75,6

1,8

0,18

0,2

0,25

56,5

57,0

58,0

63,5

63,9

65,0

69,5

69,9

71,0

74,5

74,9

76,0

2,4

0,18

0,2

0,25

55,2

55,6

56,7

62,1

62,5

63,6

68,1

68,5

69,6

73,1

73,5

74,7

Рисунок 3.3 - Маневр уклонения

4. Рекомендации вахтенному начальнику

4.1 Особенности движения судов на мелководье

По сравнению с движением судов на глубокой воде, при движении в каналах наблюдаются следующие особенности:

1. увеличение сопротивления воды и, как следствие, снижение скорости движения при том же режиме работы главных дизелей судна;

2. увеличение просадки корпуса судна, а также дифферента на корму;

3. увеличение сил «присоса» при встречах и обгонах судов;

4. возникновение сил «присоса» и «отталкивания» при движении судна вблизи берегового откоса и, как следствие, увеличение рыскливости судна;

5. увеличение размеров волны, приводящее к интенсивному размыву береговых откосов.

Причина возникновения указанных особенностей - более интенсивное по сравнению с глубокой водой сжатие потока, что приводит к изменению поля скоростей движения жидкости вокруг судна и перераспределению гидродинамических давлений на подводной части корпуса судна.

При малых начальных скоростях движения судна на мелководье соотношение между его скоростью и сопротивлением такое же, как и при глубокой воде. Но, начиная с некоторой скорости судна, рост сопротивления происходит заметно интенсивнее. Наконец, судно достигает такой скорости, что дальнейшее увеличение оборотов главных двигателей (увеличение мощности, подводимой к движителю) не приводит к заметному увеличению скорости, привычному на глубокой воде. В этом случае говорят, что судно достигло первой критической скорости движения в канале, на мелководье. Внешним признаком достижения этой скорости является появление резко выраженной так называемой береговой, или спутной волны. Движение с такой скоростью неэкономично, потому что приводит к перерасходу топлива, перегрузке двигателей и, как следствие, более быстрому их износу. Кроме того, движение с первой критической скоростью или близкой к ней опасно, так как происходит резкое возрастание просадки и судно может коснуться дна. К тому же увеличение интенсивности волнообразования ведет к усиленному размыву откосов берегов.

Безопасные приемы управления судном на мелководье не могут быть выработаны или, во всяком случае, достаточно быстро усвоены без правильного представления физических процессов, происходящих при движении судов на мелководье, при взаимодействии их во время расхождения и обгона. Только в этом случае судоводитель может сознательно управлять судном и предвидеть последствия этого управления.

4.2 Управление судном при прохождении шлюзов

Движение по водохранилищам сопряжено с необходимостью шлюзования. Управление судном в подходном канале шлюза и в самом шлюзе имеет свои особенности, связанные с резким увеличением стесненности живого сечения подходного канала и шлюза корпусом судна.

Движение судна при проходе через шлюз можно разделить на четыре этапа: движение в подходном канале шлюза до траверза входных ворот; движение судна в камере шлюза до его остановки; движение судна в камере шлюза после открытия ворот; движение в подходном канале после выхода из камеры шлюза.

Как показывает практика судовождения, наиболее сложным является управление судном при движении в несимметричном подходном канале. В этом случае движение вдоль длинного направляющего пала характеризуется особенностями, которые рассмотрены ранее при описании движения судна вблизи откоса канала. Непосредственно при входе в камеру шлюза судно приобретает дополнительную рыскливость и стремится носом уклониться (отрыскнуть) в сторону уширения подходного канала, а в дальнейшем в сторону короткого подходного пала.

Происходит это вследствие появления обратного течения воды в сторону короткого пала, возникающего из-за подъема уровня воды впереди носовой оконечности судна. Для предотвращения зарыска судна в сторону короткого пала требуются значительные перекладки рулевого органа в сторону длинного пала и кратковременное увеличение скорости судна, иногда даже до полного хода. Но при этом судоводитель должен помнить, что в данном случае может произойти значительная просадка кормой.

Движение судна в камере шлюза после прохода носом траверза ворот характеризуется резким увеличением сопротивления воды и значительным возрастанием присоединенных масс корпуса судна. При этом возникает так называемый «поршневой эффект» и скорость судна резко падает.

При выходе из камеры шлюза, как и при входе, может произойти резкое падение скорости, вплоть до кратковременной остановки судна в камере. Судоводители должны учитывать возможность такого эффекта, но резко не увеличивать обороты машины, так как это к увеличению скорости может не привести. Скорость судном приобретается по мере уменьшения подъема воды перед носом судна в результате ее протекания вдоль бортов и под корпусом судна.

4.3 Проводка судна через перекаты

Глубины на перекатах всегда меньше, чем на прилегающих плесах, судовой ход на самих перекатах или подходах к ним, как правило, искривлен, ширина его ограничена, а течение не всегда совпадает с направлением оси судового хода. Это все делает сложным проход через перекаты.

Наибольшие затруднения испытывают при движении судна по нижней части переката - подвалью, где резко изменяются глубины и скорости течения. На гребне переката скорости течения самые большие, а глубины наименьшие.

Проводка судов через перекат требует от судоводителя твердого знания характеристик переката, своего судна или состава. Успешной проводке судов через перекаты во многом способствует разумное сочетание теоретических знаний с практическим опытом, т.е. умением судоводителя правильно оценить, с одной стороны, гидродинамические силы, вызванные движением судна и течением, с другой стороны, силы, развиваемые движительно-рулевым комплексом.

Проводка судна по перекату в каждом случае имеет свои особенности. Это объясняется разнообразием типов перекатов и разнообразием типов судов. Однако при проводке любого судна по любому перекату есть общие приемы, выработанные многолетней практикой судовождения (управления судами).

При подходе к перекату следует выяснить, какова глубина на нем. Эти данные можно взять из навигационной карты, путевого листка. Сравнив глубину судового хода на перекате с осадкой своего судна и убедившись в том, что запас воды под днищем соответствует Правилам плавания, приступают к заправке судна. Заблаговременно снижают скорость и на пониженной скорости подводят судно к перекату.

Проходить корыто переката надо на пониженной скорости, так как высокая скорость движения судов по мелководью может вызвать рыскливость и ухудшить управляемость. Кроме того, при движении по перекату на высокой скорости происходит значительное увеличение осадки, иногда достигающее 60-70 см и более. По этой причине нередко наблюдаются случаи касания корпусом грунта, вызывающие потерю рулей, повреждение винтов и корпуса.

Как упоминалось, проводка судна особенно осложняется на подвалье и гребне переката. При заходе на перекат (сверху или снизу) и при движении по нему не следует допускать резких и больших отклонений органа управления, так как при малых глубинах и свальном течении вращательное движение крупнотоннажного судна сразу остановить невозможно, и оно может выйти за границу судового хода.

4.4 Проводка судов под мостами

Наличие мостов ухудшает условия судоходства. В меженный период устои мостов стесняют живое сечение реки, в результате чего скорость течения в пролетах моста увеличивается, увеличивается и разница уровней воды выше и ниже створа моста. В весенний период при высоких уровнях воды поток еще больше стесняется дамбами моста, расположенными в пойме. Дамбы преграждают путь весенним водам в поймах обоих берегов, отклоняют течение в сторону пролетов моста, вызывая косые течения с поймы в коренное русло. Кроме того, дамбы создают дополнительный подпор воды выше моста, что приводит к увеличению скоростей течения в пролетах моста и образованию дополнительных косых течений ниже моста.

Аналогичная картина наблюдается в створе разобранных или частично собранных судоходных плотин.

Для облегчения проводки судов в районе мостов устанавливают специальные навигационные знаки: направляющие буи, створные огни и щиты-указатели на фермах судоходных пролетов.

Необходимо помнить, что безопасность проводки будет обеспечена тогда, когда судно следует точно по направлению главных струй течения (это основное правило проводки судов под мостами).

Проводка судов по течению сложнее, чем при движении против течения. При отсутствии ветра и прямом течении судно направляют в середину соответствующего судоходного пролета, его заблаговременно заправляют в пролет, не допуская резких поворотов, во избежание его раската.

При течении, направленном не перпендикулярно мосту, рекомендуется следовать параллельно струям течения, стремясь пройти серединой пролета. Если судно будет заправляться в пролет так же, как при прямом течении, он сместится в сторону и может навалиться на устой.

При сильных боковых ветрах и большой парусности судов управление судном усложняется. Если есть ветер и течение, судно следует проводить по направлению равнодействующей сил течения и ветра.

Заключение

Известно, что на внутреннем водном транспорте продолжает доминировать глазомерный метод судовождения. Это обуславливается специфическими условиями работы речных судов, которые характеризуются весьма стесненными габаритами судовых ходов, их извилистостью, требующей частого изменения курса, большой густоты движения флота, наличием мостов, шлюзов и других сооружений, осложняющих управление судами, значительным влиянием на движущиеся суда, гидрометеорологических факторов и т.д.

В данной дипломной работе рассмотрен вопрос безопасной проводки теплохода типа ТНМ проекта 795 по маршруту Сарапул - Ульяновск с подробным рассмотрением и расчетами речных мелководных участков.

Работа содержит теоретические расчеты характерных маневров таких как: определение безопасной скорости захода судна в камеру Нижнекамского шлюза при движении вниз, определение элементов уклонения судна в зоне гидроузла, определение безопасной скорости движения судна на мелководье.

Сделан анализ путевых и гидрометеорологических условий в районе плавания, что позволит оценить характер сил, действующих на судно.

Кроме того, в дипломной приведены рекомендации вахтенному начальнику по особенностям движения судов на мелководье, управлению судном при прохождении шлюзов, проводке судна через перекаты, проводке судов под мостами.

Представлены графики, которые можно использовать для оценки управляемости судна выполнении маневров

Список использованной литературы

1. Атлас ЕГС европейской части РФ. Том 6 Часть 1. Минречфлот РФ - М. 2006.

2. Атлас ЕГС европейской части РФ. Том 9 Часть 2. Минречфлот РФ - М. 2016.

3. Правила плавания по внутренним водным путям Российской Федерации. -Мин. транспорта Российской Федерации. от 19 января 2018 г. №19.

4. Алексеев А.В. Правила плавания по ВВП РФ с комментариями для судоводителей. / Гусев М.Г., Лаптев Е.Л., Тютьманов М.А. М.: Транспорт, 2019. - 125 с.

5. Земляновский Д.К. Безопасность плавания речных судов. / Калинин А.И. М.: Транспорт, 2017. - 143 с.

6. Клементьев А.Н. Особенности движения и маневрирования судов в зоне судопропускных гидротехнических сооружений - Н. Новгород: 2014. - 51с.

7. Павленко В.Г. Ходкость и управляемость судов. / учебник для ССУЗов М.: Транспорт, 2016. - 387 с.

8. Павленко В.Г. Устойчивость на курсе и поворотливость судов. / учебник для ССУЗов М.: Транспорт, 2015. - 259 с.

9. Рульков Д.И. Навигационное оборудование судов внутреннего плавания. / Саратов В.Ф. М., Речной транспорт, 2018. - 125 с.

10. Снопков В.И. Управление судном. / учебник для вузов - 3-е изд. Переработанное и дополненное - СПб.: АНО НПО Профессионал, 2014. - 536 с.

11. Справочник по серийным судам, том 4. М.: Транспорт, 2014. - 76 с.

12. Справочник по серийным судам, том 3. М.: Транспорт, 2014. - 89 с.

13. Трифонов В.И. Управление судами и составами. / Клементьев А.Н. // Методические указания для студентов - Н. Новгород, 2020. - 56 с.

14. Удачин В.С. Судовождение на внутренних водных путях. / Соловьев В.Б. М.: Транспорт, 2014. - 287 с.

15. Фролов Р.Д. Лоция единой глубоководной системы. / Шмелев Г.М. М.: Транспорт, 2018. - 173 с.

16. Шмелев Г.М. Специальная лоция. / М.: Транспорт, 2005. - 261с.

17. Водный транспорт [электронный ресурс]

18. Речная справочная книжка корабельного инженера Е.Л. Смирнова [электронный ресурс]

Размещено на allbest.ru