Опыт ледового плавания судов в Азовском море

На наш взгляд вначале необходимо осуществить экспериментальный рейс по проводке иностранного судна транзитом по ВВП РФ, который выявит еще и непредвидимые проблемы по обеспечению безопасности судоходства и другим организационным вопросам.

PROBLEMS TO MAINTAIN SAFETY OF FOREIGN VESSELS TRAFFIC ON INLAND WATERWAYS OF RUSSIAN FEDERATION

A. N. Element'ev, V. S. Dobrovolskiy

The paper covers a number of problems to maintain safety of foreign vessels traffic on inland waterways of Russian Federation solving these problem will enhance vessel traffic management and make preliminary arrangements to give access for foreign vessels to inland waterways of Russian Federation.

УДК 656.62.052.54

В. А. Лобанов, доцент.

А. П. Бобков, доцент, ВГАВТ.

603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5 а.

ОПЫТ ЛЕДОВОГО ПЛАВАНИЯ СУДОВ В АЗОВСКОМ МОРЕ

В настоящей статье по материалам различных печатных изданий, Интернет публикаций, собственных наблюдений авторов выполнен краткий обзор опыта ледовых транспортных операций в Азовском море за период 2001-2006 гг. Отмечен рост грузопотоков и интенсивности судоходства в данном регионе, что привело к обострению проблем безопасности плавания вообще и ледового - в частности. Проведён анализ ледового режима Азовского моря, статистический анализ ледовой аварийности судов, обобщён опыт организации ледовых транспортных операций, сделаны выводы.

В последние годы в Южном федеральном округе наблюдается рост объемов транзитных перевозок, концентрирующихся на направлениях международных транспортных коридоров (МТК). На экспорт для стран Черноморского бассейна (Турцию, Болгарию) и Средиземноморья (Италию, Грецию, Израиль) идут металлы и металлолом, лесные и строительные материалы, зерно и удобрения. Среди импорта основное место занимают глинозем и хромовая руда. В 2002-2003 годах портам Ростовской области удалось привлечь новые грузопотоки с перегруженных черноморских портов и портов Украины. Это глинозем, прокат чёрных металлов, руда, астраханская сера. Как следствие, по водному пути из Азовского в Каспийское море, являющегося продолжением 7-го (Дунайского) МТК, ежегодный транзитный судопоток увеличивается на 20-25 %. Также интенсивно осваивается МТК «Север-Юг». К началу 2006 года интенсивность судопроходов через Керченский пролив выросла до 14 тысяч в год.

Потребность освоения растущих грузопотоков в сочетании с трудностью надёжного прогнозирования ледовых явлений, их сильной пространственно-временной изменчивостью обострили в регионе проблему обеспечения безопасности плавания судов в ледовые периоды навигаций. Анализ ледового режима Азовского моря (табл. 1) показывает, что даже в благоприятные годы продолжительность ледовых явлений здесь колеблется от 1,5 до 3 месяцев, поэтому ледяной покров моря является серьёзным препятствием для судоходства.

Таблица 1

Сроки и продолжительность ледовых явлений в Азовском море

Участок Средняя дата замерзания Средняя дата вскрытия Количество дней со льдом

Минимальное Среднее Максимальное

- ее-, гский залив 08.12 29.03 92 119 149

зоосзрайский маяк 25.12 12.03 60 96 139

-й;^1нский маяк 07.01 21.03 54 89 126

Геническ 27.12 04.03 45 90 122

1 —; некий прол ив - - 7 41 73

Ледовые условия Азовского моря можно характеризовать следующими данными. В -с 1-гм начальные виды льда появляются в конце ноября сначала в вершине Таганрог-а. -: залива, а затем в 1-й- 2-й декаде января - в самых южных районах моря. Разброс х- появления начальных видов льда довольно велик и составляет 2-3,5 месяца в раз-я-г- гъгч прибрежных районах моря. В южных районах моря в отдельные годы лед не   -ется вообще. Окончательное очищение моря ото льда в среднем происходит с - -I 2-й декады до конца марта. Сначала очищается юго-восточная часть моря, затем с-ладная, куда пол влиянием господствующих восточных, северо-восточных и се-жс й*-х ветров приносятся плавучие льды из других районов моря. Последней очищает-тго льда вершина Таганрогского залива, где отмечаются более суровые климатиче-зж чсловия и зимой образуется наиболее мощный практически пресный лед. Диапазон очищения моря ото льда составляет примерно 2-3 месяца. Наибольший разброс -««чается в юго-западной части моря, где происходит таяние приносных льдов, наи-г—-ий - в районах более стабильного образования ледяного покрова (Таганрогский кв. Ахтарский лиман). Более длительный диапазон дат появления начальных видов ьла объясняется большей неустойчивостью погодных условий в осеннее-зимний пери-: ;астая смена похолоданий и оттепелей) по сравнению с весенним.

Продолжительность ледового периода (от даты появления начальных видов льда его полного исчезновения) в разных районах моря также сильно варьирует. Его ггедняя величина составляет около 100-125 суток в вершине Таганрогского залива, а -¿хже в крайнем западном районе моря и 60-70 суток в самых южных районах. Одна-<: внутри этих периодов лед, как правило, не отмечается ежедневно, поэтому число со льдом оказывается значительно меньше. В Таганрогском заливе и в северо-иладных районах оно составляет 75-100 суток, в южных - 40-50 суток.

Образовавшийся в течение зимы лед подвергается сильному динамическому ветровому г. действию. Преобладание ветров северо-восточных направлений ведет к скоплешю в южных и юго-западных районах моря большого количества приносного льда. Вследствие -ебольшой толщины ледяной покров Азовского моря подвергается сильному торошению. При небольших глубинах и сильном ветре высока вероятность появления многочисленных —амух высотой до 12 м. Скопление льда в юго-западной части моря и сильные торошения представляют собой одну из характерных черт ледовых условий Азовского моря.

Наиболее сложные для судоходства ледовые условия создаются в Таганрогском ;1ливе и Керченском проливе. В Таганрогском заливе это связано с его северным по-ожением и относительной континентальностью, мелководностью, изрезанностью береговой линии и сильным опреснением вод. В Керченском проливе - со скоплением значительного количества дрейфующего льда и его сжатий, особенно под действием сильных северо-восточных и северных ветров.

Ледовитость Таганрогского залива увеличивается в направлении с юго-запада на северо-восток. Раньше всего ледообразование начинается в восточной части залива. Здесь в открытых районах появление льда фиксируется в первой-второй декаде де-

кабря. В суровые зимы к этому времени лед появляется и в западной части залива. В умеренные и мягкие зимы первое появление льда в его западной части отмечается в 3-й декаде декабря - 1-й декаде января. Первое замерзание наступает спустя 7-10 дней после начала ледообразования. Наименьший период замерзания в устьях рек. По направлению к западу продолжительность периода замерзания возрастает. В среднем западная часть залива полностью покрывается льдом к 15 января. В мягкие зимы полного замерзания здесь может и не быть. Припай неоднократно взламывается в течение зимы. Наиболее устойчив он в устье Дона и в крайней восточной части залива. В западной части залива припай неустойчив. Максимального развития он достигает в феврале. Вероятность расположения кромки припая у входа в залив в этом месяце в умеренные и суровые зимы составляет около 40 % (Рис. 1). Толщина льда в заливе в умеренные и суровые зимы достигает 60-80 см, в мягкие 40-45 см, в исключительно мягкие не превышает 20-25 см. Местоположение и характер торосов непостоянны, но особенно сильное торошение происходит у отмелей и кос. Торосистость увеличивается в западной части залива, где обычно образуется пояс торосов шириной более 1 мили при высоте 1-2 м. Неподвижный ледяной покров в среднем держится до середины марта, но в суровые зимы вскрытие залива может задерживаться до 2-й декады апреля. Окончательное очищение залива ото льда в мягкие зимы происходит к началу марта, в умеренные - во 2-й декаде марта и в суровые - в 1-й декаде апреля.

Лёд в Керченском проливе хотя и появляется ежегодно, но значительно позже и менее мощный, чем в других районах моря, что объясняется южным положением, непосредственной близостью тёплого Черного моря и проникновением в пролив его вод. Наиболее ледовитыми являются северная часть пролива (до косы Тузла) и Таманский залив. Процесс ледообразования в проливе протекает замедленно. В начале 2-й декады января лёд появляется в виде заберегов в Керченской бухте, откуда постепенно распространяется и на остальную часть прибрежной полосы. Его толщина и площадь распространения зависят от суровости зимы. Сплошной ледяной покров устанавливается лишь в северной части пролива до косы Тузла. Образование его возможно в суровые и умеренные зимы не ранее января за счет смерзания плавучих льдов, выносимых из Азовского моря. Местный лед образуется здесь крайне редко. Ледяной покров отличается наибольшей устойчивостью в Таманском заливе. Лёд здесь в основном местного происхождения, появляется в середине-конце декабря и уже в первую декаду января образует припай толщиной до 30 см (при максимальной толщине до 60 см в суровые зимы). И только в мягкие зимы не происходит полного замерзания Таманского залива. Южная часть Керченского пролива менее ледовита, чем северная. Здесь плавучие льды, выносимые из Азовского моря, наблюдаются в середине и конце зимы, а местный лед образуется крайне редко и лишь в виде заберегов. В течение зимы бывают повторные вскрытия и замерзания пролива. Этому способствует частая смена отрицательных и положительных температур, а также сильные ветры и течения. При морозах и стабильных северо-восточных ветрах пролив "покрывается довольно прочным льдом. При южных ветрах и течениях из Черного моря пролив быстро освобождается от сплошного льда. Сильные северные и северо-восточные ветры создают у входа в пролив большие скопления сплоченных и торосистых льдов, которые затрудняют плавание судов. Из-за возможных подвижек льда наиболее опасным для плавания в проливе является поворот от Чушкинских створов на Камыш-Бурунские, район Церковной банки и оконечность косы Тузла. Окончательное очищение пролива ото льда в умеренные зимы происходит к 25 февраля, а в суровые - только к 1 апреля.

Даже в умеренные зимы при резких похолоданиях в Азовском море требуется ледокольное обеспечение судоходства в наиболее ледовитые месяцы - январь, февраль, март. В суровые зимы необходимость ледокольных проводок может возникнуть уже во второй половине декабря, а в очень суровые зимы даже с конца ноября. Самостоятельное плава-

шс 1. 5 по трассе во льдах сплоченностью 9-10 баллов может осуществляться при тол-: га до 10 см. При сплоченности до 5 баллов плавание судов возможно практически т  зсоон толщине льда. При толщине льда более 10 см и сплоченности 9-10 баллов

- ас^ха судов на Азовском море осуществляется исключительно ледоколами. ~;гемгщение кромки припая с момента его возникновения в закрытых бухтах

ш : :дит от берегов к центру моря (Рис. 1). По многолетним данным, на трассе £:- - --Мариуполь-Таганрог кромка припая на подходе к порту Мариуполь в середине зе ---'г  обычно располагается в 15-20 милях от берега. В течение следующего месяца

* 1 5 !нваря) граница припая сдвигается на юг на 25-50 миль, а к февралю еще при-»-.-- на 12-15 миль. К середине февраля кромка льда в среднем отстоит от северного

г на расстояние 50-65 м. миль. В конце февраля - начале марта кромка начинает -ать к северу, и к середине апреля подходы к порту Мариуполь обычно освобо-щг2-стся ото льда. В умеренные зимы вероятность распространения припая на откры-

- -: -гсть моря в январе-феврале составляет 10-20%, в суровые - 30-40%, причем в ^ годы припай охватывает центральные районы моря. Вероятность распространения -га .гюбого вида в эти же месяцы изменяется от 50 до 90 % в умеренные зимы и от

" г:> 100% - в суровые, возрастая в направлении с юга и юго-востока к северу. В ян-«ар;-феврале в умеренные и суровые зимы в море преобладают очень сплоченные (9-; лллов) и сплошные льды. Вероятность их появления уменьшается от побережья к .с --ральному району моря от 60-80 % в умеренные зимы до 70-100 % - в суровые.

Наблюдения за толщиной льда в открытом море нерепрезентативны. Многолетние зьнгчые о его толщине имеются только по трассе Керчь-Мариуполь. Они показывают, что ] - гренные зимы преобладающая толщина льда в январе составляет 15-20 см, в феврале I -злте 20-25 см, в суровые зимы соответственно 20-25 и 30-35 см. Льды Азовского мо-г = сплетаются большой подвижностью, особенно в умеренные зимы, когда скопления = 12 перемежаются с пространствами чистой воды. В результате неравномерного дрейфа ».-зникают многослойные и торосистые льды, сильно затрудняющие судоходство. Торо-. -ктость плавучих льдов в январе и марте увеличивается с востока на запад от 1 до 3 бал-

• - г. В феврале заторошенность моря составляет обычно 2-3 балла при высоте торосов до . V. Наибольшая торосистость отмечается вдоль Арабатской стрелки.

Анализ аварийности судов в Азовском море, проведённый авторами, показал, что за -егиод 2001-2006 г.г. во льдах получили повреждения различной степени тяжести боге 130 судов при ущербе на сумму около 1,5 млн. долларов США. Основную долю г^-трий внесли зимние навигации 2002-2003 и 2005-2006 годов, когда судоходство осу-_егтвлялось в аномально тяжёлых условиях: температура воздуха часто опускалась до -град, лед сплочённостью 9-10 баллов при толщине 50 см и более был подвержен -одвижкам и торошению (Рис. 2). Предложение со стороны Федерального агентства морского и речного транспорта ограничить приём под проводку судами только с ледовом классом не ниже ЛУ2 не было реализовано, т.к. подобных судов были единицы. Поэтому большая масса судов эксплуатировалась в ледовых условиях или режимах, не гоответствующих их ледовым качествам. Положение усугублялось ветхостью отечественного флота, возраст которого в основной своей массе превысил 30 лет.

В качестве характерных повреждений необходимо отметить сильное гофрирование обшивки вследствие недопустимых пластических деформаций. В результате этого в сварных стыках обшивки многих судов развивались трещины, приводившие к водо-гечности. Реже наблюдались пробоины корпуса, деформации набора, повреждения ДРК. Так, в зимнюю навигацию 2006 года значительные повреждения корпусов получили т/х «Волго-Балт 179», т/х «Урал», т/х «Анна», а т/х «Капитан Матвеев» и т/х Кассиопея» в результате больших повреждений были выведены из эксплуатации на хтительное время для проведения дорогостоящего ремонта (около 400 тыс. долл. США). Около 20% повреждений получены судами во время ожидания во льдах фор-

50* «Я

3» Я» 10* к

Вероятность (%) встречи с припаем в 1-е« шкале января

40* ЗОН

як 1« я

Рис. 1. Развитие припая в Азовском море

Вероятность (%) встречи с припаем в I -ей лекале декабря

Мэрмуполь

Мариуполь

Вероятность (?4) встречи с припаем в 3-ой докале марта

Мариугопк

« т-. Блння караванов или при попытках автономного плавания, 25% связаны с проце-г тформирования караванов и остальные 55% приходятся на непосредственно а - ;ние и околку караванов.

Тяжелые ледовые условия показали, что даже такие мощные ледоколы пр. 1191 и 5 как «Капитан Мошкин», «Капитан Демидов», «Капитан Крутов», самостоятельно «г :-г:шлялись с проводкой судов в подобной обстановке. Не хватало мощности, что

— -золило к существенным потерям времени на ледовые проводки, не обеспечивалась :«;зе ясность караванов. Например, в конце декабря 2002 года около сотни судов попа- 5 ледовый плен на неделю, а одна из январских проводок 2006 года ледоколом «Ка-—2н Крутов» из Ейска и обратно заняла 18 суток. В качестве негативного фактора -*кже следует признать то, что при оперативном управлении ледоколами далеко не все-

достигалось единство целей штаба ледовых операций и ФГУП «Росморпорт» - вла-:^-ьца ледоколов, вследствие коммерческих потребностей последнего.

Суда портового флота - буксиры проектов Р-131, Р-103А, 378 имеют класс Российского Речного Регистра О-Пр(лёд) и допускаются к плаванию в битом льду толщиной 20-25 см. В сложившихся условиях заторошенного, смерзшегося льда толщиной в .грянем 0,5 м, а местами более метра, эти буксиры малоэффективны. Реально они мог-работать в раздробленном линейным ледоколом льду с риском получения повреждений. Поэтому отдельные швартовные операции затягивались до 6-8 часов. Для этого -рнходилось ожидать и привлекать линейный ледокол, отрывая его от основной работы

- проводок судов. Продолжительность оборота каждого каравана увеличивалась почти -а сутки. Менее чем через сутки после ухода каравана акватория смерзалась, и буксиры становились бессильны. Операции по перетяжке и перешвартовке судов не выполнялись. В частности, при наличии грузов и судов на внутреннем рейде порт Ейск полностью простаивал с 23.01.06г. по 09.02.06r. и с 15.02.06г. по 23.02.06г., что вызвало недовольство стивидорных компаний, грузоотправителей и судовладельцев. Необходимо отметить, что ледокольный флот имеет значительный возраст, нуждается в большом по объёму ремонте с достаточными финансовыми затратами.

Опыт 2002 года показал, что требует совершенства система организации ледовых транспортных операций на Азовском море. В первую очередь необходима координация действий портовых штабов ледовых операций. Поэтому в зимнюю навигацию 2005-2006 гг. Минтрансом РФ было принято решение о создании единого штаба ледовых операций (ЕШЛО) Азово-Черноморского бассейна с центром управления в Новороссийске. Это положительно сказалось на дальнейшей работе ледокольного флота. ЕШЛО собирал оперативную информацию со всех российских портов на Азовском море, где действовали свои штабы ледовых операций, начальниками которых были назначены капитаны портов.

Кроме того, в начале ноября 2005 года в Таганроге состоялось совещание, где был принят «Меморандум о взаимодействии капитанов морских торговых и устьевых портов РФ и портов Украины, расположенных в бассейне Азовского моря, по обеспечению безопасности мореплавания в период зимних навигаций». На совещании в качестве оптимальной была принята следующая схема работы ледоколов, закрепленных за конкретными портами и работающих на линиях:

- ледокол «Капитан Мошкин» - порт Таганрог - кромка льда;

- ледокол «Капитан Крутов» - порт Ейск - кромка льда;

- ледокол «Капитан Демидов» - порты Ростов, Азов - кромка льда;

- ледокол «Капитан Белоусов» - порты Мариуполь, Бердянск - кромка льда.

Рис. 2. Карта и фото ледовой обстановки в Азовском море на конец января 2006 года

В целях улучшения эффективности ледовых проводок и обеспечения безопасности плавания судов в сложных ледовых условиях было рекомендовано синхронизированное формирование трёх караванов, следующих в Таганрог, Ейск, Азово-Донской канал по маршруту Керченский пролив - траверз Кривой косы и обратно, как один караван.

Согласно меморандуму предусматривалась возможность привлечения ледоколов, работающих на линиях, к обеспечению проводок судов в порты, не имеющие ледокольного обеспечения или испытывающие затруднения из-за сложных ледовых условий и чрезмерной загруженности.

Гидрометеорологическое обеспечение района ледовых проводок было возложено на Гидрометеорологический центр Москвы, определён минимум информации, который предусматривает прогноз погоды на 5 суток, карту ледовой обстановки по указанному маршруту, факсимильные карты погоды. Отмечена потребность в организации оперативной авиационной разведки ледовой обстановки на Азовском море.

В качестве замечаний было отмечено, что капитанам транспортных судов не следует пренебрегать общими рекомендациями, выработанными хорошей практикой ледового плавания в Азовском море:

1. В ожидании ледокольной проводки в Таганрогском заливе рекомендуется сто-(нка в его открытой части на удалении от берега около 5 миль.

2. Детально анализировать гидрометеорологические и ледовые прогнозы, пытать-:; одерживать судно навстречу наиболее вероятному дрейфу льдов.

3. Поддерживать вокруг собственного судна «майну» из мелкобитого льда, по-золяющую в случае опасного дрейфа льда совершить предупредительный манёвр.

4. Знать ледовые качества (особенно ходкость и прочность) собственного судна, • читывать их при согласовании состава каравана и режима его движения в мелковод-ной части Азовского моря.

EXPERIENCE OF NAVIGATION IN ICE OF VESSELS IN SEA

OF AZOV V. A. Lobanov, A. P. Bobkov

In present paper on materials of different printed publicity materials, the Internet of publications. own observations of the author is carried out brief survey of experience of ice transport operations in sea of Azov for the period 2001-2006. Growth of traffic densities and intensity of shipping industry in the given locale that has reduced in peaking problems of safety offlotation in general and ice - in particular is marked. The analysis of an ice regime of sea of Azov, a statistical analysis of ice accident rate of vessels is conducted, experience of organization of ice transport operations is generalized, leading-outs are made.

УДК 656.61/.62.052.484

В. М. Мани и, к. т. н., доцент, ВГАВТ. 603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.

ОЦЕНКА ОСНОВНОЙ КОРПУСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА ПО ДАННЫМ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Предложен способ оценки основной корпусной характеристики (ОКХ) судна по данным маневрирования в рейсе. Показаны: обоснование способа, результаты экспериментань-ной проверки его корректности, статистическая оценка достоверности результатов.

Основная корпусная характеристика показывает зависимость угла дрейфа в центре масс судна от безразмерной угловой скорости на установившихся циркуляциях. В задаче оценки корректности математической модели [1] ОКХ имеет особое значение, т. к. фактически определяет геометрический угол дрейфа в месте размещения движительно-рулевого комплекса судна (ДРКС) и, следовательно, демпфирующее действие ДРКС.

На рис. 1 показаны 4 варианта ОКХ судна смешанного плавания, маневренные испытания которого выполнены в обычном коммерческом рейсе. Каждому варианту соответствует определенный метод получения гидродинамических характеристик корпуса (ГДХ), разработанный его автором на основе результатов систематических модельных испытаний. Характеристики корпуса рассматриваемого судна не противоречат рекомендациям к практическому применению того или иного метода, поскольку находятся в границах рекомендованных значений.

На рис. 1 видно, что одной и той же безразмерной угловой скорости могут соответствовать разные углы дрейфа. Наибольший разброс угла дрейфа достигает 4-5 градусов, примерно 20 % его среднего значения. В режимах, близких к прямому курсу,