Реферат: Анализ условий плаванья в условиях мелководья

где:

 - угол крена принимается;

для танкеров - 2° ;

сухогрузных судов дедвейтом более б тыс.т.- 4°;

для лесовозов менее 6 тыс.т.- 8° .

Результат вычисления по формуле (2.19.) устанавливается не ме­нее половины навигационного запаса глубины.

Наиболее простыми для вычисления будут формулы (2.16.) и (2.18.), их точность можно считать практически допустимой.

3. Определение волнового запаса глубины

Волновой запас учитывает мгновенное увеличение осадки судна относительно уровня спокойной водной поверхности, судно как бы проседает в некоторых случаях на значительную величину. Так у не подвижного танкера дедвейтом 300 тыс. т на волнении высотой до 3,65 м и периодом 8 с. осадка увеличивается на 3,35 м. При высоте

волны 2 м и том же периоде осадка увеличивается на 1,2 м, а при 1.2-1,5 - 0,6 м [18].

Как известно, высота волн последовательно подходящих к судну неодинакова. Средняя высота волны принимается соответствующей 50% обеспеченности, например 1-1,2 м. При этом высота волны 3% обеспе­ченности, принятой в нормах портостроения [43,45], равна 1.8-2,2 м, т.е. установленный критерий означает, что половина волн в группе имеет высоту до 1-1,2 м, а 97% - более 1,8-2,2 м. Глаз моряка обычно фиксирует в группе высоту волны, соответствующую приблизительно 30% обеспеченности, равную в данном случае 1,5 м [18].

В Нормах технологического проектирования портов 1967 и [43, 44] регламентировали учет волнового запаса только в случае, когда в результате качки величина максимального погружения оконечностей судна выходила по расчету за пределы величины навигационного запа­са, т.е. величина волнового запаса определяется разностью между амплитудой качки судна и навигационным запасом:

Н₃ = 0,5h_b - ₁ (2.20.)

В работах [26, 12, 19] волновой запас определяется амплиту­дой качки, которую условно принимают равной около половины высоты волны, т.е.

₃ = (0,5 - 0,6)h_b (2.21.)

В результате теоретических и модельных исследований в опытных бассейнах [2, 5] были получены более подробные данные учета вол­нового запаса в функции от длины судна и высоты волны 3% обеспе­ченности и представленные в форме таблицы, которые в работе [34] были положены в основу для получения более простой формулы этих зависимостей.

Данные этих таблиц с СКП 0,1 м, аппроксимируются следующей за­висимостью:

₃=12h_B² / L +0.5 (2.22.)

При дальнейшем усовершенствовании методики расчета волнового запаса глубины в Дополнении NI к Нормам [43] были введены коэффи­циенты запаса в зависимости от курсового угла волнения в пределах от 1,0 до 1,7. В данном случае вычисления можно аппроксимировать формулой:

Нз = (1 + 0,0085q)(12 h_B²/L + 0,5 ) , (2.23.)

где: q - курсовой угол волнения, град.

С использованием Норм [43] в НШС-82 приведены для упрощения расчетов значения волнового запаса умноженные на коэффициент 1,4, что дает для абсолютного большинства случаев завышенные значения на 0,1-0,2 м. В то же время при курсовых углах более 40° и макси­мальной высоте волн волновой запас по НШС-82 может оказаться зани­женным до 0,3 м [2].

В Дополнениях к Нормам [44] дается методика учета волнового запаса в функции числа Фруда, т.е. в зависимости от скорости хода и длины судна, что косвенно характеризует относительную встречу судном волн, но без учета периода следования самих волн.

Данные этих таблиц могут быть аппроксимированы двумя равно­точными выражениями с СКП 0,11, полученными в результате перебора конкурирующих зависимостей:

Н₃ = 12 h_B²/L + 0,28F_r (2.24.)

Н₃ = 13.11*(h_B²/L)*(1-0.63F_r) (2.25.)

В явной зависимости от скорости хода и длины судна, удобной
для судоводителей, эти формулы с учетом выражения (1.11) примут
вид:

Н₃ = 12*(h_B²/L)+0.09V_c/L^1/2 (2.26.)