-50 км, видимости Сент.:20-50 км реже 2-4 км осадки и явления дымка, морось, слабый снег дымка, редко: туман, метель, снег температура -1...+3 °С авг.: +3...+6, сент.: -1...+3 °С шквалы конец сентября конец сентября течения таблица 10 – Навигационно-гидрографическая характеристика проливов Навигационно-гидрографическая характеристика параметр пролив Санникова пролив Дмитрия Лаптева обследован галсами гидрографическая 250-500 м, есть изученность неизученные обследован галсами 250-500 м районы средние глубины на фарватере, м 15-17 10-14 36

Окончание таблицы 10 лимитирующие глубины, м 12,8 6,8 Ширина фарватера, мили 30 29 далеко близко 820 765 удалённость от МСКЦ, МСПЦ и ППБ протяженность трассы по чистой воде, мили Наиболее влиятельные на безопасность судоходства параметры (имеющие различное влияние на акваторию) были отобраны в качестве критериев для сравнительной оценки. Обозначим критерии через переменную Ki, где i=1, 2...,7 соответственно: толщина льда (К1), сплоченность (К2), торосистость (К3), айсберги (К4), стамухи (К5), неизученные районы (К6), опасные районы (К7). Влияние критериев К1, К2, К3, К5 на проливы Дмитрия Лаптева и Санникова примерно одинаково, поэтому основное сравнение акватории двух проливов будет производиться по критериям К4, К6, К7. Результаты 1. Количественная оценка данных проливов производится по аналогичным формулам из пункта 4.2.1. Соответственно, рассматриваемые критерии также сводятся в единую табл. 11, а оценки объектов по этим критериям приводятся к безразмерному виду: 37

Для удобства обозначим пролив Санникова через переменную У3, а пролив Дмитрия Лаптева через переменную У4. Таблица 11 – Характеристика безразмерных оценок по критериям Характеристика безразмерных оценок по критериям критерий У3 У4 К1 0,9 1 К2 0,6 0,8 К3 0,5 0,5 К4 1 0,7 К5 0,1 0,1 К6 0,3 1 К7 0,7 0,1 Соответственно: Р11=0,9; Р12=1; Р13=0,5; Р14=1; Р15=0,1; Р16=0,3; Р17=0,7; Р21=0,6; Р22=0,8; Р23=0,5; Р24=0,7; Р25=0,1; Р26=1; Р25=0,1. 2. Нахождение весов критериев, отражающих разброс оценок:  Находятся средние оценки по каждому критерию Pi (формула 1): Р1=0,95; Р2=0,7; Р3=0,5; Р4=0,85; Р5=0,1; Р6=0,65; Р6=0,4. 38

 Находятся величины разброса по каждому критерию Ri (формула 2): R1=0,053; R2=0,071; R3=0; R4=0,176; R5=0; R6=0,538; R6=0,75.  Находится сумма величин разброса R (формула 3): R=0,053+0,071+0+0,176+0+0,538+0,75=1,588  Находятся веса критериев Zi, отражающих разброс оценок (формула 4): Z1=0,033; Z2=0,045; Z3=0; Z4=0,111; Z5=0; Z6=0,339; Z6=0,472. Критерии, по которым оценки объектов существенно различаются, считаются более важными. 3. Находятся взвешенные оценки объектов Eij (формула 5) и сводятся в табл. 12: Таблица 12 – Характеристика взвешенных оценок по критериям Характеристика взвешенных оценок по критериям критерий У3 У4 К1 0,030 0,033 К2 0,027 0,036 К3 0 0 К4 0,111 0,078 К5 0 0 39

Окончание таблицы 12 К6 0,102 0,339 К7 0,330 0,047 Находятся комплексные оценки объектов Ej (формула 6) – 4. лучшим является пролив с большей комплексной оценкой: Е1=0,030+0,027+0+0,111+0+0,102+0,330=0,6 Е2=0,033+0,036+0+0,078+0+0,339+0,047=0,5 Детальная комплексная оценка альтернативных участков (проливы Санникова и Дмитрия Лаптева) показала, что судоходство в проливе Санникова безопаснее, чем в проливе Дмитрия Лаптева. Так на рис.6 видно, что маршрут транспортировки ПАТЭС «Академик Ломоносов» был проложен между Карским морем и морем Лаптевых через пролив Вилькицкого и между морем Лаптевых и ВосточноСибирским через пролив Санникова. Основываясь на результатах приведенной выше комплексной сравнительной оценки, можно сделать вывод, что для транспортировки ПАТЭС был выбран наиболее безопасный по навигационному критерию маршрут. Следовательно, этот маршрут в дальнейшем возможно использовать как рекомендованный для транспортировки аналогичных ПАТЭС типа «Академик Ломоносов» в другие районы акватории восточного сектора СМП. Опираясь на вышеизложенные характеристики, расчеты и предыдущий опыт транспортировки крупногабаритного плавучего объекта разработаем проект транспортировки и установки ПАТЭС типа «Академик Ломоносов» в один из перспективнейших портов в восточном секторе Арктики - порт Тикси. 40

5. Перспективы транспортировки и установки крупногабаритного плавучего объекта в порту Тикси 5.1. Основные характеристики порта Тикси Порт расположен в Центральном секторе Арктики на побережье моря Лаптевых близ дельты реки Лена (Быковская протока), на берегу бухты Тикси, на одном из участков СМП. Порт функционирует только в период летней навигации, которая длится 90 дней с середины июля до середины октября. Осуществляется перевалка грузов с морских судов для населенных пунктов на берегах рек Хатанга, Оленек, Яна, Индигирка, Колыма. Ввозят через порт в основном продовольственные и промышленные товары, а также промышленное оборудование, а вывозят лес и лесоматериалы. Рейд порта является местом убежища для судов в штормовую погоду, за исключением, когда присутствуют ветры северных и северо-восточных направлений. В акватории наблюдается сгонно-нагонные колебания уровня моря, достигающие при нагоне воды до 1,8 метра, при сгоне воды до двух метров от среднего уровня [25]. Плавание судов в акватории морского порта и швартовка судов к причалам допускается с осадкой, обеспечивающей безопасность даже при сгонно-нагонных колебаниях и волнении в данной акватории. Сведения о технических возможностях морского порта в части приема судов и о причалах морского порта представлено в приложении 2. В действие вводится только минимум требуемых средств навигационного оборудования. СНО действуют в соответствии со штатной характеристикой (или объявлены в ПРИП), но распределены неравномерно. Фактически прекращены систематические промерные работы. Возраст гидрографических судов превышает 25 лет, что значительно увеличивает расходы на их содержание. В целом навигационно-гидрографическое обеспечение нуждается в восстановлении и модернизации. 41

На рис. 7 представлена карта акватории порта Тикси [26], в которой происходит обслуживание судов. Рисунок 7 Акватория порта Тикси В акватории порта Тикси есть ограничения по трафику и размерности судов. Постановка к причалу лимитирована осадкой судов до 5 метров и их длиной до 140 метров. Район якорной стоянки ограничен осадкой судна до 8 метров. В порту отсутствуют ограничения по заходу судов и плавсредств с ядерными энергетическими установками и радиационными источниками. Ледокольная проводка в данной акватории не производится. Источниками теплоснабжения порта Тикси являются 4 котельные, работающие на нефтяном и газоконденсатном топливе. Электроснабжение поселка Тикси и Тикси-3 осуществляется от дизельной электростанции мощностью 10 565 кВт. Зимняя максимальная нагрузка п. Тикси – 4100 кВт. Локальная энергетика характеризуется 42 значительным износом

электрооборудования дизельной станции (до 70 %). Учитывая высокий износ технического оборудования и несоответствие гидротехнических сооружений современным требованиям в целях устойчивого развития СМП, требуется реконструкция морского порта Тикси. Поселок Тикси играет большую роль в качестве морского аварийноспасательного центра. В Тикси возможно создание бункеровочного центра с функцией энергоснабжения потребителей на побережье. С учетом перспектив развития СМП, необходимости создания единой системы контроля и безопасности судоходства, управления транспортными потоками в районах интенсивного движения судов, Тикси следует рассматривать как один из базовых пунктов управления инфраструктурой восточного сектора Арктики. В данный момент производственные мощности порта используются менее чем на 5%. Это происходит из-за высокого износа причальной стенки и перегрузочных портальных кранов (износ составляет около 90 %), которые отработали уже более 30 лет. За последние пять лет в порту проведены работы по обновлению систем теплоснабжения, водоснабжения, решается вопрос по электроснабжению. В государственной программе Российской Федерации «Развитие транспортной системы» [27] одним из приоритетных направлений является развития морского порта Тикси. Также в Комплексном проекте развития СМП до 2030 года предусмотрено, что в порте Тикси будет осуществляться строительство инфраструктуры базирования кораблей Военно-Морского Флота (ВМФ). С учетом требований по установке и дальнейшей эксплуатации кораблей ВМФ в морских портах, необходимо иметь отдельный причал. К сожалению, в настоящее время причалы, отвечающие требованиям по установке и дальнейшей эксплуатации, находятся в негодном состоянии и не используются. Проведение ряда мероприятий по реконструкции морского 43

порта Тикси обеспечит безопасный заход в порт судов с осадкой до 10 метров, позволит довести объем грузопереработки до 300 тыс. тонн в год. Таким образом, порт Тикси можно выделить, как перспективный арктический район в восточном секторе СМП, который было бы целесообразно рассмотреть в качестве потенциального места для транспортировки и установки крупногабаритных плавучих объектов типа ПАТЭС «Академик Ломоносов». На рис.8 оранжевым цветом построен рекомендованный маршрут транспортировки ПАТЭС типа «Академик Ломоносов» в акватории СМП до порта Тикси. Маршрут основан на количественной сравнительной оценке альтернативных маршрутов по критерию навигационной безопасности, представленном в главе 4. Сведения о подходах к морскому порту представлены в приложении 2. Особое внимание стоит обратить на то, что при осуществлении переходов с запада на восток или в обратном направлении суда могут испытывать заметный, до 5-8 миль в сутки, снос к северу. В сложных метеорологических условиях и при мелководье это может быть опасно. Рисунок 8 маршрут транспортировки ПАТЭС до порта Тикси 44

Грунт в море Лаптевых в основном состоит из илистых и песчанистых отложений. В чистом виде ил и песок встречаются здесь сравнительно редко, чаще отмечаются их смеси с преобладанием того или другого компонента (песчанистый ил или илистый песок). На рис. 9 представлена навигационная карта акватории порта Тикси. На карте видно, что в акватории порта проходят 5 и 10 метровые изобаты. А непосредственно вдоль берегов глубины составляют меньше 5 метров. Также, стоит отметить, что промер вдоль причалов (восточные пирсы №1 и №2) производился в 2013 году, однако вся акватория порта восточнее мыса Булункан последний раз изучалась в 1960 году. Рисунок 9 Навигационная карта акватории порта Тикси В южной части моря Лаптевых дно до изобаты 100 м представляет собой подводную равнину с невысокими увалами. Уклоны дна в этой части моря очень малы. Равнина имеет пересечение несколькими малоглубокими желобами, которые являются подводным продолжением долин рек Хатанга, Анабар, Оленек, Лена и Яна. 45

Для повышения безопасности и доступности порта необходимо произвести детальную гидрографическую съемку акватории и дноуглубительные работы вдоль участков береговой линии. В частности, для установки ПАТЭС типа «Академик Ломоносов» в данной акватории необходимо оборудовать специальное место, защищенное от сильных ветров и воздействия льдов. Это место должно быть доступным для транспортировки и надежной установки ПАТЭС, иметь достаточные размеры и глубины для его установки и свободного маневрирования вспомогательных судов. По проекту «Росатома» безопасность ПЭБ обеспечивается при ветровой нагрузке при скорости ветра до 25 м/с, 7-8 балльном землетрясении, падении легкого летательного аппарата, ударе молнии, взрыве внешнего источника на берегу или на пришвартованном к борту ПАТЭС судне, столкновении с айсбергом или другим судном, ударе 10 метровой волны[9]. 5.2 Проект строительства гидротехнических сооружений и береговой инфраструктуры акватории порта Тикси для безопасной установки и эксплуатации плавучей атомной теплоэлектростанции типа «Академик Ломоносов» Гидротехнические сооружения (ГТС) ПАТЭС необходимы для обеспечения раскрепления, нормальной эксплуатации и транспортнотехнологической связи ПЭБ с берегом и включают:  волнозащитные сооружения (молы);  причальные сооружения для установки ПЭБ;  операционную акваторию;  дноуглубление, берегоукрепление;  знаки навигационной обстановки. 46

На рис. 10 представлен план строительства гидротехнических сооружений и береговой инфраструктуры в акватории порта Тикси для безопасной установки и дальнейшей эксплуатации ПАТЭС. Данный план разработан для ПАТЭС со следующими характеристиками: Длина судна - 144,2 м, ширина – 30 м, осадка корпуса 5,5 м, водоизмещение 21,5 тыс. тонн. Рисунок 10 план строительства гидротехнических сооружений и береговой инфраструктуры в акватории порта Тикси • волнозащитные сооружения (молы) Защитный мол-причал предусмотрен для защиты ПЭБ в период эксплуатации от морского волнения и навала дрейфующих льдов, который представляет собой преграду сплошного типа с пропускными отверстиями для обеспечения нормальных для эксплуатации ПЭБ гидротермических параметров акватории. Сам причал состоит из трёх частей - это подходная 47

дамба, соединительный участок и сами швартовые палы, где будет выполнена жесткая швартовка ПЭБ. Мол-причал имеет Г-образную форму, см. рис. 10, ячеистой конструкции прямоугольного профиля, выполняемой из трубошпунта. Протяжённость всего сооружения составляет 666 м вместе с корневой частью. Расположение мола обусловлено господствующим направлением ветра, а также соотношением объёма дноуглубительных работ к объёму обратной засыпки ячеек. На рис. 11, как пример, представлена конструкция причала, разработанная для установки ПАТЭС «Академик Ломоносов» в морском порту Певек. В переменном уровне воды устраивается противоледовый пояс, представляющий собой железобетонную диафрагму, основная роль которой – восприятие ледовой нагрузки. На верхнем строении мола-причала устраивается волноотбойное устройство (парапет) высотой 5,75 м для защиты технологического оборудования ПЭБ (трубопроводной и кабельной эстакады), расположенного вдоль мола, от волны. Рисунок 11 Схема конструкции мол-причала для установки ПАТЭС [9] 48

Следует отметить, метеорологических что условий для данных отсутствуют гидрологических аналоги и строительства оградительных сооружений подобной конструкции. • причальные сооружения для установки ПЭБ Причальные сооружения - это гидротехнические сооружения, которые являются неотъемлемой частью причала и используются для швартовки и стоянки судов при осуществлении перегрузочных операции, снабжении пароходов и выполнении других функций. Основной задачей таких сооружений при установке ПЭБ является обеспечение безопасности и приемка с ПЭБ энергетического моста в месте, где должны будут проходить электрические связи и передача энергии на берег. Также эти установки должны обеспечивать поступление и распределение с ПАТЭС горячей воды для отопления города. • операционная акватория Согласно проекту установки, в акватории порта Тикси необходимо разместить технические суда, занимающиеся обслуживанием ПАТЭС и акватории и одновременно два ПЭБ на время их переподключения к береговым сетям. Исходя из условий обеспечения безопасности, удобства выполнения швартовых операций и обслуживании судов необходимо подобрать соответствующие размеры операционной акватории. Такая акватория должна принимать суда расчетного типа и иметь возможность к развитию для приемов судов перспективных типов в дальнейшем. Согласно проекту, в месте установки ПЭБ естественная акватория должна иметь достаточные размеры и глубины для его установки и свободного маневрирования вспомогательных судов. Размеры площадки размещения ПАТЭС на базе ПЭБ определялись по результатам проектирования береговых и гидротехнических сооружений (ГТС). 49

В акватории порта Тикси разрешается заход и стоянка судов на якоре с осадкой до 8 метров, а сам порт принимает суда с осадкой до 5 метров и длинной до 140 метров. Такие характеристики являются недостаточными для безопасной установки и эксплуатации ПАТЭС типа «Академик Ломоносов». Для обеспечения безопасности и надежности при транспортировке, установке и дальнейшей эксплуатации плавучей станции необходимо обеспечить проходной канал до места установки и произвести дноуглубительные работы в операционной акватория порта Тикси. • дноуглубление, берегоукрепление Для обеспечения безопасной установки глубина в котловане будущего места базирования Плавучей АЭС должна иметь глубину не менее 10 метров. Дноуглубительные операции — разновидность морских инженернотехнических работ по производству и обслуживанию подходной зоны в акватории порта, подготовки грунта для укладки нефте- и газопроводов, прокладки различных типов кабелей, строительства речных и морских гидротехнических сооружений, установки опорных свай при строительстве мостов, установке буровых платформ, увеличении или создания новых водоемов и так далее. Для выполнения работ по дноуглублению обычно применяются земснаряды. Существуют два вида дноуглубительных работ: капитальные и эксплуатационные. Для повышения безопасности условий судоходства и при строительстве гидротехнических сооружений используется капитальный вид работ. Для обслуживания акваторий (очистки дна водоемов) и обеспечения стабильной работы гидротехнических сооружений применяют эксплуатационный вид работ. Берегоукрепительные операции — это целый комплекс работ, направленных на сохранение прибрежных природных и искусственных зон от обвала, размывания и разрушительного воздействия волн и льда. Причины, по которым проводится укрепление берегов: 50

 На край склона оказывается чрезмерное давление;  Грунт слабый и имеет предрасположенность к смещениям и сползаниям;  Склон поблизости от участка разрушения слишком большой;  Сильное течение и волны;  Изменение уровня воды в водоеме  Возможность разрушительного воздействия льда. • знаки навигационной обстановки Для обозначения надводных или подводных опасностей, обеспечения плавания по фарватерам и определения места судна в прибрежных районах выставляют средства навигационного оборудования (СНО). СНО в море Лаптевых распределены неравномерно. Так светящие знаки имеются не на всех участках берега. На южном берегу моря установлено достаточное количество зрительных СНО, которые обеспечивают определение местоположение судна в прибрежной зоне моря. В открытой акватории из-за наличия постоянного дрейфующего льда плавучие СНО не выставляются. Отмелые берега и неблагоприятные метеорологические условия, которые могут возникнуть при плавании в акватории моря Лаптевых, нередко вынуждают суда отклоняться от маршрутов, на которых обеспечивается видимость не только СНО, но и самих берегов. В таких случаях основное значение при определении места судна приобретают радионавигационные способы. Для обеспечения обсервации служат установленные на побережье радиомаяки, объединенные в группы с дальностью действия 80-200 миль, и автоматические радиомаяки с дальностью действия 35-100 миль. Для обеспечения безопасности плавания в акватории порта Тикси в условиях повышения интенсивности судоходства необходимо произвести оптимизацию количества действующих СНО. Замена устаревших и установка новых СНО, где это удет необходимо, должна производиться в 51

местах, где будет обеспечиваться безопасность не только на момент установки, но и с расчетом на будущую перспективу. 52

Заключение 1. Акватория Северного морского пути имеет уникальные и сложные навигационно-гидрографические и гидрометеорологические условия. 2. Оценка безопасности маршрута следования в акватории СМП является многокритериальной задачей выбора оптимального решения. 3. Для решения задачи выбора наиболее безопасного маршрута следования был представлен метод комплексной оценки 4. Метод комплексной оценки позволяет производить общую количественную оценку сравнения участков акваторий СМП. 5. Детальная комплексная оценка альтернативных участков проливов акватории СМП, выполненная по этому методу, показала, что для траспортировки ПАТЭС «Академик Ломоносов» был выбран наиболее безопасный маршрут. 6. На основании данного метода, как рекомендованная, была составлена теоретическая модель транспортировки крупногабаритного плавучего объекта типа ПАТЭС «Академик Ломоносов» в акваторию порта Тикси. 7. Разработан проект установки крупногабаритного плавучего объекта в потенциальном месте базирования в акватории порта Тикси. 8. В дальнейшем приведенный метод комплексной оценки возможно использовать для сравнения других акваторий и построения маршрутов в другие порты восточного или западного секторов Арктики. 53

Список литературы 1. «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года» (с изменениями на 12 мая 2018 года, утверждена Постановлением правительства Российской Федерации № 1734-р от 22.11.2008 г.) [ТС]; 2. Федеральный закон от 28 июля 2012 г. № 132-ФЗ. О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части государственного регулирования торгового мореплавания в акватории Северного морского пути. 3. План развития инфраструктуры Северного морского пути до 2035 года. Распоряжение Правительства РФ от 21.12.2019 год №3120-р. 4. Деловой Журнал Neftegaz.Ru, №1-2, 2016 г., с. 12-15 5. Стратегия пространственного развития Российской Федерации на период до 2025 года (утверждена Постановлением правительства Российской Федерации № 207-р от 13.02.2019 г.) [СТРАТ]. 6. Указ Президента Российской Федерации от 7 мая 2018 года "О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года" [УКАЗ]; 7. Государственная программа Российской Федерации "Социально- экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации» (в ред. постановления Правительства РФ от 31.08.2017 № 1064) [ГОС Пр]; 8. Федеральный проект "Северный морской путь" в составе комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры на период до 2024 года (утвержден Распоряжением правительства Российской Федерации № 2101-р от 30.09.2018 г.) [ФЕД ПР]. 9. Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом». Официальный сайт: https://rosatom.ru 10. Министерство транспорта РФ. Федеральное агентство морского и речного флота. Официальный сайт: http://www.morflot.ru/ 54

11. Правила плавания в акватории СМП [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.nsra.ru/ru/ofitsialnaya_informatsiya/pravila_plavaniya.html 12. Афонин А. Б. Разработка методов оценки проходных глубин на трассах Северного морского пути в зависимости от подробности съёмки рельефа дна / А.Б. Афонин, Е.О. Ольховик, А.Л. Тезиков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. 2016. - №4(38). - C. 62-68. 13. Афонин А.Б. Концепция развития судоходных трасс акватории Северного морского пути/ А.Б. Афонин, А.Л. Тезиков// Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. – 2017. – Т.9. – №1. – С.81-87. 14. Афонин А. Б. Влияние поднятий дна на посадки судна на грунт на мелководье / А.Б. Афонин, И. Ю. Королев, А.Л. Тезиков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2017. – Т. 9. - №4.- С.735-743. 15. Андреева Е.В. Учет влияния гидрографической изученности на безопасность плавания крупнотоннажны х судов в акватории Северного морского пути / Е.В. Андреева, К.Я. Исаулова, А.Л. Тезиков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2019. — Т. 11. — № 5. — С. 856-866 16. Клюев В. В. Формализация оценки безопасности акватории Северного морского пути / В.В. Клюев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - №4(38). C. 69-74. 17. Клюев В. В. Количественная оценка показателя стесненности акватории Северного морского пути / В.В. Клюев // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - №5(39). - C. 109-117. 55

18. Королев И.Ю. Оценка допустимого отклонения пути судна от обследованной полосы /И.Ю. Королев// Вестник ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова.- 2016.- №6(40).- С. 105-112. 19. Королев И.Ю. Проверка методики оценки допустимого отклонения пути судна от высокоширотной трассы Северного морского пути /И.Ю. Королев// Вестник ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова.- 2017.- №1(41).С. 88-94. 20. Ольховик Е. О. Информационная модель морских транспортных потоков Северного морского пути / Е. О. Ольховик, А. Б. Афонин, А. Л. Тезиков // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2018. — Т. 10. — № 1. — С. 97105. 21. Техноблог [Электронный ресурс]. - Режим доступа: спасательная служба. https://teknoblog.ru/2019/12/19/103140 22. Министерство транспорта РФ. Морская Официальный сайт: http://morspas.com 23. Администрация Северного морского пути [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.nsra.ru 24. Институт Арктики и Антарктики [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.aari.ru/ 25. Администрация морских портов Приморского края и восточной Арктики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. pma.ru 26. [Электронный ресурс]. - https://www.google.ru/maps?hl=ru&tab=wl 27. Постановление Правительства РФ от 20 декабря 2017 года №1596 Об утверждении государственной программы РФ «Развитие транспортной системы» (с изменениями на 31 марта 2020 года). 56

Приложение 1 . Карта ледовой обстановки на . Карта ледовой обстановки на 20.08.2019 27.08.2019 Карта ледовой обстановки на Карта ледовой обстановки на 03.09.2019 10.09.2019 Карта ледовой обстановки на 17.09.2019 57

Приложение 2 Сведения о подходах к морскому порту 1. Подходы к морскому порту ограничены границей акватории морского порта, береговой чертой и прямыми линиями, последовательно соединяющими точки с координатами: 71°42´28´´северной широты и 129°35´00´´ восточной долготы (на мысе Муостах); 71°32´00´´северной широты и 129°35´00´´ восточной долготы; 71°32´00´´северной широты и 129°18´80´´ восточной долготы. 2. Координаты начальной точки подходного фарватера в акваторию морского порта Тикси (створ «Тиксинский» с направлением 81,5° – 261,5°) 71°38´85´´северной широты и 129°18´80´´ восточной долготы. 58

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв