ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
TP.HỒ CHÍ MINH
BÀI THUYẾT TRÌNH
MÔN ĐIỀU ĐỘNG TÀU VÀ QUY TẮC TRÁNH VA
Chủ đề: - Điều động tàu trong điều kiện thời tiết xấu.
- Điều động tàu trong tầm nhìn xa bị hạn chế.
Nhóm 8
Phan Hoài Thế
Dương Doãn Thắng
Nguyễn Việt Tuấn
Nguyễn Văn Sơn
Phan Thanh Thái
ĐIỀU ĐỘNG TÀU TRONG ĐIỀU KIỆN
THỜI TIẾT XẤU
1.Khái niệm
Thời tiết xấu đối với tàu thuyền là những trường
hợp khi tàu đang hành trình, đậu cầu hay đang
neo gặp sóng gió lớn,tầm nhìn giảm do sương
mù, tuyết rơi, mưa rào nặng hạt,bão cát,băng
biển,
Nếu đang hành trình thì tùy từng trường hợp cụ
thể mà tiến hành kiểm tra, phòng chống, đồng
thời phải áp dụng các phương pháp điều động
thích hợp nhằm đảm bảo an toàn cho tàu.
2.Quan hệ giữa hướng đi với hướng sóng gió
và sự ảnh hưởng của chúng
Đi ngược sóng:
- Tàu đang chạy sóng gió ngược thì tốc độ sẽ giảm,nếu gặp sóng gió ngược
quá lớn tàu sẽ bị bổ dọc mạnh,bánh lái và chân vịt có lúc ở trên không,tàu
sẽ không nghe lái,dễ bị đảo mũi. Để đảm bảo cho tàu có thể chạy được
trong sóng gió ngược cần phải tăng mớn nước của tàu khi tàu chạy không
có hàng bằng cách bơm nước dằn đầy vào các két dằn và một hoặc một số
hầm hàng,mớn nước lái phải cao hơn mớn nước mũi.
- Khi bị lắc dọc quá mạnh ta phải giảm tốc độ,nếu vẫn chưa khắc phục được
thù ta phải chuyển hương đi mới(chạy vát mạn phải hoặc mạn trái một góc
khoảng 30
o
).
Đi xuôi sóng:
- Tàu cũng bị bổ dọc nếu sóng gió lớn,tốc độ sẽ bị giảm. Nếu sóng gió xuôi
nhỏ, tốc đọ tàu có thể tăng. Khi V
T
>V
S
thì vỏ tàu chịu ứng lực giảm, lưu ý
hiện tượng uốn và võng.
- Nếu cảm thấy việc chạy không an toàn,có thể chuyển hướng để sóng gió
chết mạng phải hoặc trài.
Đi ngang sóng:
- Tàu sẽ bị lắc mạnh, nếu sóng gió lớn tàu bị lắc càng mạnh. Khi chạy
sóng gió ngang dễ bị nguy hiểm nếu chiều cao khuynh tâm nhỏ(tàu
chở container, gỗ, hàng hạt rời…) sẽ gâp ra hiện tượng lắc quá mềm.
Chiều cao khuynh tâm quá lớn (tàu chở quặng, xi măng, sắt thép…) sẽ
bị lắc quá cứng.
- Cần chú ý chằng buộc, cố định và chèn lót hàng, hạn chế xhayj ngang
sóng gió, đặc biệt là tàu nho khi sóng lớn. Cần thiết phải chuyển
hướng để sóng vạt một bên mạn.
- Hiện tượng lắc và hậu quả do lắc gây ra rất nguy hiểm cho tàu, cường
độ lắc phụ thuộc tần số dao động của tàu τ
t
và tần số của sóng biểu
kiến τ
s
. Hai đại lượng này càng gàn nhau thì biên độ lắc càng lớn khi τ
t
= τ
s
xảy ra lắc cộng hưởng. Người ta dùng đồ thị sau để minh họa
3.Điều động
Lưu ý : không để tàu bị lắc quá sẽ có hại đến các hệ thống máy móc của tàu, tuyệt
đối không để lắc ngang tới góc nghiêng ngang tới hạn.
Chuyển hướng trong sóng to gió lớn:
Trước khi chuyển cần nắm vững tính năng điều động của tàu
mình, phán đoán chính xác tình hình sóng gió, chọn thời cơ thích
hợp, thực hiện nhanh động tác chuyển hướng để đảm bảo đại bộ
phận thời gian chuyển hướng là lúc mặt biển phẳng lặng.
- Đang ngược sóng chuyển về xuôi sóng :
Quan sát mặt biển, chờ đợt phẳng lặng của mặt biển sắp tới
ta bắt đầu chuyển hướng, lúc đầu góc lái nhỏ để tàu từ từ
chuyển hướng. Khi mặt phẳng lặng tới tàu thì tàu đã ngang
sóng, tăng góc lái, tăng vận tốc để mũi tàu quay nhanh về
xuôi sóng.
- Đang xuôi sóng chuyển về ngược :
Giảm tốc độ chờ thời cơ, khi ngọn sóng tới tàu ta bắt đầu chuyển
hướng, góc lái ban đầu nhỏ sau đó căn thời cơ khi tàu chếch gần
như ngang sóng thì con tàu đã ở chỗ mặt biển phẳng lặng, ta bẻ
góc lái tăng và tăng tốc độ đưa mũi tàu lên ngược sóng.
Khi tàu phải đi xuôi sóng hoặc chếch sóng trong quá trình điều
động cần lưu ý quan sát lượn sóng phía sau lái tàu sao cho khi
lượn sóng đến bánh lái thì đưa bánh lái về số không, lượn sóng đi
qua ta lại điều khiển bánh lái về theo yêu cầu.
Nếu phải thả trôi trong sóng to gió lớn lưu ý không nên thả neo
nếu độ sâu lớn, nếu gần chướng ngại vật nguy hiểm lớn thì thả để
đảm bảo an toàn cho tàu.
4.Các biện pháp làm giảm ảnh hưởng của
sóng gió
Thả dầu :
Thực nghiệm cho thấy 1 lít dầu nhỏ xuống mặt biển sẽ loang 1 diện tích
100.000m2 có độ dày 1/10.000mm. Tốt nhất là dùng dầu cá ép, dầu thảo
mộc (trừ dầu dừa) dầu mỏ và sản phẩm của dầu mỏ (trừ xăng và dầu hoả)
Nên thả từng giọt, tuỳ điều kiện sóng gió có thể thả tăng hoặc giảm, người
ta cho rằng để lượng dầu thả tốt nhất cho từng cỡ tàu là
D < 200 T 80kg/ngày
D = 1.000 ÷ 3.000T 130kg/ngày
D = 200 ÷ 1.000T 100kg/ngày
D = 3.000 ÷ 5.000T 170kg/ngày
Thường các tàu có trang bị sẵn dụng cụ để thả, đó là các túi vải bạt có đục
lỗ nhỏ ở đáy và xung quanh hoặc thùng sơn có đáy là một lớp bông sơ đảm
bảo cho dầu nhỏ từng giọt, dung tích là 10 lít, 6 lít hoặc 3 lít, có thể là bố trí
ống dẫn ở mũi 2 mạn rối mở van.
Vị trí thả dầu : thả trên sóng sao cho bao quanh thân tàu.
5.Điều động tàu trong bão
a.Nguyên nhân phát sinh bão
Do hấp thụ năng lượng mặt trời ở các vùng trên quả đất khác
nhau, ở vùng gần xích đạo thì nó hấp thụ năng lượng mặt trời lớn,
khối không khí bị đốt nóng sẽ giãn nở trở nên nhẹ và bay lên cao
làm cho không khí ở vùng đó giảm tạo thành vùng áp thấp. Khối
không khí xung quanh sẽ tràn tới bù đắp chỗ trống và sự dịch
chuyển đó gây ra gió.
Do lực coriolis nên quan hệ về hướng gió và các vùng áp thấp, áp
cao như sau:
Bắc bán cầu : Nếu quay lưng về phía gió thổi tới thì vùng ở phía tay
trái phía trước là vùng áp thấp, còn vùng phía tay phải phía sau là
vùng áp cao
Cũng do lực Coriolid tác dụng
ở vùng Bắc bán cầu xung
quanh trung tâm khí áp thấp gió
thổi theo hướng ngược chiều
kim đồng hồ, ở trung tâm khí
áp cao thì ngược lại.
Nam bán cầu : Hoàn toàn
ngược lại .
Vùng khí áp thấp gọi là xoáy
thuận (thời tiết có mưa, gió
mạnh, trời u ám) vùng khí áp
cao là xoáy nghịch (thời tiết ổn
định hơn, ít mây mưa )
Do lực coriolid gió N chuyển
sang NE
Quĩ đạo kinh điển của một cơn bão:
Người ta đã thống kê được rằng 75% quĩ đạo các cơn bão đều có hình
parapol (hình 5.6). Bão thường phát sinh từ vĩ độ 5 độ Bắc hoặc Nam
tới vĩ độ 30 độ Bắc hoặc Nam. Đa số các cơn bão đều được phát sinh từ
ngoài biển khơi, lớn dần và di chuyển rất xa trước khi tan.
Bão chia ra làm ba loại :
Bão nhẹ : Sức gió mạnh nhất gần trung tâm là cấp 6 ÷ 7 (B) (10 ÷
15m/s).
Bão vừa : Sức gió mạnh nhất gần trung tâm 8 ÷ 10 (B) (20 ÷ 30m/s).
Bão to : Cấp 11 (B) trở lên, sức gió hơn 30m/s.
Theo thống kê, bão thường phát sinh ở hai khu vực:
Ở Thái Bình Dương: từ vĩ độ 5 độ Bắc tới vĩ độ 19 độ Bắc
từ kinh độ 125 độ Đông tới kinh độ 145 độ Đông
Ở Biển Đông: từ vĩ độ 7 độ Bắc tới vĩ độ 20 độ Bắc
từ kinh độ 112 độ Đông tới kinh độ 121 độ Đông
b.Những triệu chứng của bão
Trạng thái mặt biển :
Sóng :
Quan sát thấy sóng lừng, sóng lừng lan truyền đi trước tâm bão
khoảng 1000 hải lý, rõ rệt nhất là cách bão 400 hải lý. Sóng dài, đầu
tròn, lan truyền đều đặn, khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng có khi tới
200 mét. Nếu sóng truyền thẳng đến ta thì có khả năng đường đi của
bão qua vị trí ta, nếu hướng sóng có xu thế dịch chuyển theo chiều
kim đồng hồ thì cơn bão có xu hướng dịch chuyển về tay phải.
Hải lưu và thuỷ triều thất thường
Nếu bơi hoặc lặn xuống biển cảm thấy nhiệt độ sẽ lớn hơn, nước
nóng hơn và nghe tiếng réo ầm ì ở phía xa, có mùi tanh ở dưới biển
xông lên, cá chết, rong rêu trôi nổi
Trạng thái bầu trời :
Mây ti xuất hiện đồng thời với sóng lừng, mây ti có từng chùm trắng
như sợi bông hoặc như đuôi ngựa. Đó là những đám mây màu mỡ gà.
Nếu mây màu nhạt, xung quanh tơi như bông thì đó là dấu hiệu của
một cơn bão hình thành khá lâu. Nếu mây màu trắng và tạo thành từng
khối rõ rệt thì đó là cơn bão mới phát sinh trong phạm vi nhỏ nhưng rất
mãnh liệt.
Mây ti di chuyển đúng hướng đi của bão và điểm hội tụ của mây chính
là mắt bão.
Bão đến gần thì mây ti sẽ nhường chỗ cho mây ti tầng, gây hiện tượng
quầng đám, không khí ngột ngạt khó chịu, sau mây ti và ti tầng thường
xuất hiện mây trung tích (Ac). Nếu trời có một lớp mây che lấp màu
sữa, sau đó mây thấp xuống, đen và dần thành màu xám xơ xác, rải
thành từng cụm bay nhanh và ngày càng nhiều. Mưa bắt đầu rơi như
trút nước, gió giật mạnh từng cơn dữ dội báo hiệu bão đến, căn cứ vào
hướng di chuyển của mây vũ tầng ta suy ra hướng đi của bão.
Sự thay đổi khí áp :
Là thay đổi quan trọng của bão. Sự thay đổi khí áp bất thường trước khi bão đến
khí áp cao hơn mấy ngày thường và bắt đầu giảm xuống. Khí trời trong sáng đặc
biệt, thời tiết bắt đầu oi bức khó chịu và khi cách tâm bão chừng 600 ÷ 1000 hải
lý thì khí áp tụt xuống trung bình là 2 ÷ 2,5 mbar/ngày. Nếu bão chỉ đi qua thì
khí áp trở lại bình thường. Nếu khí áp giảm nữa thì bão sẽ đến nơi.
Khi khí áp giảm rõ rệt, bầu trời trở nên u ám, mây đen có hình thù kỳ dị bay đến,
mưa gió lớn, khi bão đến gần khí áp có thể giảm đột ngột từ 20 ÷ 30 mbar so với
khí áp trung bình. Khí áp càng thấp gió càng mạnh
Sự thay đổi của gió:
Tỷ lệ nghịch với khí áp, gió càng mạnh thì khí áp càng thấp. Khi khí áp thay đổi
giảm xuống từ từ thì gió cũng tăng dần từ 6 ÷ 12 m/s. Khí áp giảm đột ngột thì
gió tăng vụt lên từ 25 ÷ 30 m/s, có khi 35 m/s. Trung tâm bão đi qua thì gió giảm
xuống còn 1 m/s. Chỉ sau 1 thời gian ngắn, mắt bão đi qua thì gió đột ngột vụt
lên từ 40 ÷ 50 m/s và tồn tại không lâu, giảm nhanh, chậm dần và dụi hẳn. Tốc
độ gió cũng thay đổi thì hướng gió cũng thay đổi.
c.Phương pháp xác định tâm
bão và đường di chuyển của
bão
Xác định hướng tới tâm bão
Theo qui tắc Buys Ballot’s,
nếu tàu:
Cách tâm bão từ 300 ÷ 400 lý
thì góc kẹp giữa đường gió thổi
đến và đường từ vị trí tàu đến
tâm bão từ 45 ÷ 50
0
= α1 (vị trí
1).
Từ 200 ÷ 250 lý thì 60 ÷ 70
0
=
α2 (vị trí 2).
Nếu < 100 lý thì 90
0
= α3 (vị
trí 3).
Nếu theo hướng la bàn, phương vị của bão nằm trong
phạm vi từ Hg + 90
0
thì khí áp giảm xuống từ 20 ÷ 30
mbar. Dựa vào giả thiết trên với một cơn bão lý thuyết
trung bình và theo tính toán thì nếu khí áp cứ giảm
xuống chừng 1 mbar, bão sẽ đến gần ta một chút và
phương vị bão sẽ giảm 2
0
.
Người ta có công thức tính phương vị bão
Pv = Hg + 135o - 2(p - P1)
Trong đó:
% P : Khí áp trung bình địa phương
% P1 : Khí áp tại thời điểm đo được