Анализ отечественных материалов по технике промера показы­вает, что средняя квадратическая погрешность (СКП) нанесения глубин на карту складывается из следующих составляющих: СКП вычис­ления среднего уровня моря на постоянных постах 0,10м, на допол­нительных 0,20-0,30 м, передача этих данных на временные посты 0,10 м; СКП измерения глубин 0,10-1,00 м; СКП определения уровня приливов 0,5 м. Квадратическое сложение этих составляющих дает суммарную СКП глубины на карте в пределах 0,14-1,20 м, что в целом согласуется с данными приведенными в работе [46], а следовательно изложенная выше методика определения СКП глубин на картах может быть использована при определении навигационного запаса глубин для отечественных промеров и картографических изданий.

Дисперсия определения статической осадки судна зависит от начальной дисперсии, расхода запасов, изменения удельного веса воды и может быть представлена выражением:

mT=( m2DT + m2g )1/2 (2.6)

где:

m2DT - начальная дисперсия определения статической осадки,м

m2g- дисперсия осадки из-за изменения плотности воды, м

На основании статистических данных [46] обе составляющие можно определить выражениями:

m2DT = 0.14 * 10-4T2 + 0.00039ND (2.7)

m2g = 4 * 10-7T2 + 0.068Dg (2.8)

где: Т - исходная статическая осадка, м; ND - количество дней с начала рейса;

Dg - диапазон удельного веса для характерных

районов,приводится в табл.2.5.

Таблица 2.5.

Тип района и диапазон значений отклонений

удельного веса воды от стандартного.

СКП аппроксимации соответственно равны:

для статической осад­ки 0,008 м,

на изменение удельного веса воды - 0,003 м.

Дисперсия определения скоростного запаса глубины по статистическим данным [155] аппроксимируется выражением с СКП 0,012 м

m24=K4 (0.009V/(Hk)1/2 + 0.001T)

где К4 - коэффициент учитывающий влияние на просадку проходящего судна, который предлагается аппроксимировать выражением

К4 = VbcH(abB/Ds + bb)/(VT) (*)

аb, bb - коэффициенты аппроксимации для влияния на осадку судна носом и кормой приводятся в табл. 2.6;

Ds - расстояние между встречными судами по траверзу, м;

Vbc - скорость хода встречного судна, уз.

B формуле (*) принимается ширина наибольшего судна.

Таблица 2.6

Коэффициенты аппроксимации для учета влияния на просадку проходящего судна

Для определения коэффициента влияния проходящего судна при расчете навигационного запаса достаточно использовать для вычисления только наибольшие значения коэффициентов аппроксимации табл.3.6. Эти расчеты целесообразно производить, когда на фарватере возможно встречное движение и расстояние между судами может быть меньше четырех ширин большого судна.

3.3. Определение кренового запаса глубины

Из рис. 1.2 видно, что наличие крена судна увеличивает его осадку. Крен судна может быть статическим, вследствие несимметричной загрузки или динамическим, вследствие влияния ветра, волнения, крутых поворотов. Учет увеличения осадки производится, как отдельная составляющая, или совместно с волновым запасом глубины.

Определение кренового запаса глубины достаточно просто (см. рис. 1.2), однако в работах [38, 39 , 26 , 12, 43-45, 34, 46, 17, 1, 5, 50-52, 18, 19 и др.] можно найти для этого различные фор­мулы и рекомендации. В учебниках [38, 52] креновой запас определяется формулой

DH2=B*tg(Q)/2 (2.11.)

где Q - суммарный угол крена, град.

В работах [26, 12, 43-45, 34, 17] креновой запас опреде­ляется формулой:

DH2=BC*sin(Q)/2 (2.12.)

Из Дополнения N 1 к Нормам [43] креновой запас глубины можно также представить формулой:

DH2=KKPBC (2.13.)

где:

КKP - коэффициент принимается равным,

для танкеров - 0,017;

сухогрузов - 0,026;

лесовозов - 0,044.

В статье [5] креновой запас предлагается определять формулой аналогичной (2.12.)

DH2=BC*sin(QC+Qd)/2 (2.14.)

где QC - угол крена от ветра, град.;

Qd - динамический угол крена, град.

Угол крена от ветра и динамический выбираются в зависимости от скорости ветра, скорости судна и типа судна из специальных таб­лиц, которые вместе со значением синуса с СКП 0,003 аппроксимиру­ются методом наименьших квандратов [55] формулой (для контейнеровозов и других судов с высоким надводным бортом):

DH2 = Bc(0,00015W2 - 0,0002W + 0,00043V2 - 0,0001V2) ,(2.15.)

или

DH2 = Bc(0,00014W2 + 0,00042V) , (2.16.)

где:

W - скорость расчетного ветра, м/с;

V - скорость судна, уз.

Недостаток формул (2.14.-2.16.) в том, что в них отсутствует статический угол крена.

В Рекомендациях для плавания Балтийскими проливами [19] при­ведена формула кренового запаса глубины, более точная по сравнению с выражениями (2.11)-(2.14.) и полностью отвечающая геометрическим построениям (см. рис. 1.2).

DH2=BcsinQ/2 – Tmax(1-cosQ), (2.17.)

которая там же и в НШС-82 заменяется приближенной в предполо­жении (6 < 10°)

DH2 =0,008ВсQ° , (2.18.)

В монографии [18] величина кренового запаса глубины опреде­ляется формулой

DH2 = BcsinQ/2 - DH1 , (2.19.)

где:

Q - 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