Sēkļa efekts

Sēkļa efekts ir tendence kuģa pakaļgalam virzīties uz tuvākā sēkļa pusi ejot upēs vai ierobežotos ūdensceļos.

Ierobežotajā akvatorijā, kāda veidojas starp vienu no kuģa bortiem un tā tuvumā esošo sēkli, samazinās caurplūdes laukums, tādēļ atsevišķo ūdens daļiņu plūsmas ātrums pieaug. Nesimetriskā kuģa korpusa applūšanu rada ūdens spiediena starpību (Bernulli likums) starp kuģa labo un kreiso bortu. Rezultātā kuģim tiek pielikts uz sāniem un tuvāko sēkli vērsts spēks. Parasti šis spēks pielikts tuvāk kuģa pakaļgalam, tādēļ parādās arī vertikāls moments, kurš cenšas novirzīt kuģi prom no tā kursa - kuģa priekšgals tiek bīdīts uz ūdensceļa centra pusi (projām no tuvākā sēkļa). Ierobežotā akvatorija ar stipri samazināto caurplūdes laukumu, kāda veidojas starp kuģa korpusu un tā tuvumā esošo sēkli, palielina piesūkšanās efektu.

Sēkļa efektu ietekmē daudzi parametri, piemēram, sēkļa forma, ūdens dziļums, kuģa attālums no sēkļa, kuģa īpašības, ātrums un dzenskrūves soļa iespaids. Reālistisks sēkļa efekta novērtējums ir svarīgs, lai noteiktu robežnosacījumus pie kādiem kuģis vēl var droši iet ūdensceļā.

Šim efektam ir vairāki nosaukumi, tajā skaitā piesūkšanās pie sēkļa, atgrūšanās no sēkļa, pakaļgala piesūkšanās un kuģa - sēkļa mijiedarbība.

Sēkļa efekts tika minēts kā iespējamais iemesls Suecas kanāla sastrēgumam 2021. gadā, kad to bloķēja kravas kuģis Ever Given.

Novirzīšanās no kursa 
Iespējams bīstamākā sēkļa efekta izpausme ir kuģa novirzīšanās no sākotnējā kursa, kā rezultātā tam ir tieksme nostāties šķērsām kanālam. Ierobežotajā akvatorijā, kāda veidojas starp vienu no kuģa bortiem un tā tuvumā esošo sēkli, samazinās caurplūdes laukums, tādēļ atsevišķo ūdens daļiņu plūsmas ātrums pieaug. Nesimetriskā kuģa korpusa applūšanu rada ūdens spiediena starpību (Bernulli likums) starp kuģa labo un kreiso bortu. Rezultātā kuģim tiek pielikts uz sāniem un tuvāko sēkli vērsts spēks. Vienlaicīgi, lai arī mazākā mērā, notiek kuģa priekšgala atgrūšanās no sēkļa, jo kuģa korpuss sev pa priekšu stumj lielu ūdens masu. Šī ūdens masa tiek iesprostota starp kuģa sānu priekšgalā un sēkli. Problēma saasinās, kad ir nepieciešams samazināt kuģa ātrumu. Stūre zaudē efektivitāti, jo samazinās dzenskrūves gar stūri mestā ūdens ātrums, bet kuģa pakaļgala piesūkšanās paliek tik pat stipra, jo tā primāri atkarīga no kuģa ātruma caur ūdeni. Kuģi jāatbīda tālāk no sēkļa un jāpalielina stūres pārlikšanas leņķis.

Novirzes pārtraukšana palielinot ātrumu 
Sākoties novirzei no esošā kursa, netiek samazināts galvenā dzinēja apgriezienu skaits, jo šajā brīdī stūrei jābūt maksimāli efektīvai, bet jebkāds dzinēja apgriezienu skaita samazinājuma izraisīts kuģa ātruma samazinājums tik īsā laika sprīdī būs niecīgs. Tā vietā tiek ļauts kursam izmainīties par dažiem grādiem uz pretējā krasta pusi turot stūri nedaudz pārliktu uz tuvāko sēkli un palielinot dzinēja apgriezienu skaitu, kas, savukārt, uzlabo stūres lāpstas applūšanu ar dzenskrūves mesto ūdeni. Kad kurss ir izmainījies par dažiem grādiem, tiek palielināts stūres pārlikšanas leņķis uz tuvākā sēkļa pusi, lai, vispirms, pārtrauktu novirzīšanos no kursa un pēc tam atgrieztu kuģi atpakaļ uz uzdotā kursa, kad tas ir nonācis kanāla centrā vai vismaz tādā attālumā no sēkļa, kas ļauj kuģi vadīt droši. Tikai pēc tam, kad kuģis ir ticis drošā attālumā no sēkļa, var samazināt ātrumu, lai turpmāk mazinātu sēkļa efekta iespaidu. Šauros kanālos kuģi neiet ar pilnu manevrēšanas ātrumu, jo tad rezervē nepaliks dzinēja apgriezienu skaita pieaugums, ja pēc tāda rastos vajadzība.

Novirzes pārtraukšana ar enkuru 
Izmantojot enkuru novirzes pārtraukšanai, tiek lietots minimāls enkurķēdes garums, lai neļautu enkura ķepām ierakties gruntī un apturēt kuģa kustību. Ja tā notiek, tad kuģa vertikālā rotācijas ass pārvietojas uz kuģa priekšgalu (enkurklīzi) un uz sāniem un tuvāko sēkli vērstajam spēkam pagarinās plecs.

Kad enkurs velkas pa grunti, kuģa priekšgala turpmāka novirze no sākotnējā kursa tiek pārtraukta. Stūres efektivitāte pieaug un kuģa pakaļgals tiek atbīdīts no sēkļa. Enkurs ir apturējis gan priekšgala novirzi no kursa, gan samazinājis kuģa gaitu nesamazinot dzinēja apgriezienu skaitu. Dzenskrūve turpina mest ūdeni uz stūres lāpstu. Stūres efektivitāte pieaug vēl vairāk, ja kuģa gaita tiek palielināta līdz pilnai priekšgaitai.

Efekta izmantošana 
Veicot pagriezienu kanālā, kuģa pakaļgalu var ar nolūku pievirzīt tuvāk sēklim, lai sēkļa efekta iespaidā kuģis novirzītos no sākotnējā kursa un tādējādi palīdzētu pagriezties. Izmantojot šo paņēmienu iespējams veikt pagriezienus, kurus nebūtu iespējams veikt ar tik mazu cirkulācijas rādiusu atklātos ūdeņos pie viena un tā paša kuģa ātruma. Sēkļa efektu izmanto Panamas kanāla loči pagriežot kuģus, kurus citos apstākļos varētu pagriezt tikai izmantojot velkoņus.

Atsauces

Ārējās saites 
 Sēkļa efekts: Suecas kanāla sastrēguma iemesls. 
 The Marine Study raksts par sēkļa efektu. 

jūrniecība