Драчев В.Н. Планирование перехода

Подождите немного. Документ загружается.

- Албании, Бельгии, Великобритании, Венесуэлы, Германии, Гре-

ции, Дании, Ирландии, Исландии, Италии, Колумбии, Перу, Эквадора,

Югославии за НГ принят средний уровень сизигийной малой воды,

т.е. около 50% сизигийных малых вод и приблизительно 12% всех ма-

лых вод ниже НГ.

- Нидерландов за НГ принят средний уровень сизигийных НМВ,

т.е. при полусуточных приливах 25% сизигийных МВ ниже НГ.

- Канады за НГ принят средний уровень из наинизших в каждом

месяце МВ.

- Индии и других стран, омываемых Индийским океаном, Японии,

Кореи, Китая за НГ принят индийский уровень сизигийных низких

малых вод в солнцестояние.

- Аргентины, Бразилии, Испании, Китая, Португалии, Уругвая, Чи-

ли за НГ принят наинизший возможный уровень малой воды.

Все НГ практически всегда лежат ниже самых низких вод. Что ка-

сается ряда стран, указанных выше, то в 25 – 50% случаев глубина,

указанная на карте, может быть больше фактической глубины. Иначе

говоря, поправка к глубине места, указанной на карте одной из этих

стран может быть и с минусом. Тогда глубина (Гл) равна:

Гл = Z

± h

МУМ

где Z

– глубина, указанная на карте;

МУМ

–мгновенный уровень моря в некоторый заданный момент.

Следовательно, при прохождении мелководья по картам с «низким»

НГ можно идти при любых водах, если глубина, указанная на карте,

позволяет это. По картам же с «высоким» НГ следует знать высоту

воды в момент прохождения мелководья.

Современные таблицы приливов дают время полной и малой вод с

точностью – 10 мин или 2% времени роста или падения Тп (Тр), а вы-

соты – с точностью – 0,5 м или 4% величины прилива B = hпв – hмв.

Указанные величины погрешностей даны для вероятности Р = 0,95,

причем из двух указанных для оценки погрешностей берется большее

значение.

В мае 1995 г. в рамках Международной гидрографической органи-

зации (МГО) была создана Рабочая группа по приливам.

В результате работы члены группы пришли к заключению, что в

качестве единого международного НГ необходимо использовать наи-

низший теоретический уровень, рассчитанный за период не менее 19

лет, используя гармонические постоянные, полученные по фактиче-

ским наблюдениям продолжительностью не менее одного года. При

этом каждому государству необходимо опубликовывать разности ме-

жду международным НГ и нулем карты данного государства.

Для увязки нулей глубин на картах различных государств предла-

гается использовать Единую международную систему (на первом эта-

пе целесообразно использовать эллипсоид Всемирной геодезической

системы WGS-84).

3.5 Навигационный запас глубины на мелководье

Всем судам разрешается проходить по мелководью, которое соот-

ветствует безопасной глубине под килем. Суда, осадка которых дос-

тигает 30 метров, должны проходить значительные расстояния в при-

брежных водах с минимальным запасом под килем.

Во время следования по мелководью судно испытывает взаимодей-

ствие с грунтом известное как эффект мелководья и определяется

термином «проседание». При движении по мелководью, в зависимо-

сти от скорости, происходит снижение уровня воды вокруг судна, в

результате чего изменяется дифферент. В конечном итоге это приво-

дит к уменьшению запаса под килем.

Для обеспечения безопасного плавания судна на мелководье, ми-

нимальный навигационный запас глубины под килем судна должен

быть не менее чем указано в таблице 3.3.

Сущность влияния мелководья на условия движения судна заклю-

чается в изменении системы волн, образующихся вокруг его корпуса,

что влечет за собой рост сопротивления воды, проседание корпуса,

увеличения дифферента на корму и ухудшение управляемости.

Это влияние начинает сказываться при уменьшении глубин в рай-

оне плавания до значения:

где Н – глубина, м;

Тср – средняя осадка судна в состоянии покоя, м;

V – скорость судна, м/с.

Таблица 3.3

ТН

ср

Минимальный навигационный запас глубины под корпусом судна при

плавании в каналах и на мелководье

Вид грунта в слое 0,5 м

На входе в пор-

ты, на входном

и внешнем рей-

дах

На всех прочих

участках, внут-

ренней аквато-

рии

Ил

Наносной плотный (заиленный,

ракушка, гравий)

Слежавшийся плотный (песок,

глина, супесь, суглинки, галька)

Скальный (валуны, сцементиро-

ванные породы – песчаники, из-

вестняки и др.)

0,04Т

0,05Т

0,06Т

0,07Т

0,03Т

0,04Т

0,05Т

0,07Т

где Т – осадка судна

Влияние глубины удобнее рассматривать в зависимости от числа

Фруда по глубине:

При числах Фруда, меньших 0,3 – 0,4, картина волнообразования

мало, чем отличается от таковой на глубокой воде.

По мере уменьшения глубины при постоянной скорости судна, или,

что-то же, с увеличением скорости судна при той же глубине, число

Фруда начинает расти. По мере его приближения к значению 0,7 - 0,8

угол раствора расходящихся волн увеличивается и происходит фор-

мирование поперечной волны в одну общую, достигающую наиболь-

ших размеров и имеющую вид поперечного вала, движущегося вместе

с судном несколько впереди форштевня. В кормовой части судна не-

сколько впереди ахтерштевня также создаются поперечные волны, ко-

торые распространяются далеко по обе стороны от судна. Вместе с

ростом волнообразования растет и сопротивление воды движению

судна. Корпус судна, располагаясь между двумя этими волнами, до-

полнительно проседает. Запас воды под килем уменьшается. Эти из-

менения сопровождаются увеличением волнового сопротивления и

сопротивления трения (вследствие уменьшения расстояния между

днищем судна и грунтом).

При дальнейшем увеличении числа Фруда и приближении его к

единице начинается формирование мощной носовой волны, которую

судно как бы толкает перед собой, располагаясь на заднем ее склоне.

Кормовая волна значительно меньшей высоты отодвигается за корму.

Этому моменту соответствует наибольшее сопротивление воды дви-

жению судна и резкое увеличение дифферента на корму. Скорость

gHV

называется критической.

Изменение волнообразования вызывает общее увеличения углуб-

ления судна. Уменьшение слоя воды под днищем судна вследствие

проседания еще больше увеличивает скорость потока воды. Величина

проседания средней части судна на мелководье может быть подсчита-

на по формулам:

Где ∆ Т

ср

– проседание средней части корпуса судна, м;

k – коэффициент, зависящий от отношения длины судна к его

ширине.

Таблица 3.4

Коэффициент, зависящий от отношения длины судна к его ширине

L / B

1,32

1,27

1,23

1,19

1,17

1,15

1,1

При слишком малом запасе воды под днищем проседание вызывает

аварии судов вследствие значительного дифферента на корму, поэто-

му с точки зрения безопасности плавания на мелководных участках

необходимо знать проседание кормы, которое может быть примерно

рассчитано по формуле:

срк

где α – коэффициент, зависящий от отношения длины судна к его ши

рине.

4,1

ср

при

45,1

при

ср

Так при:

L / B = 3,5 ÷ 5,0, коэффициент α будет 1,5 ÷ 1,25

Допустимая в узкости скорость судна, при которой не образуется

«спутная» волна (при Н/Т ≤ 1,4; 6 ≤ L/B ≤ 9), зависит от глубины

участка.

Увеличение осадки судна ∆Т (в м) при крене можно также вычис-

лить по приближенной формуле:

008,0

где В – ширина судна, м;

Θ – крен судна, град.

Таблица 3.5

Поправка осадки судна на соленость воды

Плотность

воды, кг/м

Соленость

‰

∆Т, м

Плотность

воды,

кг/м

Соленость

‰

∆Т, м

1025

1020

1015

0,0000Т

0,004Т

0,008Т

1010

1005

1000

0,012Т

0,016Т

0,020Т

Таблица 3.6

Поправка осадки судна на волнение

Длина судна, м

Высота ветровой волны, м

0,2

0,6

1,1

2,0

100

0,2

0,6

1,1

1,7

150

0,1

0,4

0,8

1,3

200

0,1

0,3

0,7

1,1

250

0,3

0,6

1,0

300

0,2

0,5

0,8

Во время перехода в стесненных водах и при соотношении осадки

к глубине 1:1,5 и менее величину проседания можно быстро подсчи-

тать, используя следующие расчеты и принимая наибольшую величи-

ну:

Проседание = 10% от осадки или

= 0,3 м от каждых 5 узлов скорости или

= V

(узлы) : 100 = метры [11]

Дополнительный запас глубины под килем должен быть рассчитан

с учетом следующего:

1. Уменьшение глубины над трубопроводами, которые могут воз-

вышаться на грунте до 2 метров.

2. Уменьшение глубин из-за зыби, которая может быть 1 – 2 метра.

3. Увеличение осадки из-за бортовой или килевой качки. Напри-

мер, у больших судов, ширина которых 50 метров, увеличение

осадки около 1 метра на каждый градус крена. На дифферент

судна будет действовать эффект мелководья и увеличение осад-

ки, которое должно быть принято во внимание.

4. Неточности в нанесении глубин на картах дальше от берега и в

предсказаниях высоты прилива.

5. Неточности в подсчете осадки после длительного перехода.

6. Изменения глубин нанесенных на карту с момента последнего

обследования. Это касается районов, где грунт известный как

неустойчивый и частично эти места имеются во всем мире, где

наблюдается песчаная волна, в таких местах как юг Северного

моря , включая пролив Дувр, частично в реке Темзе, Персид-

ском заливе в Малаккском и Сингапурском проливах, в водах

Японии и в Торресовом проливе.

Песчаные волны в воде подобны песчаным дюнам на земле. Мор-

ские формы дна нанесены различными гребнями и впадинами, кото-

рые считаются более или менее постоянными. Размер их может изме-

няться неузнаваемо от видимой ряби на песчаной кромке в воде до

песчаных волн, которые достигают до 20 метров высотой и несколько

сотен метров между пиками. В южной части Северного моря песча-

ные волны поднимаются на 5 метров над основным уровнем дна, что

считается обычным явлением.

Подобные районы с песчаными волнами можно найти в лоциях,

также они отмечены на картах. Песчаные волны могут встретиться в

мелких морях, в районах морей, где сравнительно быстрое движение

воды и где морское дно состоит из осадочных пород, обычно из песка.

Суда, плавающие в районах песчаных волн с небольшим запасом под

килем, должны следовать с очень большой осторожностью.

Время от времени возникает необходимость расчета допустимого

запаса глубины под килем. При планировании перехода через песча-

ные районы должно приниматься во внимание приливо-отливные яв-

ления и протяженность доступных районов. Однако информация с та-

ких карт должна использоваться с осторожностью, т.к. мористее дан-

ные чаще зависят от интерполяции с прибрежными данными, а не

прямое измерение.

В разных районах власти могут устанавливать допустимый запас

под килем. В прибрежных водах это касается судов с большой осад-

кой. Поправка обычно рассчитывается принятыми методами от прак-

тической скорости. К примеру, в проливе Дувр постоянный запас под

килем должен достигать 6,5 метров, включая допустимое проседание

для скорости до 12 узлов.

Разница между рассчитанной глубиной и осадкой судна, когда оно

остановлено, должно быть равным или более, чем наименьший запас

под килем. Поэтому наименьшая глубина, нанесенная на карту, долж-

на позволять безопасно пересекать район и может быть найдена как:

Допустимая

глубина

под килем

Осадка не-

подвижного

судна

Наименьшая

нанесенная на

карту глубина

Предсказанная

высота

прилива

Портовые власти также выпускают извещения о минимальном за-

пасе под килем, которое должно соблюдаться всеми судами на ходу,

несмотря на проседание или высоту прилива. Например, в Портсмуте,

когда судно на ходу в гавани или на подходе, оно должно иметь, по

меньшей мере, 2 метра под килем в течение всего времени.

3.6 Точка возврата

При вхождении в стесненные воды, судно может пройти точку, по-

сле которой оно ничего не может сделать, как только идти вперед. Это

– точка возврата.

В плане перехода, при каждом вхождении в стесненные воды,

должна быть нанесена точка возврата. Позиция этой точки будет пе-

ременной, связанной с преобладающими обстоятельствами, - наличие

воды, скорости течения, диаметра циркуляции и т.д.,- но она должна

быть четко нанесена, также как последующий планируемый путь.

Причины, чтобы решить вопрос о возврате различные и включают:

- отклонение от линии пути при приближении к стесненным во-

дам;

- аварию машины или неисправная работа;

- аварию или неисправности в работе оборудования.

- отсутствие буксиров или занятость причалов;

- опасные ситуации на берегу или в гавани;

- любую ситуацию, способную вызвать сомнение в безопасном

проходе.

Независимо от причины, на карту должна быть нанесена точка воз-

врата, у которой переход может быть прерван.

3.7 Переход на другую карту

Переход на другую карту не должен производиться в критических

точках перехода. На карте, с которой переносится место судна, долж-

на быть четко нанесена позиция с указанием номера следующей кар-

ты. Из точки переноса на другую карту должен быть нанесен отрезок

пути с надписанным ГКК, которым судно будет следовать по сле-

дующей карте.

На карте, на которую переносится место судна, наносится точка

переноса, от которой продолжится счисление движения судна. А в

точку переноса наносится отрезок линии пути с надписью ГКК, кото-

рым судно следовало до этой точки, а также наносится номер карты,

с которой произведен переход.

Чтобы избежать ошибки при переходе на другую карту необходи-

мо обеспечить двойную проверку с использованием пеленга и рас-

стояния от легко опознаваемого объекта – общий маяк для обеих карт

– и подтвердить эту позицию нанесением координат на обеих картах.

3.8 Определение места судна

Во время перехода необходимо использовать различные методы

определения места судна, но всегда преобладающим остается один,

который рассматривается на стадии планирования как основной, дру-

гой – избирается вторичным. Например, если судно следует в откры-

том море, GPS будет основной системой для определения места суд-

на, а Loran C, как вторичная или дублирующая система. Но по мере

приближения к берегу определения по РЛС становятся первичными

методами, а GPS будет лишь подтверждать место судна. В стесненных

водах определения по РЛС и визуальные методы будут преобладаю-

щими, а определения по GPS могут не соответствовать действитель-

ному месту судна за исключением мест, где установлены DGPS.

Независимо от методов, используемых для контроля движения

судна, необходимо устанавливать требуемую частоту определения ме-

стоположения как при плавании вдоль берегов, так и в открытом мо-

ре. Если судно находится близко к опасности, частота определений

должна быть много выше, чем для судна в открытом море.

Промежуток времени между определениями должен быть таким,

чтобы судно не могло оказаться в опасной ситуации. При плавании

вдоль берегов определения должны делаться через промежуток, за ко-

торый судно пройдет половину расстояния до берега. Однако невоз-

можно делать определения через промежутки менее 3-х минут. В этом

случае следует иметь альтернативные методы, обеспечивающие безо-

пасное плавание, например, использование параллельных индексов.

Дискретность обсервации устанавливается капитаном. Сокращать

время между обсервациями до менее 5 минут нецелесообразно. Расче-

ты показывают, что при плавании вблизи берегов, точность счислимо-

го места судна через 10 минут после обсервации в 1,5 раза, а через 15

минут в 2 раза ниже точности обсервации.

Качество обсервации обеспечивается правильным опознанием и

выбором ориентиров, точным измерением навигационных парамет-

ров, учетом поправок. Каждый перенос счисления в обсервованную

точку должен быть обоснован анализом невязки.

3.9 Параллельные индексы

Современные радиолокационные станции (РЛС) предназначены

для обнаружения надводных объектов и берегов в условиях ограни-

ченной видимости, определения места судна, обеспечения плавания в

узкостях, расхождения со встречными судами.

При плавании вдоль побережья или в стесненных водах необходи-

мо особо тщательно контролировать движение судна по линии пути.

Этот контроль должен включать периодические определения места

судна, которые сочетались бы с непрерывным контролем местополо-

жения судна относительно заданной линии пути, т.е. контроль смеще-

ния судна под воздействием внешних факторов. Метод параллельных

индексов дает возможность непрерывного контроля судна относи-

тельно линии пути.

При изображении обстановки в относительном движении место

судна на экране РЛС неподвижное в центре развертки, а эхо сигналы

Рис.1. Параллельные индексы на экране РЛС

неподвижных объектов (островов, берегов, буев и т.д.) перемещаются

на экране в сторону обратную движению судна, параллельно линии

пути и со скоростью равной скорости судна в масштабе экрана.

В режиме относительного движения и ориентации относительно

севера используется метод параллельных индексов для непрерывного

контроля движения судна. Параллельные индексы – это линии, кото-

рые выставляются на экране РЛС параллельно линии пути и на рас-

стоянии от центра развертки (судна), равном заданному расстоянию,

которое планируется при прохождении ориентира.

Линия, выставленная на экране РЛС, не меняет своего направления

и расстояния относительно центра развертки при смене курса. При

движении судна на экране РЛС перемещается ориентир, к которому

выставлена линия параллельно курсу и на расстоянии, на котором

планируется его пройти. Если наблюдатель обнаружит на экране РЛС

отклонение ориентира от выставленной линии, это означает, что суд-

но начинает отклоняться от линии пути под воздействием внешних