Введение к работе
Аслгуашшость теми. Опыт судовождения и эксплуатации крупногабаритных судов и составов показывает, что безопасность нх плавания и экономическая эффективность находятся я тесной соязн с характерными особенностями внутренних водных путей, среди которых следует выделить наличие гидротехнических сооружений, ограниченность габаріггов, влияние течения н развитых встрополпопых явлений. В этой связи важнейшим направлением при изучении различных аспектов вождения судов стала проблема обеспечения безопасности движения, предполагающая, в частности, достижение оптимального соотношения между габаритами пути, главными размеренными судов и составов, мощностью тяги и эффективностью средств управления.
С точки зрения обеспечения безопасности плавания судов и составов зоны судоходных гидротехнических сооружений являются одними из наиболее сложных участков полных путей. Статистические данные о состоянии вдлрнйности показывают, что число транспортных происшествий s судами м составами в зонах судоходных гидротехнических сооружений остается довольно высоким и составляет около 20 % от их общего количества. При зпгом основная часть аварий в районах гидроузлов совершается в подходных каналах, а также при заходе в шлюз (59 %) и приходится на долю крупногабаритных судов и составов. Большинство транспортных происшествий является следствием ошибок судоводителей в выборе безопасной скорости движения, неучета особенностей гидродинамического взаимодействия судов, а также влияния внешних факторов.
Таким обрадомГзадача обеспе^}ени^с<топасноср»^у1авзння судовп-составр>-пр*и птюхожлентігид^бузлов в нзсЧсашсевремя й^еет-шесьма ак-
Таким образом, задача обеспечения безопасности плавания судов и составов при прохождении гидроузлов в настоящее время имеет весьма актуальное значение.
Щель ряботьо. Главной целью исследований является определение гидродинамических особенностей движения и взаимодействия судов при прохождении судопропускник гидротехнических сооружений и разработка . на этой основе рекомендаций судоводителям по безопасному маневрированию судов м составов , а также проектировщикам по определению оптимальных габаритов подходных каналов с учетом обеспечения условий безопасности.
' Методологам исследования. При теоретическом исследовании задач, поставленных в диссертационной работе, использованы методы математического моделирования физических процессов, методы математического анализа, численные методы решения дифференциальных уравнений и методы теории вероятностей.
Систематический модельный эксперимент по определению усилий, которые возникают в швартовных тросах судна, стоящего у причальной стенки, при прохождении мимо него других судов, выполнен в прямом опытовом бассейне Новосибирской государственной академии водного транспорта.
Для проверки корректности полученных вппроксиманиоикых зззя-даместей, а также разработанного аналитического метода определения элементов маневра уклонения судов под руководством автора ирсведеиы натурные испытания грузовых теплоходов в зоне судопропускник гмдро-техшгаеекнх сооружений Горьковского гидроузла. Для обработки результат экспериментов, построения и реализации рхфаботанных алгоритмов применялись численные методы и ЭВМ.
. - Z
ІИаучнаи ntmiuiiii: -математическая модель гидродинамического взаимодействия движущего* ся и стоящего у причальной стенки судов;
мчтод »—чета усилий в швартовных тросах судна, стоящего у причальной стенки;
математическая модель движения судна при заходе в камеру шлюза;
аналитическим метол определения параметров движения судов и составов при выполнении маневра уклонения в подходном канате гидроузла;
методика проверочного расчета габаритов подходного канала судопропу-сктого сооружения но требованию безопасности.
Иряктическая ценность работы. Результатами исследований, обусловливающими практическую ценность диссертационной работы, являются расчетные зависимости для определения:
усилий в швартовных троса* и безопасного траверзного расстояния между движущимся н стоящим у причальной стенки судами;
безопасного траверзного расстояния между судами при их ргсхоэдетга в подходном канале;
элементов маневра уклонения;
величины безопасной скорости судна при заходе в камеру шлюза;
методика расчета габаритов подходного канала судопропусгаюго soegjy-жеиия с учетом обеспечения безопасности движения судов.
Полученные результаты могут быть использованы научными, яро-ееепшми организациями при проектировании судопропускных соорулеякЖ, а также судоводителями при практическом маневрировании в зонах гидроузлов.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научно-
технических конференциях профессорско-преподавательского состава Волжской государственной академии водного транспорта 1985,1986,1987, 198S, 1989, 1992, 1996 г.г„ семинаре по управляемости судов и судовождению Волжскс-Камского правления НТО им. акад. А.Н.Крылова (г.Горький, 1986 г.), конференция Западно-Сибирского НТО ВТ (г. Новосибирск, 1987, 1988 тт.), международном семинаре по водным путям (г.Н.Новгород, 1993 г.).
Реалдоздм» buumuihciuims оісслшшіиий. Практические выводы к основные результаты исследований использованы:
ВНИИГиМ им. А.Н.Костякова и Гипроречтрансом при выполнении проектных работ по Ленскому гидроузлу (1989 г.);
в "Рекомендациях по маневрированию судов в зонах судоходных гидротехнических сооружений", утвержденных Главным управлением водных путей и гидросооружений Минречфлота РСФСР (1990 г.);
расчетные зависимости для определения гидродинамических уси-лий при взаимодействии судов и параметров маневра уклонения были рекомевдо-ваиы ЛИВТом к внедрению в "Нормы технологического проектироЕания судоходных шлюзов (1990 г.);
в "Рекомендациях по маневрированию судов в зоне судопропуси.шх сооружений Волжского бассейна (1992 г.), утвержденных Службой (кяагжо-иости плавания и штурманского обеспечения Волжского объел («здоиого пароходства и разосланных на суда для практического использования;
в НИР "Исследоваті. и обосновать изменения нормативных запасов воды под днищем судо» для Городецких шлюзов (1993 г.);
в "Рекомендациях судоводителям. Волго-Донской водный путь" , изданных в типографии АО "Волготанкер"(1995 г.)
ц '
Оувшгакашш, Основные материалы диссертационной работы опубликованы а шестнадцати авторских публикациях (из ния 7 в соавторстве) и монографии (см. Перечень, публикаций в конце автореферата). Кроме того, материалы исследований содержатся s 5 отчетах по НИР.
Стгруолгурав ш Фьем работал. Диссертация состоит из ввэдеиия, семи глав, заключения и трек приложений. Содержание диссертвдиомиой работы изложено на 242 страницах. Список литературы содержит 122 маимеио-пання.
*