Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Bởi: unknown Ảnh hưởng đáy Ngư cụ tiếp xúc đáy bị ảnh hưởng không lực thủy động mà lực sinh từ trình tiếp xúc ngư cụ với đáy Các lực chia thành hai kiểu: Ma sát lướt đáy Cày, xới ngư cụ xuống đáy mềm Trong mục này, ta xem xét ảnh hưởng kết hợp hai loại lực Ma sát Có hai kiểu ma sát bản, (a) ma sát trượt tĩnh tại, bề mặt vật thể nằm di chuyển tiếp xúc với bề mặt khác, (b) ma sát lăn, vật thể bánh xe hình cầu lăn tròn qua bề mặt vật thể khác cố định trục Ảnh hưởng lực ma sát lên lưới, dây viền phụ tùng ngư cụ không xãy ngư cụ tiếp xúc đáy trình di chuyển, mà ngư cụ cố định lại chịu ảnh hưởng dòng chảy Trong trường hợp thứ nhất, ma sát đáy làm tăng thêm lực cản Trong trường hợp thứ hai, ma sát đáy định vị trí hình dáng ngư cụ Trong trường hợp ngư cụ di chuyển, ma sát trượt thường bao hàm Tính toán ảnh hưởng đáy Ta có công thức thực nghiệm để tìm tổng lực cản ma sát (gồm lực cày xới) đáy Rđ qua sử dụng công thức thực nghiệm sau: Rg = Kg Ww (2.20) 1/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây đây: Rg - tổng lực cản ma sát đáy; Kg - hệ số thực nghiệm ảnh hưởng đáy; Ww - trọng lượng vật thể nước Giá trị Kg cho Bảng đo đạc điều kiện trung bình qua hai kiểu đáy cứng Tuy nhiên lại liệu đáy mềm (bùn) Bảng 1: Hệ số ảnh hưởng số phụ tùng ngư cụ đáy cát mịn đáy cát-sỏi Ma sát lăn Việc lăn tròn phụ tùng ngư cụ, chẳng hạn lăn lưới kéo, tạo lực ma sát làm cho chúng không bị trượt mà lăn đáy (H.1) Hình dạng lăn lưới kéo Lực cản ma sát lăn thật lăn là: Rb = Er Rg (2.21) đây: Rb - lực cản lăn bao gồm ảnh hưởng việc lăn; Rg - lực cản đáy lăn kéo xoay quanh trục nó; Er - hệ số lăn 2/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Sự ma sát lăn phụ thuộc vào góc tống αb phương trục lăn phương di chuyển Giá trị Er cho Bảng Hệ số lăn là một hàm của góc tống giữa trục lăn và phương di chuyển (Bảng 2) αb 0o 15o 30o 45o 60o 75o 90o Er 1,0 0,97 0,95 0,92 0,87 0,80 0,40 Ở αb = 90o lăn lăn dễ dàng lực cản tối thiểu Khi αb = 0o lăn không lăn lực cản đáy ước lượng theo Bảng 2.6 công thức (2.20) Ngư cụ cố định Trong ngư cụ cố định chì, đá dằn (túi cát đá) neo có chức làm tăng cường thêm lực cản đáy Rđ để thắng lại ngoại lực dòng chảy, sóng, gió tác động lên phụ tùng ngư cụ Thí dụ, viên chì phụ thuộc vào áp lực áp thủy tĩnh F1 dòng chảy đồng thời lực F2 truyền dọc theo viền chì ảnh hưởng lưới nằm dòng chảy Nếu F = F1 + F2 ≤ R g viên chì giữ vị trí Và F = F1 + F2 ≥ Rg viên chì di chuyển dọc theo đáy Khi đá dằn sử dụng (lưới rùng) lực F từ dây neo không theo phương ngang mà hợp với góc β (H 2) thành phần thẳng đứng lực căng dây làm giảm hiệu trọng lượng túi dằn Độ lớn góc β phụ thuộc vào độ sâu nước chiều dài dây căng Khi đó, lực cản hay lực giữ Rg đá dằn ước lượng xấp xĩ là: Rg = Kg.Ww 1+ ( HL ).Kg (2.32) đây: H độ sâu; L khoảng cách ngang từ ngư cụ đến đá dằn 3/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Các véc-tơ lực đá dằn ngư cụ Lực thẳng đứng H 2.19 phản ứng đáy, với trọng Ww đá dằn nước trừ thành phần hướng lên sức căng dây Từ (2.22) cho thấy lực giữ đá dằn phụ thuộc không vào trọng lượng mà phụ thuộc vào tỉ số H/L Do vậy, H = 0, lực ma sát giữ cực đại; L = lực ngang từ ngư cụ không cần có lực ma sát đá dằn Lực giữ neo Rg phụ thuộc vào trọng lượng, kiểu neo, đặc tính đáy phương đường dây neo Nó ước lượng theo công thức sau: Rg = Ka.Ww (2.23) đây: Ka hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào kiểu neo vào đáy Ka = 5-7 đáy cát; Ka = 12-15 đáy sét Thí dụ Tính trọng lượng nước túi dằn cát để giữ vách lưới cố định chổ, lực cản theo phương ngang lưới 100 kg Chiều dài dây căng 10 m, độ sâu m đáy cát Giải: Để ngăn ngừa dịch chuyển, lực giữ túi dằn Rg lực đẩy Kết tối thiểu Rg = 100 kg Hệ số ma sát Kg cho Bảng 2.6 0,76 Khoảng cách nằm ngang L từ chân lưới đến túi dằn tính sau: L = √102 − 42 = 9,17m Bây tái xếp lại (2.22) để tìm trọng lượng nước (Ww) túi cát, 4/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Ww = Rg Kg (1 H + L Kg) = 100 0,76 (1 + 9,17 × 0,76) = 175 kg Dĩ nhiên, giá trị tối thiểu, giá trị cần phải nhân thêm với hệ số an toàn từ 2-3 theo mức dự đoán biến động lực làm di chuyển vật thể Thí dụ Tính trọng lượng neo để giữ cho giềng chì lưới cố định chổ, sức căng dây neo T = 200 kg Hệ số lực giữ neo Ka = 5, độ sâu m chiều dài dây neo 60 m Giải: Lực giữ neo Rg không sức căng dây neo Rx, nghĩa là: Rg = Rx = T.cosβ β góc hợp đáy phương dây neo Nhưng sin β = 6/60 = 0,1 cosβ = √1 − 0,12 = 0,995 ≈ Do vậy, dây đủ dài so với độ sâu sức căng dây gần với lực cản: Rg ≈ T = 200 kg Tái xếp lại công thức (2.23) trọng lượng tối thiểu nước neo là: Ww = Rg Ka = 200 = 40kg Lực tải cá gây Cá tạo nên tải lực làm ảnh hưởng đến hoạt động ngư cụ Thí dụ, cá bị móc câu, vùng vẫy cá gây lực lên lưỡi câu, nhánh dây câu dây lực đủ mạnh dây câu bị đứt Trường hợp lưới rê, lưới vây rút chì ngư cụ khác tổng lực gom lại bị gây nhiều cá thể cá theo hướng làm hư hỏng ngư cụ Lực kéo câu liên tục cá ước lượng xấp xĩ theo phương trình: Ft = Kf.Wf √L (2.24) đây: Wf - trọng lượng cá không khí (kg); L - chiều dài cá (m); Kf - hệ số thực nghiệm có giá trị từ 0,5-1,0 5/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Lực gây cá tạo động trình giật thoát mạnh diễn tả công thức: Fk = Wf.V2 g.e (2.25) đây: Wf - trọng lượng cá không khí (kg); V - tốc độ bơi cực đại cá (m/s); g - gia tốc trọng trường (m/s2); e - lực đàn hồi tối đa ngư cụ (m) Công thức cho thấy động phụ thuộc vào tính đàn hồi ngư cụ, tiếp đến phụ thuộc vào phương pháp thiết kế ngư cụ Thí dụ, dây câu dài cho phép sức căng đàn hồi lớn chịu đựng với lực giật mạnh cá mắc câu Thí dụ Tính động gây cá ngừ cân nặng 20 kg, dây nhánh dây câu 2m, 4m, 6m Tốc độ bơi tối đa cá m/s Giải: Áp dụng công thức (2.25) để tính lực kéo câu ứng với chiều dài dây nhánh là: F1 = 20 x 62/(9,8 x 2) = 36,7 kg F2 = 20 x 62/(9,8 x 4) = 18,4 kg F3 = 20 x 62/(9,8 x 6) = 12,2 kg Lực gây cá lớn 1,5 lần so với trọng lượng nó, lưỡi câu thường xé rách thịt cá Do vậy, trường hợp (1) ta thấy tính đàn hồi ngư cụ (nghĩa dây nhánh) không đủ hiệu Tổng lực kéo trì xuống cá vượt trọng lượng gấp vài lần Thí dụ, cá Trích Bắc Đại Tây Dương có trọng lượng cá nước hợn 1% đến 2% trọng lượng không khí Ở thời gian lực thẳng đứng tạo cá lưới chúng bắt đầu lặn xuống lớn 7% trọng lượng không khí Chính nhân tố làm chìm tàu lưới nâng mà biết đến 6/6 ... số lăn 2/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Sự ma sát lăn phụ thuộc vào góc tống αb phương trục lăn phương di chuyển Giá trị Er cho Bảng Hệ số lăn là một hàm của góc tống... - chiều dài cá (m); Kf - hệ số thực nghiệm có giá trị từ 0,5-1,0 5/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Lực gây cá tạo động trình giật thoát mạnh diễn tả công thức: Fk = Wf.V2 g.e... HL ).Kg (2.32) đây: H độ sâu; L khoảng cách ngang từ ngư cụ đến đá dằn 3/6 Ảnh hưởng của nền đáy và lực cản cá gây Các véc-tơ lực đá dằn ngư cụ Lực thẳng đứng H 2.19 phản ứng đáy, với