1.Характеристики навигационной безопасности условий плавания на мелководье.
    Если границы, установленные юридически, или физические опасности однозначно определяют запретные для плавания районы, то при плавании в прибрежной зоне и в условиях мелководья навигационная опасность будет определяться допустимой глубиной для соответствующего гидродинамического режима и гидрометеорологических условий плавания (эта допустимая глубина будет определять ограждающую изобату, за пределы которой судну заходить не следует).
    При движении крупнотоннажного судна на мелководье происходит перераспределение давлений по корпусу и наблюдается два характерных явления - встречный поток под днищем и у бортов судна и изменение волновой системы вокруг судна. Встречный поток возникает вследствие стеснения струй жидкости, обтекающей судно, из-за ограничения потока дном водоема, что приводит к возрастанию скоростей обтекания корпуса судна и всех составляющих сопротивления воды.
    Для количественной оценки степени влияния мелководья обычно используют безразмерные величины: отношение глубины к осадке или к длине судна, характеризующие степень стеснения потока по глубине; критерии динамического подобия потоков, которые представляют в виде числа Фруда или числа Фруда по глубине Fr=V/(gL)1/2 Frh= V/(gL)1/2=Fr(L/H)1/2 (1.1) где Fr - число Фруда;
    Ргн - число Фруда по глубине;
    V - скорость хода, м/с;
    Н - глубина, м; L - длина судна по ватерлинии, м; g = 9,8 м/с2 - ускорение силы тяжести.
    В зависимости от глубины и скорости хода выделяются следующие режимы движения.
    При числах Фруда меньше 0,65-0,70 (до волновой режим на мелководье) существенной трансформации судовых волн не наблюдается, и все возрастание сопротивления определяется встречным потоком. Этот режим характерен для речных условий [9, 129]. Для морских условий и судов волнообразование остается аналогичным глубокой воде при числах Фруда меньше 0,3 [75], 0,3-0,4 [44], 0,4 [9, 129], 0,5 [23, 44].
    При числах Фруда 0,65-0,95 [9, 23, 129], 0,7-0,8 [23, 44], 0,6-0,9 [9, 23] (докритические скорости на мелководье) угол, составляемый гранями расходящихся волн с направлением движения судна, увеличивается, в движение вовлекаются дополнительные массы жидкости, и волновое сопротивление возрастает по сравнению с движением на глубокой воде с той же скоростью. Вблизи бортов судна наблюдается понижение уровня свободной поверхности жидкости, вследствие чего увеличивается средняя осадка судна и возникает дифферент на корму. Это явление, с которым необходимо считаться в практике судовождения, называется обычно динамической просадкой судна на мелководье. На основании формулы Бернулли эта просадка определяется выражением ??4=(V21 - V2)/2g (1.2) где ??4 - понижение уровня поверхности воды вблизи судна (увеличение осадки судна), м; V1, V - скорость потока у судна и впереди судна, соответственно, м/с. В работах [9, 23, 42, 44, 75, 129, 147] оценка глубин, при которых оказывается влияние мелководья, определяется формулой H ? 4T+3V2/g (1.3) где Т - средняя осадка судна в состоянии покоя, м.
    В работах [23, 132] эта глубина оценивается формулой, которая при переходе к единицам измерения, указанным выше, принимает вид
    H ? 2.82TV / L1/2 (1.4)
    В статье [159] по зарубежным исследованиям эту глубину предлагается определять только в зависимости от геометрических характеристик судна
    Н=T[4,69 + 52,68(1 - ?B )2], (1.5)
    где ?B - коэффициент полноты фактической ватерлинии (0,800-0,806 -для танкеров;
    0,75 - для пассажирских лайнеров; 0,7 - для контейнеровозов).
    Особенно заметно влияние мелководья при отношении глубины к осадке меньшем 1,5 и достижении судном так называемой критической скорости, определяемой в канале по исследованиям Г.И. ............