CC BY
24УДК 656.62.052.4
С. А. Кузнецов, аспирант, ВГАВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ МЕЛКОВОДЬЯ НА АВАРИЙНОСТЬ СУДОВ
На основании последних данных об аварийности судов автор проводит статистическое и аналитическое исследование о степени значимости фактора мелководья на
аварийность судов смешанного плавания.
Особенности управления судном в условиях мелкой воды издавна привлекали к себе внимание исследователей. Накопленный за десятилетия богатый теоретический и практический материал позволяет выделить ряд типичных признаков поведения судна на мелководье, приводящих в конечном итоге к ухудшению управляемости и даже к транспортному происшествию. В первую очередь это относится к:
- потери скорости на мелководье;
- изменению посадки судна;
- изменению параметров управляемости;
- взаимодействию с другими объектами, расположенными на малом расстоянии.
Таковы наиболее важные аспекты проблемы влияния мелководья на управляемость судна и, как следствие, на рост аварийных происшествий с судами.
Исследованиям ухудшения управляемости в условиях мелководья посвящены многие работы Г.И. Сухомела, Н.Ф. Соларева, В.Г. Павленко и их последователей. Параллельно с теоретическими разработками проводились и статистические исследования проявления фактора мелководья.
Разумеется, непосредственное влияние мелководья, проявляющееся в увеличении гидродинамического взаимодействия судов на малых траверзных расстояниях, а также при следовании по участкам с ограниченными габаритами судового хода (явление «присоса» и «отталкивания»), составляет лишь часть от общего числа столкновений судов, но пренебрегать ей вовсе нельзя, т. к. это противоречит хорошей морской практике.
Аналогично обстоит дело и с другой категорией аварий - посадкой на грунт. Безусловно, немалую роль в этих аварийных происшествиях сыграло приращение осадки на мелководье, а также общее ухудшение управляемости судов вследствие изменения гидродинамических коэффициентов.
Определенным образом на процентное соотношение аварийных происшествий с судами вследствие влияния мелководья оказывает и изменение скорости движения судна на ограниченных глубинах из-за увеличения волнового и вязкостного сопротивления жидкости. Учет вышеназванных факторов требует от судоводителя повышенного внимания как непосредственно во время движения, так и при подготовке к рейсу.
Вообще, значению субъективного фактора в росте числа навигационных происшествий уделяется достаточно большое значение. По инициативе ИМО на каждом судне обязательно должна находиться на видном месте справочная информация о характеристиках управляемости судна на мелкой воде, и что самое главное, все это должно учитываться каждым судоводителем непосредственно при проработке маршрута перехода с целью минимизации риска транспортного происшествия.
Так, В. Каретников [1] на основании анализа реальных аварий нескольких судов сделал вывод, что капитаны аварийных судов четко не представляли себе степени
влияния мелководья на изменение осадки, не знали конкретных величин проседания своих судов при плавании на мелкой воде. В таком случае автор рекомендует производить расчет средней осадки по довольно простой формуле:
Д ТСР,Я^, 0)
где К - коэффициент, зависящий от отношения длины к ширине судна;
V- скорость судна, м/с;
§ - ускорение силы тяжести, м/ с2.
Здесь коэффициент К определяется по табл. 1.
Зависимость К от отношения В/А
Таблица 1
В/Ь 4 6 8 12
к 1,3 1,2 1,2 1,1
Чрезвычайно интересно проследить и за статистическими исследованиями аварийных происшествий с судами ММФ, проведенными А.Б. Юдовичем [5]. В соответствии с его данными, посадки отечественных морских судов на мель и касания фунта составляют 33,6 % от общего числа навигационных аварийных случаев. Распределение посадок и касаний грунта судами ММФ по бассейнам и районам в процентах от общего количества случаев этого вида показано в табл. 2.
. Таблица 2
Анализ посадок судов на мель и касаний грунта
Районы Распределение посадок и касаний по районам, % Итого
Южный Северо- западный Дальневосточ- ный Другие
Реки и каналы 20,0 9,4 1,0 3,5 33,9
Проливы и фарватеры 4,6 7,8 4,8 1,1 18,3
Порты и рейды 14,0 2,9 7,3 6,4 30,6
Открытое море и прибрежные участки 6,7 5,4 2,7 2,4 17,2
Всего 45,3 25,5 15,8 13,4 100,0
Анализируя табл. 2, нетрудно заметить, что в целом по бассейнам частота посадок на мель и касаний грунта в реках и каналах, портах и на рейдах почти вдвое выше, чем в проливах и на фарватерах, а также в открытом море и на прибрежных участках.
Несомненно, среди основных причин такой аварийности следует назвать неудовлетворительный контроль за местом судна, который, по мнению А.Б. Юдовича, является причиной 61,9% аварий судов. Правда, при анализе приведенных данных следует иметь в виду, что при любой аварии, как правило, имеет место несколько причин.
Значительна роль субъективного фактора и при анализе столкновений судов на примере навалов, которые могут в том числе быть следствием недооценки судоводителем маневренных качеств судна в условиях ограничения по глубине и по габаритам
пути. Такие случаи составляют, по данным А.Б. Юдовича, 37,3 % от общего числа аварийных случаев.
В свою очередь, на сугубо речных участках, где судовой ход имеет малую глубину, и отношение глубины к осадке судна невелико, управлять судами значительно сложнее.
Анализ навигационной аварийности в речных условиях показывает, что удары о грунт из-за превышения скорости движения по мелководным участкам возникают в основном по следующим принтам:
- незнание величины допустимой скорости для своего судна при данной осадке на данной глубине;
- незнание расположения мелководного участка или незнание фактической скорости движения своего судна;
- ошибочная оценка расстояния до мелководного участка, с которого необходимо начать снижение скорости;
- ошибочная оценка инерционных качеств своего судна при изменении режима работы даигателей;
- ошибочность информации о глубине (это главная причина).
Причины, упомянутые в пп. 2-4, особенно характерны для темного времени суток.
В соответствии с исследованиями С.Б. Ольшамовского [2, 3, 4], для анализа аварийности были отобраны транспортные происшествия с крупнотоннажными судами за пять навигаций в местах с ограниченными глубинами, происшедшие на одном из протяженных участков р. Волги от г. Рыбинска до Астрахани.
Для всех транспортных происшествий были определены отношения глубины судового хода в месте происшествия Я к осадке Т. За показатель аварийности был принят относительный показатель, получаемый путем деления числа транспортных происшествий, происшедших на глубине Я, на произведение, включающее число суток за исследуемый промежуток времени, когда удерживалась глубина Я, и длину пути (км) с глубиной Я.
Для решения поставленной задачи по информационным бюллетеням и путевым листам за пятилетний период построены гистограммы распределения лимитирующих глубин по времени t, (сут.), гистограммы распределения лимитирующих глубин по протяженности участков /, (км), на их основе определена гистограмма распределения глубин в зависимости от произведения l,t,.
На следующем этапе исследований устанавливалось для определенного отношения Н/Т общее число транспортных происшествий, происшедших на глубине Я. По величине Я с помощью гистограммы определялось произведение lft, когда удерживалась эта глубина. Путем деления числа транспортных происшествий на /,/, вычислялось относительное их число, АПР . Таким образом, была установлена статистическая зависимость АПР = /(Я/7), отражающая влияние глубины на безопасность плавания.
Экстремальным условиям регрессионного уравнения АПР = /(Я /Т) наиболее удовлетворяет дробная экспоненциальная функция, у которой при Я / 7" -> 1 АПР -> оо, при Н/Т ао АПР —> 0. Эта функция имеет вид:
Апр — --------------—
пр Я + 0,37’
Как видно из данных исследований, наиболее резкое увеличение числа транспортных происшествий происходит на участках пути, когда Я/Т находится в диапазоне 1,1-1,2. При отношении Н/Т> 1,3 практического влияния глубины на безопасность плавания не оказывают. Применительно к крупнотоннажным судам, имеющим осадки Т = 3,0 - 3,5 м, безопасными можно считать глубины Я = 3,9 - 4,5 м (при запасах воды под днищем 90-100 см) и опасными, когда требуется обязательное снижение скорости хода и проявление наибольшей осторожности, глубины 3,3-3,85 м (при запасах воды под днищем судна 30-35 см и менее).
Таблица 3
№ п/п Виды транспортных происшествий Годы
1997 1998 1999 2000 2001
% % % % %
1 Столкнове- ния 3 17 2 10 3 14 3 13 2 13
2 Затопление 1 6 1 5 0 0 0 0 0 0
3 Удар 10 56 9 45 14 64 14 61 9 60
4 Посадка на мель 2 11 2 10 4 18 4 17 3 20
5 Повреждение гидротехнических сооружений 0 0 2 10 1 5 1 4 0 0
6 Прочие 2 11 4 20 0 0 1 4 1 7
7 Итого 18 100 20 100 22 100 23 100 15 100
Статистика транспортных происшествий с судами в пределах, подконтрольных Волжскому ГБУ, за пять лет, с 1997 по 2001 год, показывает, что аварийность, связать с влиянием мелководья, например посадка на мель, имеет исключительное значение при оценке параметров движения судна в реальных условиях и выборе критериев безопасности плавания. В табл. 3 показано числовое и процентное соотношение видов транспортных происшествий, а также общее их число за конкретный год.
Анализ статистических исследований аварийности с судами за последние годы показывает, что из 14 транспортных происшествий, зарегистрированных Волжским ГБУ в 2002 году, 8 относилось на удары, а из 10 транспортных происшествий в 2003 году уже 7 можно отнести к категории ударов. Такая динамика по-прежнему подтверждает общеизвестное правило, что 90% аварий с судами происходит по вине «человеческого фактора». По мнению специалистов судоходной инспекции, «настораживает значительное количество посадок на мель без повреждений корпуса и ДРК, которые не подлежат учету в ГРСИ как транспортные происшествия, но являются потенциальными предпосылками эксплуатационных происшествий и аварий» [б].
Таким образом, при посадках на мель, касаниях фунта и столкновениях наиболее полно проявляются причины, в той или иной мере служащие негативным фактором и основной причиной других категорий аварий, а именно, низкий уровень организации штурманской службы, а также недостаточная теоретическая и практическая подготовка капитанов и их помощников. Поэтому комплекс мер по предотвращению посадок судов на мель, касаний фунта или столкновений включает практически весь перечень организационных, технических и других действий по обеспечению безопасности мореплавания, включая учет влияния такого важнейшего фактора, как мелководье, на управляемость судов.
Список литературы
[1] Каретников В. Причина аварии - изменение осадки на мелководье // Морской флот. - № 5, 1974.-С. 31-32
[2] Ольшамовский С.Б. Повышение безопасности мореплавания (научные исследования). -Часть 1 - Новороссийск: изд-во НГМА, 2000.
[3] Ольшамовский С.Б. Повышение безопасности мореплавания (научные исследования). -Часть 2 - Новороссийск: изд-во НГМА, 2000.
[4] Ольшамовский С.Б., Земляновский Д.К., Щепетов И.А. Организация безопасности плавания судов. - М.: Транспорт, 1979.
[5] Юдович А.Б. Предотвращение навигационных аварий морских судов. — М.: Транспорт, 1982.
[6] Большая Волга, газета, № 7 от 27 февраля 2003 года.
STATISTIC EXPLORATIONS ANALYSIS OF SHALLOW WATER EFFECT ON ACCIDENT RATE WITH VESSELS
S. A. Kuznetsov
On the basis of accident rate’s facts, the author carries out statistic and analytic exploration concerning the significance of shallow water effect on accident rate with sea-river vessels.
УДК 656.62.052.4
С. А. Кузнецов, аспирант-, ВГАВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
ВЛИЯНИЕ МЕЛКОВОДЬЯ НА ПАРАМЕТРЫ ДВИЖЕНИЯ И МАНЕВРИРОВАНИЯ СУДНА
В статье дан краткий обзор важнейших факторов, влияющих существенным образом на параметры движения и маневрирования судна в условиях мелководья.
Влияние малых глубин на характеристики движения судна проявляются в прибрежных водах, на подходных участках портов, на фарватерах при заходе в порты, расположенные в устьях рек.
Накопленные результаты многолетних наблюдений показывают, что влияние мелководья прежде всего сказывается на:
- увеличении волнового и вязкостного сопротивления и, как следствие, на потери скорости;
- изменении посадки судна, т. к. появляется проседание, и изменяется ходовой дифферент;
- изменении параметров управляемости вследствие возрастания присоединенных масс жидкости, влияющих на инерционные качества и управляемость;
- взаимодействие с другими объектами: стенкой канала, отличительными глубинами или идущими на малом расстоянии встречными судами;
- изменении условий работы движителей;
- изменении параметров качки.
Вопросы, связанные с изменением управляемости морских судов в условиях мелководья, разработаны сравнительно слабо. Наибольшая доля исследований в этой области выполнена для речных судов.
