В этой статье вы узнаете
Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем
На первый взгляд эта тема кажется достаточно простой, однако до сих выявляются пробелы в знаниях этой части судовождения, которые приводят к получению замечаний на инспекциях, и даже, что гораздо хуже – аварийности.
UKC – Under Keel Clearance – Расстояние между крайней нижней части корпуса судна и морским дном или, если проще, глубина под килем.
С одной стороны все понятно – на навигационной карте мы посмотрели глубину, мы знаем осадку нашего судна, простейшая формула Depth-Draft=UKC и можно пользоваться получеными значениями. Однако на деле выходит несколько сложнее, и нашу формулу еще следует доработать. Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем
Мы используем два основных понятия – осадку судна и глубину моря, и здесь имеются множество факторов, которые влияют на их числовые значения.
В целом, при подсчете Under Keel Clearance следует помнить, что поправки всегда идут знаком в сторону опасности, т.е. к осадке мы прибавляем, а от глубины отнимаем.
Факторы, влияющие на осадку судна
Изначательно, под осадкой судна следует понимать статическую осадку Ds. После воздействия внешних сил мы получим динамическую осадку Dd.
Вы читаете статью Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем на портале www.navlib.net
Гидродинамическая просадка (Squat)
При продольном движении корпуса, на него воздествуют силы сопротивления водных масс, которые создают гидродинамический эффект. Особенно это ощутимо на мелководье. Это влияние создает увеличение осадки носовой или кормовой части. Squat Effect – это обширная тема, которая требует отдельного описания. Мы же будем помнить, что оно имеет конкретное значение, контроль которого есть обязаность судоводителя для каждого судна в отдельности.
Dd=Ds+Squat
Креновая просадка (Heel)
Как мы помним из теории остойчивости, при креновании судно совершает свои колебательные движения вокруг точки, названной метацентром. При таком движении корпус судна выходит за свои геометрические точки, погружая боковые части на еще большую глубину. Данные о Heel Squat вы можете найти, как правило, на Wheelhouse Poster, который висит на каждом судовом мостике. Там вы увидите увеличение осадки в метрах на каждый градус. 
Итак, добавляем учет кренования в нашу формулу Dd=Ds+Squat+Heel
Качество снятия осадки (Draught quality)
Сейчас мы говорим о точно известных данных нашей осадки, однако на деле мы можем иметь сомнения в точности принимаемых цифр. Здесь может быть волнение моря, которое не позволяет с большой аккуратностью снять показание осадки, может быть качка судна у причала. Или же, например, строение терминала не позволяет человеку близко подойти к кормовой или носовой части корпуса для снятия показаний.
А также, мы можем принимать лишь теоретическое значение осадки. Например, судно совершает переход через Тихий Океан, и с момента последнего визуального контроля осадки прошел месяц. За это время судно расходовало топливо, изменялось колличество запаса воды, масел, bilge, sludge и т.д. На основе этих данных вы, используя грузовую программу, можете получить значение ваших осадок, проверить по факту которые практически не представляется возможным. Таким образом, мы вносим оценку погрешности снимаемых осадок Dq.
Dd=Ds+Squat+Heel+Dq
Зависимость осадки от плотности воды (Water Density)
Как известно, сила Архимеда и ее выталкивающий момент напрямую зависят от плотности воды. Средняя плотность морской воды составляет 1,025 кг/м³, пресной – 1. Вода может иметь малую соленость, может меняться с течением, приливом и временем года. Данные о солености бассейнов вы можете найти в лоциях и Guide to Port Entry, считается нормальным спросить плотность акватории порта у Агента, который сделает запрос в Администрацию Порта.
К слову, не всегда фактическая плотность может совпадать с той, что вы получили и подтвердить ее вы сможете уже лишь у причала. Каждое судно за счет коэфициента полноты имеет свое значение при переходе от пресной воды к морской и наоборот. Найти это можно на шкале дедвейта (Deadweight Scale), на которой указано соответствие осадок при соленой и пресной воде.
Другими словами, морская вода тяжелее пресной, значит и ее выталкивающая способность выше. Когда вы сняли осадку в акватории с соленой водой, то для прихода в порт с пресной водой, к ней нужно прибавить Water Allowance – Wa
Dd=Ds+Squat+Heel+Dq+Wa
Давайте используем нашу формулу на примере:
У причала сняли осадку 9,8 м. Легкая ветряная зыбь создавала колебание воды высотой +/- 10 см. Рассчитали, что на полном ходу просадка судна составит 1,1 метров на корму. При свежей погоде возможен крен до 2 градусов, что даст увеличение осадки на 0,8 м. Акватория порта открытая, плотность воды 1,025.
9,8+1,1+0,8+0,1+0,0 = 11,8 м – Наша возможная динамическая осадка на конкретном плече.
Вы читаете статью Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем на портале www.navlib.net
Факторы, влияющие на морские глубины
Снимаем с карты самое маленькое значение глубины на проходящем участке прокладки судна – Depth Charted. Как значение глубины на морских навигационных картах принято принимать глубину от нулевой отметки мирового океана.
Прилив / Отлив (Tide)
Ничто так не влияет на принимаемую глубину под килем при подсчете UKC, как прилив и отлив. Умение работать с таблицами приливов есть обязаность штурмана, поэтому в этой статье мы не будем подробно останавливаться в этой теме.
Depth=Charted -(+)Tide
Оценка точности данных (CATZOC)
Для расчета Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем мы берем данные глубин, нанесенные на навигационные карты. Как известно, каждая современная электронная карта имеет оценку точности гидрографических данных, называемая CATZOC.
Работая с вашим ECDIS вы вызываете функцию проверки качества картографических данных, после чего вы получите векторный слой со множеством звездочек.
CATZOC имеет 5 градаций и одно неучтеное U. Что это значит?
На каждую из оценок точности имеется свое цифровое определение поправки, которую стоит учитывать в расчетах “Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем”:
A1 =0.50 + 1%d
A2 = 1.00 + 2%d
B = 1.00 + 2%d
C = 2.00 + 5%d
D = большее чем С
U = unassessed – работа над оценкой точности этой карты еще не проводилась. Это совсем не значит, что данные на этой карте не достоверны. Но, хорошей морской практикой считается принимать это значение большим, чем С.
Имеем глубину на карте 25 метров с оценкой точности В. Отнимаем 1,4 м -> 23,6 м учитываем в UKC.
Depth=Charted -(+)Tide-CATZOC
 |
Подробнее о работе с CATZOC вы найдете в данной публикации Mariners’ Guide to Accuracy of Depth Information in Electronic Navigational Charts (ENC) |
Вы читаете статью Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем на портале www.navlib.net
Возможное изменение рельефа (Seabed bottom)
Гидрографами на конкретном участке разрабатывается планшет глубин, т.е. с определеной частотой и расстояниями производяться физические промеры дна. Разработать всю территорию 100% не возможно, и на вашем пути могут попадаться намывы, камни и прочие естесственные образования. На мелководье особенно важно проверять покрытие морского дна. Например, если оно каменистое (Rocky bottom), вполне можно ожидать какой либо валун либо другой крупный осколок.
Объекты (Obstructions)
Трубы, кабеля, постаменты, передатчики, разрушенные рыбные фермы, брошенные разработки места рождений, куски бетона при строительстве и прочий мусор – лишь малый список возможных подводных объектов, которые могут быть нанесены или не нанесены на навигационную карту. Если, скажем, в лоции нет точных данных, то здесь позволителен творческий подход и опора на интуицию. Если вы проходите через район, где недавно производился демонтаж инфраструктуры добычи полезных ископаемых, то, наверняка, на дне моря осталось много строительного мусора.
Depth=Charted -(+)Tide-CATZOC-(Seabed or Obstruction)
Зыбь и волнообразование (Waves)
Возмущение водной поверхности образовавшимися волнами может достигать достаточно больших значений. После метеорологического анализа на время перехода судна требуется включить ожидаемую высоту в расчет UKC (Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем).
Depth=Charted -(+)Tide-CATZOC-(Seabed or Obstruction)-Wave
Вы читаете статью Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем на портале www.navlib.net
Ветровой сгон (Wind-induced Recession)
Не столь значительно, но возможно влияние на поверхность моря под воздействием различных метеорологических факторов. Например – ветровой сгон или просадка воды за счет изменения давления атмосферы. И это особенно интересно – метеорологами принято считать, что изменение атмосферы на 1 mmBar (100 Па) просаживает водный участок на 1 см. Конечно, это не является главенствующим пунктом при подсчете глубины моря под килем и многие судоводители привыкли пренебрегать такими расчетами, но если вы в своем Passage Plan учтете 20-30 см на суммарное воздействие ветра и атмосферного давления, то покажете свой профессионализм и понимание дела.
Depth=Charted -(+)Tide-CATZOC-(Seabed or Obstruction)-Wave-Wind
Итак примерим наши знания к формуле:
Мы изучили участок карты прохождения судна и выбрали наименьшую глубину – 25 м. Включив на ECDIS фунцию CATZOC, мы приняли категорию B. Используя таблицы приливов, мы выяснили, что во время прохождения судна по данному участку будет прилив в 0,5 метра. На пути у нас лежит кабель, и т.к. глубина позволяет нам использовать весомые значения, мы решили принять 1 метр, как возможное препятствие. Изучив метеосводку, мы получили данные о приближении теплого фронта, что создаст понижение давления. Ожидаются волны высотой 1,5 метра.
25.0+0.5-1.4-1-1.5-0.3=21.3 – та глубина, которую мы будем использовать
Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем
Depth-Draft=UKC
21.3-11.8=9.5 м – глубина моря под килем
Осталось оценить, достаточно ли глубины 9,5 метров для безопасного прохождения нашего судна.
Вы читаете статью Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем на портале www.navlib.net
Требования Компании к минимальной глубине под килем судна
В каждой судоходной Компании существуют SMS (Safety Management System) и SOM (Ship Operational Manual), в которой прописаны требования к контролю запаса глубины под килем и расчета UKC, нарушение которых есть не выполнение своих профессиональных обязаностей. Каждый порт также имеет свой установленый минимальный UKC для судоходства на их территории.
Требования привязаны к району судовой операции – Отрытое море, Прибрежное плавание, Порт/гавань, Причал. Требования могут немного отличаться, но их среднее значение обычно следующее:
Ocean passage: 50 meters
Open coastal route: 20 % of the maximum draft.
Harbor waters: 10% of the maximum draft.
Berth: 0.5 m
Допустим, тот расчет который мы вели был обращен к Прибрежному плаванию (Coastal waters). Проверим, выполняем ли мы требование компании:
- 20% от нашей осадки Dd 11,8 м = 2,36 м
- Наша полученная глубина под килем составляла 9,5 м
- 9,5>2,36 Вывод: мы не нарушаем требование Компании к UKC
Вы читаете статью Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем на портале www.navlib.net
Полезные советы
Бывают такие обстоятельства, когда коммерческое давление требует от судоводителя пренебречь некоторыми элеметами при расчете “Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем” для захода в тот или иной порт. К сожалению, такое имеет место быть, поэтому приведем ниже некоторые полезные советы, которые могут помочь штурману в такой ситуации.
Убрать CATZOC из расчета
Мы помним, что CATZOC используется в том случае, когда глубина снимается с навигационной карты. Соответственно, если мы возьмем информацию из другого официального источника, и укажем это в Passage Plan, то у любого инспектора отпадут вопросы касательно того, почему мы не использовали CATZOC при подсчете UKC. Такими источниками могут быть – лоции, письмо судового агента с ссылкой на Администрацию Порта, Guide to Port Entry.
Dredged Area
Если канал или какая либо зона на карте отмечена как Dredged Area, то можно исключить из расчета “Изменение рельефа” и “Объекты”, т.к. эта зона регулярно обрабатывается земснарядом и повышено контролируется гидрографическими службами. Встреча каких-то посторонних объектов или неровностей маловероятна.
Уменьшить скорость судна
Как известно, просадка судна напрямую зависит от его скорости. Уменьшив скорость, мы уменьшим squat, тем самым увеличим UKC. Это стоит отметить в вашем Passage Plan, Pilot Card и нанести на навигационную карту пометку – Max.Speed 5 knts!
Надеемся, вам оказалась полезной статья Under Keel Clearance – Расчет глубины под килем.