Файл: Земляновский, Д. К. Общая лоция внутренних водных путей учеб. пособие.pdf

жена под большим углом к стрежню, то при волнении над ней

что при некоторых особенностях освещения поверхность воды над отмелью кажется более темной, чем над глубоким местом, иногда контур отмели обозначен светлой узкой полосой.

Т и х о в оды. Тиховоды можно определить по светлой и глад­ кой поверхности воды и полоске пены, образующейся на границе быстрого и тихого течений.

П о д в а л ь я и к о р ы т а п е р е к а т о в . Возле переката по­ верхность воды на корыте постепенно сглаживается и остается сглаженной до самого подвалья. За подвальем, где глубина уве­ личивается, поверхность воды вновь становится волнистой.

В сильный ветер подвалье четко выражено характерным руб­ цом, состоящим из больших и крутых волн. Если под подвальем течение очень слабое, то здесь образуется толчея.

С у в о д и и м а й д а н ы . Поверхность воды на майданах не­ ровная, с характерными мелкими и крутыми волнами, с возни­ кающими и исчезающими воронками воды небольших размеров. Цвет поверхности воды темный.

У суводей вода имеет заметное вращательное движение, при­ чем отдельные крупные водовороты как бы вспучивают поверх­ ность суводи. На поверхности суводи, почти всегда вращаясь, плавает мусор.

О т д е л ь н ы е п о д в о д н ы е п р е п я т с т в и я . Если над пре­ пятствием глубина небольшая, то вода, переливаясь через него, образует завихрения. При большой глубине майдан, образован­ ный препятствием, выражен нерезко.

И з м е н е н и е у р о в н я воды. Об изменении уровня воды можно судить по урезу и заплеску, цвету воды и плывущим пред­ метам.

Если отлогий заплесок примыкает к урезу и незаметно слива­ ется с водой, то обычно идет убыль воды или положение уровня не меняется. Если заплесок обрывист и подмывается, то происхо­ дит прибыль воды.

Во время прибыли вода обычно становится более мутной изза поступления в нее большого количества наносов.

На подъеме паводка поверхность воды в реке приобретает вы­ пуклую форму, поэтому плывущие по реке хворост, бревна и другие предметы тяготеют к берегам. При спаде паводка по­ верхность воды в реке вогнутая, поэтому в это время предметы плывут по середине реки.

Способы ориентировки при плохой видимости и малой изучен­ ности судового хода. П о п р о м е р а м г л у б и н . Промеры глу­ бин ведутся при помощи эхолота или специального шеста с де­ лениями, называемого наметкой или футштоком. Если глубины

постоянны, то это показывает, что судно идет по фарватеру иля около него. Уменьшение глубин говорит о том, что судно вышло за кромку судового хода.

По х а р а к т е р у г р у н т а . По характеру грунта дна ориен­ тируются следующим образом. Если под наметкой при промере глубин чувствуется рыхлый песок, то судно находится на участке с быстрым течением, обычно около фарватера, где происходит движение донных наносов. Если под наметкой чувствуется ил, то вероятнее, что судно находится вдалеке от фарватера на слабом течении, где выпадают особенно мелкие частицы наносов. Если под наметкой чувствуется плотно слежавшийся песок, то судно, по-видимому, зашло в тиховод, где слабое течение.

Если наметка встречает камни, то судно находится около огрудков или на гряде, поэтому надо остановиться, определить местоположение судна и изменить его курс для выхода на фар­ ватер.

По ш у м у д в и ж и т е л я и в и б р а ц и и к о р п у с а . Долго­ временное плавание приучает слух к характерному для данного судна шуму работы движителей. Изменения в их работе сразу обращают на себя внимание.

При выходе на мелкое место корпуса некоторых судов начи­ нают вибрировать, а палуба — совершать заметные на глаз вол­ нообразные движения. В помещениях корпуса судна, особенно в корме, слышен характерный шум от удара о днище песка и галь­ ки, поднятой движителем.

П о с у д о в о й в о л н е . Движущееся судно раздвигает своим корпусом воду, за его кормой образуется впадина, которую ста­ рается заполнить вода. Поэтому за судном постоянно идет волна, в судоводительской практике называемая придонной.

При выходе судна на мелкое место придонная волна стано­ вится выше и с шумом идет за судном, захватывая со дна грунт. С какого борта отмель, с той стороны волна выше и шум от нее больше. Кроме того, о выходе судна на мелкое место сигнализи­ рует исчезновение «усов» — расходящихся носовых волн.

По з а с т р у г а м и к о с а м . За идущим судном остаются расходящиеся волны, которые, взбегая на подводные отмели, ко­ сы и заструги, образуют крутые волны с гребнями, ясно обозначая

или толкаемого состава за его кормой остается лентообразный след волн, который хорошо заметен в тихую погоду в виде свет­ лой полосы, тянущейся до горизонта. По следу можно опреде­ лить правильность курса судна.

Если судно идет по фарватеру прямолинейным курсом, то след остается ровным продолжительное время; при криволиней­ ном курсе он сильно искривляется и быстро исчезает.

180

§ 43. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в о д н о г о п о т о к а и д в и ж у щ е г о с я

СУДНА

Судовые волны. Корпус судна при движении оказывает давление на частицы воды. У носовой и кормовой оконечностей судна вода, обтекающая корпус, подтормаживается. В средней части корпуса скорость воды по сравнению со скоростью набе­ гающего потока увеличивается. В районе носа и кормы, где меньше скорость потока, давление на корпус будет больше, а в средней части корпуса из-за увеличения скорости воды давление будет меньше (связь давления в жидкости с ее скоростью опре­ деляется уравнением Бернулли). На поверхности воды давление равно атмосферному.

Разность давления повышает уровни воды у носа и кормы и понижает уровень в средней ча­ сти корпуса судна, что выводит воду из равновесия. Стремясь под действием силы тяжести вернуть­ ся в первоначальное положение, вода получит колебательное дви­ жение, создающее судовые волны.

Частицы воды в судовой вол­ не движутся по круговым орби­ там, что создает впечатление «бе­ га» волн. Образование волн при­

водит к значительному расходу энергии, получаемой судном от двигателей.

При движении судна образуются две группы волш носовая и кормовая, которые в свою очередь состоят из расходящихся / и поперечных 2 (рис. 94). При небольшой скорости движения у судна возникают только расходящиеся волны, а при росте скоро­ сти — и поперечные.

Расходящиеся волны состоят из ряда гребней, смещенных от­ носительно друг друга. Если соединить прямой середины этих

гребней волн может быть больше, а при острых носовых обводах и большой скорости хода — меньше указанного.

Поперечные волны перпендикулярны диаметральной плоскости судна и ограничены по своему фронту расходящимися волнами.

Каждая волна данного судна обладает одинаковым количест­ вом энергии. Поэтому увеличение протяжения гребня волны ком­ пенсируется снижением ее высоты. Так постепенно судовые вол­ ны затухают и исчезают.

Наибольшую высоту имеют носовые расходящиеся и кормо­ вые поперечные волны. Вследствие инерционности жидкости но­ совые волны зарождаются несколько позади форштевня, а кормо­

181

вые — впереди ахтерштевня. Носовая система волн всегда начи­ нается с вершины, а кормовая — с подошвы. При определенной высокой скорости хода на месте впадины первой кормовой попе­ речной волны может находиться, например, вершина или подошва носовой поперечной волны, т. е. произойдет наложение или интер­ ференция волн.

Длина судовой волны зависит от скорости перемещения суд­ на v; она определяется следующей формулой:

Из формулы видно, что с изменением скорости судна изменя­ ется длина волны, а следовательно, и число поперечных волн, которые могут уложиться по длине судна. Если на малой скоро­ сти хода по длине судна располагается несколько поперечных волн, то при большой скорости в пределах корпуса может распо­ ложиться лишь одна поперечная волна. У быстроходных и корот­

тер наложения носовых расходящихся волн на кормовые. Если скорость хода такова, что гребень носовой волны налагается на впадину кормовой, то волны сглаживаются. Если гребни волн сов­ падают, то волны увеличиваются, создается неблагоприятная

На волнообразование большое влияние оказывает мелководье. Влияние мелководья на речные суда становится заметным, если глубина пути снижается приблизительно до 4—6 -кратной осадки судна.

Существенное значение для волнообразования на мелководье имеет отношение глубины пути к осадке судна и относи­

тельная безразмерная скорость, определяемая числом Фруда по глубине:

На мелководье увеличение скорости судна вызывает опреде­ ленные особенности в волнообразовании:

при FrH<0 , 6 волнообразование сходно с волнообразованием на глубокой воде (рис. 95,а);

при FrH«;l угол между линиями расходящихся волн и диамет­ ральной плоскостью судна, идущего с так называемой критиче­ ской скоростью, возрастает до предельной величины — 90°:

При этой скорости поперечные волны, увеличиваясь по высо­ те и распространяясь на большую длину, сливаются с расходящи­

182