atapin

Федеральное агентство
морского и речного
транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего образования
«Государственный университет морского и речного флота
имени адмирала С.О. Макарова.»
Кафедра судоходства на внутренних водных путях
Курсовая работа
По дисциплине: Судовождение на внутренних водных путях
На тему: Расчётно-инструментальный метод проводки судна по ВВП
Вариант №02
Выполнил: курсант Атапин А. В.
группа С-518
Проверил: Пащенко И.В.
Санкт-Петербург
2022 г.
2
Оглавление
Глава 1. Описание участка ВВП, проектные данные судна класса «река–
море». ........................................................................................................................4
1.
Описание судоходного участка реки. ..........................................................4
Гидрологические сведения .....................................................................................4
Ветра
4
Туманы и осадки ......................................................................................................4
Колебания уровня ....................................................................................................5
1.2. Проектные данные судна .................................................................................7
Исходные данные ....................................................................................................7
Проектные данные судна ........................................................................................7
Глава 2. Обеспечение безопасности плавания судов на мелководье. .................8
2.1Расчёт безопасной скорости и просадка судна на мелководье .......................8
Определение просадки судна .........................................................................8
Глава 3. Обеспечение безопасности плавания судов в узкости. .......................10
3.1. Расчет траектории движения судна в грузу и в балласте по заданному
участку ВВП в оба направления. .........................................................................10
Расчёт параметров движения судна на криволинейном участке.......................11
Штурманская схема предварительной прокладки маршрута ............................12
3.2. Расчет ширины судоходной полосы, занимаемой судном, необходимой
д л я о с у щ е с т в л е н и я м а н е в р а п о р а с хож д е н и ю п р и з а д а н н ы х
метеорологических условиях на данном участке ВВП. ....................................13
Заключение.............................................................................................................16
Список литературы................................................................................................17
Приложения ...........................................................................................................18
Приложение 2.........................................................................................................21
Приложение 3.........................................................................................................22
3
Глава 1. Описание участка ВВП, проектные данные судна класса
«река–море».
1.
Описание судоходного участка реки.
Гидрологические сведения
Гидрометеорологические сведения. В данном подразделе приводятся
общие сведения, необходимые для оценки гидрометеорологических факторов
при сквозном плавании по Волго-Балтийскому водному пути.
Трасса проходит в зоне умеренного климата. Наиболее благоприятными
для плавания месяцами являются июнь и июль. В этот период отмечается
наименьшее число дней с плохой видимостью, малая вероятность штормовых
ветров на озерах и водохранилищах; кроме того, это месяцы белых ночей.
Физическая навигация на ВБВП в среднем 188 суток.
Фактическая навигация в связи с продлением работы транспортного
флота начинается и заканчивается в ледовых условиях. Ее сроки зависят от
ледовой обстановки на ВБВП и от конкретных задач, стоящих перед
транспортным флотом.
Ветра
По ветра-волновым условиям наиболее затруднительным участком
Волго-Балтийского канала является Ладожское 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
Туманы и осадки на Волго-Балтийском канале чаще всего бывают
осенью, в июле — августе они составляют 7-10 дней в месяц, а в сентябре —
октябре 10-15 дней. Летом туманы порка обычно около полуночи иди ранним
утром и держатся до 7-8 ч утра.
Для климата в районе Волго-Балтийского канала 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 пере увлажнённость почвы. Годовое количество
осадков в среднем 500—550 мм.
4
Колебания уровня
Колебания уровня и течение. Под воздействием ветра на ВолгоБалтийском канале наблюдаются сгонно-нагонные колебания уровня.
Предупреждения
СТОЯНКА СУДОВ расположена у набережной Лейтенанта Шмидта, в 300 м
ниже моста Лейтенанта Шмидта. Здесь стоят крупные суда, которые ожидают
разводки мостов или готовятся к выходу в море. Стоянка судов оборудована
шестью палами, соединенными с набережной переходными мостиками.
Длина линии 175 м, ширина 50 м, глубины вдоль нее не менее
Суда становятся к палам в два счал:‘счале. Отдача якоря здесь запрещена,
Швартоваться без разрешения диспетчерской службы ГБУ
«Волго-Балт» и капитана рейда категорически запрещается. Перед
- постановкой к палам следует запросить у диспетчера или капитана —
йда сведения о фактической глубине на рейде.
Капитан рейда ГБУ «Волго-Балт» обеспечивает безопасную
расстановку судов и составов у набережной Лейтенанта Шмидта и
на рейдах, расположенных на реке Малая Нева.
Дежурство капитана рейда круглосуточное; в его распоряжении
имеется катер. Связь осуществляется на УКВ, канал 4.
ДИСПЕТЧЕР ДВИЖЕНИЯ — НЕВСКОГО — РАЙОНА
СУДОХОДСТВА регулирует движение судов и составов на участке
реки Нева от се устья до Ладожского моста (1385.0 - 1321,6 км) и
осуществляет контроль за движением на данной трассе,
обеспечивает расстановку судов на рейдах перед затруднительным
участками пути. Передает на суда всю информацию, касающуюся
безопасности пропуска судов и составов.
1. На участке 1384,6-1355,6 км в условиях ограниченной видимости движение судов и составов запрещено (в том числе и с
использованием РЛС).
5
` 2. При плавании по реке Малая Нева следует остерегаться —
железобетонных свай, установленных на 1385,4 км, в 40 м справа от
оси судового хода.
3. Участок реки Малая Нева, расположенный ниже Тучкова
моста, затруднителен для судоходства из-за интенсивного движения
скоростных пассажирских и грузовых судов, а также большого
количества судов, стоящих у причалов и доков судоремонтных
заводов,
4. В районе истока реки Фонтанка (1381,5 км всем судам категорически запрещается приближаться к левому берегу Невы на
расстояние менее 50 м.
5. На участке 1382,80-1382,45 км у правого берега реки Большая
Нева прибрежная часть шириной 40 м используется для купания.
Движение здесь необходимо осуществлять на пониженной
скорости, Заходить на акваторию места купания запрещается.
6
1.2. Проектные данные судна
Исходные данные
Таблица 1
№
Варианта
Участок
ВСП, км
Атлас
ЕГС, том
Проект
судна
Направление
ветра, град
Скорость
ветра, м/с
02
1385–1367
3, ч. 1
RSD44
345
14
Проектные данные судна
Таблица 2
Длина габаритная, м
139,9
Ширина габаритная, м
16,50
Высота бортов, м
6,00
Осадка в грузу, м
3,60
Осадка порожнем (в балласте), м
2,70
Скорость судна, км/ч
В грузу
Порожнем
19,5
21,3
7
Глава 2. Обеспечение безопасности плавания судов на мелководье.
2.1Расчёт безопасной скорости и просадка судна на мелководье
С карты выбираем самый мелководный участок (4,1м) пути и
производим расчеты по определению безопасной скорости движения судна,
не создающей критической просадки судна кормой по эмпирической
формуле:
Vбез = 0,8 g × ΔНст
Где: g – ускорение свободного падения, м/с2
ΔHст – запас воды под днищем судна, м
При ΔHст > 0,5 коэффициент 0,8 считать равным 1,0. Запас воды под
днищем судна ΔHст определяется по формуле:
ΔНст = Н − Т
Где: H – глубина судового хода, м
T – осадка судна, м
В грузу:
ΔHст = 4,1 – 3,6 = 0,5 м
Vбез = 0,8 9,81 × 0,5 = 1,77 м/с = 6,37 км/ч
В балласте:
ΔHст = 4,1 – 2,7 = 1,4 м
Vбез =
9,81 × 1,4 = 3,70 м/с = 13,32 км/ч
Определение просадки судна
Vc2
T
ΔT = 0.08 + 0.34 ×
×
(
H ) 2g
Где: H – глубина судового хода, м
T – осадка судна, м
Vс – скорость судна, м/с
8
Для полных скоростей:
В грузу:
ΔT = (0,08 + 0,34 × 3,6 / 4,1) × 5,42^2 / (2 × 9,81) = 0,57 м
В балласте:
ΔT = (0,08 + 0,34 × 2,7 / 4,1) × 5,92^2 / (2 × 9,81) = 0,54 м
Для безопасных скоростей:
В грузу:
ΔT = (0,08 + 0,34 × 3,6 / 4,1) × 1,77^2 / (2 × 9,81) = 0,06 м
В балласте:
ΔT = (0,08 + 0,34 × 2,7 / 4,1) × 3,70^2 / (2 × 9,81) = 0,21 м
9
Глава 3. Обеспечение безопасности плавания судов в узкости.
3.1. Расчет траектории движения судна в грузу и в балласте по заданному
участку ВВП в оба направления.
На прямолинейном участке с помощью РЛС и карты определяется
протяжённость пути S следования по прямой линии и рассчитывается время t
прохождения этого участка по формуле:
t = 60
S
V
Где: S – протяжённость участка, км
V – скорость на данном участке, км/ч
Подъём (в грузу):
Участок №1 S=
3,05
км ; t =
3,05
/ 19,5 =
9,4
мин
Участок №2 S=
1,55
км ; t =
1,55
/ 19,5 =
4,8
мин
Участок №3 S=
1,15
км ; t =
1,15
/ 19,5 =
3,5
мин
Участок №4 S=
0,10
км ; t =
0,10
/ 19,5 =
0,3
мин
Участок №5 S=
1,05
км ; t =
1,05
/ 19,5 =
3,2
мин
Участок №6 S=
1,50
км ; t =
1,50
/ 19,5 =
4,6
мин
Участок №7 S=
1,05
км ; t =
1,05
/ 19,5 =
3,2
мин
Участок №8 S=
1,00
км ; t =
1,00
/ 19,5 =
3,1
мин
Участок №9 S=
1,10
км ; t =
1,10
/ 19,5 =
3,4
мин
Участок №9 S=
3,05
км ; t =
3,05
/ 21,3 =
8,6
мин
Участок №8 S=
1,55
км ; t =
1,55
/ 21,3 =
4,4
мин
Участок №7 S=
1,15
км ; t =
1,15
/ 21,3 =
3,2
мин
Участок №6 S=
0,10
км ; t =
0,10
/ 21,3 =
0,3
мин
Участок №5 S=
1,05
км ; t =
1,05
/ 21,3 =
3,0
мин
Спуск (в балласте):
10
Участок №4 S=
1,50
км ; t =
1,50
/ 21,3 =
4,2
мин
Участок №3 S=
1,05
км ; t =
1,05
/ 21,3 =
3,0
мин
Участок №2 S=
1,00
км ; t =
1,00
/ 21,3 =
2,8
мин
Участок №1 S=
1,10
км ; t =
1,10
/ 21,3 =
3,1
мин
Расчёт параметров движения судна на криволинейном участке
α = К1 – К2
Где: K1 – курс судна до поворота, град
К2 – курс судна после поворота, град
Подъём (в грузу):
Участок №1 α =
125
-
160
=
-35
˚
Участок №2 α =
160
-
185
=
-25
˚
Участок №3 α =
185
-
200
=
-15
˚
Участок №4 α =
200
-
155
=
45
˚
Участок №5 α =
155
-
140
=
15
˚
Участок №6 α =
140
-
135
=
5
˚
Участок №7 α =
135
-
170
=
-35
˚
Участок №8 α =
170
-
195
=
-25
˚
(Для спуска углы α будут аналогичны соответственно участкам)
При движении судов по криволинейному участку проводку производят
с помощью указателя угловой скорости поворота и РЛС. Поворот на новый
курс производится с определённой угловой скоростью ω, зависящей от
радиусов кривизны судового хода R, км и скорости судна V, км/ч. Определяем
угловую скорость поворота в градусах в минуту по формуле:
ω=
V
R
Для того чтобы выразить угловую скорость в градусах в минуту,
необходимо ввести поправочный коэффициент, равный 0,95. Тогда формула
определения угловой скорости поворота в градусах будет иметь вид:
ω = 0,95
11
V
R
Где: R – радиус поворота, снятый с карты, км
V – скорость судна, км/ч
Подъём (в грузу):
Участок №1 ω =
0,95 * 19,5
/
2,3
=
8,2
˚/мин
Участок №2 α =
0,95
* 19,5
/
0,7
=
26,5
˚/мин
Участок №3 α =
0,95
* 19,5
/
0,7
=
26,5
˚/мин
Участок №4 α =
0,95
* 19,5
/
1,1
=
16,5
˚/мин
Участок №5 α =
0,95
* 19,5
/
1,1
=
16,8
˚/мин
Участок №6 α =
0,95
* 19,5
/
1,1
=
17,6
˚/мин
Участок №7 α =
0,95
* 19,5
/
1,1
=
17,6
˚/мин
Участок №8 α =
0,95
* 19,5
/
0,3
=
61,8
˚/мин
Участок №8 ω =
0,95
* 21,3
/
0,3
=
9,0
˚/мин
Участок №7 α =
0,95
* 21,3
/
0,4
=
28,9
˚/мин
Участок №6 α =
0,95
* 21,3
/
0,6
=
28,9
˚/мин
Участок №5 α =
0,95
* 21,3
/
0,3
=
18,1
˚/мин
Участок №4 α =
0,95
* 21,3
/
0,7
=
18,4
˚/мин
Участок №3 α =
0,95
* 21,3
/
0,3
=
19,3
˚/мин
Участок №2 α =
0,95
* 21,3
/
0,3
=
19,3
˚/мин
Участок №1 α =
0,95
* 21,3
/
0,3
=
67,5
˚/мин
Спуск (в балласте):
Штурманская схема предварительной прокладки маршрута
Любой взятый для проводки участок ВСП предварительно наносится
на штурманскую схему (Приложение 1).
Зная угол поворота судового хода α и расчётную угловую скорость ω,
определяем время t выполнения манёвра по формуле:
12
t=
α
ω
Подъём (в грузу):
Участок
№1
Участок
№2
Участок
№3
Участок
№4
Участок
№5
Участок
№6
Участок
№7
Участок
№8
t=
-35
/
8,2
=
4,3
мин
t=
-25
/
26,5
=
0,9
мин
t=
-15
/
26,5
=
0,5
мин
t=
45
/
16,5
=
2,5
мин
t=
15
/
16,8
=
0,8
мин
t=
5
/
17,6
=
0,3
мин
t=
-35
/
17,6
=
1,8
мин
t=
-25
/
61,8
=
0,4
мин
Спуск (в балласте):
Участок №8 t =
13
/
9,0
=
3,9
мин
Участок №7 t =
14
/
28,9
=
0,9
мин
Участок №6 t =
-29
/
28,9
=
0,5
мин
Участок №5 t =
-75
/
18,1
=
2,5
мин
Участок №4 t =
-32
/
18,4
=
0,8
мин
Участок №3 t =
32
/
19,3
=
0,3
мин
Участок №2 t =
-10
/
19,3
=
1,8
мин
Участок №1 t =
-23
/
67,5
=
0,4
мин
3.2. Расчет ширины судоходной полосы, занимаемой судном,
необходимой для осуществления маневра по расхождению при
заданных метеорологических условиях на данном участке ВВП.
Угол дрейфа методом графического построения определяется для
каждого прямолинейного участка:
1. Курс 125º, С = 35º
Рис. 1
13
2 Курс 160, С = 25º
3 Курс 185º, С = 36
4 Курс 200º, С = 40º
5 Курс 155º, С = 35º
6 Курс 140º, С = 29º
7 Курс 135º, С = 33º
8 Курс 170º, С = 30
9 Курс 195º, С = 41
Расчет ширины судоходной полосы (Bсп) определяется по формуле:
Всп = L × sinC + B × cosC + Vc × t × sin ∆ ψ
Где: L – длина судна, м
B – ширина судна, м
C – общий угол дрейфа, град
Vc – скорость судна на заданном участке пути
t – время рыскания
ΔѰ – угол рыскания
Общее выражение Vc × t × sin ∆ ψ в зависимости от проекта судна
колеблется от 2,8 до 5,7 метра. Скорость ветра – 14 м/с, направление – 345°
Вектор скорости ветрового воздействия определяется по формуле:
14
V̄в =
Sn
× ρ × Vв
ST
Где: Sn – площадь парусности (из судовых документов), м2
ST – площадь смоченной поверхности подводного борта, м2
ST = L × T
В грузу:
V̄в = 866 × 0,04 × 16 / (139,9 × 3,60) = 1,09
В балласте:
V̄в = 964 × 0,04 × 16 / (139,9 × 2,70) = 1,45
Подъём (в грузу): курс 125º, С = 45º
Рис. 2
Всп = 139,9 × sin (45) + 16,70 × cos (45) + 4,2 = 114,9м
Спуск (в балласте): курс 305º, С = 13º
Рис. 3
Всп = 139,9 × sin (13) + 16,70 × cos (13) + 4,2 = 51,94м
15
На основании сравнения расчётов для каждого участка пути мною был
выбран безопасный участок для расхождения. Таким является участок
1373-1373,5км. На этом участке достаточная ширина судового хода, этот
участок является прямолинейным, отсутствуют подводные препятствия в
пределах судового хода и местные правила не запрещают обгон и
расхождение на заданных участках
Заключение.
Основной целью курсовой работы, являло сь закрепление
теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины
«Судовождение и правила плавания на внутренних водных путях» и «Лоция
внутренних водных путей», выполнение инженерных расчётов, связанных с
будущей практической деятельностью по обеспечению плавания на
судоходных внутренних путях.
В ходе выполнения данной курсовой работы я закрепил знания по
обеспечение безопасности плавания судов на мелководье и расчёту
безопасной скорости и просадка судна на мелководье
На основании сравнения расчётов для каждого участка пути мною был
выбран безопасный участок для расхождения. Таким является участок
1373-1373,5км. На этом участке достаточная ширина судового хода, этот
участок является прямолинейным, отсутствуют подводные препятствия в
пределах судового хода и местные правила не запрещают обгон и
расхождение на заданных участках
16
Список литературы
1. Андреев Ю.Г., Лaпидус В.М. Судовождение и правила плавания на
ВВП. СПб.: СПГУВК, 2003 г.
2. Атлас единой глубоководной системы европейской части РФ том 3
часть 2. СПб.: Волго-Балт, 2007 г.
3. Справочник по серийным речным судам. М.: Транспорт, 1972 г.
4. Правила плавания по внутренним водным путям Российской
Федерации. М.: РосКонсульт, 2003 г.
5. Снопков В.И. Управление судном. СПб.: Профессионал, 2004 г.
6. Удачин В.С., Соловьев В.Б. Судовождение и правила плавания на
внутренних судоходных путях. М.: Транспорт, 1990 г.
7. Щетинина А.И. Управление судном и его техническая эксплуатация.
М.: Транспорт, 1983 г.
17
Приложения
Приложение 1
Подъём
La Mo
Штурманская схема
Километра 138
ж
5-8
2
Радиолока Бер
ционные
его
ориентиры вая
лин
Средства
навигацио Ств
ор
нного
138
2-7
9,7
Бер
его
вая
лин
137
9,378,
Бер
его
вая
лин
Буй Ств
ор
оборудова
Наименьш
ая глубина 4,1 5 м
м
судового
хода
Наименьш
ая ширина 0,2 0 , 3
судового 3км 5км
хода
R
2,3
закруглени
й, км
9,0
ω, ˚/мин
1
t
0,2
ГКК
S, км
t
137
8,1
5-7
Бер
его
вая
лин
137 76, 75, 75, 74, 73, 72, 70, 69, 69, 68, 68, 68-6
7,4- 3-7 6-7 5-7 4-7 3-7 1-7 5-6 4-6 1-6 8-6 3-6
7
76, 5,6 5,5 4,4 3,3 2,1 0,5 9,4 9,1 8,8 8,3
8
Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бе Бер
его его его его его его его его его его его рег егов
вая вая вая вая вая вая вая вая вая вая вая ова ая
лин лин лин лин лин лин лин лин лин лин лин я лин
Ст
Буй ств Буй Ств Буй Ств Буй Ств Ств Ств Буй Ств во Ств
ор
ор
ор
ор ор
ор
ор
ор
р
4,9
м
5,5
м
6 м
10,
1м
7,7
м
5,2
м
8,0
м
11,
0
10,
2
10,
0
0,3
2
км
0,4
км
0,2
2км
0,3
4
км
0,3
4
км
0,3
1
км
0,2 0,2 0,2 0,3 0,1 0,2
5км 5км 9км 1км 9км 2км
0,3
км
0,3
2к 0,35
км
м
-
0,7
-
0,7
-
1,1
28,
9
28,
9
0,3
-
18,
1
1,0
6,1
м
1,1
9,1
м
-
18,
1
1,0
11,
1м
1,1
4,1
м
-
19,
3
1,1
1,1
-
19,
3
0,5
0,3
5,5
-
67,
5
0,2
0,4
125
160
185
200
155
140
135
170
195
3,0
5
9,4
1,5
5
4,8
1,1
5
3,5
0,1
0
0,3
1,0
5
3,2
1,5
0
4,6
1,0
5
3,2
0,5
1,0
0
3,4
18
3,1
Спуск
La Mo
Километра
ж
Штурманская схема
6867
68, 68, 966 69, 70, 72, 73, 74, 75, 75, 76, 137
3-6 8-6 ,55- 4-6 5-6 1-7 3-7 4-7 5-7 6-7 3-7 7,48
8,3 966 9,1 9,4 0,5 2,1 3,3 4,4 5,5 5,6 76,
Радиолока Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер Бер
ционные
его его его его его его его его его его его его его
ориентиры вая вая вая вая вая вая вая вая вая вая вая вая вая
лин лин лин лин лин лин лин лин лин лин лин лин лин
Средства
Буй
навигацио Ств Ств Ств №9 Ств Ств Ств Буй Ств Буй Ств Буй ств
ор ор ор
ор ор ор
ор
ор
ор
нного
3
оборудова
Наименьш
ая глубина 5,5 10, 10, 11, 4,1 11, 9,1 6,1 8,0 5,2 7,7 10, 6 м
0
2
0
м 1м м
м
м
м
м 1м
судового
хода
Наименьш
ая ширина 0,3 0,3
судового 5км 2км
хода
R
0,3
закруглени
й, км
67,
ω, ˚/мин
5
t
0,4
ГКК
S, км
t
0,3
км
-
0,2 0,1 0,3 0,2 0,2 0,2
2км 9км 1км 9км 5км 5км
0,3
-
1,1
-
19,
3
65,
3
0,2
1,1
-
18,
1
0,5
137
9,378,
Бер
его
вая
лин
Буй Ств
ор
13 138
82- 5-82
79,
Бе Бер
рег егов
ова ая
я лин
Бу Ств
й
ор
5,5
м
4,9
м
5м
0,3
5 к 0,23
км
м
0,3
1
км
0,3
4
км
0,3
4
км
0,2
2км
0,4
км
0,3
2
км
1,1
-
0,7
-
0,7
-
18,
1
1,1
137
8,1
5-7
Бер
его
вая
лин
28,
9
1,0
28,
9
1,0
2,3
4,1
м
-
9,0
1
0,2
0,3
195
170
135
140
155
200
185
160
125
1,0
0
3,4
0,5
1,0
5
3,2
1,5
0
4,6
1,0
5
3,2
0,1
0
0,3
1,1
5
3,5
1,5
5
4,8
3,0
5
9,4
3,1
19
20
Приложение 2
21
Приложение 3
22
23
24
25
Список литературы
1. Андреев Ю.Г., Лaпидус В.М. Судовождение и правила плавания на
ВВП. СПб.: СПГУВК, 2003 г.
2. Атлас единой глубоководной системы европейской части РФ том 3.
СПб.: Волго-Балт, 2007 г.
3. Справочник по серийным речным судам. М.: Транспорт, 1972 г.
4. Правила плавания по внутренним водным путям Российской
Федерации. М.: РосКонсульт, 2003 г.
5. Снопков В.И. Управление судном. СПб.: Профессионал, 2004 г.
6. Удачин В.С., Соловьев В.Б. Судовождение и правила плавания на
внутренних судоходных путях. М.: Транспорт, 1990 г.
7. Щетинина А.И. Управление судном и его техническая эксплуатация.
М.: Транспорт, 1983 г.
26