SeyirSayfa 11/15

Sığ suda squat: Barrass formülleri ve omurga altı açıklığı

Bu neden önemli? Kanalda süratle giden gemi, rıhtımda bir metre açıklığı olan dibe değebilir; squat, açıklığın yavaşlayarak geri alınabilen parçasıdır.

Bu sayfadaki terimler

Squat: sığ suda yol alan geminin, altından süratle akan su daha az bastırdığı için fazladan gömülmesi.
Sığ su: derinliği draftın yaklaşık bir buçuk katından az olan su; bunun altında squat önem kazanmaya başlar.
Blok katsayısı (Cb): teknenin ne kadar dolgun olduğu: geminin su altı hacminin, onu tam saracak kutunun hacmine oranı.
Açık su ve sınırlı kanal: açık su, kıyıların etkisi kalmayacak kadar geniş sudur, iki yanda birkaç gemi genişliği; sınırlı kanal, kıyıları yakın olan dar bir geçit ya da kanaldır.
Blokaj faktörü (S): geminin kanal kesitinin ne kadarını doldurduğu: genişlik × draft bölü kanal genişliği × derinlik.
Derinlik/draft oranı (H/T): su derinliğinin geminin draftına bölümü; 1.2, gemiden yüzde yirmi fazla su demektir.
Suya göre sürat: geminin yere değil, çevresindeki suya göre ne kadar süratli gittiği; squat bunu izler.
Statik ve dinamik omurga altı açıklığı (UKC): gemi dururken omurganın altındaki su ve gemi hareket edip squat yapınca ondan geriye kalan.
Baştan ya da kıçtan: gemi squat yaparken hangi ucunun daha çok battığı: ön tarafı (baş) ya da arka tarafı (kıç).

Günlük hayattan bir örnek

İki kayanın arasından akan bir dereye bakın. Dar geçitte su daha süratli akar. Yüzeyi orada, geçidin öncesine ve sonrasına göre biraz daha alçaktır.

Sığ sudaki geminin altında da aynı şey olur. Geminin ittiği su, tekneyle deniz dibi arasına sıkışmak zorundadır. Bu yüzden daha süratli akar ve seviyesi düşer. Gemi de onunla birlikte iner.

Dereyi iki kat süratli akıtın; çukurlaşma yaklaşık dört kat büyür. Formüllerde süratin karesi bu yüzden vardır. Yavaşlamak da bu yüzden bu kadar çok geri verir.

Kural

Suyu belirleyin. Açık su: kıyılar birkaç gemi genişliği uzakta. Sınırlı kanal: kıyılar yakın.
Kestirme tahmin: açık suda squat ≈ Cb × V² ÷ 100; sınırlı kanalda squat ≈ Cb × V² ÷ 50. Metre olarak, V suya göre knot.
Bilinen bir kanal için blokaj faktörünü hesaplayın: S = (b × T) ÷ (B × H). Sonra genel formülü kullanın. Formül, H/T 1.1–1.4 ve S 0.10–0.265 aralığı için türetilmiştir.
Sonra açıklık: statik UKC = derinlik − draft; dinamik UKC = statik UKC − squat, öteki paylardan önce. İnceyse yavaşlayın; squat süratin karesiyle düşer.

Formül

Açık su: squat (m) ≈ Cb × V² ÷ 100 · sınırlı kanal: squat (m) ≈ Cb × V² ÷ 50 (V knot)
Genel: squat = Cb × S^0.81 × V^2.08 ÷ 20, S = (b × T) ÷ (B × H) ile
Dinamik UKC = (derinlik − draft) − squat

Squat nedir, ne değildir

Sığ suda yol alan gemi, aynı geminin dururkenki halinden daha derinde oturur. Yerinden ettiği su, dibin daralttığı bir boşluktan altından ve yanından geçmek zorundadır; su süratlenir, basıncı düşer ve tekne bu düşük basınca iner. Gemi ağırlaşmamış, deplasmanı değişmemiştir; çevresindeki su seviyesi değişmiştir.
İki parçası vardır: bütün olarak gömülme ve trim değişimi. İkisi de süratle, teknenin dolgunluğuyla ve geminin su kesitinin ne kadarını kapattığıyla büyür.
Önemli olan sürat, suya göre sürattir. Omurganın altındaki bir knot akıntı gemiyi, bir knot makine sürati kadar gömer; GPS yere göre ne gösterirse göstersin.

Barrass'ın iki kestirme formülü

Barrass pek çok model ve gerçek gemi ölçümünden en büyük squat'ı, aralığın iki ucu için birer satıra indirdi: açık suda squat ≈ Cb × V² ÷ 100; sınırlı kanalda squat ≈ Cb × V² ÷ 50. V knot cinsindeyken sonuç metredir.
Buradaki açık su, kıyıların etkisi kalmayacak kadar uzakta olması demektir, iki yanda birkaç gemi genişliği; sınırlı kanal, kıyıları yakın taranmış bir geçit ya da kanaldır. Arada kalan durumlarda gerçek iki satırın arasındadır ve aşağıdaki genel formül onu yerine koyar.
Cb blok katsayısıdır: yüklü bir tanker ya da dökme yük gemisi 0.80–0.85; konteyner gemisi ya da feribot 0.55–0.70. Tekne ne kadar dolgunsa aynı süratte o kadar çok squat yapar.

Genel formül ve blokaj faktörü

Blokaj faktörü S, geminin kanal kesitinin ne kadarını doldurduğudur: genişliği çarpı draftı, bölü kanalın genişliği çarpı derinliği. 42 m genişliğinde, 12.5 m draftlı bir gemi, 200 m genişlik ve 15 m derinlikteki kanalın 525 ÷ 3000 = 0.175'ini doldurur.
Barrass'ın genel formülü squat = Cb × S^0.81 × V^2.08 ÷ 20'dir. Derinlik/draft oranı yaklaşık 1.1–1.4 ve blokaj faktörü yaklaşık 0.10–0.265 için türetilmiştir; bu aralığın dışında kestirme formüllere ya da geminin kendi verisine dönün. S ≈ 0.1 koyarsanız açık su satırına, S ≈ 0.25 koyarsanız sınırlı kanal satırına yaklaşırsınız.
V'nin üssü 2'nin biraz üstündedir; bu yüzden pratik kural geçerlidir: sürati yarıya indirin, squat yaklaşık dörtte bire düşer.

Nereden squat yapar: baş mı kıç mı

Dolgun tekneli gemi, Cb yaklaşık 0.7'nin üstünde, baştan squat yapar: en derin nokta öne kayar. İnce tekneli gemi, Cb yaklaşık 0.7'nin altında, kıçtan squat yapar. 0.7 civarında aşağı yukarı eşit gömülür.
Bu, dibe önce hangi draftın değeceğini belirler. UKC hesabında varıştaki maksimum draft sayılır ve squat onu geminin öbür ucuna taşıyabilir.

Omurga altı açıklığına girişi

Sonraki sayfa sığlık üzerindeki UKC'yi hesaplar: toplam su derinliği eksi geminin suya toplam gömülmesi; gömülme, maksimum draft artı squat'tır. Squat rakamı bu sayfadan gelir. Statik UKC, derinlik artı gelgit eksi drafttır; dinamik UKC ondan squat'ı düşer.
Squat tek pay değildir. Dönüşteki meyil, ölü dalga, haritanın kendi doğruluğu ve çamurlanma payını alır; şirketin en az UKC'si hepsinin üstüne oturur. Köprüüstünden değiştirebileceğiniz tek pay squat'tır.
Yalnız squat'ın statik açıklığın tamamını yediği sürat, kanala girmeden önce akılda tutulacak yararlı bir sayıdır: aşağıdaki örnek gemide yaklaşık 14 kn.

Örnek çözüm

Örnek veri — gemi ve kanal gerçek bir gemi değildir ve sınav bankasından değildir; formüller Barrass'ın, sayılar bizimdir.

Yüklü geminin blok katsayısı (Cb)	0.85
Kanaldaki suya göre sürat	10 kn
Karşılaştırılacak düşürülmüş sürat	6 kn
Geminin genişliği (b)	42 m
Statik ortalama draft (T)	12.5 m
Kanal genişliği (B) (eğimli şevli kanalda ortalama genişlik; B × H gerçek kesit olsun)	200 m
Kanalda su derinliği (H)	15 m

Açık su: 0.85 × 10² ÷ 100 = 0.85 mKestirme açık su satırı: beklenecek aralığın alt ucu.
Sınırlı kanal: 0.85 × 10² ÷ 50 = 1.7 mKestirme sınırlı kanal satırı: açık suyun iki katı, üst uç.
Bu kanal: S = (42 × 12.5) ÷ (200 × 15) = 0.175; H/T = 15 ÷ 12.5 = 1.2, türetildiği aralığın içindeGeminin kanal kesitinin ne kadarını doldurduğu ve genel formülün burada geçerli olduğunun kontrolü.
Genel formül, 10 kn: 0.85 × 0.175^0.81 × 10^2.08 ÷ 20 = 1.25 mGenel formül bu kanalı iki kestirme satırın arasına yerleştirir.
6 kn ile: 0.85 × 0.175^0.81 × 6^2.08 ÷ 20 = 0.43 m, 10 kn'daki squat'ın yaklaşık 0.35 katıYavaşlamak açıklığın çoğunu geri verir; çünkü sürat karelidir.
Dinamik UKC: (15 − 12.5) − 1.25 = 1.25 m, 10 kn ile; 2.5 − 0.43 = 2.07 m, 6 kn ileGemi hareket ederken omurganın altında gerçekten kalan, öteki paylardan önce.

Cevap1.25 m

Sık yapılan hatalar

Kanalda açık su satırını, 0.85 m, kullanmak.

Kıyılar yakınken geminin altındaki suyun gidecek başka yeri yoktur; genel formül burada 1.25 m, sınırlı kanal satırı 1.7 m verir. Açık su rakamı, UKC hesabından 0.4 m gömülmeyi dışarıda bırakır.

Squat'ı yere göre süratle hesaplamak.

Squat tekne boyunca akan suyu izler. Yere göre 8 kn ile 2 kn'luk akıntıya karşı giden gemi, 10 kn yapan gemi gibi squat yapar.

Formülü geminin kendi squat'ı saymak.

Durgun suda tek başına giden bir gemi için, bir dizi tekneye uydurulmuş tahmindir. Varsa geminin kendi squat tabloları ve pilot kartı önce gelir; formül kontroldür.

Gemicilere not Bunlar durgun suda tek gemi için tahmindir; kıyı, başka gemi, ölü dalga ve dönüş pay ekler; geminin squat tabloları ve UKC politikası önce gelir.

Kaynaklar C. B. Barrass, Ship Squat and Interaction (2009) ve Barrass & Derrett, Ship Stability for Masters and Mates (squat bölümü); PIANC Rapor 121 (2014), Harbour Approach Channels Design Guidelines; IMO Res. A.893(21), Guidelines for voyage planning