NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH HÓA TƯƠNG TÁC THỦY ĐỘNG HỌC GIỮA TÀU VỚI TÀU TRONG QUÁ TRÌNH HÀNG HẢI PHỤC VỤ MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐIỀU ĐỘNG TÀU VÀ THIẾT KẾ LUỒNG VÀO CẢNG.

Hiện nay, nền công nghệ thông tin đã và đang mở ra hàng loạt các triển vọng mới liên
quan tới các mô hình toán học trong lĩnh vực hỗ trợ An toàn hàng hải. Các tuyến luồng
hàng hải Việt Nam thường có những ảnh hưởng tới tương tác giữa tàu và tàu vậy nên
mục đích của bài báo này sẽ đưa ra sự mô tả khái quát về lý thuyết mô hình hóa tương
tác thủy động học giữa tàu và tàu trong quá trình hàng hải phục vụ mục đích xây dựng
mô phỏng quá trình điều động và thiết kế luồng tàu vào cảng.

1. Cơ sở của vấn đề nghiên cứu
Hàng hải trong các vùng nước hạn chế (luồng vào cảng, khu nước của cảng, đường thuỷ
nội địa), các tàu thường được vận hành trong điều kiện có nhiều tàu khác hàng hải xung quanh.
Điều này rất phổ biến trong các khu nước của cảng, các tuyến luồng vào cảng, kênh chạy tàu hay
trên sông. Đối với các tuyến luồng hàng hải 2 chiều thì hiện tượng tương tác giữa tàu với tàu là
không thể tránh khỏi, các tàu có thể hàng hải ngược chiều hoặc cùng chiều nhau. Trong những
trường hợp như vậy, ưu tiên thường dành cho các tàu có vận tốc hàng hải lớn hơn hoặc mớn
nước nhiều hơn. Trường áp suất dịch chuyển theo thân tàu sinh ra các lực tương tác thuỷ động
học và mô men. Lực tương tác và mô men này phụ thuộc vào rất nhiều thông số khác nhau như:
loại hình hành hải (2 tàu đi ngược chiều hay cùng chiều vượt nhau), kích thước của các tàu (Dài,
rộng, mớn nước, lượng giãn nước ...), vận tốc hàng hải của các tàu, khoảng cách theo phương
ngang giữa tàu với tàu, độ sâu kênh và sự tồn tại của bờ kênh. Các lực tương tác thuỷ động học
này sẽ làm cho tàu hàng hải chệch ra khỏi tuyến đường đi đã định, sự lệch hướng này có thể
được bù đắp bằng cách điều khiển tàu. Do đó, cần phải hiểu biết sâu sắc về các hiệu ứng này từ
đó các thông số của quá trình điều động tàu sẽ được lựa chọn sao cho đảm bảo an toàn giao
thông trong khu vực hàng hải. Thực vậy, nếu việc điều khiển con tàu không bù đắp được các lực
do tương tác tàu-tàu, thì khả năng xảy ra đâm va giữa tàu và tàu hoặc tàu bị mắc cạn là có thể xảy
ra. Trong 1 số trường hợp, sóng, gió, dòng chảy cũng có thể gây nên các tình huống nguy hiểm
cho các tàu hàng hải trong khu vực, đặc biệt đối với các tàu có chiều cao mạn khô nhỏ (Xà lan, tàu
sông) hoặc ngay cả các kết cấu, độ ổn định của bờ kênh.
Hiểu biết tường tận về tương tác thuỷ động học giữa tàu với tàu do vậy đang trở thanh vấn
đề quan trọng khi mà kích thước các chủng loại tàu đều có xu thế tăng lên (Tàu container, Ro-Ro,
LNG), sự tăng trưởng mạnh mẽ của giao thông hàng hải, sự chuyển dịch cơ cấu vận tải hàng hoá
dẫn đến việc gia tăng mạnh mẽ vai trò của vận tải thuỷ nội địa. Kích thước của kênh, luồng dẫn tàu
vào cảng chắc chắn không thể tăng nhanh cùng tốc độ với sự gia tăng về kích thước của tàu và
mật độ giao thông. Do đó tương tác giữa tàu với tàu, tàu với bờ chắc chắn thu hút là rất quan trọng
và gần với thực tế sản xuất. Sự hiểu biết này có thể chia ra thành các bậc sau:

Người thuyền trưởng cần nhận biết được mức độ ảnh hưởng do tương tác tàu với tàu và
các hạn chế của vấn đề hàng hải an toàn.
Việc xây dựng mô hình toán học mô phỏng chuyển động của tàu cần phải có kiến thức, số
iệu nghiên cứu này để có thể mô phỏng các quá trình tương tác này một cách chính xác nhất.
Điều này rất quan trọng đối với việc đào tạo, huấn luyện các thuyền trưởng, hoa tiêu hoặc đối với
quá trình thiết kế khu nước hàng hải hoặc thiết kế luồng tàu.
Các nhà quản lý cần có 1 mô hình tin cậy để có thể quyết định các vấn đề về qui hoạch, lên
phương án thiết kế, quản lý giao thông.

Link: http://www.mediafire.com/?zccif0yvdanl4yn,v