Hiện nay, thành phố Nha Trang cú đến 4.402 tàu cỏ [21] , trong đú cú 39 tàu hoạt động nhưng khụng gắn động cơ. Hầu hết những tàu khụng gắn động cơ là những tàu cú kớch thước nhỏ, khai thỏc thủ cụng, chủ yếu đỏnh trong sụng, vịnh, vựng gần bờ. Khi mưa giú, bóo lũ thỡ người dõn kộo chỳng lờn bờ, do vậy đối tượng
này khụng đề cập trong nghiờn cứu của luận văn. Cũn lại 4.363 tàu được phõn phốở
cỏc phường và thể hiện tại bảng 1.2.
Bảng 1.2: Thống kờ tàu cỏ thành phố Nha Trang [21] TT Phường / xó Số lượng (tàu) Tổng cụng
suất (CV) Tỷ lệ % tổng số tàu cỏ 1 Vĩnh Nguyờn 1.085 33.887 24,87 2 Vĩnh Trường 683 26.036 15,65 3 Vĩnh Lương 637 23.075 14,60 4 Vĩnh Thọ 586 19.572 13,43 5 Vĩnh Phước 473 48.233 10,84 6 Xương Huõn 348 28.945 7,98 7 Phước Đồng 312 14.306 7,15 8 Vĩnh Hũa 116 1.722 2,66 9 Vĩnh Hải 39 1.559 0,89 10 Vạn Thạnh 16 932 0,37 11 Ngọc Hiệp 14 557 0,32 12 Phước Long 13 790 0,30 13 Phước Hải 8 224 0,18 14 Phước Hũa 7 387 0,16 15 Vạn Thắng 7 354 0,16 16 Lộc Thọ 6 805 0,14 17 Phước Tõn 4 101 0,09 18 Phương Sài 2 68 0,05
19 Tõn Lập 2 142 0,05 20 Vĩnh Ngọc 2 18 0,05 21 Vĩnh Thạnh 1 9 0,02 22 Phước Tiến 1 22 0,02 23 Vĩnh Hiệp 1 190 0,02 24 Tổng 4.363 201.934 100,00
Từ bảng 1.2 cho thấy: Tàu cỏ chủ yếu tập trung ở phường Vĩnh Nguyờn với 1.085 tàu, chiếm 24,87%; tiếp đến là Vĩnh Trường với 683 tàu, chiếm 15,65%; Vĩnh Lương là 637 tàu, chiếm 14,6%; Vĩnh Thọ là 586 tàu, chiếm 13,43%; Vĩnh Phước là 473 tàu, chiếm 10,84%; Xương Huõn là 348 tàu, chiếm 7,98%; Phước Đồng là 312 tàu, chiếm 7,15%; Vĩnh Hũa là 116 tàu, chiếm 2,66%; cũn lại cỏc phường, xó khỏc thuộc thành phố Nha Trang chiếm tỷ lệ quỏ nhỏ so với cỏc phường vừa nờu cũng như so với tổng số tàu cỏ ở thành phố.
Luận văn tập trung nghiờn cứu tàu cỏ neo đậu tại KNĐ TTB sụng Tắc bởi
đõy là KNĐ TTB cấp vựng, lớn nhất trong 6 KNĐ TTB được quy hoạch của tỉnh Khỏnh Hũa [22], nơi đõy là KNĐ TTB chủ yếu của tàu cỏ 2 phường Vĩnh Trường và Phước Đồng. Do vậy tụi tập trung điều tra, nghiờn cứu tàu cỏ tại 2 khu vực này và số liệu tàu cỏ được thể hiện tại bảng 1.3.
Bảng 1.3: Phõn bố tàu cỏ tại khu vực nghiờn cứu theo nhúm cụng suất Nhúm CS Phường Nhúm CS (CV) Số lượng (tàu) Tỷ lệ % tổng số tàu của phường Ghi chỳ < 20 263 38,51 20 á < 50 254 37,19 Vĩnh Trường 50 á < 90 115 16,84
90 á < 150 35 5,12 150 á < 250 8 1,17 250 á < 400 5 0,73 ³ 400 3 0,44 < 20 113 36,22 20 á < 50 141 45,19 50 á < 90 24 7,69 90 á < 150 15 4,81 150 á < 250 6 1,92 250 á < 400 9 2,88 Phước Đồng ³ 400 4 1,28
Bảng 1.3 cho thấy: Tàu cỏ chủ yếu tập trung vào nhúm cụng suất dưới 50CV, chiếm tỷ lệ tới 79%; nhúm cụng suất dưới 90CV, chiếm tỷ lệ khoảng 91%. Tàu cỏ của 2 phường Vĩnh Trường và Phước Đồng chủ yếu tàu nhỏ, do vậy việc trang bị
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU 2.1. Nội dung nghiờn cứu
- Thực trạng KNĐ TTB sụng Tắc – Hũn Rớ bao gồm thu thập cỏc yếu tố độ
sõu; chất đỏy; giú; dũng chảy và cỏc trang thiết bị phục vụ cho tàu neo đậu.
- Thực trạng tàu cỏ neo đậu tại KNĐ TTB sụng Tắc – Hũn Rớ bao gồm điều tra cỏc thụng số cơ bản của tàu; trang thiết bị phục vụ cụng tỏc neo đậu trờn tàu; nhằm tỡm ra nguyờn nhõn tai nạn, sự cố.
- Đề xuất giải phỏp neo đậu an toàn cho tàu cỏ bao gồm sử dụng GIS lập bản
đồ KNĐ; tạo giao diện quản lý bản đồ KNĐ và cụng tỏc quản lý tàu cỏ neo đậu.
2.2. Phương phỏp nghiờn cứu
2.2.1. Cỏc phương phỏp nghiờn cứu được thực hiện trong luận văn 2.2.1.1. Nghiờn cứu tài liệu 2.2.1.1. Nghiờn cứu tài liệu
- Tỡm hiểu thụng tin về KNĐ TTB sụng Tắc, luận văn sử dụng tài liệu [19, 20, 22, 23, 24]. - Để tỡm hiểu thụng tin về tàu cỏ tỉnh Khỏnh Hũa, luận văn sử dụng nguồn tài liệu từ [21].
- Tỡm hiểu thụng tin về cỏc yếu tố dũng chảy, chất đỏy, độ sõu, luận văn sử
dụng nguồn số liệu từ [16, 18].
- Tỡm hiểu thụng tin về bóo và ỏp thấp nhiệt đới, luận văn sử dụng nguồn dữ
liệu từ [36].
- Tỡm hiểu thụng tin về điều kiện khớ tượng thủy văn, luận văn sử dụng nguồn tư liệu từ [29].
2.2.1.2. Phương phỏp chuyờn gia
Tiến hành điều tra đặc điểm và trang bị của tàu cỏ, trang bị cơ sở hạ tầng phục vụ tàu cỏ neo đậu tại KNĐ TTB, phương phỏp tổ chức, quản lý tàu cỏ neo đậu tại khu vực nghiờn cứu thụng qua phiếu điều tra (phụ lục 4). Để cú được những
thụng tin trờn đầy đủ, chớnh xỏc, tụi đó phỏng vấn chủ tàu hoặc thuyền trưởng là những người trực tiếp điều động tàu neo đậu tại KNĐ TTB sụng Tắc – Hũn Rớ. Tổng số phiếu điều tra phục vụ cho luận văn là 100 và được phõn chia theo địa phường và nhúm cụng suất như bảng 4a phụ lục 1. Những tàu được phỏng vấn được chọn một cỏch ngẫu nhiờn trong tổng số tàu cỏ neo đậu trong khu vực nhằm mang tớnh khỏch quan và đại diện cho tổng thể.
2.2.1.3. Quan sỏt và đo đạc thực tế tại khu vực nghiờn cứu
- Chụp hỡnh, quay phim về hiện trạng tàu neo đậu tại KNĐ TTB sụng Tắc – Hũn Rớ. Quan sỏt, đếm cỏc trang thiết bị phục vụ neo đậu tại KNĐ.
- Sử dụng mỏy АнемометрМС-13 đo tốc độ giú tại một số vị trớ trong KNĐ
TTB vào thời gian bóo và sử dụng định vị cầm tay GPSMAP 60CSx đo tọa độ phao, biờn luồng.
2.2.1.4. Phương phỏp xử lý số liệu và đỏnh giỏ
- Sử dụng định vị cầm tay GPSMAP 60CSx kết hợp với phần mềm Google Earth Plus; ArcView 3.2; MapInfo 7.5; DNR Garmin 5.4.1 chia sẻ dữ liệu và vẽ bản
đồ KNĐ TTB.
- Sử dụng cỏc phần mềm ArcView 3.2; Surfer 8.0; 3D Analyst 1.0 nội suy số
liệu. Sử dụng Microsoft Excel để tớnh toỏn, phõn tớch số liệu với độ tin cậy 95% và
ước lượng khoảng tin cậy cho tổng thểđối với cỏc yếu tốđiều tra như sau:
n p p z p p ^ ^ 2 / ^± (1- ) = a (2.1) [9]
Trong đú: p: khoảng tin cậy cho tỷ lệ biến cố nào đú.
^ p: tỷ lệ biến cố nào đú. n: độ lớn (số mẫu) điều tra. 2 / a
z : là hệ sốđược xỏc định bởi hàm NormSinv trong Microsoft Excel thụng qua độ tin cậy 95%.
- Dựng mụ hỡnh lưới tam giỏc khụng đều [33] (Triangulated Irregular Network – TIN) để nội suy tỡm ra phõn bố chất đỏy, độ sõu.
- Ứng dụng ngụn ngữ lập trỡnh Avenue [10] lập trỡnh giao diện quản lý bản
đồ, hỗ trợ và quản lý tàu cỏ neo đậu tại KNĐ TTB sụng Tắc – Hũn Rớ.
2.2.2. Phương phỏp xỏc định cỏc yếu tố tại KNĐ TTB
Để cú cơ sở thiết lập vựng neo đậu an toàn cho tàu, thụng qua đú tạo cơ sở
cho cụng tỏc quản lý tàu cỏ trong KNĐ TTB, tụi tiến hành xỏc định cỏc yếu tố sau
để bố trớ tàu cỏ neo đậu hợp lý, an toàn:
a. Độ sõu
Độ sõu là yếu tố quan trọng nhất trong việc lựa chọn vị trớ neo đậu cho tàu. Nú quyết định việc tàu cú neo đậu được tại vị trớ đú hay khụng và ảnh hưởng đến sự
an toàn của tàu nghĩa là tàu cú nguy cơ bị mắc cạn hay khụng. Để xỏc định độ sõu cho phộp tàu neo đậu ta sử dụng cụng thức tớnh toỏn sau:
D s N d h h H = + + 3 2 (2.2) [4, 5]
Hỡnh 2.1. Độ sõu khu vực neo
d hD
Trong đú:
- HN: Độ sõu tối thiểu khu vực neo (m). - d: Mớn nước của tàu (m).
- hs: Chiều cao súng cực đại cú thể đạt được tại khu vực neo (m). Chọn hs=0,5 m vỡ khu vực này chủ yếu súng do tàu hành trỡnh gõy ra.
- hD: Độ sõu dự trữ dưới ky tàu, chọn hD =0,6 m.
b. Chất đỏy
Chất đỏy là yếu tố gúp phần quan trọng trong việc tạo lực giữ cho neo, đồng thời cũng liờn quan đến khả năng tàu thoỏt khỏi mắc cạn dễ dàng hay khụng. Tựy thuộc vào từng loại chất đỏy mà khả năng bỏm của neo khỏc nhau. Cỏc thụng số về
hệ số lực giữ của neo được tra ở bảng 2, phụ lục 1.
c. Giú
Giú là yếu tố ngoại cảnh tỏc dụng lờn phần nổi của tàu và gõy ra sự mất ổn
định của tàu trong quỏ trỡnh neo đậu. Lực tỏc dụng của giú lờn phần nổi của tàu phụ
thuộc vào vị trớ tương đối của tàu so với hướng giú. Độ lớn của giú tỏc dụng lờn phần nổi của tàu được tớnh theo cụng thức:
2 * * giú giú giú k A V K = (2.3) [34] Trong đú:
- Kgiú: Tổng lực giú tỏc dụng lờn tàu (tấn)
- k: hằng số liờn quan đến hướng giú tỏc dụng lờn tàu. Trong trường hợp hướng giú song song với tàu thỡ k = 0,39*10-4, hướng giú vuụng gúc với tàu thỡ k = 0,52*10-4 [34]
- Agiú: Diện tớch phần chịu tỏc dụng của giú (m2) - Vgiú: Tốc độ giú (m/s)
d. Dũng chảy
Dũng chảy là yếu tố ngoại cảnh tỏc dụng lờn phầm chỡm của tàu và làm tăng sự mất ổn định cho tàu. Khi dũng chảy tỏc dụng lờn phần chỡm của tàu quỏ lớn cú thể gõy rờ neo, đứt lĩn neo và dẫn đến những tổn thất cho tàu khi va chạm. Dũng chảy tỏc dụng vào phần chỡm của tàu được tớnh toỏn theo cụng thức:
Knước = k * f * Anước * V2nước (2.4) [34] Trong đú:
- Knước: Tổng lực dũng chảy tỏc dụng lờn tàu (tấn) - k: Hằng số (k = 0,033)
- f: Tham số liờn quan đến tỷ số độ sõu neo đậu với mớn nước của tàu và
được tra ở hỡnh sau:
Hỡnh 2.2: Tương quan giữa tỷ sốđộ sõu neo đậu và mớn nước tàu - Anước: Diện tớch phần chịu tỏc dụng của dũng chảy (m2)
- Trường hợp dũng chảy tỏc dụng song song với tàu Anước = B * d * b (2.5) (b=0,78 đối với tàu lưới kộo, b=0,84 đối với tàu cỏc nghề khỏc. [2]).
- B: Bề rộng của tàu (m) - b: Hệ sốđầy mặt cắt ngang - Vnước: Tốc độ dũng chảy (m/s)
e. Diện tớch cần thiết cho tàu neo đậu
Nhằm trỏnh sự va chạm lẫn nhau giữa cỏc tàu trong khu vực neo đậu thỡ diện tớch vựng neo đậu phải đỏp ứng được số lượng tàu neo đậu.
ỉ Trường hợp tàu thả 1 neo (1 neo mũi hoặc 1 neo lỏi) thỡ diện tớch cần thiết cho một tàu neo đậu an toàn chớnh là đường trũn bỏn kớnh R và tõm chớnh là neo. Bỏn kớnh R được tớnh toỏn theo cụng thức:
R = L + L1 + X (2.6) [4, 5] Trong đú:
- R: Bỏn kớnh tối thiểu của khu vực neo tàu (m). - L: Chiều dài tàu (m)
- L1: Khoảng cỏch dự phũng, lấy bằng chiều dài lĩn neo cần thiết phải thả
thờm để tăng lực giữ cho neo khi thời tiết xấu. Trong trường hợp tàu neo gần bờ mà buộc lỏi vào bờ, neo mũi thả thỡ L1 = 3m [13].
- X: Là hỡnh chiếu trờn phương nằm ngang của chiều dài lĩn neo đó thả ra ngoài mạn tàu trong điều kiện bỡnh thường (m). Giỏ trị của X được xỏc định theo cụng thức: 2 2 Z L X = N - (2.7) Trong đú:
- LN: Chiều dài lĩn neo đó thả (m)
- Z: Chiều cao tớnh từ lỗ neo hoặc chỗ lĩn neo tiếp xỳc với tàu đến nơi đặt neo theo phương thẳng đứng (m).
Hỡnh 2.3: Biểu diễn đường trũn diện tớch khu vực neo
Hỡnh 2.4: Biểu diễn khu vực neo
ỉ Trong trường hợp tàu thả 2 neo (1 neo mũi và 1 neo lỏi) thỡ diện tớch cần thiết cho một tàu neo đậu an toàn chớnh là diện tớch hỡnh chữ nhật S (hỡnh 2.5). S được tớnh toỏn theo cụng thức:
S = (B + 2b) * (2X + L + 2L1) (2.8) Trong đú: b dự phũng độ xờ dịch ngang, lấy b = 0,5 m. X L L1 R X Z LN
f. Trang thiết bị phục vụ neo đậu
Neo và lĩn neo là những trang thiết bị rất quan trọng trong quỏ trỡnh neo đậu của tàu, nú gúp phần giữ ổn định cho tàu trong suốt thời gian neo đậu.
ỉ Trang bị neo cho tàu:
3 2 * D K PN = n (2.9) [4, 5] Trong đú: - PN: Trọng lượng neo (kg) - Kn: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng, cụng suất và loại nghề. Kn = 4 đối với tàu lưới kộo, Kn = 4,93 đối với tàu lưới rờ, cõu và Kn = 5,26 đối với tàu lưới võy. [12].
- D: Lượng nước rẽ của tàu (tấn) - Ta cú D=L*B*d*Cb*gnước (2.10) - gnước: Khối lượng riờng của nước (kg/m3). Lấy gnước=1.000 kg/m3 - Cb: Hệ số bộo của tàu (Cb =0,58
đối với tàu lưới kộo, Cb =0,65 đối với tàu cỏc nghề khỏc [2])
ỉ Chiều dài lĩn neo:
Theo [13], [34] chiều dài lĩn neo được tớnh toỏn theo cụng thức: LN = (5 á7) * HN (2.11) L1 X L X L1 B b b Diện tớch S
Hỡnh 2.5: Diện tớch neo cần thiết cho tàu thả 2 neo (1 neo mũi và 1 neo lỏi)
Theo [4, 5], độ sõu tại KNĐ TTB sụng Tắc – Hũn Rớ cú độ sõu ở phạm vi nhỏ hơn 10 m nờn LN được xỏc định theo cụng thức:
LN = (4 á 5) * HN (2.12)
Theo kinh nghiệm người dõn khi quan sỏt hướng của lĩn neo tạo với phương thẳng đứng một gúc khoảng 00á300 thỡ cú thể núi chiều dài lĩn neo thả là phự hợp. Từđõy cho thấy LN = (1 á 6,5) * Z (2.13)
Từ cụng thức (2.11, 2.12, 2.13), tụi chọn: LN = 7 * HN (2.14) ỉ Đường kớnh lĩn neo:
Ngoài việc chọn neo, chiều dài lĩn neo thỡ việc tớnh toỏn chọn đường kớnh lĩn neo cho phự hợp, đủ sức giữ tàu ổn định dưới tỏc dụng của ngoại lực. Đường kớnh lĩn neo được xỏc định theo cụng thức sau:
3 * D k dl = l (2.15) [4, 5] Trong đú: - dl : Đường kớnh lĩn neo (mm) - kl là hằng số, được tra ở bảng 1 phụ lục 1
Sau khi tớnh toỏn được đường kớnh lĩn neo, tụi tiến hành tra bảng 3 ở phụ lục 1 để so sỏnh tải trọng đứt của lĩn neo (hay tải trọng làm việc) với tổng tải trọng đứt tỏc dụng lờn tàu. Sau đú chọn đường kớnh phự hợp với hệ sộ an toàn cho phộp. Theo [3] hệ số an toàn cho lĩn neo là hat=4á6, tụi chọn hat= 5.
at hl đ h P P = ln (2.16) [3]
Trong đú: - Pđln: Tải trọng đứt của lĩn neo hay tải trọng làm việc - Phl : Tổng tải trọng đứt tỏc dụng lờn tàu
Từ cụng thức (2.16) ta tớnh được Pđln và tra bảng 3 phụ lục 1 để chọn được
ỉ Lực giữ của neo và lĩn neo
Lực giữ của neo và lĩn neo phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất đỏy, loại neo, lĩn neo… Để xem xột khả năng lực giữ của neo và lĩn neo tụi sử dụng cụng thức:
FN = F1 + F2 (2.17) [4, 5] Trong đú: - FN: Lực giữ của neo và lĩn neo (kg)
- F1: Lực giữ do trọng lượng neo (kg) - F2: Lực giữ của lĩn neo (kg)
F1 = KN1 * PN (2.18)
KN1: Hệ số lực giữ của neo phụ thuộc vào loại neo, chất đỏy và tớnh chất tỏc dụng của ngoại lực. Hệ số này được tra tại bảng 2, phụ lục 1.
P Z Z L F N 2 2 2 2 - = (2.19) q p P= * (2.20) Trong đú:
- P: Trọng lượng của 1 m lĩn neo trong nước (kg/m). Tra bảng 3 phụ lục 1. - p: Trọng lượng của 1 m lĩn neo trong khụng khớ (kg).
- q: Xuất nổi của vật liệu làm lĩn neo trong mụi trường nước ngọt hoặc nước biển. Ởđõy vật liệu làm lĩn neo là sợi tổng hợp PolyProtilen (PP) do vậy q = - 0,14 trong mụi trường nước biển và q = - 0,11 [3] trong mụi trường nước ngọt. KNĐ
TTB sụng Tắc vừa chịu ảnh hưởng của nước ngọt, vừa chịu ảnh hưởng của nước biển, do vậy tụi chọn q= - 0,14 sẽđảm bảo được cho cả hai mụi trường nước.
g. Chiều rộng luồng cần thiết cho tàu hành trỡnh an toàn [25]
Chiều rộng luồng để tàu hành trỡnh an toàn trờn sụng như KNĐ TTB sụng