Giải pháp trang bị neo đậu và hướng neo đậu an toàn cho tàu cá tại khu neo đậu tránh trú bão sông Tắc - Hòn Rớ - Nhà Trang - Khánh Hòa

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010<br /> THÔNG BÁO KHOA HỌC<br /> <br /> GIẢI PHÁP TRANG BỊ NEO ĐẬU VÀ HƯỚNG NEO ĐẬU AN TOÀN<br /> CHO TÀU CÁ TẠI KHU NEO ĐẬU TRÁNH TRÚ BÃO SÔNG TẮC HÒN RỚ - NHA TRANG – KHÁNH HÒA<br /> EQUIPED ANCHORAGE FACILITIES SOLUTIONS AND SAFETY ANCHORAGE<br /> DIRECTION FOR FISHING SHIP AT STORM HARBOR AREA AT TAC RIVER – HON<br /> RO- NHA TRANG - KHANH HOA<br /> Phạm Văn Thông<br /> Khoa Khai thác Thủy sản – Trường Đại học Nha Trang<br /> TÓM TẮT<br /> Nhằm giúp ngư dân biết cách trang bị trang thiết bị phục vụ neo đậu, neo đậu tàu an toàn tại khu<br /> neo đậu tránh trú bão (KNĐ TTB) sông Tắc – Hòn Rớ. Tiến hành phỏng vấn ngư dân tại 2 phường<br /> Vĩnh Trường và Phước Đồng về trang bị neo đậu trên tàu; cách thức và hướng neo đậu thông qua<br /> phiếu điều tra; đồng thời sử dụng thiết bị chuyên dụng để khảo sát các yếu tố khí tượng hải dương có<br /> ảnh hưởng đến quá trình neo đậu tàu và thu thập thông tin từ các số liệu đề tài có liên quan. Từ kết<br /> quả điều tra và khảo sát, sử dụng một số phần mềm chuyên dụng như ArcView 3.2; Surfer 8.0; 3D<br /> Analyst 1.0, Microsoft Excel… để vẽ bản đồ KNĐ TTB và xử lý số liệu tương quan để tìm ra giải pháp<br /> phù hợp để tàu neo đậu an toàn.<br /> Kết quả nghiên cứu đưa ra cách chọn trọng lượng neo, đường kính dây neo theo bảng 7; chiều dài<br /> dây neo theo công thức (8); độ sâu neo đậu theo công thức (14) và hướng neo tàu luôn song song với<br /> luồng. Thực hiện giải pháp này mức độ chống chịu mưa bão của tàu sẽ tăng từ cấp 4 lên cấp 10.<br /> ABSTRACT<br /> In order to help fishermen know how to equip anchorage facilities, safely anchor at storm<br /> harbours area at Tac River – Hon Ro. I have interviewed the Fishermen at Vinh Truong and Phuoc<br /> Dong ward were interviewed about equipping the anchorage facilities on their ships; the method and<br /> direction of anchoring via sheet of surveys; using specialized tools to survey meteorological and<br /> <br /> oceanographic elements that affect to anchoring process and collecting information from relevant<br /> thesises. As a result of that, using some specialized software like ArcView 3.2; Surfer 8.0; 3D Analyst<br /> 1.0, Microsoft Excel…have been used to draw storm harbor map and resolve interrelated information<br /> to search out suitable solution for ships anchor securely.<br /> The searching results give out the way to choose anchor weight, diameter of anchor rope<br /> according to table 7; the length of anchor rope according to formular (8); the anchor depth according<br /> to fomular (14) and the derection is always paralleled anchorage with fairway. By implementing these<br /> solutions, solution resistance level of the ship rain storm will increase from level 4 to level 10.<br /> Từ khóa: Khu neo đậu tránh trú bão, sông Tắc – Hòn Rớ, neo đậu.<br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Theo quyết định 288/2005/QĐ-CP về việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch KNĐ TTB thì Khánh<br /> Hòa có đến 6 KNĐ TTB cho tàu cá, trong đó KNĐ TTB sông Tắc - Hòn Rớ là KNĐ TTB lớn nhất. Kể<br /> <br /> 74<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010<br /> <br /> từ khi ban hành quyết định đến nay đã có một số đề tài [9, 10] nghiên cứu về KNĐ TTB này nhưng<br /> chỉ ở mức cơ bản, chung chung, chủ yếu đánh giá thực trạng và nguy cơ tìm ẩn tai nạn mà chưa tìm ra<br /> nguyên nhân chính, hướng khắc phục. Hàng năm Khánh Hòa hứng chịu gần 10 cơn bão với cường độ<br /> ngày càng tăng và tính chất càng phức tạp do đó tai nạn tàu cá vẫn còn xảy ra trong KNĐ như: va đập,<br /> trôi neo, đứt dây chằng buộc, đứt dây neo…Vì vậy việc nghiên cứu tìm ra nguyên nhân tai nạn, giải<br /> pháp khắc phục là hết sức cần thiết, điều này giúp ngư dân giảm tổn thất, thiệt hại trong mùa mưa bão,<br /> đảm bảo cho họ có phương tiện mưu sinh nuôi sống người thân và gia đình.<br /> II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Đối tượng nghiên cứu<br /> Thực trạng KNĐ TTB bao gồm các yếu tố: độ sâu; chất đáy; gió và dòng chảy.<br /> Thực trạng tàu cá bao gồm các yếu tố: trọng lượng neo; chiều dài, đường kính dây neo; cách thức<br /> neo; hướng neo đậu.<br /> 2.2. Phương pháp nghiên cứu<br /> - Phỏng vấn trực tiếp thuyền trưởng, chủ tàu có neo đậu tàu tại KNĐ TTB sông Tắc, độ lớn mẫu<br /> điều tra là 100, chiếm 10,05% [5] so với tổng thể, đảm bảo tính đại diện cho tổng thể.<br /> -<br /> <br /> Sử dụng máy đo gió Анемометр МС-13 đo tốc độ gió trong lúc bão, sử dụng định vị cầm tay<br /> GPSMAP 60CSx xác định vị trí mốc của khu vực nghiên cứu.<br /> Thu thập các yếu tố về độ sâu, dòng chảy, chất đáy từ tài liệu liên quan [11, 12].<br /> Dùng phần mềm Google Earth Plus; ArcView 3.2; MapInfo 7.5 và DNR Garmin 5.4.1 vẽ bản<br /> đồ KNĐ TTB sông Tắc – Hòn Rớ.<br /> Sử dụng các phần mềm ArcView 3.2; Surfer 8.0; 3D Analyst 1.0; sử dụng Microsoft Excel để<br /> tính toán, nội suy và phân tích số liệu với độ tin cậy 95% và suy luận tổng thể theo:<br /> ^<br /> <br /> p = p ± zα / 2<br /> <br /> ^<br /> <br /> ^<br /> <br /> p(1 − p )<br /> n<br /> <br /> (1)<br /> <br /> [6]<br /> ^<br /> <br /> Trong đó: p-khoảng tin cậy cho tỷ lệ biến cố; p -tỷ lệ biến cố nào đó; n-độ lớn (số mẫu) điều tra<br /> <br /> zα / 2 -hệ số được xác định bởi hàm NormSinv trong Microsoft Excel thông qua độ tin cậy 95%.<br /> Phương pháp xác định các yếu tố tại KNĐ TTB sông Tắc:<br /> - Độ sâu cần thiết cho tàu neo đậu: H N = d + 2 hs + hD<br /> 3<br /> <br /> (2)<br /> <br /> [3, 4]<br /> <br /> Trong đó: HN-độ sâu tối thiểu để tàu neo đậu (m); d-mớn nước của tàu (m); hs-chiều cao sóng cực<br /> đại có thể đạt được tại khu vực neo (m), chọn hs=0,5 m; hD-độ sâu dự trữ dưới ky tàu, chọn hD =0,6 m.<br /> 2<br /> - Lực tác dụng của gió lên tàu: K gió = k * Agió *V gió<br /> <br /> (3)<br /> <br /> [17]<br /> <br /> Trong đó: Kgió-tổng lực gió tác dụng lên tàu (tấn); k-hằng số liên quan đến hướng gió tác dụng lên<br /> tàu, được tra tại [17]; Agió-diện tích phần chịu tác dụng của gió (m2); Vgió-tốc độ gió (m/s);<br /> - Lực tác dụng của dòng chảy lên tàu: Knước = k * f * Anước * V2nước (4) [17]<br /> Trong đó: Knước-tổng lực dòng chảy tác dụng lên tàu (tấn); k-hằng số được tra theo [17]<br /> <br /> 75<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010<br /> <br /> Anước-diện tích phần chịu tác dụng của nước (m2); trường hợp nước tác dụng song song với tàu<br /> Anước = B * d * β (5), ( β =0,78 đối với nghề lưới kéo, β =0,84 đối với các nghề khác [1]; β-hệ số đầy<br /> mặt cắt ngang; Vnước-tốc độ dòng chảy (m/s)<br /> - Trang bị neo cho tàu: PN = K n * 3 D 2<br /> <br /> (6)<br /> <br /> [3, 4]<br /> <br /> Trong đó: PN-trọng lượng neo (kg); Kn-hệ số phụ thuộc vào tải trọng, công suất và loại nghề, Kn<br /> được tham khảo từ bảng 3 của [7]. D-lượng nước rẽ của tàu (tấn); ta có D = L * B * d * Cb * γnước (7);<br /> γnước-khối lượng riêng của nước (kg/m3); Cb-hệ số béo của tàu (Cb =0,58 đối với nghề lưới kéo, Cb<br /> =0,65 đối với các nghề khác [1]).<br /> - Chiều dài dây neo (LN): Được tính theo công thức LN = 7 *HN (8)<br /> - Đường kính dây neo: Đường kính dây neo được xác định theo công thức sau d l = k l * 3 D (9) [3,<br /> 4]. Trong đó: dl -Đường kính dây neo (mm); kl -hằng số, được tra ở bảng 3 của [7]<br /> [3, 4]<br /> - Lực giữ của neo và dây neo: FN = F1 + F2 (10)<br /> Trong đó: FN-lực giữ của neo và dây neo (kg); F1-lực giữ do trọng lượng neo (kg); F2-lực giữ của<br /> dây neo (kg). Với: F1 = KN1 * PN (11). Trong đó KN1 được tra tại bảng 17 của [3, 4]; thông số F2 được<br /> 2<br /> 2<br /> tính F2 = LN − Z P (12)<br /> <br /> 2Z<br /> <br /> Trong đó: P = p * q (13); Z-là chiều cao tính từ lỗ neo hoặc chỗ dây neo tiếp xúc với tàu đến nơi<br /> đặt neo theo phương thẳng đứng (m); P-trọng lượng của 1 m dây neo trong nước (kg/m); p-trọng<br /> lượng của 1 m dây neo trong không khí (kg); q-suất nổi của vật liệu q= - 0,14 [2].<br /> III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> 3.1. Thực trạng KNĐ TTB sông Tắc<br /> 1. Độ sâu: Sử dụng mô hình lưới tam<br /> giác không đều (Triangulated Irregular<br /> Network – TIN [16]) trong phần mềm<br /> ArcView 3.2 nội suy 5.867 điểm độ sâu<br /> khảo sát được với khoảng cách ô lưới<br /> 0,000293 độ (250 x 305 ô), kết quả được<br /> thể hiện ở hình 1.<br /> Kết quả hình 1 cho thấy: Độ sâu<br /> phân bố không đều, những vùng có độ<br /> sâu lớn chủ yếu tập trung khu vực trước<br /> cảng Hòn Rớ và trong tuyến luồng đã<br /> nạo vét năm 2007. Độ sâu tăng dần từ<br /> cầu Bình Tân ra cửa biển. Độ sâu hiện nay<br /> đã giảm khoảng 1m so với cuối năm 2007.<br /> 2. Chất đáy: Sử dụng mô hình TIN và<br /> chức năng Map query trong ArcView<br /> 3.2 nội suy, phân tích mật độ phân bố<br /> chất đáy của 12 vị trí khảo sát với<br /> <br /> Hình 1: Phân bố độ sâu khu vực nghiên cứu<br /> <br /> Hình 2: Kết quả phân bố chất đáy được nội suy<br /> <br /> 76<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010<br /> <br /> Từ hình 2 cho thấy: Bùn chiếm đa số trong KNĐ TTB, đây là điều kiện thuận lợi cho tàu cá neo<br /> đậu.<br /> 3. Gió: Sử dụng máy đo gió Анемометр МС-13, đo tốc độ gió tại một số điểm trong khu vực KNĐ<br /> TTB. Kết quả đo như bảng 1.<br /> Bảng 1: Kết quả đo gió trong khi bão (14h ngày 2/11/2009)<br /> Vị trí đo<br /> <br /> Vạch/giây<br /> <br /> Tra bảng được tốc độ (m/s)<br /> <br /> Hướng<br /> <br /> Cấp gió<br /> <br /> Trạm biên phòng Hòn Rớ<br /> <br /> 8,4<br /> <br /> 8,7<br /> <br /> SE<br /> <br /> Cấp 5<br /> <br /> Cảng Hòn Rớ<br /> <br /> 8,4<br /> <br /> 8,7<br /> <br /> SE<br /> <br /> Cấp 5<br /> <br /> Cầu Bình Tân<br /> <br /> 8,3<br /> <br /> 8,6<br /> <br /> E<br /> <br /> Cấp 5<br /> <br /> Dùng phần mềm Surfer 8.0 nội suy theo<br /> độ lớn tốc độ gió và hướng gió ở bảng 1. Kết<br /> quả như hình 3.<br /> Kết quả hình 3 cho thấy: Trong toàn KNĐ<br /> TTB tốc độ gió gần như nhau, ở mức cấp 5,<br /> hướng gió thường dọc theo hướng dòng sông.<br /> Trong khi đó vận tốc gió tại vùng biển Nha<br /> Trang lúc này 45 knots (23,15m/s) tức cấp 9<br /> [18], giảm 4 cấp so với khu vực ngoài khơi.<br /> Đây là điều kiện thuận lợi cho tàu neo đậu<br /> tránh trú bão.<br /> 4. Dòng chảy: Sử dụng phần mềm Surfer 8.0<br /> nội suy kết quả đo độ lớn và hướng dòng chảy<br /> [11]. Kết quả như hình 4 đến hình 7.<br /> <br /> Hình 3: Vector độ lớn và hướng gió<br /> <br /> Hình 4: Dòng chảy vào mùa khô khi triều lên mạnh<br /> <br /> Hình 5: Dòng chảy vào mùa khô khi triều xuống mạnh<br /> <br /> Hình 6: Dòng chảy vào mùa lũ khi triều lên mạnh<br /> <br /> Hình 7: Dòng chảy vào mùa lũ khi triều xuống mạnh<br /> <br /> 77<br /> <br /> Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, số 3/2010<br /> <br /> Kết quả hình 4 đến hình 7 cho thấy: Tốc độ dòng chảy phân bố không đều trong luồng, tốc độ<br /> dòng chảy biến thiên từ từ 0 cm/s (mùa hè) đến 50 cm/s (mùa lũ). Hướng dòng chảy luôn có xu hướng<br /> song song với hướng luồng.<br /> 3.2. Thực trạng tàu cá tại KNĐ TTB<br /> 3.2.1. Trang bị neo và dây neo: Sử dụng Microsoft Excel phân tích số liệu từ 100 mẫu điều tra và sử<br /> dụng công thức (1) suy luận cho tổng thể, kết quả tổng hợp như bảng 2.<br /> Bảng 2: Tỷ lệ % trang bị neo đậu trên tàu cá đạt, không đạt yêu cầu so với tính toán từ công<br /> thức (6, 8, 9)<br /> Tính chất<br /> <br /> Đối với mẫu điều tra<br /> <br /> Đối với tổng thể<br /> <br /> Chiều dài dây neo Không đạt chiều dài an toàn<br /> <br /> 21<br /> <br /> 21±7,98<br /> <br /> được thả khi neo đậu<br /> <br /> Đạt chiều dài an toàn<br /> <br /> 79<br /> <br /> 79±7,98<br /> <br /> Không đạt độ an toàn<br /> <br /> 79<br /> <br /> 79±7,98<br /> <br /> Đạt độ an toàn<br /> <br /> 21<br /> <br /> 21±7,98<br /> <br /> Không đạt yêu cầu<br /> <br /> 63<br /> <br /> 63±9,46<br /> <br /> Đạt yêu cầu<br /> <br /> 37<br /> <br /> 37±9,46<br /> <br /> Đường kính dây neo<br /> Trọng lượng neo<br /> <br /> Từ bảng 2 cho thấy: Số tàu trang bị đường kính dây neo không đảm bảo độ bền gấp 4 lần so với số<br /> tàu trang bị đúng, 63% trang bị neo không đủ trọng lượng, ¼ tàu khi neo thả dây neo không đủ độ dài.<br /> Điều này đã góp phần gây nên những tai nạn cho tàu như rê neo, đứt dây neo…<br /> 3.2.2. Hình thức neo đậu và hướng neo đậu: Sử dụng Microsoft Excel phân tích thống kê số liệu từ<br /> 100 mẫu điều tra và sử dụng công thức (1) suy luận cho tổng thể, kết quả tổng hợp như bảng 3.<br /> Bảng 3: Tỷ lệ % về hình thức và hướng neo đậu của tàu<br /> Hình thức neo<br /> Độc lập<br /> Đối với mẫu điều tra<br /> Đối với tổng thể<br /> <br /> Hướng neo<br /> <br /> Theo nhóm<br /> <br /> Song song với luồng<br /> <br /> Vuông góc với luồng<br /> <br /> 69<br /> <br /> 31<br /> <br /> 43<br /> <br /> 57<br /> <br /> 69±9,06<br /> <br /> 31±9,06<br /> <br /> 43±9,7<br /> <br /> 57±9,7<br /> <br /> Từ bảng 3 cho thấy: Có khoảng 2/3 tàu neo đậu theo hình thức độc lập, còn 1/3 thì neo đậu theo<br /> nhóm. Gần 60% tàu neo đậu không theo nguyên tắc ngược nước, ngược gió. Do đó tai nạn xảy ra khi<br /> tàu neo đậu vuông góc với luồng luôn lớn hơn so với trường hợp tàu neo đậu theo hướng song song<br /> với luồng. Vì thế hướng neo tàu là một trong những yếu tố góp phần gây nên sự cố cho tàu.<br /> 3.2.3. So sánh lực giữ của neo và dây neo với tác dụng của gió, nước: Kết quả tính toán từ công thức<br /> (3) cộng với kết quả tính toán từ công thức (4), so sánh tổng này với kết quả tính toán từ công thức<br /> (10). Các tính toán trên được thực hiện cho từng tàu, nếu kết quả tính toán từ công thức (10) nhỏ hơn<br /> tổng tính toán từ công thức (3) và (4) thì ta đếm số lượng, sau đó chia cho tổng thể mẫu. Kết quả như<br /> bảng 4.<br /> Bảng 4: Tỷ lệ % tàu có lực giữ của neo và dây neo nhỏ hơn lực tác dụng của gió, dòng chảy<br /> (đối với số tàu trong mẫu điều tra)<br /> Gió<br /> Nước<br /> N1<br /> N2<br /> <br /> 78<br /> <br /> G1<br /> <br /> G2<br /> <br /> G3<br /> <br /> G4<br /> <br /> G5<br /> <br /> G6<br /> <br /> G7<br /> <br /> G8<br /> <br /> G9<br /> <br /> G10<br /> <br /> G11<br /> <br /> G12<br /> <br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 0<br /> 0<br /> <br /> 8<br /> 11<br /> <br /> 17<br /> 17<br /> <br /> 28<br /> 30<br /> <br /> 41<br /> 42<br /> <br /> 56<br /> 56<br /> <br /> 63<br /> 63<br /> <br />