تهیه راهنمای بررسی اثر شرایط محیطی برمانور شناور ها در حوضچه و کانال دسترسی بنادر

افزایش روز افزون ترافیک ورودی به بنادر کشور از یکسو و افزایش سایز شناورهای تجاری از سوی دیگر سبب شده است که مسئله مانور شناورها در حوضچه و کانال دسترسی بنادر به طور جدی مطرح شده و تلاش های بسیاری نیز در سطح دنیا جهت شبیه سازی مانور شناورها تحت اثر شرایط محیطی حوضچه و کانال دسترسی بنادر صورت گرفته است. لیکن از آن جا که شرایط محیطی یک پدیده متغیر و وابسته به موقعیت جغرافیایی بوده است ارائه یک روال کلی جهت بررسی مسئله مانور شناور تحت این عوامل دشوار بوده و نیازمند بررسی های جداگانه برای بنادر مختلف است. لذا با توجه به اهمیت موضوع در این پروژه انواع روشهایی شبیه سازی مانور شناور تحت اثر شرایط محیطی حوضچه و کانال دسترسی مورد بررسی قرار گرفته و نهایتا در قالب یک راهنما روشهای مختلف بررسی پدیده خلاصه و در هر مورد روش مناسب پیشنهاد شده است. در نهایت به عنوان نمونه در چند مورد آثار محیطی مختلف نیز مورد شبیه سازی قرار گرفته است.مسئله مانور تحت اثر شرایط محیطی موضوع جدیدی محسوب می شود که منابع و مراجع در دسترس در زمینه آن بسیار محدود است. در کل می توان گفت توسعه یافتگی روشهای تحلیل همچنان در سطحی نیست که بتوان تصمیمات نهایی را در قالب یک راهنمای قطعی اتخاذ نمود. لذا ضروری است که تحقیقات همچنان ادامه یابد. به همین دلیل نیز موسسات دریایی ذیربط علی الخصوص ITTC همچنان راهکاری نهایی برای بررسی این دسته از مسائل مطرح نکرده است. در نهایت در قالب این راهنما تئوری ها و روشهای مختلفی جهت شبیه سازی مانور شناورها در حوضچه و کانال دسترسی بنادر معرفی شده است. از آنجا که مسئله مورد بررسی از سطح انسجام کافی برخوردار نمی باشد، پیشنهاد می گردد که جهت شبیه سازی هر کدام از آثار محیطی از روش جداگانه ای استفاده گردد. در خصوص اسکوات و آثار هیدرودینامیکی ورود شناور به آب کم عمق و اثر ساحل بهترین روش استفاده از تستهای سیستماتیک است. گردآوری یک بانک اطلاعاتی گسترده در این خصوص بسیار سودمند می باشد. پس از حصول این بانک اطلاعاتی می توان داده ها را در قالب یک نرم افزار مبتنی بر سیستم دسته بندی نمود و انواع مانورهای در آب محدود را مورد شبیه سازی قرار داد. در مواردی که امکان مدل تست و انجام مطالعات تجربی میسر نمی باشد پیشنهاد می گردد با استفاده از روش های دینامیک سیالات محاسباتی بانک اطلاعاتی نام برده گسترش داده شود. مانور در شرایط وزش باد نیز به طور معمول با استفاده از یک سری روشهای هندسی در خصوص وضعیت جریان باد و زوایه سر کشتی صورت می پذیرد. این شرایط نهایتا منجر به یک سری معادلات ریاضی می گردد که با افزودن آنها به معادلات معمول مانور و حل تحت شرایط اولیه مانور شناور با تقریب مناسبی بدست می آید. لیکن در کنار توسعه این چنین کدهای حلگر کامپیوتری ضروری است که آزمایشات تجربی نیز جهت تخمین نیروهای ناشی از باد بر بخش بالای سطح آب انواع شناورها در زوایای دریفت مختلف در قالب تست تونل باد انجام گیرد. جزر و مد و جریانهای دریایی نیز همانطور که ذکر شد در شبیه سازی مانور به طور مستقیم وارد نمی شوند. پدیده جزرومد در صورتی که قابل توجه باشد به صورت افزایش یا کاهش استاتیکی عمق آب در نظر گرفته شده و جریانهای دریایی نیز به صورت تغییر سرعت نسبی جریان و شناور در شبیه سازی های عددی و تجربی در نظر گرفته می شود. در نهایت یکی از آثار محیطی بسیار پر اهمیت در تحلیل مانور شناورها، مانور در میان امواج است. در این زمینه فعالیتهای تحقیقاتی در سطح دنیا بسیار اندک بوده است و تئوریهای ریاضی موجود همچنان توانایی آنچنانی در تخمین این پدیده ندارند. لذا انجام مطالعات در زمینه اندرکنش شناور و امواج در طی مانور بسیار ضروری می باشد. روشی که این راهنما به طور مقدماتی جهت بررسی اثر امواج روی مانور پیشنهاد می کند تست کشش مورب در حوضچه های مجهز به موجساز می باشد. از این طریق می توان به صورت بسیار مناسب نیروهای وارد بر شناور را در زوایای برخورد مختلف و در فرکانسها و دامنه های موج مختلف تخمین زد. روشهای دینامیک سیالات محاسباتی نیز در این مورد راهکاری دیگر است که مطالعات در این زمینه نیز در سطح دنیا در حال انجام می باشد. مورد دیگر امکان گسترش راهنمای بررسی اثر شرایط محیطی بر مانور شناورها است. راهنمای تهیه شده در حال حاضر دارای یک دیدگاه کاملا علمی و پژوهشی است. به نحوی که طراحان کشتی و بنادر با رجوع به آن قادر خواهند بود رهنمون های لازم را در خصوص مسئله دریافت کنند. لیکن مسئله ضروری دیگر در اختیار داشتن یک دستورالعمل کاربردی در خصوص وضعیت مانوردهی شناورها در بنادر کشور است. به نحوی که این دستورالعمل به صورت یک کتابچه در اختیار فرماندهی شناورها، راهنماهای کشتی و صاحبان بنادر قرار گرفته و این افراد قادر باشند با استفاده از این راهنما تصمیمات مقتضی در خصوص ناوبری کشتی در بندر مورد بررسی را اخذ نمایند. پر واضح است که موارد مندرج در این دستورالعمل از یک بندر تا بندر دیگر متفاوت بوده و لازم است مطالعات مربوطه به صورت موردی انجام گیرد. در راهنمای لازم مقدمات لازم جهت تهیه چنین دستورالعملهایی فراهم شده است. در صورتی که نیاز به این دستورالعمل در برخی از بنادر کشور احساس گردد می توان روشهای معرفی شده در این راهنما را به کار بسته و در قالب یک طرح تکمیلی تستهای مدل و شبیه سازی نرم افزاری و عددی را برای بندر مورد بررسی انجام داده و حدود مورد نظر را استخراج نمود.

کلیدواژه ها:

بنادر ، مانور شناورها ، حوضچه ، شرایط محیطی