Состав задания

При осадке в полном грузу определить максимальную и допустимую скорость движения судна V_д. Исходные данные приведены в табл. 4.

Таблица 4. Исходные данные

№ варианта	Проект судна	Коэффициент заложения откосов (m)	Тип крепления откосов	Высота надводной части откосов канала ( )	Глубина судового хода в канале, м
1	507А	2,0	Бет. плиты	1,5	4,1
2	507Б	2,5	Рван. кам.	1,6	4,2
3	19610	3,0	Круг. кам.	1,7	4,2
4	488/А	2,0	Кам. мост.	1,8	4,3
5	2-95	2,5	Бет. плиты	1,5	4,0
6	791	3,0	Рван. кам.	1,6	4,0
7	1557	2,0	Круг. кам.	1,7	3,9
8	576	2,5	Кам. мост.	1,8	3,6
9	11	3,0	Бет. плиты	1,5	3,5
10	Р97	2,0	Рван. кам.	1,6	3,5
11	Р25	2,5	Круг. кам.	1,7	3,6
12	Р156	3,0	Кам. мост.	1,8	4,2
13	1787У	2,0	Бет. плиты	1,5	4,0
14	1787	2,5	Рван. кам.	1,6	4,1
15	1581	3,0	Круг. кам.	1,7	4,0
16	507А	3,0	Кам. мост.	1,8	4,0
17	507Б	2,0	Бет. плиты	1,5	4,0
18	19610	2,5	Рван. кам.	1,6	4,1
19	488/А	3,0	Круг. кам.	1,7	4,1
20	2-95	2,0	Кам. мост.	1,8	3,8
21	791	2,5	Бет. плиты	1,5	3,9
22	1557	3,0	Рван. кам.	1,6	3,8
23	576	2,0	Круг. кам.	1,7	3,5
24	11	2,5	Кам. мост.	1,8	3,6
25	Р97	3,0	Бет. плиты	1,5	3,7
26	Р25	2,0	Рван. кам.	1,6	3,7
27	Р156	2,5	Круг. кам.	1,7	4,1
28	1787У	3,0	Кам. мост.	1,8	3,9
29	1787	2,0	Бет. плиты	1,5	3,9
30	1581	2,5	Рван. кам.	1,6	3,9

Примерные вопросы для самопроверки

и подготовки к защите практической работы

1. Почему необходимо ограничивать скорость движения судов в каналах?

2. Какая цель преследуется при определении максимальной и допустимой V_д скоростей движения судов в канале?

3. От каких факторов зависит скорость движения судов в каналах?

1.6. Оценка ветроволнового режима на водохранилище

Общие положения

Волны, которые возникают при сильном ветре на поверхности водохранилищ, имеют большую высоту и длину и затрудняют или делают невозможным движение судов. Происходит ухудшение управляемости судов, падение скорости их движения, затруднение производства погрузочно-разгрузочных работ. Поэтому учет параметров ветровых волн является обязательным для обеспечения эффективной и безаварийной работы флота на водохранилищах.

Волнение на водохранилищах затрудняет судоходство, поэтому все внутренние водные пути разделены по условиям ветро-волнового режима на четыре разряда при следующих максимальных параметрах ветровой волны, м:

«М» – высота волны 3 м и длина 40 м;

«О» – высота волны 2 м и длина 20 м;

«Р» – высота волны 1,2 м и длина 12 м;

«Л» – высота волны 0,6 м.

Судам, удовлетворяющим по своим технических характеристикам требованиям безопасного плавания в тех или иных бассейнах, Российский Речной Регистр присваивает класс «М», «О», «Р», «Л».

К классу «М» относятся суда, которым разрешается плавание в бассейнах разряда «М» и речных бассейнах других разрядов без ограничения по погоде, к классам «О», «Р» и «Л» – суда, которым по их прочности и навигационному оборудованию разрешается плавание в речных бассейнах разрядов «О», «Р» и «Л». Суда класса «О» могут эксплуатироваться без ограничений в бассейнах разряда «О», «Р» и «Л», а в бассейны разряда «М» им могут быть разрешены выходы только при долгосрочном благоприятном прогнозе погоды. Это положение действует и относительно судов классов «Р» и «Л» применительно к выходу в бассейны разрядов «О» и «Р».

Параметры ветровых волн в общем случае зависят от скорости ветра, длительности его действия, длины разгона волны и глубины водоема.

Глубина оказывает влияние на высоту волн только в мелководных водоемах, поэтому различают волны на глубокой и мелкой воде.

Глубина водоема на размеры волн начинает влиять, когда глубина Т_ср становится меньше длины волны ₀ на глубокой воде. Ученый-гидротехник Н.А. Лабзовский предложил следующие формулы для расчета параметров волн на глубокой воде (когда средняя глубина на участке в водоеме равна длине волны или больше ее):

;	(31)
,	(32)

где	К	–	коэффициент, отображающий развитие волнения, то есть интенсивность нарастания высоты волн вдоль линии разгона;
W		–	расчетное значение скорости ветра, принимается на высоте 10 м над поверхностью воды;
D		–	длина разгона волны, км;
		–	характеристика крутизны волны на глубокой воде.

Значение К определяется по формуле

.

(33)

Некоторые значения e^–х приведены в табл. 5

Таблица 5. Некоторые значения е^–х при различных х

х	е–х	х	е–х	х	е–х
0,0	1,00	1,2	0,30	2,5	0,08
0,2	0,82	1,5	0,22	3,0	0,05
0,5	0,61	1,7	0,18	4,0	0,02
0,7	0,50	2,0	0,14	5,0	0,01
1,0	0,37	2,2	0,11	6,0	0,002

Значение W определяется по формуле

м/с,

(34)

где	Wд	–	средняя скорость ветра при длительном действии, м/с;
Wп		–	скорость ветра при порывах, м/с.

Скорости ветра при длительном действии и при порывах приведены в табл. 6

Таблица 6. Скорость ветра при длительном действии и порывах

Характеристика ветра	Сила ветра в баллах по шкале Бофорта	Скорость ветра, м/с
		при длительном действии	при порывах
Штиль	0	0–1	–
Тихий	1	1–2	3,3
Легкий	2	2–4	6,6
Слабый	3	4–6	10,0
Умеренный	4	6–8	13,9
Свежий	5	8–11	18,1
Сильный	6	11–14	22,5
Крепкий	7	14–17	27,2
Очень крепкий	8	17–21	32,0
Шторм	9	21–25	37,2
Сильный шторм	10	25–29	42,6
Жестокий шторм	11	29–34	48,1
Ураган	12	Более 34	51,2

Характеристика крутизны волны на глубокой воде определяется из следующего выражения:

(35)

где

е = 2,718

–

основание натурального логарифма.

Для перехода от волн на глубокой воде к волнам на мелководье Н.А. Лабзовский предлагает вычислить отношение средней глубины по длине разгона к длине волны и по табл. 7 брать значения коэффициентов  и , а затем вычислять высоту и длину волны на мелководье по формулам

и .

(36)

Следует отметить, что высота волны, вычисленная по формулам Лабзовского, имеет обеспеченность близкую к 5%.

Для расчета волнения обеспеченностью 3%, обычно принятой в отечественных прогнозах, используют переходный коэффициент

.

(37)

Таблица 7. Значение коэффициентов  и 

								
0,01	0,119	0,251	0,14	0,540	0,635	0,45	0,850	0,854
0,02	0,161	0,306	0,16	0,582	0,662	0,50	0,866	0,871
0,03	0,200	0,352	0,18	0,617	0,685	0,55	0,890	0,890
0,04	0,238	0,394	0,20	0,652	0,703	0,60	0,904	0,904
0,05	0,275	0,428	0,22	0,679	0,720	0,65	0,918	0,918
0,06	0,310	0,462	0,24	0,703	0,736	0,70	0,930	0,930
0,07	0,343	0,493	0,26	0,724	0,753	0,75	0,942	0,942
0,08	0,378	0,519	0,28	0,740	0,767	0,80	0,956	0,956
0,09	0,406	0,542	0,30	0,785	0,780	0,85	0,967	0,967
0,10	0,435	0,564	0,35	0,796	0,810	0,90	0,980	0,980
0,12	0,485	0,596	0,40	0,823	0,832	0,95	0,990	0,990
						1,00	1,00	1,00

Состав задания

Судно находится на основном судовом ходу водохранилища. Для этих условий вычисляется высота и длина волны в месте нахождения судна и дается оценка возможности продолжения рейса. Задание выполняется в составе курсовой работы.

Примерные вопросы для самопроверки

и подготовки к защите практической работы

1. Почему судоводителю необходимо оценивать ветроволновой режим водохранилищ?

2. От чего зависят параметры ветровых волн?

3. В чем разница понятий глубокая и мелкая вода?

2. Курсовая работа на тему:

«Характеристика и обоснование условий

прохождения судами участка водного пути

на ЕГС Европейской части РФ»

Общие положения

Единая глубоководная система Европейской части РФ включает в себя как естественные, так и искусственные участки водного пути и состоит из рек, озер и водохранилищ, условия судоходства на которых различны.

Речные участки имеют меньшие габариты судового хода, чем озерные и в водохранилищах. На озерах и водохранилищах фактором, ограничивающим судоходство, являются ветровые волны. Поэтому суда, имеющие ограниченные районы плавания, допускаются к судоходству только до определенной высоты ветровой волны, т.е. класс судна должен соответствовать району плавания.

Имеющиеся на внутренних водных путях судопропускные сооружения и судоходные каналы ограничивают рост габаритов и грузоподъемность судов и составов, увеличивают время доставки грузов в пункт назначения, а также снижают безопасность плавания.

Все это требует тщательного планирования при выборе типа транспортного флота для освоения намеченных к перевозкам грузов с учетом габаритов судового хода, характера ветроволнового режима, габаритных размеров шлюза и других путевых условий. От правильности принятия управленческого решения оператором перевозки зависит экономическая эффективность работы флота и, следовательно, прибыль судоходной компании.

В данной курсовой работе студент на основании исходных данных (приложение Г) для конкретных участков пути должен определить возможность прохождения заданных судов по участку.