Beheer

Snelheidsbepaling

Daan van Dongen 2018-07-26 13:26:39
De snelheid dat een schip vaart is afhankelijk van het scheepstype, de vaarweg (CEMT klasse), de lading en de stroming.

Snelheid

De snelheid dat een schip vaart is afhankelijk van het scheepstype, de vaarweg (CEMT klasse), de lading en de stroming. Daarbij wordt de gewenste snelheid op de vaarweg gecorrigeerd voor het theoretische maximum en aangepast voor varen over laag water. Als laatste wordt de snelheid door het water omgerekend naar snelheid over de grond om reistijden te bepalen.
Snelheid = Minimum( Gewenste snelheid, 90% theoretische grenssnelheid, Laagwatersnelheid ) + Stroomrichting * Stroomsnelheid

Waterdiepte

De waterdiepte gebruikt in de berekening is de diepte zoals bevat in de water properties van de betreffende vaarweg, mits deze groter is dan 0. In geval van 0 wordt teruggevallen op de water diepte van de CEMT klasse de vaarweg. Een water scenario kan de diepte van de arc's water properties overschrijven, waarna deze zal worden gebruikt in de berekening.

Grootspantoppervlak van het schip / Dwarsdoorsnede van het kanaal

De ratio wordt berekend als
Minimum( 0.5, Gemiddelde breedte scheepstype * Diepgang schip / Standaard doorsnede (in m^2) CEMT klasse )

Gewenste snelheid

De gewenste snelheid door het water kan worden opgegeven door de gebruiker. Standaard is deze gegeven per scheepstype, CEMT klasse en ladingtype welke kan worden overschreven.

Theoretische grenssnelheid

Voor de theoretische grenssnelheid wordt de formule van Balanin en Bykov gebruikt voor een bakvormig vaarwegprofiel.
Grenssnelheid = (Gravitatieversnelling * Waterdiepte * 8) ^ 0.5 * Cosinus( ( Pi + Arccosinus(1 - Grootspantoppervlak van het schip / Dwarsdoorsnede van het kanaal ) ) / 3 ) ^ 1.5
In BIVAS is 90% van deze theoretische grenssnelheid als maximum ingevoerd.

Laagwatercorrectie

Bij ondiep water geldt dat een schip meer vermogen moet geven om een snelheid te halen. Dit kan een onrealistisch hoog energieverbruik geven. In de praktijk zal het schip voornamelijk snelheid verminderen. Hiervoor stellen we een restrictie op de snelheid.
Laagwatersnelheid = 1.18 * Gewenste snelheid * Ondiepwaterfactor ^ ( - 0.75 - Grootspantoppervlak van het schip / Dwarsdoorsnede van het kanaal )
De ondiepwaterfactor is een waarde groter dan 1, welke waarmee wordt uitgedrukt dat een schip meer vermogen moet produceren om de gewenste snelheid op ondiepwater te kunnen varen. Deze wordt bepaald door de onderstaande formule:
Ondiepwaterfactor = 1 / ( 1 – e ^ ( 4 * (1 - Waterdiepte / Diepgang) ) )
Omdat BIVAS toe staat dat schepen van een grotere dimensie vaarwegen gebruiken die ontworpen zijn voor een kleinere dimensie (bijvoorbeeld een M8 over een CEMT II), wordt de minimale UKC (waterkolom / diepgang – 1) gesteld op 10%. Voor schepen die te groot zijn geldt voor de snelheidsberekening dus dat er nog 10% water is onder de kiel.

Snelheid over de grond

Voor reistijdberekeningen is de snelheid over de grond van belang. Deze wordt bepaald door de snelheid rechtstreeks te corrigeren voor de stroming.
Snelheid over de grond = Snelheid door het water + Stroomrichting * Stroomsnelheid