Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современного состояния судоходных путей и методов проектирования фарватеров; каналов и маневровых зон 10
1.1 Современное состояние судоходных путей 10
1.2 Анализ применения методик определения габаритов фарватеров, каналов и маневровых зон 10
1.3 Особенности специализированных математических моделей движения судов, предназначенных для определения оптимальных параметров водных путей 15
1.4 Основные направления совершенствования-методик проектирования фарватеров, каналов и зон маневрирования на основе математического моделирования движения судов 33
2 Структура математической модели управляемого движения судов и подготовка баз данных для ее функционирования . 36
2.1 Алгоритм базовой математической модели управляемого движения, судов в условиях ограниченного фарватера 36
2.2 Оценка адекватности математических моделей управляемого движения судов 49
2.3 Методика подготовки баз данных по конфигурации, глубинам и скоростям течения для функционирования модели движения судов 57
2.4 Базы данных для функционирования гидродинамических моделей управляемого движения судна 68
2.5 Особенности электронных карт фарватеров, каналов и маневровых зон 74
3 Обобщенная математическая модель судна и движения воды в каналах и в узкостях при плавании судов и ее применение для проектирования судоходных путей 78
3.1 Основы алгоритма решения дифференциальных уравнений в расчетах встречного потока и изменения уровня воды в каналах и шлюзах при прохождении судов 78.
3.2 Определение безопасного запаса глубины под днищем при движении судов 81
3.3 Методика расчета оптимальных габаритов прямолинейных участков каналов и фарватеров 104
3.4 Математическое моделирование прохождения судов по криволинейнеым участкам и оценка минимального радиуса закругления 130
4 Применение математических моделей для частных случаев определения оптимальных габаритов судопропускных сооружений и зон маневрирования ... 163
4.1 Обоснование методики моделирования движения судов при прохождении каналов судопропускных сооружений защитньїх дамб 163
4.2 Определения оптимальных размеров маневровых зон на основе математического моделирования 171
4.3 Методика учета предельных навигационных ограничений при проектировании каналов, фарватеров и маневровых зон 176
4.4 Перспективные направления совершенствования математических моделей и методов их применения при проектировании судоходных путей 178
Заключение 181
Список литературы 184
Приложение 195
- Анализ применения методик определения габаритов фарватеров, каналов и маневровых зон
- Методика подготовки баз данных по конфигурации, глубинам и скоростям течения для функционирования модели движения судов
- Методика расчета оптимальных габаритов прямолинейных участков каналов и фарватеров
- Определения оптимальных размеров маневровых зон на основе математического моделирования
Введение к работе
Актуальность темы обусловлена тем, что в настоящее время, с ростом тоннажа обрабатываемых судов и увеличением общего грузооборота портов, особую роль приобретают вопросы повышения безопасности мореплавания, снижения навигационной аварийности и предотвращения экологических катастроф на акваториях портов и подходах к ним. В тоже время существующие методики и методы определения габаритов каналов и зон маневрирования серьезно устарели и не отвечают качественному изменению флота и технических средств обеспечения судоходства.
Цель исследования заключается в разработке методики определения оптимальных габаритов каналов и маневровых зон методом компьютерного моделирования движения судов, т.е. в использовании современных методов проектирования для сокращения стоимости строительства и эксплуатации при обеспечении достаточного уровня безопасности судоходства.
В связи с этим научной задачей, решаемой диссертационной работой, является разработка требований к программным комплексам моделирования движения судов и методик расчета основных параметров каналов, фарватеров и зон маневрирования морских портов методами компьютерного моделирования.
Методы исследования. При решении поставленных научных задач использованы положения теории корабля (для анализа динамики и кинематики судна), математического и физического моделирования, анализа данных моделирования движения судов и натурных испытаний.
Объектом исследования выступают габариты судоходных каналов и зон маневрирования судов. Предметом исследования является использование программных комплексов моделирования движения судов для определения габаритов данных сооружений.
Научная новизна работы заключается в разработке методов компьютерного моделирования движения судов для непосредственного решения задачи по определению оптимальных габаритов каналов и зон маневрирования. Впервые разработан адаптированный к отечественным условиям пакет требований и методик для решения задач по определению оптимальных габаритов акваторий портов и подходов к ним и определения ограничений по условиям судоходства.
Практическая ценность работы заключается в:
обосновании и разработке методик определения оптимальных габаритов при проектирования новых, реконструкции и безопасной эксплуатации действующих каналов, фарватеров, судопропускных сооружений и зон маневрирования;
возможности принятия обоснованных проектных решений на основе моделирования движения судов и, как результат, значительном сокращении объемов дноуглубительных работ при сохранении достаточного уровня безопасности судоходства;
возможности расчета пропускной способности каналов и зон маневрирования в зависимости от условий, ограничивающих судоходство.
Обоснованность и достоверность полученных результатов достигнута путем применения апробированного математического аппарата, сравнения полученных результатов с данными предшествующих исследований, а также с результатами натурных испытаний. Основные теоретические положения подтверждены расчетами на программном комплексе моделирования движения судов MMSIM с использованием математических моделей судов (разработки проф. Зайкова В.И.).
Реализация результатов исследования. Основные результаты исследования реализованы в разработанных в 2008 г. по заказу ФГУП «Росморпорт» «Рекомендациях по проектированию и эксплуатации каналов, фарватеров и зон маневрирования» и опубликованы в научных статьях.
Апробация работы. Использованная методология моделирования движения судов в условиях ограниченного фарватера с учетом ветра, течения и гидродинамического контакта с другими объектами неоднократно применялась при проектировании, для установления навигационных ограничений, при разработке Правил плавания и разборе аварий. В качестве примеров можно привести следующие работы:
Математическое моделирование челночного курсирования нефтеналивных танкеров между портом Кавказ и танкером-накопителем, расположенным на рейде в районе Таманского полуострова.
Определение методом компьютерного моделирования навигационных ограничений и оптимальных размеров операционных акваторий и маневрового рейда в порту Кавказ с использованием программного комплекса маневрирования и швартовки судов MMSIM.
Определение габаритов, глубин и радиусов поворотов речной и морской частей модернизируемого Волго-Каспийского канала.
Исследование условий безопасного плавания судов на участке «Приемный буй – грузовой район «Экономия» в порту Архангельск.
Проектирование подходного канала к балкерному терминалу порта Посьет.
Публикации. По теме диссертации опубликовано пять научных работ, из них 3 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 197 машинописных страницы, включая 99 рисунков, 17 таблиц, список литературы из 78 наименований и одного приложения на 2-х листах.
Анализ применения методик определения габаритов фарватеров, каналов и маневровых зон
Основной признанной и наиболее авторитетной в развитых западных странах, в том числе и США, международной организацией в области проектирования каналов, акваторий и портовых сооружений является Permanent International Association of Navigation Congresses (PIANC) -Постоянная международная ассоциация морских конгрессов по судоходству (ПМАКС).
Вопросы проектирования подходных каналов рассматривались совместно PIANC-IAHP Рабочей Группой РТС П- 30 в сотрудничестве с ГМРА и IALA. Их результаты были изданы: сначала как предварительный отчет руководства по проектированию от 1995 г., в дальнейшем, изданный в 1997 как конечный, отчет "Подходные фарватеры - Руководство по проектированию" [23].
Рекомендации; подготовленные PIANC, до сих пор являются одним из самых известных и применяемых в мире документов в сфере проектирования каналов, поскольку в их разработке принимали участие представители многих международных и национальных организаций, а положения документа согласованны со многими экспертами. Данные обстоятельства обусловили то, что «Рекомендации» широко применяются или, по крайней мере, учитываются в практической деятельности многих стран; имеющих развитую систему портов и водных подходов к ним.
Кроме вопросов, непосредственно относящихся к проектированию каналов, в документе приводятся и материалы по методике оценки безопасности плавания по результатам анализа фактических статистических данных и статистики, полученной по результатам математического моделирования.
Методологическая сторона решений и исследований PIANC раскрывается в документе, разрабатываемом Рабочей группой 49 МагСот (Морская навигационная комиссия) - PIANC (реферат документа подготовлен в 2004 г) «МагСот - WORKING GROUP 49, - Horizontal and vertical dimensions of fairways» «Горизонтальные и вертикальные размеры судоходных каналов (фарватеров)». Данная работа является дальнейшим совершенствованием «Рекомендаций-1997».
В качестве главной проблемы в работе рассматриваются вопросы обеспечения долговременной безопасности и эффективной эксплуатации судов, плавающих по искусственным каналам при их проектировании. Для решения требуется лучшее понимание управляемости и маневренности на мелководье и в узкостях как существующих судов, так и судов нового поколения.
Требования «IAPH» (Международная Ассоциация Портов и Гаваней) и «ICORELS» (Международная комиссия по приему крупнотоннажных судов) не отличаются от требований «PIANC».
Многие страны, прежде всего страны с высокотехнологическим обеспечением функционирования портов; в настоящее время совершенствуют инженерные методы проектирования каналов, фарватеров и зон маневрирования [6,10,11,12].
Во-первых, это вызвано стремлением обеспечить максимальные условия безопасности движения судов по каналам и акваториям портов и желанием интенсифицировать морские перевозки, особенно нефтепродуктов, применяя крупнотоннажные суда на ограниченных по габаритам водных путях. Во-вторых, со времени разработки основных национальных Руководств по проектированию каналов и портовых сооружений времен 1980-90 гг. из-за глобального внедрения» новейших компьютерных и. информационных технологий радикально изменились технологии расчетов и моделирования, что вызывает естественное, стремление, применить их в инженерных Руководствах по проектированию и провести соответствующую модернизацию последних.
В-третьих, некоторые решения, предлагаемые Руководствами прошлых лет, содержат, если не явные противоречия, то неопределенности или недоработки при оценке основных параметров каналов. Примером служит продолжающееся уточнение во многих современных исследованиях или официальных документах методик расчета величины просадки судна в зависимости от скорости, условий движения и архитектурных особенностей последнего.
Самым ответственным образом подходят к вопросам проектирования -морских каналов и определения их габаритов в США. Данными вопросами занимаются в настоящее время: Американская Секция PIANC, американское Общество гражданских инженеров (ASCE), созданный в 2000 г. the Coasts, Oceans, Ports, and Rivers Institute (COPRI) -полуавтономный институт от ASCE, отдельные исследовательские группы Национальной Академии наук США. Вся деятельность координируется Инженерным корпусом армии США (U.S. Army Corps of Engineers).
Заслуживает внимания систематический характер исследований по-совершенствованию методов проектирования портов, их акваторий и подходных путей проводимых в Канаде, развитых европейских странах (Нидерландах, Германии ,Финляндии и др.).
При этом за рубежом, в отличии от отечественной практики, для решения вопросов проектирования и эксплуатации гидротехнических сооружений широко применяются методы математического моделирования движения судов.
Методика подготовки баз данных по конфигурации, глубинам и скоростям течения для функционирования модели движения судов
С позиций этой общепринятой терминологии и выделения четырех основных компонентов математической модели управляемого движения-судна ниже рассмотрены вопросы оценки их адекватности.
Роль каждой из составляющих математической модели судна в оценке адекватности прогнозируемого маневра" существенно различна. Кроме того, что при адекватности каждой компоненты будет реалистична и модель в целом, можно сказать, что для большинства практически важных случаев главную роль часто играет база данных по судну.
Многолетняя практика свидетельствует о том, что достаточно примитивные по структуре различные программные комплексы маневрирования движения удается подогнать под положительную экспертную оценку опытного судоводителя и даже под имеющиеся натурные данные. При» удачном подборе базы- данных такие математические модели в рамках ограниченного набора управляющих воздействий и гидрометеорологических факторов будут показывать неплохие результаты моделирования. Однако, как только входные управляющие воздействия или внешние условия выйдут за эти рамки то такие модели становятся неработоспособными. И наоборот достаточно совершенный программный комплекс прогнозирования: маневров может дать неудовлетворительные результаты моделирования при неумелой разработке базы данных по судну. Это особенно часто проявляется при автоматизированнойI разработке базы данных по судну с помощью соответствующего программного комплекса5 SDBMl Многолетний опыт применения такого комплекса свидетельствует о том, что только незначительная часть пользователей успешно справляются с автоматизированной подготовкой базы данных по судну.
В этом отношении весьма показательным является пример, приведенный в качестве иллюстрации в докладе на заседании секции по проблемам человеческого фактора НТС Регистра 23 апреля 2002 года. Этот пример касался математической модели тренажера фирмы "Норконтрол", установленного в Нижнем Новгороде, и менеджера баз данных SDBM, который позволяет, в частности, по желанию пользователя выбирать любой из предлагаемых методов формирования гидродинамических характеристик корпуса судна (например, по японской, двум отечественным методикам и т.д.).
Хотя существующие методики определения гидродинамических характеристик корпуса судна практически никогда не обеспечивают достаточно точного соответствия натурным данным, однако локальный характер сеточных функций базы, данных тренажера позволяет выполнить корректировку базы данных, как показывает опыт, с точностью определения- параметров5 траектории не хуже 8% от длины пройденного судном пути.
Вместе с тем сопоставление результатов моделирования с даннымш натурных испытаний является эффективным? единственным методом оценки адекватности математической модели: Используемая в практике экспертная оценка опытных капитанов конкретного судна носит субъективный характер. Как показывает многолетний опыт работы над математической моделью судна и создания баз данных по судами судоводитель не может отличить свои ощущения от реальности с точностью лучше 10%. Большинство капитанов: одновальных судов даже затрудняются сказать, куда пойдет судно при выполнении «маневра, последнего момента» (одновременное экстренное реверсирование гребного винта и перекладка руля на борт). Отсюда - стремление опытных капитанов заменить этот маневр более качественно определенным -полный вперед и руль на борт. Требования к адекватности часто подменяются легкостью управления судном на тренажере: более «правильная» модель - это более динамически устойчивая и т.д.
Чтобы эксперт мог разобраться в алгоритме и структуре, следует сертифицировать математические модели движения судна для судоводительских тренажеров. Такая процедура должна быть добровольной и открытой. Многие зарубежные фирмы вместе с тренажером поставляют и подробную документацию по математическим моделям. Из отечественных фирм "Транзас" представил такое описание еще в 1990 году. Следует подчеркнуть, что математическая модель судна будет адекватной, если: - программный комплекс проигрывания маневра судна (OLSP) является универсальным по охвату всевозможных маневров судна и условий его плавания, включая гидрометеорологические факторы; - база данных по судну (SDB) индивидуальна для каждого судна и соответствует его натурным испытаниям. - программный комплекс создания предварительного варианта базы данных по судну (SDBM), облегчающий подготовку базы данных по конкретному судну, пригоден для любого типа судна и движительно-рулевого комплекса (ДРК), а результаты функционирования автономного программного комплекса проигрывания маневра судна (OLDP) позволяют успешно откорректировать базу данных судна по натурным данным. Методика сертификационной проверки математической модели движения судна для судоводительских тренажеров должна включать: - описание процедуры сертификационной проверки; - требования к алгоритму и структуре всех компонентов математической модели; - форму представления результатов сертификационной проверки. Сертификация математической модели движения судна для судоводительских тренажеров является добровольной и может выполняться на первом этапе как самой фирмой-производителем тренажеров, так и, на втором этапе, группой экспертов из числа ведущих разработчиков математической модели, состав которых одобрен Секцией по проблемам человеческого фактора НТС Регистра.
Методика расчета оптимальных габаритов прямолинейных участков каналов и фарватеров
Для рулей количество учитываемых параметров кп целесообразно принять равным двум. Первым параметром является отклонение курса судна х от заданного %ту а вторым - поперечное отклонение координат центра тяжести судна от заданной траектории Следует отметить, что в настоящее время управление движением судна ведется, в основном, с учетом первого параметра - отклонения от курса, определяемого по гирокомпасу. Управление по заданной траектории вводится для оценки возможности движения судна по намеченной траектории в сложной гидрометеорологической обстановке при оптимальном управлении судном. Использование такого способа управления судном при моделировании позволяет ответить на вопрос, может ли буксир отвести судно от причала, буксировать его по заданной траектории при экстремальной гидрометеорологической обстановке и при определенном управлении, а также ответить на другие подобные вопросы. Выводы из раздела 2.4. Математическая модель предусматривает выполнение следующих требований к объему учитываемых факторов: - Одним из важнейших факторов является криволинейное течение, задаваемое на нерегулярной сетке с дискретностью, которая» обеспечивает вычисление локальных линейных и угловых ускорений течения в объеме занимаемой подводной частью корпуса судна. Такая модель позволяет получить Кориолисовы силы, действующие на судно на неравномерном криволинейном течении. - Для оценки зарыскивания судна за пределы заданной полосы движения в каналах и фарватерах необходим учет возмущений потока воды, обусловленных действием макротурбулентных вихрей с вертикальной осью.
Для учета действия порывов ветра необходимо рассмотрение случайных возмущений воздушного потока в приземном слое, обусловленных воздействий макротурбулентных вихрей с радиусами от 200 до 2000 метров. Именно такие вихри оказывают существенное влияние на аэродинамические силы, приложенные к надводной части судна. - Для учета нерегулярного волнения необходимо введение в рассмотрение местных частотно-угловых спектров для рассматриваемого района плавания. Учет встречного потока и изменение уклона воды в пределах длины судна при движении судна в, канале требует решения гидродинамической задачи о движении воды в канале на основе системы дифференциальных уравнений частных производных. Для сращивания этой системы с обыкновенными дифференциальными уравнениями движения судна необходимоприменение специальных методов. - Для оценки сил, возникающих при швартовке к причалу (стенке канала) или при навалах, требуется определение текущей и пиковой энергии судна, а также энергии- навала обусловленной нормальной составляющей локальной скорости судна в месте контакта с причалом или стенкой канала. - В связи с возрастающим количеством применяемых типов движителей и рулевых устройств необходимо введение в математическую модель движения судна, специализированных модулей;; обеспечивающих моделирование работы движителей Шотгеля, крыльчатых движителей, поворотных угловых колонок и азиподов, рулей Шиллинга, Енкеля, Беккера и т.д.. - Для оценки просадки судна на волнении необходимо применение пространственной модели движения судна с шестью степенями свободы. - Для объективной оценки безопасности движения судна в каналах требуется применение траекторных автоматов (авторулевых), обеспечивающих управление судном по заданной, в том числе и криволинейной траектории, с заданной скоростью. 2.5 Особенности электронных карт фарватеров, каналов и маневровых зон Основу компьютерного навигационного тренажера составляют две математические модели: - информационная модель региона плавания; - динамическая модель управляемого движения судна. Целью информационной модели региона плавания является обеспечение динамической модели управляемого движения всеми необходимыми данными о воздействии среды на судно. Сюда включаются такие данные, как глубина и ширина фарватера, информация о течениях, о волнении, о преобладающих ветрах и прочие необходимые данные. Информационная модель района плавания подразделяется на два крупных блока: электронную карту и ее использование для получения информации о числовых значениях различных параметров в произвольной точке карты. Существуют два» способа задания компьютерных навигационных. карт: растровый и векторный. При разработке электронной карты целесообразно использовать векторный способ, позволяющий задать внутреннюю структуру карты; на основании которой происходит дальнейшая обработка данных. При векторном способе задания карта представляется в виде списка объектов, таких, например, как «изобата», «береговая черта», «вектор скорости течения» и т.д. В процессе математического моделирования движения судна требуется информация о числовых значениях различных параметров, например, глубины в произвольной точке карты на основе линейной аппроксимации параметров по их значениям в отдельных узловых точках триангуляционной схемы, связанной с картой. В частности глубины определяются с учетом изобат. Пример построения электронных карт прилегающего участка Керченского пролива в районе порта Кавказ представлен на рисунке 2.13. Наибольшую проблему при проведении весьма трудоемкой работы по составлению электронных карт представляет наличие достоверных промеров района. Еще более сложным является распределение скоростей течения. Выполнение теоретических расчетов течения по методике [33] требует весьма значительных расходов. Наиболее полное описание карты в векторном формате возможно в стандарте DX-90, который используется преимущественно в больших тренажерах. В тренажере MMSIM был разработан собственный формат цифровых навигационных карт. Для подготовки электронной карты используется разработанный Е. В. Пасынковым на кафедре управления судном ЄПГУВК программный комплекс SimEd.
Определения оптимальных размеров маневровых зон на основе математического моделирования
Минимальный навигационный запас Z\ учитывает естественные неровности грунта, погрешности измерения глубины фарватера и возможные ошибки расчета осадки судна.
С понятием минимального навигационного запаса тесно связано понятие «навигационного дна», которое в последнее время начало применяться как для илистого дна, так и для твердого дна с неопределенным уровнем, например, в случае со скалистым дном канала, усеянным большими валунами или с песчаным дном, где имеются песчаные волны.
Многие судоходные каналы имеют илистое дно с взвешенными в воде частицами ила, характеризующееся низкой плотностью (1050 - 1300 кг/м3) и имеющее малую величину сопротивления сдвигу. Глубины, в таких условиях определяется с большими ошибками. Традиционные методы промера, такие как ручной лот и эхолот, не обеспечивают достаточную точность измерения глубины в каналах с илистым дном. Эхолоты, использующие разные рабочие частоты, дают большой разброс показаний глубины, так как более высокочастотные сигнал отражается от верхнего слоя взвеси, в то время как. низкочастотный сигнал проникает глубже и отражается от более твердой поверхности.
В таких каналах с илистым, дном целесообразно уменьшать минимальный запас глубины. Несмотря на то, что верхняя часть илистой взвеси имеет большую плотность, чем вода, ее реологические свойства сходны свойствам воды; и, таким образом, корпус судна не страдает при; контакте с этим слоем взвеси. При движении судна в пограничном, слое. илистой, взвеси допускается, даже плавание с отрицательным значением запаса, при котором движение днища судна происходит в илистом слое. С другой стороны, нормы безопасности плавания требуют, чтобы, лоцман всегда, мог скомпенсировать влияние ила и илистой взвеси на судно при помощи средств управления судна или посторонними средствами (т.е. с помощью буксиров).
Влияние слоя илистой взвеси на поведение судна в основном обусловлено деформацией пограничного слоя, вызываемой полем давления вокруг корпуса движущегося судна. Эти вертикальные перемещения пограничного слоя или волновое движение слоя («внутренние волны») приводят к следующим последствиям: - на малых скоростях движения пограничный слой остается практически без изменений; - при средних скоростях отмечается прогиб пограничного слоя под, носовой частью судна, который на некотором участке корпуса переходит в выпуклость; - при высоких скоростях судна участок, на котором происходит этот переход, смещается за корму судна. Влияние волнового движения в пограничном слое на пропульсивные характеристики наглядно видно из отношения поступательной скорости судна V и числа оборотов винта п. Это влияние наиболее явно выражено при средних скоростях движениясудна. Кроме этого, отмечаются следующие эффекты влияния илистого слоя на маневренные характеристики судна:. - возникает повышенная рыскливость судна при уменьшении запаса глубины под килем до 3 - 5% осадки; - наличие ила особенно влияет на,маневренность судна при малых скоростях движения (до 3 узлов); влияние менее ощутимо при больших скоростях (от 3 до 7 узлов); - наличие ила на дне замедляет поступательно-прямолинейное движение и скорость поворота, а также уменьшает радиус зарыскивания на маневре «зигзаг»; Илистая взвесь влияет на перекладки руля следующим образом: - сила, приложенная к баллеру руля, увеличивается, однако, точка приложения этой силы перемещается ближе к носовой оконечности судна, что снижает эффективность руля; - при небольших углах перекладки руля силы и моменты, возникающие на баллере руля, имеют неопределенный характер. Такая неустойчивая ситуация на руле возникает в случае, когда корма судна находится одновременно в воде и в слое ила, особенно, если область контакта расположена ближе к корме. Приемлемое компромиссное решение между требованиями безопасности плавания и уменьшением финансовых затрат на поддержание глубины канала может быть достигнуто только при условии применения нестандартных определений и методов обследования канала, что требует дополнительных знаний о поведении судна в илистой воде. Первым альтернативным подходом является ввод понятия «навигационное дно». В пределах илистой зоны между пограничным слоем вода-ил и твердым грунтом физические свойства ила (плотность, реологические свойства) сильно меняются с глубиной, делая определение дна неоднозначным. «Навигационное дно» можно определить как уровень, на котором физические характеристики грунта достигают предела, за которым касание грунта корпусом судна приведет к его повреждениям или окажет недопустимое влияние на управляемость и маневренность судна. Приведенные в данной главе определения «навигационного дна» и «навигационной глубины» отличаются от тех, что даны Рабочей Группой ПМАКСа в своем докладе [23]. В определении не делается ссылка на илистое дно, что дает возможность применять определение «навигационного дна» для твердого дна с неопределенным уровнем; например, в случае со скалистым дном канала, усеянным большими валунами или с песчаным дном, где имеются песчаные волны. В такой ситуации касание грунта судном приводит к более тяжелым повреждениям, чем при касании илистого грунта, где силы, вызванные касание грунта скорее ухудшат управляемость, чем вызовут повреждения.
Критерии для определения «навигационного дна» могут быть связаны с использованием оборудования для измерения глубины. Использование эхолота с различными рабочими частотами позволяет количественно определить, присутствует ли слой жидкого ила или нет. Высокочастотный сигнал (100-210 кГц) выявляет наличие пограничного слоя вода-ил, в то время как низкочастотный сигнал (15 - 33 кГц) проникает в слой ила и, как правило, отражается от твердого подстилающего грунта или жесткой поверхности.
