Практические занятия по № 5

Методические указания по расчетам высоты прилива на заданное время по гармоническим постоянным

В английских пособиях по вычислению элементов прилива на заданный пункт (Admiralty TIDE TABLES), издаваемых на каждый год, кроме приведенных данных для основных и дополнительных пунктов, позволяющих, внося поправки, найти элементы прилива на каждые сутки, приводятся гармонические постоянные (Часть III таблиц приливов) и пример вычисления по ним высоты прилива на заданное время суток.

Упрощенный метод расчета высоты прилива сводится к следующему:

Заполняем таблицу №1

Табл №1

Порт
№ п. П. В части III
Дата
Местное поясное время

2. В части III таблиц приливов находим дополнительный пункт, его номер по списку. На этот пункт выбираем величину среднего уровня моря (Z₀) и сезонную поправку к нему.

(Для тренировок лучше выбирать данные по основному порту и на время полной или малой воды)

Вносим выбранные сведения в таблицу №2

Табл №2

1	Средний уровень моря ML(Z0)ч.III табл.
2	Сезонная поправка DZ(там же)
3	ML (Z0)

1. Для вычислений по гармоническим постоянным строим таблицу №3 из 6 столбцов и 38 строк.

Табл №3

NN п.п.	Операции	М2	S2	К1	О1
4	А1 наст сутки (таб №YII)
5	A2 след cутки (там же)
6	А1 – А2
7	360 n
8	(A1-A2)*360*n = p
9	p/24
10	A1 из строки №4
11	g (часть III ATT)
12	A1+g
13	F2 след сутки таб №YII
14	F1 наст сутки табл №YII
15	F2 – F1 = P
16	P/24
17	Заданное время Т
18	р/24 из строки №6
19	р/24*Т
20	(А1+g) из строки № 12
21	(А1 +g) – p*T/24 = Q
22	SinQ
23	CosQ
24	P/24 из строки № 16
25	Р/24*Т
26	F1 из строки № 14
27	F1+P*T/24 = Ft
28	Н (ч.III ATT)
29	H*Ft
30	H*Ft*SinQ			HF1CosQk1
31	H*Ft*ConQ			HF1CosQo1
32	R Sinr : R Cosr
33	r ; R			ML
34	2r ; R2
35	f4 ; F4 (ч.III)
36	2r+f4=d4 ; R2*F4 =D4			D4Cosd4
37	3r ; R3
38	f6 : F6 (из ч.III)
39	3r+f6=d6 ; R3*F6=D6			D6Cosd6
40	å строк 30-39 графы О1. высота прилива h

Порядок работы с таблицей:

4. Из таблицы YII ATT значений приливных углов и факторов на данную дату выбираем А₁, F₁ и последующую дату А₂ F₂ вписать в строки и 10 (А₁), 5(А₂) и 14 (F₂).

5. Находим разность А₁-А₂ и записываем в строку №6.

6. Внести значение 360n в строку №7. “n” выбрать таким образом, чтобы результаты последующего действия для М2 и S2 превышали 600, а для К1 и О1 – 300 (для строки 8)

7. Рассчитываем суточное изменение угла А – p=(А1-А2)+360n и записываем в строку 8.

8. Часовое изменение угла А как р/24 записываем в строку №9.

9. Из части III ATT выбираем g и вписываем в строку №11.

10. Просуммировав строки 10 и 11 для получения A1+g и вычтя из полученной суммы 360, если сумма будет больше 360, записываем в строку 12 .

11. Находим Р = F2-F1 – суточное изменение фактора F и записываем в строку № 15.

12. Находим часовое изменение фактора F – P/24 и пишем в строку 16.

13. В строку 17 записываем время, на которое делается предвычисление высоты прилива (Т).

14. В строку 18 переносим данные строки 9 (р/24).

15. Рассчитывает р/24*Т и записываем в строку 19.

16. В строку 20 переносим данные строки 12 (А1+g)/

17. Находим Q, как разность величин строк 20 и 19 и записываем в строку №21.

18. Находим SinQ для М2 и S2 и записать в колонки 1 и 2 строки 22.

19. Находим CosQ для М2, S2, К1 и О1 и записываем в строку 23.

20. Из строки 16 переносим в строку 24 значение Р/24.

21. Перемножаем данные строки 24 на Т и записываем в строку 25.

22. Из строки 14 перенесем значение F1 в строку 25.

23. Находим сумму строк 25 и 26, получаем Ft и записываем

в строку 27.

24. В части III ATT находим Н и записываем в строку 28.

25. Перемножаем значение строк 27 и 28 и результат записываем в строку 29.

26. Перемножаем значения строк 29 и 22 и записываем в колонки 1 и 2 строки 30. Колонку 3 в этой строке пропустить, а в колонку 4 строки 30 внести произведение строки 29 на CosQk1.

27. Перемножить строки 29 и 23 и результат внести в колонки М2, S2 и О1 строки 31.

28. Просуммировать колонки 1 и 2 строки 30 и результат записать в колонку 1 строки 32 (R Sinr).

29. Просуммировать колонки 1 и 2 строки 31 и результат записать в колонки 2 и 4 строки 32 (R Cosr)/

30. По R Sinr и R Cosr получаем значение r (пишем его значение в колонку 1 строки 33) и R (пишем его в колонку 2 строки 33). Для этого делим R Sinr на R Cosr и получаем tgr. По tgr находим r и Sinr. Разделив R Sinr на Sinr, получаем R. Величина R всегда положительна, значение r будет в той четверти, в которой знаки всех трех функций будут соответствовать этой четверти Sinr, Cosr и tgr.

31. В колонку 4 строки 33 переносим значение исправленного среднего уровня моря из строки 3.

32. В строке 34 в колонку 1 запишем значение 2r, а в колонку 2 этой строки R2. Колонки 3 и 4 с в этой строке пустые.

33. Из части III выбираем редукционный множитель f4 и фактор F4

¼ суточного прилива и записываем в колонки 1 и 2 соответственно строки 35.

34. В колонку 1 строки 36 записывает значение суммы строк 34 и 35, как фазу ¼ суточного прилива d4. В колону 2 строки 36 записывает произведение строк 34 и 35, как амплитуду ¼ суточного прилива D4. В колонку 4 строки 36 записывает произведение D4 Cosd4.

35. В строку 37 для колонки 1 рассчитываем 3r, а для колонки 2 – R3.

36. Из части III ATT для строки 38 выбираем фазу 1/6 суточного прилива f6 и амплитуду 1/6 суточного прилива F6 и записывает в колонки 1 и 2 соответственно.

37. В строке 39 для колонки 1 рассчитываем и записываем сумму строк 37 и 38 (d6,),а для колонки 2 рассчитываем и записываем произведение строки 37 на строку 38 (D6). В колонку 4 строки 39 рассчитываем и записываем произведение D6 Cosd6.

38. Сумма данных колонки 4 строк 30-39 дает высоту прилива в метрах на заданный момент.

Сокращенный вариант расчета высоты прилива на заданный момент.

Таблица будет выглядеть следующим образом:

NN пп	Данные	М2	S2	К1	О1
1	Z0 из части III АТТ.
2	DZ из части III АТТ
3	ML=Z0+DZ
4-10	A1 из таблицы YII АТТ
11	g из части III АТТ
12	А1+g
13-17	Т(время заданное)
18	р/24	29,32	29,32	14,66	14,66
19	р/24*Т
20	А1+g из строки 12
21	А1+g - р/27*Т = Q
22,23	CosQ
24-26	F1 из таблицы YII АТТ
27,28	Н из части III АТТ
29	Н*F1
30	(Н*F1)CosQk1			A
31	(Н*F1)CosQ
32	Rsinr; RCosr
33				ML
34	å строк 30-33 h

A (Н*F1)CosQo1

Rsinr = (Н*F1)SinQM2 + (Н*F1)SinQS2

Rcosr = (Н*F1)CosQM2 + (Н*F1)CosQS2

Практическое задание №_2_

Расчет элементов течения

Продолжительность 4 часа

Пособия и инструменты

Морские карты;

Таблицы приливов, МАЕ;

Атласы приливов и течений;

Задачник по навигации и лоции;

Журнал практических работ;

Прокладочный инструмент.

Цель работы: Научиться определять элементы течения - направление и скорость – для заданного района плавания на определенное время и дату

Методические указания

I. Расчет по данным карты Y ч.

На некоторых картах в табличной форме приведены сведения о течениях для сизигии и квадратуры относительно полной воды (ПВ) в каком-нибудь порту. Напомним, что сизигия бывает в дни новолуния и полнолуния; квадратура, когда Луна находится в I и III четвертях. Чтобы определить элементы течения на заданные дату и время (судовое) необходимо:

1.1. Рассчитать Тс время прибытия судна в определенный пункт; это время в условиях лабораторной работы может быть заранее задано.

1.2. По таблицам приливов для заданного района определить на заданную дату время полной воды Тпв в порту, относительно которого составлена таблица элементов течения на карте.

1.3. Рассчитать полный час ВЧ=Тпв-Тс

1.4. Определить по МАЕ или таблицам приливов фазу Луны на заданную дату (сизигил или квадратура).

1.5. По величине ВЧ и наименованию пункта (именуется буквами (А, Б, В и т.д.) войти в таблицу, помещенную на карте и выбрать элементы течения

II. Расчет Yт по спецатласам

Для некоторых районов Мирового океана изданы атласы поверхностных течений.

Определяя элементы течения по атласам необходимо:

2.1. Найти в атласе соответствующий лист с графиками (схемами) течений на 6 часов до и после полной воды в некотором порту (порт на листе указывается).

2.2. Определить время полной воды Тпв в заданном порту по таблицам приливов на заданную дату.

2.3. Рассчитать водный час

ВЧ=Тпв-Тс

где Тс – время, на которое рассчитывается течение.

2.4. Войти по ВЧ в график (схему течения) и снять транспортиром его направление. Над стрелкой течений указаны скорости в сизигию и квадратуру – записать их.

2.5. Рассчитать в порту на заданную дату величину прилива

=h_пвh_мв

2.6. По «А» и скорости течения сизигию и квадратуру войти в дополнительный график и определить из него скорость течения на данное время.

III. Сведения о течениях можно также получить из лоции для данного района плавания. Обычно эти средние данные приведены в гидрометеоочерке.

IY. Индивидуальные задания

4.1. Определить элементы приливо-отливных течений на период 2 часа до и 2 часа после момента занятия по данным карты. Место судна и даты задаются преподавателем.

4.2. Определить величину прилива и элементы течений на промежуток в течение 3-хчасов по данным атласов приливов и течений в заданном месте судна и дате плавания.

4.3. Определить элементы приливо-отливных течений с помощью адмиралтейских таблиц на заданные дату и время.

з а к л ю ч ен и е

Определив каким-либо способом, элементы течения (вектор Vт), начинают учитывать его при прокладке графическим или аналитическим способами.

П р и м е ч а н и е: полученные из пособий элементы течения представляют собой средние значения за некоторый период наблюдений. Следует иметь ввиду, что истинное значение Vт может отличаться от расчетных значений и иногда существенно.