13.Понятие узкости и мелководья с точки зрения управления судном.

С точки зрения управления судном понятие узкости определяется соотношением между маневренными характеристиками судна (с учетом его линейных размеров) и шириной водного пространства, в пределах которого судно может безопасно следовать при существующих средствах навигационного обеспечения.

С точки зрения ширины акватории делят на открытые и каналы. Открытые акватории делят на глубокие, мелкие и углубленные морские пути. Открытой и глубокой акваторией называется такая, на которой дно и берега не оказывают влияния на маневренные качества судна.

Определение понятия мелководье можно представить следующим образом. Движущееся судно вызывает образование различных волн. Частицы воды в волновом движении на глубокой воде движется по круговой орбите.

Скорость судна, равная максимальной скорости распространения волн, называется критической скоростью судна, а величина этой скорости может быть определена приближенно для практических целей с помощью выражения Vкр=/gH.

Судоходный канал — искусственно проложенный водный путь, оснащенный современными средствами навигационного оборудования, обеспечивающими безопасность плавания судов.

Судоходные каналы классифицируются по: назначению; способу устройства; наличию оградительных сооружений; пропускной способности; размерам поперечного сечения и высот надводных переходов; длительности навигационного периода и характеру материковых грунтов, составляющих ложе канала.

По назначению каналы подразделяют на соединительные и подходные; по способу устройства — на закрытые (шлюзованные) и открытые; по наличию искусственных оградительных сооружений- на огражденные и неогражденные.

По пропускной способности каналы классифицируются показателями проектного и фактического судооборота в обоих направлениях, выраженными количеством пропускаемых судов и их регистровым тоннажем.

максимально допустимой осадке пропускаемых судов; максимально допустимой высоте надводного габарита судов; режиму пропуска судов (каналы одностороннего или двустороннего движения). Каналы двустороннего движения могут иметь достаточную ширину либо по всей длине для расхождения встречных судов в любом пункте, либо уширение в нескольких пунктах для ожидания пропуска встречных судов. В принципе движение в каналах в зависимости от размерений судов может быть в каждом конкретном случае и односторонним, и двусторонним.

По длительности навигационного периода каналы подразделяются на незамерзаемые с круглогодичным навигационным периодом и замерзаемые с ограниченным навигационным периодом по ледовым условиям.

По характеру грунтов, составляющих ложе.

14.Просадка судов при плавании на мелководье, в каналах и реках.

При движении судов происходит изменение их положения на плаву по отношению к свободной поверхности и дну водоема. Существенное изменение посадки {просадки судна) наблюдается в условиях мелководья, в каналах, реках и других стесненных условиях.

Аналитический метод расчета посадки судна на ходу в условиях глубокой воды был разработан Ю. Н. Поповым. Удовлетворительное соответствие результатов теоретического расчета, основанного на использовании линейной теории волн, с экспериментом получается в том случае, если изменение средней осадки и угла дифферента рассматривается как сумма двух составляющих, одна из которых вызывается действием гидродинамической вертикальной силы или соответственно дифферентующего момента, а другая – перераспределением погруженного обьема из-за волнообразования: ∆d= ∆dд + ∆dв; Ψ=∆Ψд+∆Ψв; где∆d-изменение средней осадки судна на ходу, м; Ψ-угол дифферента судна на ходу, Град; ∆dд- изменение средней осадки судна от действия гидродинамической вертикальной силы,м; ∆Ψд- изменение угла дифферента под действием гидродинамического дифферентующего момента, град; ∆dв,∆Ψв- соответственно изменение средней осадки и угла дифферента из-за волнообразования.

Перераспределение погруженного объема судна па ходу может быть приближенно объяснено изменением уровня свободной поверхности воды из-за наличия стесненности фарватера.

Приращение осадки судна при движении по мелководью в общем случае объясняется уменьшением гидростатического давления воды под днищем корпуса судна. Это уменьшение является следствием увеличения скорости обтекания днища водой из-за стесненности потока, понижения уровня воды у бортов, а также условий волнообразования у движущегося судна. Работающие гребные винты также влияют на просадку судна. Модифицируя уравнение Бернулли и принимая что величину р можно выразить высотой водяного столба над условным уровнем Н, уравнение примет вид: H+U²/2g=const,где Н-глубина,м;U- скорость потока воды, омывающего судно, называемая скорость встречного потока,м/с; g-ускорение свободного падения.

При сравнительно малых докритических скоростях движения снижается роль собственного волнообразования судна.

Рассмотрим случай движения судна в канале. Движение его в соответствии с уравнением Бернулли приводит к увеличению скорости движения воды вдоль корпуса судна, а это приводит к понижению зеркальной поверхности поды (глубины Н).

Hо+V²/2g = Hx+(V+U)²/2g, Hо- глубина в канале, невозмущенном проходом судна,м; Hx- глубина в канале в момент прохода судна, измеренная посредине длины судна,м. V-скорость судна,м/с.

После преобразования, обозначив Но-Нх=∆Н, получаем величину понижения зеркальной поверхности воды(просадку судна): ∆Н=U(2V+U)/2g;

Определение запаса воды под корпусом судна при плавании в каналах и мелководье. Величина клиренса К(глубина под килем) должна быть не менее суммы навигационных запасов: К ≥∑zi или К= (Нн ± ∆Нн)- (d+∆d+a)≥ z0+z1+z2+z3, Нн-навигационная глубина,м; ∆Нн- поправка глубины на отклонение уровня воды(положительна когда уровень выше ординара),м; d- осадка(наибольшая) судна вводе стандартной плотности (р=1025 кг/м³);∆d- поправка осадки судна на соленость воды,м; а –поправка на обледенение судна,м; z0- запас на крен судна,м; z1- минимальный навигационный запас,м; z2- волновой запас,м; z3- скоростной запас,м. z0=В/2 * sin(Ө+Өд), В- ширина судна,м; Ө-угол крена от ветра,град; Өд- динамический угол крена,град. При движении на прямом курсе Өд=0.