ЛЕКЦИЯ № 3.3.2(2 часа).ТЕМА: Управление судами при прохождении затруднительных участков.

1. Управление судами при движении по каналам.

Судоходные каналы подразделяются по назначению – на соединительные, обходные и подходные; по форме продольного профиля – на открытые и шлюзованные; по способу питания водой – на самотечные и с искусственным питанием; по форме поперечного сечения – на прямоугольные, ложбинообразные, трапецеидальные и полигональные; относительно поверхности земли – в выемках и полувыемках; в насыпях и полунасыпях. Эти разновидности оказывают существенное влияние на организацию движения судов и их управляемость. (соединительные и обходные каналы имеют двухстороннее движение, а подходные – одностороннее; движение по каналам с открытым профилем – проще, а по шлюзованным – сложнее и т.п.). Движение судов по каналам осложняется наличием шлюзов, аварийных и заградительных ворот, паромных переправ, подводных и воздушных переходов, участков с подводными прорезями и других гидротехнических сооружений. При расстановке навигационных знаков и определении берегов учитывается условно принятое направление течения установленной ПП по ВВП. Движение судов на каналах организуется с целью обеспечения безопасности и недопущения излишнего скопления судов. На искусственных участках каналов, как правило скорость движения водоизмещающих судов ограничивается для предупреждения:

-разрушения откосов и ложа канала;

-возрастания волнообразования и рыскливости судов;

-возникновения и возрастания явления присоса и отталкивания при движении судов вблизи откосов канала;

-интенсивного воздействия гидродинамических сил при расхождениях, обгонах и прохождении судов мимо стоящих судов;

-уменьшения динамической просадки судов.

Управление судном. При отсутствии встречных судов крупнотоннажное судно следует срединой канала, т.к. при этом не возникает начальных признаков явления присоса. Судоводитель замечает смещение судна с оси канала при уклонении на 5% от его ширины. Определение положения судна днем осуществляется сравнением траверзных расстояний до откоса по правому и левому бортам, в темное время ориентируются траверзным и перспективным положением путевых огней. Удерживать судно на оси канала следует небольшими перекладками руля, не допуская рыскливости и приближения к откосам канала. При приближении к откосу канала необходимо снижать скорость движения, останавливать береговой движитель и не допускать приближения судна под углом к откосу канала кормовой частью угрожающим повреждением ДРК (угол безопасности ДРК).

На криволинейных участках одиночное судно следует вести на небольшой скорости с таким расчетом, чтобы радиус циркуляции был примерно равен радиусу поворота с.х. и при этом исключалась раскатка кормы на вогнутый берег. Управление скоростными судами на каналах затруднено из-за небольшой ширины с.х. и интенсивности движения судов. Скоростные суда должны двигаться ближе к оси с.х., а судоводители быть готовыми к принятию решения о расхождении или обгоне водоизмещающих судов, когда для скоростного судна остается узкая полоса с.х. В повороте при расхождении и обгоне курс скоростного судна следует избирать вдоль выпуклого берега.

При прохождении поворотов водоизмещающими судами следует применять следующие приемы: правый поворот выполнять позиционируя свое судно на правой по ходу полосе движения, а левый поворот – позиционируя судно на оси с.х. Стоянка судов на канале допускается в уширениях, при этом следует постоянно следить за положением судна т.к. возможно его смещение под действием течения и волнения создаваемого проходящими судами.

Условия плавания крупнотоннажных судов по каналам в основном можно рассматривать как плавание в стесненных условиях. Каналы имеют примерно одинаковые глубины, относительно крутые откосы берегов и узкие русла. При движении по искусственному участку канала, по его оси, скорость обтекания водой обоих бортов корпуса одинаково, давления равны и движение судна сохраняет устойчивость. Движение становится неустойчивым, если судно с большой осадкой идет на большой скорости (рыскливость от мелководья). В этом случае возникающие впереди и сзади корпуса поперечные и расходящиеся волны, просадка судна, дифферент на корму и волны от работающих движителей резко возрастают, что в условиях ограниченной ширины и живого сечения канала ухудшает управляемость судна и его удержание на курсе. Управляемость еще более ухудшится если судно на большой скорости приблизится к откосу канала. В этом случае увеличение скорости протекания воды вдоль борта обращенного к откосу, вызывает уменьшение давления и вызывает явление присоса, особенно кормовой части судна, при этом носовая часть будет отрыскивать в сторону оси канала и разворачивать судно поперек, что грозит столкновением с другими судами и повреждением ДРК. Чем больше осадка судна, тем больше следует выдерживать интервал межу бортом судна и откосом канала и двигаться с пониженной скоростью. По этой же причине происходит отрыскивание судов в сторону уширения канала.

Устранять явление присоса и его последствия следует снижением скорости и удержанием судна под безопасным углом к откосу канала, тогда повышенное давление в носовой части судна и удержание кормы рулями, позволит лагом отойти от откоса ближе к оси с.х.

В процессе расхождения необходимо учитывать влияние на управляемость двух групп гидродинамических сил, возникающих между каждым судном и откосом канала и между судами

Судно А при расхождении с судном В должно уклониться вправо по ходу. Приближаясь к откосу, под воздействием гидродинамической силы Р₁ (положение 11) оно стремится отрыскнуть носовой частью в сторону оси канала. При дальнейшем движении параллельно откосу канала на близком от него расстоянии (положение 111) под действием силы Р₂ возникает присасывание кормы к берегу, при этом пара сил Р₁ и Р₂ вызывает появление поворачивающего момента, который бывает настолько велик, что судно может потерять управляемость и зарыскнуть в сторону встречного судна. и положении 1У возникает опасность столкновения. В момент сближения носовых оконечностей судна между ними образуется зона повышенного гидродинамического давления, вследствие чего возникает сила Р - отрыскивания одного судна от другого. Для удержания судов на прямолинейном курсе необходима перекладка рулей в сторону встречного судна. В процессе дальнейшего движения, когда носовая оконечность каждого судна окажется на траверзе миделя другого судна, произойдет перераспределение гидродинамических сил. Со стороны внешнего борта каждого судна давление Р на скуловую часть другого судна больше, чем с внутреннего, т.к. у миделя каждого судна образуется зона пониженного давления. Вследствие разности давлений каждое судно устремляется носовой частью в сторону миделя встречного судна. Это явление усиливается от воздействия сил Р₁ и Р_2. Воздействие гидродинамических сил и моментов сил на суда в процессе их расхождения изменяется по характеру и интенсивности в зависимости от положения одного судна относительно другого и относительно берега. Поскольку эти силы проявляются тем слабее, чем меньше скорость судов, одним из основных требований для безопасности расхождения является заблаговременное снижение скорости судов, которое следует начинать до обмена визуальными сигналами. После обмена сигналами «отмашка» суда должны двигаться таким образом, что бы их левые борта находились на оси с.х. При сближении на расстояние 3-4 значение их длины, суда уклоняются вправо и выдерживая безопасные дистанции между бортами и откосами канала расходятся, снизив скорость движения. В этом случае уклонение судов с оси канала будет более кратковременным, что сократит развитие явлений присоса и отрыскивания.

Скорость при расхождении должна не превышать 0,5 – 0,7 установленной для данного канала, т.к. сумма моментов гидродинамических сил воздействующих на корпус судна на больших скоростях движения може оказаться больше моментов рулевых сил и судно может потерять управляемость. При расхождении, после уклонения с оси канала, следует не работать береговым движителем для уменьшения скорости протекания воды в кормовой части вдоль борта обращенного к откосу канала, что уменьшит силы присасывания.

Наиболее сильно проявляются гидродинамические силы присасывания при обгоне. На искусственных участках каналов к обгону следует прибегать только в крайнем случае, когда допустимые скорости судов значительно отличаются и обгон диктуется острой необходимостью. В этом случае обгон следует производить на прямолинейных участках или в уширениях. При обгоне меньшим судном большего необходимо учитывать, что меньшее судно присасывается к большему. Наибольший момент гидродинамических сил на корпусе обгоняющего судна возникает во время прохождения его носовой части участка от кормы до миделя обгоняемого судна. Для уменьшения этого момента необходимо уклоняться влево от оси канала на дистанцию до длины корпуса. Скорость обгоняющего судна не должна превышать скорость обгоняемого более чем на 1/3. Во время обгона судам не следует увеличивать скорость в т.ч. когда мидель обгоняющего судна будет на траверзе носовой части обгоняемого.

При движении по искусственным участкам каналов в вверенную погоду, особенно при курсовых углах ветра близких к 90^о, следует двигаться ближе к наветренному откосу канала, двигаться со скоростью обеспечивающей управляемость судна и выбирать для расхождения участки с более благоприятными условиями для расхождения и меньшим ветровым воздействием. На каналах с искусственным питанием обеспечиваемым насосными станциями необходимо учитывать свальные и затяжные течения в районах их работы, особенно на подходах к шлюзам, где проходится расходиться с судами.

Рассмотрение данной тематики будет продолжено в разделе 5.

1. Управление судами при движении по водохранилищам.

Водохранилища имеют речную, озерно-речную и озерную части.

На речном участке пойменные берега находятся в не затопленном состоянии, с.х. проходит по средине русла и опасность для плавания представляют затопленные осередки и острова, высыпки и крупные побочни. Судоводители ориентируются естественными и искусственными береговыми ориентирами. Речной участок наиболее благоприятен для плавания судов.Управление судами в речной части водохранилища рассмотрено в предыдущих частях данного раздела.

Озерно-речные участки водохранилищ характерны тем, что с.х. на них проходит в основном над затопленным руслом и реже над затопленными поймами, которые как правило затоплены, а берегами являются кряжи. Основными (иногда единственными) ориетирами служат навигационные знаки судоходной обстановки. Большую опасность для плавания представляют затопленные пойменные берега на изгибах русла. Поэтому на этих участках водохранилищ преобладают криволинейные с.х., что требует от судоводителя повышенного внимания, особенно в темное время суток, когда по линии обзора впереди просматривается одновременно несколько красных и белых огней плавучих навигационных знаков.

Для того чтобы опознать огни, нужно знать порядковый номер знака судоходной обстановки и его расположение в отношении других знаков. Как видно из представленного рисунка, ориентироваться по знакам обстановки обычным способом на показанном участке невозможно – белые огни буев находятся и слева и справа от линии курса, а красные также видны с правой и левой сторон. Яркость и видимость огней, более удаленных, иногда бывают лучше, чем буев расположенных ближе. Не зная расположения знаков, судоводитель может избрать курс между буями 24 и 25. Подобные ошибки встречаются в практике и наибольший процент посадок на мель падает на участки водохранилищ с затопленным руслом. Значительную помощи при плавни на таких участках может оказать РПС. Если затопленное русло расположено вдоль одного из кряжей, то ориентировка затруднений не вызывает.

Озерные участки водохранилищ характеризуются большой площадью затопления, достигающих в ширину нескольких десятков километров, с.х. проходит над затопленной поймой. Большую часть с.х. составляют прямолинейные трассы протяженностью 10км и более обставленные осевыми буями, направление этих трасс указывают щелевые или линейные (осевые) створы с большой дальностью действия не покрываемой визуальной видимостью, поэтому следует иметь рассчитанные компасные курсы направлений этих трасс. Хорошими естественными ориентирами являются рынки гор. Основные и дополнительные с.х. в основном прямолинейны на больших расстояниях, проходят над руслом рек и над затопленными поймами. Коренные берега являются основными берегами водохранилища. Эти участки, как правило, имеют большие глубины, особенно над затопленными руслами и оврагами. По ветровому режиму озерные участки водохранилищ схожи с крупными озерами. Уровни воды в водохранилищах не постоянны и зависят от естественного притока воды, сгонно-нагонных ветровых явлений, сбросов (сработки) воды в нижний бьеф гидроузлами, испарения, фильтрации и льдообразования. Чтобы определить глубину, надо снять с навигационной карты наименьшую глубину на трассе Н₁ и установить из путевой информации отметку уровня воды в водохранилище в данное время. Минимальная глубина на трассе Н_ф может быть определена по формуле Н_ф = Н₁ + (ФПУ – НПУ) где ФПУ – отметка уровня воды во время рейса; НПУ – отметка нормального подпорного уровня для данного водохранилища. В зависимости от силы ветра высота волн в больших водохранилищах достигает 3,5м. Сила ветра определяется по шкале Бофорта

Волнение оценивается по девятибалльной шкале

Извещения, предупреждающие о шторме передаются по радиосвязи, сведения о высоте волн при различных направлениях и силе ветра приводятся в специальных атласах и навигационных картах.

Особенности плавания судов в штормовых условиях рассматриваются в разделе 5.

В озерной части водохранилища на отдельных участках пути, где берега удалены от с.х. на большое расстояние и при ограниченной видимости, когда ориентиров не видно, применяется навигационный способ судовождения (удержание курса судна и определение направлений по компасу и использование РЛС для измерения расстояний и направлений) в сочетании с глазомерным (лоцманским) методом (когда просматриваются ориентиры).

Этим способом трудно ориентироваться в темное время суток, когда из-за неравномерности освещения близкие к судну плавучие навигационные знаки, кажутся более далекими, чем дальние. В этом случае сочетание использования РЛС с визуальным наблюдением помогает правильно определить место положения знаков, ориентиров и судна (сопоставляется номер буя, ориентир с их местом на карте, дистанции, углы и пеленги, место судна).

При плавании по водохранилищам, если осуществляется проводка визуальным (лоцманским) методом по участкам с латеральной системой расстановки плавучих навигационных знаков, контроль за движением судна такой же, как на реках.

На многих крупных водохранилищах судовой ход обозначается щелевыми створами и осевыми плавучими знаками. В этом случае необходимо вести судно так, чтобы осевые буи всегда оставались слева (не следует приближаться непосредственно к бую, во избежание попадания слабины буйрепа на ДРК). Если с.х. не обозначен щелевыми створами, судоводитель должен вести судно ближе к линии осевых буев, но не выходить на противоположную полосу с.х. Отклонение от линии осевых буев определяется гарантированной шириной с.х.

На крупных водохранилищах судовождение осуществляется навигационным способом по рекомендованным курсам, нанесенным на навигационной карте по каждому с.х. При выходе на прямолинейный участок засекают время и ложатся на заданный курс. С учетом скорости судна определяют время прихода в поворотную точку, после чего меняют курс. Контроль за движением судна осуществляется курсом судна, временем движения, ориентирами и навигационными знаками вт.ч. с использованием навигационных приборов и штурманских инструментов.

Выход в водохранилище возможен судам соответствующего класса Речного Регистра, подготовленных к переходу, имеющих всю необходимую информацию и получивших разрешение диспетчера движения.

При ветреной погоде следует учитывать дрейф судна, при котором полоса движения судна значительно увеличивается, особенно судов с большой парусностью, толкаемых и буксируемых составов.