Расчёт характерных маневров, которые позволяют судоводителям безопасно провести судно по Волго-Балтийскому и Беломорско-Балтийскому каналам
Гидрометеорологические и путевые условия плавания по Волго-Балтийскому и Беломорско-Балтийскому каналам. Определение параметров движения судна при действии ветра. Расчет скорости захода в шлюз. Определение безопасной скорости движения судна на мелководье.
Рубрика | Транспорт |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.11.2014 |
Размер файла | 2,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВВЕДЕНИЕ
Транспорт, как отрасль материального производства играет исключительно важную роль в экономической жизни страны. Водные сухопутные пути сообщения представляют собой своеобразную «кровеносную» систему её хозяйственного организма.
Важную роль в единой транспортной системе страны занимает внутренний водный транспорт, который в некоторых районах является единственным средством для перевозки массовых грузов. Основное преимущество внутреннего водного транспорта - более низкая себестоимость перевозок по сравнению с железнодорожным, автомобильным или воздушным. Дополнительные его преимущества - меньшие удельные расходы на сопоставимый объем перевозок. Последнему в значительной мере способствует то, что внутренний водный транспорт использует естественные водные пути - реки и озёра, затраты на формирование и обустройство которых значительно меньше, чем для автомобильных и железнодорожных магистралей.
В осуществлении транспортного процесса важная роль отводится судоводителю, как непосредственному исполнителю. Интенсивное развитие речного требует от судоводителя высокой квалификации в управлении судном. Безопасную работу судна судоводителю позволяет обеспечить сочетание передового практического опыта и глубоких теоретических знаний. Судоводитель должен постоянно изучать условия плавания, маневренные качества судна, уметь правильно оценить возможности своего судна при выполнении маневра в различных неблагоприятных условиях и возникающих ситуациях. Многолетние исследования по анализу аварийности судов показывают, что большое количество аварий произошло из-за недостаточно обоснованного выбора судоводителем маневра в сложившейся ситуации. Это часто происходит не по причине нехватки опыта, а из-за определенных теоретических ошибок в выборе маневра и его производстве.
Важным показателем в работе современного транспорта, особенно это важно в современных условиях, являются экономические показатели. Именно они показывают компетентность, как управленцев, так и судоводителей. Сокращение эксплуатационных расходов, сокращение времени обработки, повышение производительности труда - вот успех водного транспорта в современных условиях работы.
В данной дипломной работе, на примере маневрирования теплохода проекта 1553, поставлена задача выполнить расчёт характерных маневров, которые позволяют судоводителям безопасно провести судно по Волго-Балтийскому и Беломорско-Балтийскому каналам.
1. АНАЛИЗ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ И ПУТЕВЫХ УСЛОВИЙ ПЛАВАНИЯ
1.1 Общие сведения о Волго-Балтийском канале
Волго-Балтийский (длина 371км) сооружен в 1959-1964гг.на месте бывшей Мариинской системы и предназначен для глубоководного соединения бассейнов Балтийского моря и Волги. Трасса его начинается от Онежского озера в устье р.Вытегра и идет по бывшему руслу реки до г.Вытегра, где имеется гидроузел со шлюзом. Миновав еще пять шлюзов, которые поднимают суда на 80,2м (с учетом Вытегорского), канал выходит на водораздельный участок, расположенный между Пахомовским и Шекснинским гидроузлами. На этом участке (262 км) расположены русла р. Ковжи, оз.Белое (площадь 1290км?) и Шекснинское водохранилище (площадью 1670км?). Ниже Шекснинского гидроузла (напор воды 15м) канал через подтопленную Рыбинским водохранилищем р.Шексну выходит в Рыбинское водохранилище.
Большая часть трассы канала проходит по водохранилищам (Вытегорскому, Белоусовскому, Новинковскому, Шекснинскому), оз.Белому, зашлюзованным участкам рек Вытегра ,Ковжа, Шексна и только 67км-искусственным руслом. Всего на трассе семь шлюзов (вместо 39 старой Мариинской системы) с камерами 275х17,8м, гидроэлектростанции, плотины, дамбы и другие сооружения. Гарантированная глубина на трассе 4метра.
По Волго-Балтийскому каналу каждую навигацию перевозятся десятки миллионов тонн разнообразных грузов как в транзитном, так и в местном сообщениях. Непосредственно из пунктов, расположенных на канале, вывозится много минеральных строительных материалов, леса, каменного угля, минеральных удобрений и других грузов, завозятся железная руда, нефтяные и хлебные грузы, соль. Крупнейшие грузоформирующие центры канала: Череповец, Топорня, Белозерск, Вытегра.
Рис.1. План-схема Волго-Балтийского водного пути
Физическая навигация на ВБВП в среднем длится 188 суток. Её продолжительность лимитируется сроками замерзания водораздельного канала и вскрытия ото льда Белого озера: канал замерзает раньше, чем все другие участки ВБВП, а Белое озеро очищается ото льда позже.
Фактическая навигация в связи с продлением работы транспортного флота начинается и заканчивается в ледовых условиях. Её сроки зависят от ледовой обстановки на ВБВП и от конкретных задач, стоящих перед транспортным флотом.
В физико-географическом отношении местность, по которой пролегает Волго-Балтийский канал, однообразна: небольшие всхолмленные участки чередуются здесь с обширными болотистыми низинами. К берегам канала примыкают заливные луга, торфяные болота и мелколесья.
В пределах участка 854,0 - 774,0 км Волго-Балтийского канала берега местами оползают, что создает определенные трудности в поддержании гарантированных габаритов судового хода.
шлюз мелководье канал скорость
1.2 Общие сведения о Беломорско-Балтийском канале
Беломорско-Балтийский канал (длина 222км) на которых расположено 19шлюзов, из них 13-двухкамерные, 6-однокамерные,13плотин, 41дамба, 13водоспусков, 34канала, 1мол. Введен в эксплуатацию в июне 1933г. Трасса начинается у п.Повенец на Онежском озере и завершается у г.Беломорск на Белом море. Большая часть пути идет по зарегулированным рекам и Выгозеру, искусственные участки составляют лишь 40км. Южный (Онежский) склон длиной 10км имеет семь шлюзов, поднимающих суда на 40м до водоразделительного участка (22км), за которым следует северный (Беломорский) склон длиной 190км, где, опустившись на 70м при помощи 12 шлюзов, суда выходят в Белое море. Крупное Выгозеро (площадь 1140 км?), входящее в трассу канала , имеет много притоков, однако из-за каменистости русла и малой длины они непригодны для судоходства.
Рис.2. План-схема Беломорско-Балтийского канал
По каналу перевозится большое количество транзитных грузов. Но наряду с этим район тяготения канала является местом формирования крупных грузопотоков леса и минеральных строительных материалов. Порты на трассе канала-Надвоицы и морской порт Беломорск. Для крупного Сегежского целлюлозно-бумажного комбината завозится около 1млн. т древесины, много топлива и минеральных строительных материалов.
Перевозки пассажиров ведутся в местном сообщении в районах Валдая, Сегежи, Сенной Губы.
Шлюзы канала реконструируются с целью улучшения их технического состояния.
1.3 Гидрометеорологические условия плавания
По ветро - волновым условиям наиболее затруднительным участком Волго-Балтийского канала является Белое озеро, где число дней с ветрами , скорость которых от 5 до 15 м/с, составляет около 30 % навигационного времени, а число дней с ветрами, скорость которых 15 м/с и более, составляет около 2 % навигационного времени.
Высота ветровой волны на всем протяжении Волго-Балтийского канала не превышает 1,5 м.
Туманы и осадки на ВБВП и ББК канале чаще всего бывают осенью. На участке от города Вытегра до селения Анненский мост в июле - августе они составляют 5-7 дней в месяц, а в сентябре - октябре 10-15 дней. Летом туманы появляются обычно около полуночи или ранним утром и держатся до 7-8 ч утра. Наиболее часты и продолжительны туманы на Белом озере и Сизьминском разливе.
Для климата в районе ВБВП и ББК характерна холодная зима и умеренно теплое со значительными осадками лето.
Годовой баланс влаги положителен: количество выпадающих осадков превышает годовое испарение примерно на 250 мм. В связи с этим наблюдается значительная переувлажненность почвы. Годовое количество осадков в среднем 500-550 мм.
Под воздействием ветра на Волго-Балтийском канале наблюдаются сгонно-нагонные колебания уровня. При сгоне и нагоне колебания уровня в Белом озере достигают 0,5 м, а в Шекснинском водохранилище - 0,4 м.
Течение на ВБВП и ББК при обычных условиях слабое и практического значения для судовождения не имеет. Однако в период половодья при плавании по каналу следует учитывать действие свальных течений, возникающих на Верхней Шексне и Нижней Шексне в устьях притоков, у староречий и в районе гидросооружений. В нижних и верхних подходных каналах шлюзов при опорожнении камер шлюза возникает течение, скорость которого иногда достигает 7,2 км/ч.
Ледяной покров на Волго-Балтийском канале устанавливается в середине ноября, а вскрытие ото льда происходит во второй половине апреля с низовьев Шексны.
В навигацию (май-октябрь) в северной части Онежского озера преобладают северные и южные ветры. Средняя скорость ветра за навигацию здесь колеблется от 2,5 до 3,5м/с. В центральной части озера у восточного побережья в первую половину навигацию господствуют северные, северо-восточные и восточные ветры, а с августа до конца навигации южные. У западного побережья в первую половину навигации преобладают восточные и юго-западные ветры, а во вторую половину юго-западные и западные. Средняя скорость ветра в центральной части 6м/с. В южной части озера преобладают южные и юго-восточные ветры, средняя скорость которых равна 4,5м/с.
Штормовые ветры на Онежском озере могут возникать во все месяцы навигации, но преобладают они в сентябре-октябре. Сила штормового ветра может достигать 9-11 баллов.
Между высотой волн и скоростью ветра, обуславливающей определенную высоту волн на Онежском озере, существует следующая зависимость табл. 1
Таблица 1
Скорость ветра, м/с |
9,9-12,4 |
12,5-15,2 |
15,3-18,2 |
18,3-21,5 |
|
Высота волн, м |
1,3-1,8 |
1,8-2,4 |
2,4-3,2 |
3,2-4,2 |
1.4 Путевые условия плавания
Габариты судового хода на участке от Онежского озера до Рыбинского водохранилища приведены в табл. 2
Таблица 2. Гарантированные габариты пути
Участок водного пути |
Протяженность участка, км |
Гарантированные габариты судового хода, м |
|||
глубина |
ширина |
Радиус закругления |
|||
Устье р. Вытегра - шлюз №6 Шлюз № 6 - Анненский мост |
44 30 |
4,0 4,0 |
80 40 |
600 600 |
|
Участок водного пути |
Протяженность участка, км |
Гарантированные габариты судовогохода, м |
|||
глубина |
ширина |
Радиус закругления |
|||
Анненский мост - Курдюг Курдюг - 774 км 774 км - шлюз № 7 Шлюз № 7 - Торово |
33 16 179 68 |
4,0 4,0 4,0 4,0 |
60 70 80 80 |
600 600 600 600 |
Габаритные размеры шлюзов на Волго-Балтийском канале приведены в табл. 3
Таблица 3. Габаритные размеры шлюзов
Длина шлюза, м. |
Ширина шлюза, м. |
Глубина на пороге шлюза, м |
|||
верхний |
нижний |
||||
Шлюз №1 Шлюз №2 Шлюз №3 Шлюз №4 Шлюз №5 Шлюз №6 Шлюз №7 Шлюз №8 |
269,24 268,33 268,42 267,56 267,54 263,58 265,6 310,0 |
17,8 17,75 17,8 17,8 17,8 17,7 17,83 21,5 |
4,45 4,4 4,23 4,41 4,4 4,7 4,7 5,7 |
4,1 4,4 4,03 4,02 4,00 5,35 3,75 5,0 |
Габаритные размеры шлюзов на Беломорско-Балтийском канале - длина 135 метров, ширина 14,3 метра, глубина на пороге 4 метра.
Высоту судов при сквозном плавании по ВВБВП лимитируют неразводные мосты, расположенные у шлюза 6 и на Нижней Шексне на 592,8 км. Высоты этих мостов составляют соответственно 16,17 и 20,0 м от проектного уровня и 15,92 и 16,5 от расчетного.
Плавание по Волго-Балтийскому водному пути имеет свои особенности. Главная из них - это сочетание озерных и речных условий плавания, которые связаны с резким изменением метеорологической обстановки на пути судна. По ВБВП судно проходит в стесненных каменистых местах, где действуют сильные свальные течения, движется по узким каналам и фарватерам, проходит через шлюзы, мосты, находящиеся в наведенном или разведенном состоянии, совершает переход по неспокойным озёрам. Всё это требует от судоводителя всесторонней подготовки и опыта плавания в различных условиях.
Наиболее трудными для судоходства местами на участке от Онежского озера до Рыбинского водохранилища являются: шлюзы Волго-Балтийского канала, Водораздельный канал и река Ковжа, Ковжинский бар, Крохинский брод и район порта Череповец.
Волго-Балтийский канал со стороны Онежского озера начинается с Вытегорского канала, длина которого 13,4 км, а ширина около 90 м. Уровенный режим зависит от сбросов воды Вытегорским гидроузлом и колебаний уровня Онежского озера. В отдельные моменты возможен «обратный» уклон поверхности воды - в сторону шлюза.
Далее находится Вытегорский гидроузел, в состав которого входят однокамерный шлюз 1 с подходными каналами, причалами и палами, земляная плотина и небольшая гидроэлектростанция.
Первый шлюз имеет однотипные с другими шлюзами габаритные размеры камеры. На всех шлюзах применена головная система питания. Забор воды при наполнении шлюза происходит из верхнего подходного канала, сброс при опорожнении - в нижний подходной канал. При этом в канале периодически возникают течения воды к шлюзу и от шлюза, образуются длинные волны, изменяется продольный уклон поверхности воды. Эти явления судоводитель должен учитывать при подходе к шлюзу.
Вытегорское водохранилище имеет длину около 10 км и максимальную ширину 2 км. Среднемноголетний расход воды через гидроузел немногим более 8 м3/с. Глубина по оси судового хода меняется довольно значительно, местами достигая 12 м. Водохранилище по существу является промежуточным бьефом между двумя шлюзами и его навигационная сработка не превышает 0,5 м.
Следующий Белоусовский гидроузел со шлюзом № 2 имеет аналогичный состав сооружений. Длина образованного им Белоусовского водохранилища 5 км, наибольшая ширина 900 м, глубина по оси судового хода достигает 15 м.
Среднемноголетний расход воды в створе гидроузла весьма мал - около 3 м3/с, однако в экстремальных гидрологических условиях могут возникать большие скорости течения воды.
На следующем участке р. Вытегра в естественных условиях имела значительное падения уровня воды - до 4 м на 1 км. Для преодоления большого напора построены Новинкинский гидроузел, включающий в себя шлюзы 3, 4 и, Девятинский гидроузел со шлюзами 5 и 6, являющимися границей между северным склоном Волго-Балтийского канала и водораздельным бьефом. Шлюзы 3, 4 и 5 разделены двумя промежуточными бьефами небольшой ширины длиной около 1 км.
Небольшое Новинкинское водохранилище между шлюзами 5 и 6 длиной около 5 км состоит из подходного канала к шлюзу № 5 и озеровидного бьефа шириной до 800 м. В этой уширенной части бьефа глубины увеличиваются до 12 м, обеспечивая благоприятные условия для отстоя судов при ожидании шлюзования и маневрирования при расхождении.
Среднемноголетний расход воды в створе Девятинского гидроузла не превышает 4 м3/с, максимальный может достигать 100 м3/с. Сработка верхнего бьефа во время навигации может составлять 1,5 м.
От шлюза № 6 начинается водораздельный бьеф канала, который состоит из резко различающихся по условиям судоходства участков. В состав водораздельного бьефа водного пути принято относить зону подпора Шекснинского водохранилища. Его верхняя часть, примыкающая к северному склону канала, представляет собой искусственно созданный в выемке судоходный канал шириной 80-100 м.
Длина этой части водораздельного бьефа от пос. Девятины до пос. Анненский мост составляет 30 км, глубина выемки местами превышает 30 м. Далее на протяжении 65 км канал в водораздельном бьефе пролегает по затопленной долине р. Ковжи. Различий в габаритных размерах этих двух частей канала нет. Лишь на приустьевом участке р. Ковжи (длиной 27 км), впадающей в Белое озеро, наблюдаются разливы. Ширина затопленной поймы достигает нескольких километров.
Далее судоходная трасса пересекает находящееся в подпоре от Шекснинского гидроузла Белое озеро. Длина этого участка составляет 46 км, навигационная сработка бьефа не превышает 0,3 м. Под действием ветра на озере образуются волны значительной высоты - свыше 1,5 м. Белое озеро мелководно - глубины транзитного судового хода не превышают 5,5 м.
Следующим характерным участком водораздельного бьефа является р. Шексна, вытекающая из Белого озера и впадающая в Рыбинское водохранилище. Река представляет собой водохранилище, образованное Шекснинским гидроузлом.
В гидрологическом отношении Белое озеро и р.Шексна связаны между собой. Сток воды, поступающий в Белое озеро и Шекснинское водохранилище, в основном проходит через створ Шекснинского гидроузла. Расход воды в створе Шекснинского гидроузла в зимний период колеблется от 40 до 90 м3/с, а во время навигации - от 100 до 550 м3/с. В течение навигации сработка водохранилища не превышает 1 м.
Длина речной части Шекснинского водохранилища (от Белого озера до створа гидроузла) составляет 120 км. В пределах этой части имеется четыре «разлива» - участка длиной 10-40 км с затопленной поймой, где ширина водохранилища достигает 4 км. В сужениях длиной 6-17 км ширина водохранилища уменьшается до 300 м. Судовой ход, за исключением нескольких искусственно созданных спрямлений (прорезей), пролегает по затопленному руслу реки. Поэтому глубины на оси судового хода значительны - 8-12 м. Лишь на участках спрямлений глубины падают до 5 м.
В районе выклинивания подпора Рыбинского водохранилища расположен Шекснинский гидроузел со шлюзами 7 и 8.
Далее в состав Волго-Балтийского водного пути входит р. Нижняя Шексна. Гидрологический режим участка зависит от режима сбросов воды через Шекснинский гидроузел и степени наполнения Рыбинского водохранилища. Здесь судовой ход пролегает по основному руслу реки шириной около 200 м. В нижнем бьефе гидроузла, в районе подхода к Рыбинскому водохранилищу русло расширяется до 1 км.
2. РАСЧЕТ БЕЗОПАСНЫХ ПРИЕМОВ ДВИЖЕНИЯ И МАНЕВРИРОВАНИЯ Т/Х «НЕФТЕРУДОВОЗ-21М»
2.1 Основные данные судна приведены в табл.4
Таблица 4. Данные судна
Название судна |
«Нефтерудовоз-21М» |
||
Тип судна |
«нефтерудовоз» |
||
Проект |
№1553 |
||
Назначение судна: |
Перевозка железорудного концентрата, угля и пр. сыпучих грузов, и нефтепродуктов 2,3 и 4 классов |
||
Количество и тип Главных двигателей: |
Два четырехтактных, бескомпрессорных, реверсивных, вертикальных 6ти цилиндровых двигателя марки 6 NVD - 48U с турбонаддувом |
||
Основные размеры и характеристики судна: |
|||
1 |
Длина, L, м |
115,3 |
|
2 |
Ширина, B, м |
13,2 |
|
3 |
Осадка, Т, м |
3,6 |
|
4 |
Коэффициент полноты ватерлинии, ? |
0,893 |
|
5 |
Коэффициент водоизмещения, ? |
0,823 |
|
6 |
Коэффициент мидельшпангоута, ? |
0,998 |
|
7 |
Коэффициент диаметрального батокса, ? |
0,905 |
|
8 |
Боковая площадь парусности, Sп, м2 |
560 |
|
9 |
Отстояние ЦП от ЦТ, lП, м |
-5,1 |
|
10 |
Мощность главных двигателей, N, кВт |
970 |
|
Мощность главных двигателей N, л.с. |
1320 |
||
11 |
Частота вращения главных двигателей, n0, об/мин. |
300 |
|
12 |
Диаметр винта, Dв, м |
1,6 |
|
13 |
Шаг винта, Нв, м |
1,86 |
|
14 |
Дисковое отношение, О |
0,5 |
|
15 |
Род и число движителей, Z, ед. |
2 трех лопастных гребных винта |
|
16 |
Тип органа управления |
насадки + средний сдвоенный руль |
|
17 |
Скорость движения, V0, км/ч |
20,3 |
|
18 |
Сопротивление воды движению судна ,R0, кН |
99,0 |
|
19 |
Грузоподъемность полная, т |
3100 |
2.2 Расчет скорости движения в канале
Расчёт скорости движения судна в канале выполняется в следующей последовательности:
1) Определяется коэффициент стеснения живого сечения канала корпусом судна (nК) по формуле:
(1)
где ?? - площадь погруженной части мидель-шпангоута судна, м2;
?K - площадь живого сечения канала, м2.
Площадь погруженной части мидель-шпангоута судна определим по формуле:
(2)
где ? - коэффициент мидельшпангоута,
B - ширина судна, м,
T - осадка судна, м.
Площадь живого сечения канала определим для средней ширины канала равной 90 метрам, для ББК определим самое узкое место: канал №35 шириной 36 метров.
Получим ?K для участков канала с шириной судового хода 36м, 40 м, 60 м, 70 м, 80 м. равной соответственно 144 м2,260 м2, 300 м2, 320 м2, 340 м2.
Определим коэффициент стеснения живого сечения канала корпусом судна ():
;
;
;
;
.
2) Определяется вспомогательный коэффициент (F) по выражению:
(3)
где Т - осадка судна, м;
Н - глубина канала, м;
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения;
Vзад - скорость движения судна при заданном режиме работы
движителей на глубокой воде, м/с.
Vзад = 5,64 м/с на полном переднем ходу ППХ;
Vзад = 4,23 м/с на переднем среднем ходу ПСХ;
Vзад = 2,82 м/с на переднем малом ходу ПМХ.
Найдём F для всех режимов работы движителей на участке канала с шириной судового хода 36 м:
;
;
.
Аналогично находим коэффициенты на остальных участках канала и сводим решение в табл. 5
Таблица 5. Значения вспомогательного коэффициента (F) для всех режимов работы движителей на всех участках канала
Режим работы движителей |
Ширина судового хода, м. |
|||||
36 |
40 |
60 |
70 |
80 |
||
ППХ |
7,28 |
4,92 |
4,64 |
4,53 |
4,44 |
|
ПСХ |
4,11 |
2,77 |
2,61 |
2,55 |
2,5 |
|
ПМХ |
1,82 |
1,23 |
1,16 |
1,13 |
1,11 |
3) Определяется величина падения скорости движения в канале (V) по формуле:
. (4)
Произведем вычисления:
;
;
.
Аналогично находим величины падения скорости движения на остальных участках канала и сводим решение в табл. 6
Таблица 6. Падение скорости движения в канале (V)
Режим работы движителей |
Ширина судового хода, м. |
|||||
36 |
40 |
60 |
70 |
80 |
||
ППХ |
0,55 |
0,6 |
0,607 |
0,61 |
0,613 |
|
ПСХ |
0,62 |
0,67 |
0,675 |
0,68 |
0,681 |
|
Режим работы движителей |
Ширина судового хода, м |
|||||
36 |
40 |
60 |
70 |
80 |
||
ПМХ |
0,72 |
0,76 |
0,766 |
0,77 |
0,774 |
4) Определяется действительная скорость движения в канале на заданном режиме работы движителя по формуле:
м/с. (5)
Произведём расчёт для всех случаев и для удобства сведем результаты в табл. 7
Таблица 7. Действительная скорость движения в канале
Режим работы движителей |
Ширина судового хода, м. |
|||||
36 |
40 |
60 |
70 |
80 |
||
ППХ, км/ч |
11,2 |
12,2 |
12,3 |
12,4 |
12,5 |
|
ПСХ, км/ч |
9,4 |
10,2 |
10,3 |
10,4 |
10,4 |
|
ПМХ, км/ч |
7,3 |
7,7 |
7,8 |
7,8 |
7,8 |
По результатам расчётов строится график зависимости VКАН = f(b) (рис. 3).
Рис. 3. График зависимости VКАН = f(b)
2.3 Определение безопасных параметров движения судна в канале
Для обеспечения безопасности судоходства практический интерес представляют следующие задачи:
1) Определение безопасной скорости одиночного судна
км/ч, (6)
где а = 17 для судов в грузу;
НК - глубина в канале, м;
Т - осадка судна, м;
nК - коэффициент стеснения живого сечения канала корпусом судна.
Из раздела 2.1. nК соответственно для участков с шириной судового хода 36м, 40 м, 60 м, 70 м и 80 м равны:
nк36 = 0,329;
nк40 = 0,1824;
nк60 = 0,1581;
nк70 = 0,1482;
nк80 = 0,1395.
Определим Vбез для всех участков
;
;
;
;
.
Рис.4. График зависимости Vбез = f(b)
2.4 Расчет параметров движения судна на поворотах
Основными критериями безопасной проводки судна на повороте являются: скорость движения, ширина занимаемой ходовой полосы, допустимый угол дрейфа и необходимый угол перекладки рулевого органа.
При расчётах необходимых параметров воспользуемся источником [1].
Угол дрейфа на повороте определяется по формуле:
град; (7)
; (8)
(9)
(10)
; (11)
где L - длина судна, м;
R - радиус поворота, м;
А1, А2, А3 - кинематические параметры;
С21, С22, С23, С24, С31, С32 - гидродинамические характеристики корпуса судна;
IК = 0,47 - безразмерная величина расположения ДРК от центра тяжести судна;
- безразмерная угловая скорость;
; (12)
где V - объёмное водоизмещение судна;
S0 - площадь погруженной части диаметрального батокса;
, м?; (13)
,м?; (14)
;
;
;
; (15)
; (16)
где ?К = 0,9 - коэффициент полноты части диаметрального батокса, расположенный в корму;
; (17)
; (18)
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Потребный угол перекладки рулевого органа для обеспечения движения судна на повороте определяется из выражения:
град; (19)
; (20)
; (21)
; (22)
; (23)
где ?Н - градиент коэффициента подъёмной силы насадки;
SН - площадь насадки;
; (24)
где FВ - площадь диска винта;
DВ - диаметр винта ;
ZВ - количество винтов, ед.;
; (25)
; (26)
- относительная длина насадки; (27)
;
где ?Н = 1,2 - коэффициент расширения насадки;
Uан - начальная скорость потока в диске винта в насадке;
; (28)
где Uе - скорость подтекания воды к комплексу «винт - насадка»
; (29)
; (30)
где Сf=0,6 - поправочный коэффициент, учитывающий изменение коэффициента попутного потока трения в месте расположения насадки
? - коэффициент попутного потока;
; (31)
где Х = 2 - коэффициент для бортовых винтов;
; (32)
где ?К, ?К = 0,95 - коэффициенты взаимодействия комплекса «винт - насадка» с корпусом судна;
;
;
.
где ?К - коэффициент комплекса «винт - насадка» определяется по формуле:
. (33)
где Рк - упор комплекса «винт - насадка»
; (34)
где Ре - полезная тяга винтов Ре = R0:
tЗ = 0,2 - коэффициент засасывания;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Ширина ходовой полосы при прохождении судном поворота находится по выражению
, м, (35)
Параметры движения по корме следующие:
; (36)
; (37)
;
;
;
Отстояние точки полюса поворота от кормы:
; (38)
;
Ширина ходовой полосы на повороте будет равна:
.
2.5 Определение параметров движения судна при действии ветра (прохождение шлюзов)
Определим влияние ветра на судно при заходе в шлюз № 1 ББК. Расчёт произведем для всех скоростей движения , при направлениях кажущегося ветра q = 300; 600; 900; 1200; 1500 и скоростях ветра W = 5; 10; 15; 20 м/с.
Задача о влиянии ветра на параметры движения судна сводится к отысканию условий, при которых у судна при его прямолинейном движении может наступить потеря управляемости. Для этого необходимо установить зависимо-сть угла ветрового дрейфа и потребного угла перекладки рулевого органа от скорости движения судна, скорости и направления действия ветра.
При определении угла ветрового дрейфа может быть использована методика, изложенная в [1]. Угол дрейфа определяется по формуле:
, град; (39)
где IВ - расстояние точки приложения силы RВУ от ЦТ судна;
; (40)
где IК = 0,47 - безразмерная величина расположения ДРК от ЦТ судна;
; (41)
; (42)
где ?В = 0,122 * 10-2 т/м3 - плотность воздуха;
? = 1,000 т/м3 - плотность воды;
;
;
;
;
;
;
.
При практических расчетах величину коэффициента аэродинамической силы можно принять:
. (43)
Произведем расчёт:
;
;
;
;
.
Найдём ?В последовательно для всех скоростей ветра при qW = 300 и движении судна на ППХ.
или ?В = 0,10;
или ?В = 0,40;
или ?В = 1,00;
или ?В = 1,80.
Аналогично рассчитываем углы дрейфа при остальных направлениях ветра и сведём результаты расчётов в табл. 8.
Таблица 8. Величина угла ветрового дрейфа в зависимости от направления и скорости кажущегося ветра при движении судна на ППХ
Угол, град. |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
0,10 |
0,40 |
1,00 |
1,80 |
|
60 |
0,20 |
0,70 |
1,50 |
2,60 |
|
90 |
0,20 |
0,60 |
1,40 |
2,50 |
|
120 |
0,10 |
0,40 |
1,00 |
1,80 |
|
150 |
00 |
0,20 |
0,40 |
0,80 |
Таблица 9. Величина угла ветрового дрейфа в зависимости от направления и скорости кажущегося ветра при движении судна на ПСХ
Угол, град. |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
0,20 |
0,80 |
1,80 |
3,10 |
|
60 |
0,30 |
1,20 |
2,60 |
4,60 |
|
90 |
0,30 |
1,10 |
2,50 |
4,50 |
|
120 |
0,20 |
0,80 |
1,80 |
3,10 |
|
150 |
0,10 |
0,30 |
0,80 |
1,40 |
Таблица 9. Величина угла ветрового дрейфа в зависимости от направления и скорости кажущегося ветра при движении судна на ПМХ
Угол, град. |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
0,80 |
3,00 |
6,20 |
100 |
|
60 |
1,20 |
4,40 |
8,70 |
13,70 |
|
90 |
1,20 |
4,20 |
8,50 |
13,30 |
|
120 |
0,80 |
3,10 |
6,30 |
10,10 |
|
150 |
0,40 |
1,40 |
3,00 |
5,00 |
Таким же образом определяем ?В при движении судна на СМПХ и составляем табл. 10
Таблица 10. Величина угла ветрового дрейфа в зависимости от направления и скорости кажущегося ветра при движении судна на СМПХ
Угол |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
3,10 |
10,10 |
18,60 |
27,90 |
|
60 |
4,40 |
13,70 |
24,70 |
36,20 |
|
90 |
4,20 |
13,30 |
24,10 |
35,40 |
|
120 |
3,10 |
10,10 |
18,60 |
27,90 |
|
150 |
1,40 |
5,00 |
9,90 |
15,50 |
По данным таблиц 7, 8, 9 и 10 построим графики зависимости ?В = f(qW; W) (рис. 5.,6.,7 и рис. 8.).
Рис. 5.График зависимости ?В = f(qW; w) при движении судна на ППХ
Рис. 6. График зависимости ?В = f(qW; w) при движении судна на ПСХ
Рис. 7. График зависимости ?В = f(qW; w) при движении судна на ПМХ
Рис. 8. График зависимости ?В = f(qW; w) при движении судна на СМПХ
Из графиков находим опасное направление ветра qWОП = 700.
Определим возможность судна зайти в шлюз на данных скоростях при заданных ветрах. Для этого определим «допустимый» угол дрейфа по формуле из источника [1].
град.; (44)
где ВШЛ = 14,3 м;
Рассчитаем ;
Полученный результат показывает, что заход в шлюз при данных условиях возможен только на ПМХ и при скорости ветра не более 5 м/с.
Определим угол перекладки рулевого органа, необходимый для поддержания прямолинейного движения судна при заходе в шлюз, пользуясь источником [1].
град; (45)
; (46)
; (47)
;
.
Найдём необходимый угол перекладки рулевого органа ?НР последовательно для всех скоростей ветра при qW = 300 и движении судна на ППХ
или ?НР = 00;
или ?НР = 00;
или ?НР = 00;
или ?НР = 00.
Аналогично рассчитываем ?НР при остальных направлениях ветра и для удобства сведём результаты расчётов в табл. 11
Таблица 11. Угол перекладки рулевого органа, необходимый для поддержания прямолинейного движения судна при движении на ППХ
Угол |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
00 |
00 |
00 |
00 |
|
60 |
00 |
0,10 |
10 |
1,70 |
|
90 |
00 |
0,80 |
2,20 |
4,20 |
|
120 |
0,20 |
1,30 |
3,00 |
5,30 |
|
150 |
00 |
10 |
2,30 |
4,10 |
Таблица 12. Угол перекладки рулевого органа, необходимый для поддержания прямолинейного движения судна при движении на ПСХ
Угол |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
00 |
00 |
00 |
0,10 |
|
60 |
0,20 |
0,80 |
1,70 |
3,10 |
|
90 |
0,50 |
1,80 |
4,10 |
7,20 |
|
120 |
0,60 |
2,40 |
5,30 |
9,40 |
|
150 |
0,50 |
1,80 |
4,10 |
7,30 |
Таблица 13. Угол перекладки рулевого органа, необходимый для поддержания прямолинейного движения судна при движении на ПМХ
Угол |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
0,40 |
1,30 |
2,30 |
3,10 |
|
60 |
1,00 |
3,60 |
6,90 |
10,40 |
|
90 |
1,60 |
5,90 |
12,10 |
19,70 |
|
120 |
1,70 |
6,70 |
14,30 |
24,30 |
|
150 |
1,20 |
4,70 |
10,50 |
18,40 |
Таким же образом определяем ?НР при движении судна на СМПХ и составляем табл. 14.
Таблица 14. Угол перекладки рулевого органа, необходимый для поддержания прямолинейного движения судна при движении на СМПХ
Угол |
Скорость кажущегося ветра, м/с. |
||||
5 |
10 |
15 |
20 |
||
30 |
1,40 |
3,10 |
7,00 |
9,60 |
|
60 |
3,60 |
10,40 |
16,80 |
21,70 |
|
90 |
5,90 |
19,70 |
не управляется |
не управляется |
|
120 |
6,70 |
24,30 |
не управляется |
не управляется |
|
150 |
4,70 |
18,40 |
не управляется |
не управляется |
По данным табл. 11.,12.,13.и 14. построим графики зависимости ?НР = f(W; qW) (рис. 9,10,11,12).
Из графиков находим опасное направление ветра по углу перекладки qWОП = 1150 при движении на ПМХ
На графиках наносится значение допустимого угла перекладки
?НР = 0,85 ?НРmax и определяется зона управляемости.
Рис. 9. График зависимости ?НР = f(W; qW) при движении судна на ППХ
Рис. 10. График зависимости ?НР = f(W; qW) при движении судна на ПСХ
Рис. 11. График зависимости ?НР = f(W; qW) при движении судна на ПМХ
Рис. 12. График зависимости ?НР = f(W; qW) при движении судна на СМПХ
;
;
;
.
2.6 Расчёт безопасной скорости захода в шлюз
Величина скорости захода в камеру шлюза, при которой динамический запас воды под днищем судна составляет не менее 0,1 м, что обеспечивает безопасные условия движения, определяем по формуле [1];
км/ч. (48)
где Hп - глубина на пороге шлюза, м;
К - коэффициент стесненности, определяем по формуле:
(49)
где ?к - площадь погружённой части мидель-шпангоута судна, м2;
?ш - площадь сечения камеры шлюза, м2, которая определяется как
?ш = ВкНп = 14,3*4 = 57,2 м2, (50)
где Вк - ширина камеры шлюза, м ;
Нп - глубина на пороге камеры шлюза, м.
Произведём расчёт безопасной скорости захода в камеру шлюза Vбез. зах. при глубине на пороге Нп = 4,0
Таблица 12 Безопасная скорость захода судна в камеру шлюза
Глубина на пороге, Нп, м. |
4,0 |
4,2 |
4,5 |
5,0 |
|
Безопасная скорость захода Vбез. зах., км/ч. |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
2,1 |
По результатам расчётов строим график зависимости Vбез. зах. = ?(Нп) рис. 13.
Рис. 13 График зависимости Vбез. зах. = ?(Нп)
2.7 Определение безопасной скорости и безопасного траверзного расстояния при расхождении судов
В этом случае при определении безопасной скорости коэффициент стеснения следует рассчитывать по формуле:
, (51)
где ??2 - площадь погруженной части мидель-шпангоута встречного судна, м2 . Примем встречное судно равное нашему, т.е. ??1 = ??2 = 47,43 м2. Из раздела 2.1. найдено, что площади живого сечения канала ?K для участков с шириной судового хода 40 м, 60 м, 70 м, 80 м. равны соответственно 260 м2, 300 м2, 320 м2, 340 м2.
;
;
;
.
Тогда безопасная скорость при расхождении равна:
;
;
;
.
Величина безопасного траверзного расстояния при этом определяется по выражению:
, м; (52)
где ;
Найдем:
;
;
;
.
По результатам расчётов построим графики зависимостей ?b = f(b), UбезР = f(b), Vбез = f(b) (рис. 14.).
Рис. 14. Графики зависимостей ?b = f(b), VбезР = f(b)
2.8 Определение безопасной скорости движения судна на мелководье
Для обеспечения безопасности плавания практический интерес представляет определение безопасной скорости движения судна при прохождении мелководных участков. С достаточной точностью величину безопасной скорости движения при условии не касания дна водоёма днищем корпуса судна можно определить по выражению:
, м/с; (53)
; (54)
; (55)
; (56)
, (57)
где L - длина судна, м;
|С| - скорость течения, м/с;
В - ширина судна, м;
Т - осадка судна, м;
Н - глубина на участке, м;
? = 0,7 - коэффициент полноты поперечного сечения стесненного русла;
КS = КN = 1;
m = коэффициент стеснения потока;
Так как на рассматриваемом участке течение практически отсутствует, то формула примет вид:
; м/с. (58)
Коэффициент стеснения потока определяется по формуле:
, (59)
где F - площадь сечения русла, м2;;
ВЗ - ширина русла по «зеркалу», м;
U1 - первая критическая скорость, м/с;
; (60)
, м/с. (61)
Ширину русла по «зеркалу» примем равной ВЗ1 = 200 м2, ВЗ3 = 400 м2,
ВЗ4 = 600м2, ВЗ5 = 800 м2.
Рассчитаем:
;
;
;
.
;
;
;
.
;
;
;
;
А2 = [ 18 + 127 (180 - 12)] (4 - 3,6 - 0,1) = 6825,3;
;
;
;
;
;
;
;
.
Найдём безопасную скорость движения судна на мелководье:
или 4,9 км/ч;
или 5,8 км/ч;
или 6,2 км/ч;
или 6,4 км/ч.
По данным расчётов построим график зависимости Uбез = f(ВЗ), (рис. 15).
Рис. 15. График зависимости Uбез = f(ВЗ )
2.9 Рекомендации вахтенному начальнику при движении по Волго-Балтийскому каналу
Условно направление течения на Волго-Балтийском канале принято от Онежского озера к Рыбинскому водохранилищу. В соответствии с этим выполнена и расстановка навигационного оборудования судового хода.
Входя с Онежского озера в канал, суда следуют до первого шлюза так называемым Вытегорским каналом. О заходе судна в Вытегорский канал с Онежского озера и о выходе судна из канала в озеро надлежит сообщить по УКВ радиосвязи диспетчеру движения Вытегорского порта Северо-Западного пароходства и диспетчеру Вытегорского района гидросооружений.
Входная часть в Вытегорский канал с озера защищена от волнения двумя молами. На участке канала длиной 1 км в районе молов расхождение и обгон всех составов, танкеров грузоподъёмностью 5000 т и более, а также четырехпалубных пассажирских теплоходов запрещены. При ветрах северных направлений, скорость которых свыше 11 м/с, движение всех судов и составов одностороннее. Первыми проходят суда, идущие в направлении озера. Из-за небольшой ширины судового хода в Вытегорском канале установлены следующие максимальные скорости: для судов грузоподъёмностью 3000 т и более - 10 км/ч, для судов грузоподъёмностью менее 3000 т, пассажирских и других судов (кроме скоростных) - 12 км/ч.
Такие же скорости движения установлены ещё на трёх участках канала: от Вытегры до Шестово, от шлюза 3 до населенного пункта Новинки и от шлюза 6 до 774 км. Эти ограничения дублируются и береговыми информационными знаками. На этих участках суда расходятся с минимальной скоростью.
Запрещается в Вытегорском канале стоянка плотов и несамоходных судов (кроме судов под обработкой у причалов, а также судов технического флота) без дежурного буксировщика. Это запрещение распространяется и на участок канала от шлюза 6 и до 774 км.
На Вытегорском канале за 1 км до входа в верхний подходной канал к шлюзу 1 расхождение, обгон, а также якорная стоянка судов грузоподъёмностью 2000 т и более, составов и всех пассажирских судов, кроме скоростных, запрещены. На подходе к шлюзу 1 надлежит соблюдать особую осторожность в связи с большим скоплением судов, стоящих у причалов Вытегорского порта в ожидании шлюзования.
На Волго-Балтийском канале существуют следующие правила:
суда, стоящие у причальных стенок подходных каналов шлюзов, считаются принятыми на очередное шлюзование и пропуск мимо них других судов, кроме5 пассажирских и малотоннажных, в камеры шлюзов запрещается;
между шлюзами 1 и 6 все суда (кроме пассажирских) должны следовать в порядке очередности, установленной для них при заходе в шлюз 1;
Если причальная стенка шлюза 1 занята, суда останавливаются в нижнем бьефе этого шлюза у правого берега. Они становятся в линии (по одному судну в каждой) с отдачей носового и кормового якорей, соблюдая при этом безопасные интервалы.
От шлюза 1 до шлюза 2 суда следуют нижним подходным каналом к шлюзу 1 мимо пассажирских и грузовых причалов порта Вытегра, Вытегорским водохранилищем и верхним подходным каналом к шлюзу 2.
От Вытегорских рейдов до шлюза 2 судовой ход в водохранилище проложен вдали от берега над подводными выемками, на кромках которых имеются каменистые свалки и пни. Напротив населенного пункта Анхимово за правой кромкой судового хода оборудован оперативный рейд судов, ожидающих шлюзования, а на подходе к шлюзу 2 имеются два воздушных перехода, где необходимо соблюдать надводный габарит. За шлюзом 2 суда следуют Белоусовским водохранилищем к шлюзу 3. Судовой ход на водохранилище извилист, имеет небольшие габаритные размеры, на его кромках находятся отвалы каменистого грунта.
Последним на северном склоне Волго-Балтийского канала является Новинкинское водохранилище, расположенное в районе населенного пункта Девятины у шлюза 6. От шлюза 3 до Новинкинского водохранилища суда следуют по участку канала с короткими разливами между шлюзами 3, 4 и от шлюза 4 к шлюзу 5. В верхнем подходном канале шлюза 3 оборудована причальная стенка длиной 280 м, в нижнем подходном канале шлюза 5 длина такой стенки 250 м. В разливах причальные сооружения, необходимые для ожидания судами шлюзования, отсутствуют. Все указания по организации шлюзования необходимо получить от начальника вахты соответствующего шлюза.
При движении Белоусовским и Новинкинским водохранилищами справа могут появиться суда, которые выходят с места погрузки в них лесоматериалов (Белоусовское водохранилище) либо с рейда ожидания шлюзования (Новинкинское водохранилище).
В водораздельный бьеф канала (от шлюза 6 до шлюза 7) входят водораздельный канал, р. Ковжа, Белое озеро, шлюзованная р. Шексна (от Крохинского гидрологического поста до шлюза 7). При плавании по каналу и р. Ковже судоводителям необходимо учитывать свальные течения. Эти течения возникают в половодье преимущественно в устьях притоков, у староречий и в районе расположения гидросооружений. На отдельных участках канала происходит подмыв берегов, в результате чего наблюдаются оползни. Грунт дна судового хода преимущественно песчаный и глинистый, на кромках часто встречаются камни, пни, затопленный лес.
Расстановка плавучих знаков осуществлена по латеральной системе, нумерация их четная с правой стороны судового хода, нечетная с левой.
На участке от шлюза 6 до населенного пункта Ужла находится множество надводных переходов, где следует опускать мачты. Здесь имеются переправы судовые и лодочные, в виде разводных мостов (у населенных пунктов Волоков Мост, Анненский Мост), сделаны пассажирские причалы, причалы погрузки-выгрузки лесоматериалов, нефтепродуктов, минерально-строительных материалов, плотовые запани. Всё перечисленное расположено вблизи ограниченного по габаритным размерам судового хода.
На участке от населенного пункта Ужла до устья р. Шолопасти наиболее сложными являются районы Константиновских порогов, бывшего скотомогильника и пристани Курдюг. Здесь от судоводителей требуется особое внимание, наблюдение за встречными судами, следование на минимальной скорости.
Характерным является последний перед выходом в Белое озеро участок р. Ковжи протяженностью 14 км. Здесь р. Ковжу справа и слева впадают судоходные реки Шолопасть и Шола и отходят от него Белозерский обходной канал и Ковжинский бар (фарватер для выхода судов из. р. Ковжи в Белое озеро).
При плавании в районе устьев рек Шолопасть и Шола необходимо учитывать интенсивное движение судов, наличие плавающей древесины и торфяных островов, часто покрытых растительностью.
Плавание по Белому озеру осуществляется по рекомендованным курсам. Плавучие навигационные знаки выставлены по оси судового хода. От Белого озера к истоку р. Шексны, так же как и у Ковжинского бара, оборудована прорезь, проходящая через Крохинский брод. Расхождение и обгон судов, кроме скоростных, а также одиночных судов длиной 20 м и менее, при ветрах, скорость которых выше 9 м/с, на Ковжинском баре и Крохинском броде запрещены. Первыми здесь проходят составы, идущие в направлении Белого озера, за исключением плотосоставов, которые только на Крохинском броде пропускают в первую очередь.
В конце Крохинского брода (при движении от озера) верхнюю Шексну пересекают линии электропередачи, здесь работает тросовая паромная переправа.
Участок верхней Шексны от Белого озера до населенного пункта Топорня характеризуется большими разливами, преимущественно низкими берегами, затопленными и подтопленными островами, покрытыми растительностью. Ландшафт местности однообразный, трудно поддающийся запоминанию. Судовой ход проложен в основном по старому затопленному руслу Шексны и значительно спрямлен прорезями. На кромках судового хода находятся затопленный лес, кустарник, пни, отдельные камни и гряды.
Особую сложность для судоводителя представляют прорези Чайкинская (при выходе из которой сверху в реку справа врезается Белозерский обходной канал), Вогнемская, Кирьяновская, Копановская, Крестовая, Звозская, Бонемская и Иваноборская. Затруднительными для судоходства являются районы у пристани Горицы и населенного пункта Иванов Бор.
При переходе из естественного русла реки в прорези вследствие перепада глубин возможна просадка и рыскливость судов. Для предотвращения этих явлений рекомендуется значительно снижать скорость. Расхождение и обгон в таких местах запрещены.
От пристани Топорня до шлюза 7 участок пути характеризуется
Большими разливами с достаточными глубинами на судовом ходу. Судовой ход проложен по бывшему руслу Шексны, вдали от берегов, что затрудняет ориентировку судоводителей, особенно в темное время суток. Наиболее сложными участками здесь являются районы старых затопленных шлюзов Деревенька и Ниловцы, Сизьминский разлив, устья судоходных рек Сизьмы и Ковжи. Берега на всём протяжении холмистые, окаймленные затопленным лесом.
Информацию о порядке шлюзования, режиме движения или отстоя в верхнем бьефе шлюза 7 судоводители должны получить заблаговременно, так как рейды ожидания шлюзования оборудованы в открытой части водохранилища на значительном расстоянии от шлюза. Суда входят в верхний подходной канал на шлюзование только с разрешения начальника вахты шлюза.
Сложная судоходная обстановка наблюдается при следовании судов мимо южного склона Волго-Балтийского канала (в нижнем бьефе шлюза 7). Здесь, на нижней Шексне, грунт дна реки от шлюза 7 Торово глина и камень. На крутых изгибах судового хода имеются выступы каменистых отмелей и берегов, которые здесь называют мысами. Участок подвержен суточным и недельным колебаниям уровней воды, в связи с чем резко изменяются габаритные размеры судового хода, направление и скорость течения. Всё это необходимо учитывать при движении по участку, на котором, кроме перечисленного, сосредоточено большое количество подводных и надводных переходов.
Особую сложность для судоводителей представляют нижний подходной канал к шлюзу 7, рейды ожидания шлюзования, мостовые переходы у г. Шексны, населенного пункта Тырканово и в порту Череповец, район прорези Кузова и участок в границах череповецких рейдов.
Судоводителям необходимо знать следующее:
отстой судов, время которого более, чем время трех шлюзований, на рейде нижнего бьефа шлюза 7 запрещен;
при низких уровнях воды судам и составам грузоподъёмностью 2700 т и более мимо южного склона канала разрешается следовать со скоростью, не превышающей 12 км/ч, а трёх- и четырёхпалубным пассажирским теплоходам - со скоростью, не превышающей 14 км/ч (при встречном движении все перечисленные суда и составы заблаговременно, до обмена сигналами, снижают скорость и осуществляют расхождение со скоростью не более 9 км/ч. Только при сильном бортовом ветре для исключения большого дрейфа скорость можно временно увеличивать);
на всем участке движение судов в условиях ограниченной видимости запрещено;
при отстое на рейдах и у причалов возможны сгонно-нагонные колебания уровней воды.
При одновременном подходе судов по р. Шексне сверху и снизу
к судовым ходам, ведущим на р. Ягорбу, первыми заходят на Ягорбу сверху идущие суда. На входе в устье Ягорбы и выходе из него суда движутся по часовой стрелке.
Расхождение и пропуск одиночных судов выше и ниже Октябрьского моста и автомоста у г. Шексна осуществляют на безопасном от этих мостов расстоянии. Первыми проходят суда, идущие вниз.
2.10 Рекомендации вахтенному начальнику при движении по Беломорско-Балтийскому каналу
Условное направление течения по главному судовому ходу Беломоро-Балтийского канала принято считать от Онежского озера к
Белому морю (включая Выгозеро). Поэтому западный берег канала считается левым, а восточный - правым. На дополнительных судовых ходах Выгозера направление течения принято от берега в сторону главного судового хода. В соответствии с этим расставлены средства навигационного оборудования судового хода, в состав которых входят в основном осевые створы, вехи, буи и маяки. Нумерация плавучих средств навигационного оборудования судового хода ведется от шлюза 1 к шлюзу 19, причем слева от судового хода располагаются нечетные, а справа - четные номера.
Из-за относительно небольших габаритных размеров судового хода расхождение и обгон судов и составов на канале допускается только на прямолинейных участках пути. Обгон на расстоянии менее 1,5 км от шлюза запрещается, расхождение разрешается только на рейдах перед шлюзами. Движение в условиях ограниченной видимости (менее 1 км) запрещается. Судам и составам, оборудованным РЛС, УКВ радиостанциями и компасами разрешается следовать в этих условиях видимости по главному судовому ходу только на одном участке - в Выгозере от створа Крайний до рейдов пристани Надвоицы.
В ожидании разводки железнодорожного моста пос. Шижня при следовании вниз по согласованию с диспетчером Беломорского морского порта разрешается отстой одного судна у ряжей в нижнем подходном канале шлюза 18, одного судна у нижних пал и одного судна в камере этого шлюза при условии разводки моста в течение 2 ч. Скорость судов на искусственных участках канала не должна превышать 8 км/ч. К таким участкам отнесены отрезок пути от шлюза 1 до шлюза №5, участок водораздельного бьефа перед шлюзом 8 (длиной 7км), участок за шлюзом 12 (длиной 5км), отрезок пути от шлюза 14 до шлюза 15, участок за шлюзом 18 в районе пос. Шижни (длиной 3км).
Все судовые ходы Беломорско-Балтийского канала (южный склон, водораздельный бьеф и северный склон) включены в судоходные пути производственного объединения «Беломорско-Балтийский канал».
В эти судоходные пути входит также и Онежское озеро.
Суда перед входом в канал отстаиваются на Повенецком рейде в открытой части залива, западнее Повенецкого мола. На Повенецком рейде запрещается становиться на якорь на линии створа Повенец-кий. Разрешение на шлюзование поступает от начальника вахты шлюза №1 с расчетом по времени, исключающим расхождение судов в каменистой прорези перед шлюзом. Шлюзование, процесс перехода от одного шлюза к другому и информация должны отвечать требованиям Правил пропуска судов, составов и плотов через шлюзы ВВП. Необходимо учитывать следующее:
в районе шлюза 2 канал пересекается разводным мостом. Разводку моста выполняют с пульта управления шлюза. Движение судов Регулируется сигналами светофоров;
на подходе к шлюзу 3 справа могут появиться суда, выходящие из затона Повенчанка, предназначенного для отстоя и ремонта судов технического флота;
между шлюзами 4 и 5 справа по ходу в глубоководном заливе возможен отстой крупных судов и составов в ожидании шлюзования. Такое же скопление судов может быть и на якорной стоянке перед шлюзом 6. На других якорных стоянках южного склона разрешается отстой, как правило, одному судну; наличие каменистой прорези, обгон и расхождение судов запрещены в районе створа Шлюзовой, где имеется каменистая прорезь.
На южном склоне канала грунт дна - песок с валунами, частично скалистый грунт. Судоводители обязаны учитывать это обстоятельство и не приближаться к берегам на расстояние менее 15 м. Относительно благоприятный для судовождения участок канала от каменистой прорези в районе Шлюзового створа до шлюза 6, его часто называют Боровецким плесом.
Наибольшую сложность для судовождения представляют районы прорезей и участок длиной 7км на подходе к шлюзу 8(водораздельный канал). Прорези в водораздельном бьефе имеют небольшую протяженность, но расхождение и обгон судов в них запрещены (особенно в прорезях у островов Перекоп и Валдо). В районах прорезей следует строго придерживаться полосы судового хода, обозначенной плавучими и береговыми знаками, так как непосредственно у кромок судового хода находятся многочисленные каменистые отмели.
Водораздельный канал можно назвать самым трудным участком на Беломорско-Балтийском канале: берега его скалистые, вдоль бровок канала через каждые 20-40 м установлены ряжи, подводные бровки имеют множество выступов, представляющих большую опасность для судов. Движение судов здесь одностороннее, регулируется на подходе с юга сигналами семафорного поста, установленного на левом берегу при выходе из Вадловской прорези, а на подходе с севера - светофором, находящимся на правом берегу напротив створа 5. Информацию о движении судов в канале можно получить заблаговременно по УКВ радиосвязи у начальника вахты шлюза 8. Дистанция между судами и составами, следующими по каналу в одном направлении, должна быть не менее 1000 м. Переход со створа на створ нужно делать плавно, придерживаясь середины канала.
Между шлюзами 8 и 9 Северного склона Беломорско-Балтийского канала судовой ход проложен по акватории двух озер: Макткоозеро и оз. Торос. Плавание по этим озерам затруднений не представляет. Сложным является район соединения этих озер прорезью Вологжа. Движение судов в прорези одностороннее, скорость судов ограничена. На шлюзах 8 и 9 судоводители обязаны получить информацию о движении судов на участке и не допускать встреч судами в районе прорези. От шлюза 9 до шлюза 10 судовой ход проложен по озеру Телекино, затопленному руслу р. Телекинка и Выгозеру. На этом участке встречается большое число затопленных и подтопленных островов, периодически всплывает торфяник (особенно на р. Телекинка).
К наиболее сложным для судоходства местам здесь следует отнести Осиновый порог, банку Муромскую, прорези, порог Сиговец и Выгозеро. Основной судовой ход в пределах этого озера имеет достаточные габаритные размеры. Исключением является район Повенецких банок, где глубина падает до 4 м. От основного хода здесь ответвляется большое число местных и дополнительных ходов со своим навигационным оборудованием, хорошо просматривающимся с основного хода. Такая ситуация создает сложности в ориентировке судоводителя.
Левая кромка основного судового хода на озере ограждена черными буями. При плавании в пределах Выгозера необходимо строго придерживаться рекомендаций и дополнительных карт Атласа единой глубоководной системы (том 4).
Подобные документы
Определение безопасных параметров движения судна, безопасной скорости и траверсного расстояния при расхождении судов, безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза, элементов уклонения судна в зоне гидроузла. Расчёт инерционных характеристик судна.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.07.2016Технико-эксплуатационные характеристики судна. Состав участков района плавания, канал имени Москвы. Расчет характерных маневров при прохождении шлюзов. Расчет безопасной скорости движения судна в канале. Основные рекомендации вахтенному начальнику.
дипломная работа [298,4 K], добавлен 22.01.2013Расчет маневров на примере маневрирования и прохождения затруднительных участков Волго-Донского водного пути на участке Красноармейск - Ростов-на-Дону. Гидрометеорологическое и путевое описание волго-донского пути. Тактико-технические данные судна.
дипломная работа [252,3 K], добавлен 22.01.2013Расчет скорости буксировки и определение элементов однородной буксирной линии. Расчет по снятию судна с мели. Определение основных параметров безопасной якорной стоянки. Выбор и обоснование места безопасной стоянки, закономерности данного процесса.
курсовая работа [590,3 K], добавлен 19.03.2013Определение степени увеличения осадки от крена судна по формулам при плавании на мелководье, изменения осадки при переходе судна в воду другой плотности. Расчет ширины фарватера для безопасной проводки судна. Вычисление увеличения дифферента на корму.
контрольная работа [29,7 K], добавлен 19.03.2015Определение элементов циркуляции судна расчетным способом. Расчет инерционных характеристик судна - пассивного и активного торможения, разгона судна при различных режимах движения. Расчет увеличения осадки судна при плавании на мелководье и в каналах.
методичка [124,3 K], добавлен 19.09.2014Навигационные условия плавания в каналах и фарватерах. Система управления маневрированием судна. Особенности использования створов при плавании по каналам морского судна. Техническое обоснование факторов, которые влияют на аварийность в судоходстве.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 31.01.2014Проектные данные судна. Расчет траектории движения по заданному участку судна в балласте, его скорость и угол дрейфа. Осуществление безопасного манёвра расхождения и обгона с учётом влияния гидрометеорологических факторов. Просадка судна на мелководье.
дипломная работа [134,5 K], добавлен 24.12.2011Время падения скорости судна после команды стоп и пройденное за это время расстояние. Инерционная характеристика судна и определение скорости в конце периодов, когда останавливается винт, а также время активного торможения и тормозной путь корабля.
контрольная работа [204,4 K], добавлен 16.08.2009Основные условия плавания по маршруту перехода судна. Выбор пути на морских участках. Классификация руководств и пособий для плавания. Гидрометеорологические условия для плавания судов в районе Эгейского моря. Сведения о портах: Евпатория и Алжир.
дипломная работа [138,7 K], добавлен 29.06.2010