Xây dựng phần mềm tính toán lựa chọn phương pháp đưa tàu ra cạn

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu/ AT Độ chênh lệch mớn nước biểu kiến BWW Khối lượng nước dằn balast CSDL Cơ sở dữ liệu CW Khối lượng hàng hóa trên tàu FN, FNTH, FK Lực né

- oOo -

PHAN VĂN HUẤN

XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐƯA

TÀU RA CẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

TP HCM 08 - 2018

- oOo -

PHAN VĂN HUẤN

XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐƯA

TÀU RA CẠN

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC HÀNG HẢI

MÃ SỐ: 60840106

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN PHƯƠNG

TP HCM 08 - 2018

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Xuân Phương

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Chu Xuân Nam

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS Nguyễn Phùng Hưng

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Giao thông vận tải Tp

HCM ngày 03 tháng 8 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS.TS Nguyễn Văn Thư Chủ tịch Hội đồng;

3 PGS.TS Nguyễn Phùng Hưng Ủy viên, phản biện;

4 TS Nguyễn Phước Quý Phong Ủy viên, thư ký;

5 PGS.TS Nguyễn Minh Đức Ủy viên

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, không có phần nội dung nào được sao chép một cách bất hợp pháp từ công trình nghiên cứu của tác giả khác

Kết quả nghiên cứu, nguồn số liệu trích dẫn, tài liệu tham khảo là hoàn toàn chính xác và trung thực

Tác giả

Phan Văn Huấn

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn

Xuân Phương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Viện Đào tạo sau đại học,

khoa Hàng hải Trường đại học Giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh, Bộ môn

Thực hành biển, Khoa Hàng hải Học viện Hải quân đã luôn giúp đỡ và động

viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Tôi cũng gửi lời cảm ơn

chân thành tới Ths Bùi Thế Anh - Công ty Cổ phần Dịch vụ - Vận tải biển Hải

Vân đã cung cấp những số liệu cần thiết và đóng góp những ý kiến quý báu

giúp tôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã

luôn động viên, khuyến khích, tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập

và hoàn thành luận văn này

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018

Tác giả

Phan Văn Huấn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 – TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ĐƯA TÀU RA CẠN 4

1.1 Tổng quan về tính toán đưa tàu ra cạn 4

1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán đưa tàu ra cạn 5

1.2.1 Nguyên nhân, hậu quả khi tàu vào cạn 5

1.2.2 Những biện pháp xử lý ban đầu khi tàu vào cạn 6

1.2.3 Lực nén của tàu lên bãi cạn 11

1.2.4 Ảnh hưởng của thay đổi trọng lượng của tàu đến lực nén của tàu lên bãi cạn 21

1.2.5 Ảnh hưởng của thủy triều đến lực nén của tàu lên bãi cạn 27

1.2.6 Tính lực kéo cần thiết đưa tàu ra cạn 28

1.2.7 Lực kéo cần thiết để kéo xoay tàu 28

1.2.8 Các phương pháp đưa tàu ra cạn 31

1.3 Tổng kết chương 36

Chương 2 – PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ PHẦN MỀM GSC 37

2.1 Thuật toán tính toán lựa chọn phương pháp đưa tàu ra cạn 37

2.2 Yêu cầu phần mềm 40

2.2.1 Yêu cầu chức năng 40

2.2.2 Yêu cầu phi chức năng 40

2.3 Biểu đồ phân cấp chức năng 40

2.4 Biểu đồ luồng dữ liệu 41

2.4.1 Biểu đồ luồng dữ liệu mức ngữ cảnh 41

2.4.2 Biểu đồ luồng dữ liệu mức đỉnh 42

2.5 Thiết kế CSDL 42

2.5.1 Bảng thủy tĩnh (Hydro) 42

2.5.2 Bảng thông số cơ bản của tàu (ShipInfo) 43

2.5.3 Bảng hàng thay đổi (WeighChange) 43

2.5.4 Bảng dữ liệu nhập 1 (InputData1) 44

2.5.5 Bảng dữ liệu nhập 2 (InputData2) 45

2.5.6 Bảng danh sách tàu (VesselList) 46

2.6 Thiết kế giao diện 47

2.6.1 Giao diện chính 48

2.6.2 Các giao diện chức năng trong phần mềm 48

2.7 Tổng kết chương 54

Chương 3 – CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM GSC 55

3.1 Cài đặt phần mềm 55

3.1.1 Cài đặt môi trường làm việc 55

3.1.2 Cài đặt phần mềm 55

3.2 Sử dụng phần mềm 55

3.2.1 Sử dụng phần mềm tính toán cho tàu Desert Mariner 55

3.2.2 Sử dụng phần mềm tính toán cho tàu Hellas Ivy 65

3.3 Đánh giá kết quả tính toán của phần mềm 71

3.3.1 Đánh giá kết quả tính toán thực tế 71

3.3.2 Các nguồn sai số trong tính toán của phần mềm 72

3.3.3 Các biện pháp làm giảm sai số tính toán bằng phần mềm 73

3.4 Tổng kết chương 74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu/

AT Độ chênh lệch mớn nước biểu kiến

BWW Khối lượng nước dằn (balast)

CSDL Cơ sở dữ liệu

CW Khối lượng hàng hóa trên tàu

FN, FNTH, FK Lực nén, Lực nén tổng hợp, Lực kéo

FW Khối lượng nhiên liệu

FWW Khối lượng nước ngọt

G, G’ Trọng tâm tàu

K, KMS Hệ số ma sát

LBM Khoảng cách giữa 2 đường dấu mớn nước mũi, lái LBP Khoảng cách giữa 2 đường thủy trực

LCB Hoành độ vị trí tâm nổi

LCF Hoành độ vị trí trọng tâm mặt phẳng đường nước

LW Khối lượng tàu không

MTC Mô men làm thay đổi 1 cm độ chênh lệch mớn nước

n Số con lăn của pa lăng

t Độ chênh lệch độ cao thủy triều

TPC Số tấn trọng tải làm thay đổi 1 cm mớn nước

TT Độ chênh lệch mớn nước thực

Vt Vận tốc tàu

w Khối lượng hàng di chuyển, dỡ bỏ

ΔP Lượng hàng thay đổi khi tàu hành trình

2.2 Bảng thông số cơ bản của tàu (ShipInfo) 43

3.1 Thông số lượng nước balast bơm ra khỏi tàu Desert

3.2 Thông số lượng nước balast bơm ra khỏi tàu Hellas Ivy 67

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

1.4 Phác họa độ sâu với hướng kéo tàu ra cạn 9 1.5 Sự thay đổi trọng tâm tàu khi bị mắc cạn 10 1.6 Phân bố phản lực của bãi cạn lên tàu 11

1.10 Thay đổi lực nén do thay đổi trọng lượng tàu 25

2.5 Giao diện làm việc của Visual Studio 2013 47

2.7 Giao diện thêm tàu mới và mời nhập CSDL 48 2.8 Giao diện cập nhật CSDL từ file excel 49 2.9 Giao diện nhập CSDL Từ file excel ngay sau khi thêm

2.11 Giao diện nhập CSDL thủ công ngay sau khi thêm tàu

Số hình Tên hình Trang

2.12 Giao diện hiển thị danh sách lỗi khi nhập CSDL 51

2.14 Giao diện nhập dữ liệu tính toán theo phương pháp 1 52 2.15 Giao diện nhập dữ liệu tính toán theo phương pháp 2 52 2.16 Giao diện tính toán lựa chọn phương án 53

3.1 Tàu Desert Mariner nằm trên cạn tại Nha Trang 56 3.2 Sheet lưu bảng thông số cơ bản của tàu Desert Mariner 59 3.3 Sheet lưu bảng thủy tĩnh tàu Desert Mariner 60 3.4 Thêm CSDL mới cho tàu Desert Mariner 61 3.5 Cập nhật bảng ShipInfo tàu Desert Mariner 61 3.6 Cập nhật bảng thủy tĩnh tàu Desert Mariner 62 3.7 Lựa chọn tàu tính toán Desert Mariner 62 3.8 Nhập dữ liệu khảo sát tàu Desert Mariner 63 3.9 Tính toán phương án ra cạn tàu Desert Mariner 64 3.10 Tàu Hellas Ivy nằm trên cạn tại Nha Trang 65 3.11 Sheet lưu bảng thông số cơ bản của tàu Hellas Ivy 69 3.12 Sheet lưu bảng thủy tĩnh tàu Hellas Ivy 69 3.13 Nhập dữ liệu khảo sát tàu Hellas Ivy 70 3.14 Tính toán phương án ra cạn tàu Hellas Ivy 71

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Mắc cạn là tai nạn xảy ra nhiều và thường gây ra hậu quả nghiêm trọng cho con tàu cũng như các chủ tàu Theo phân tích của hãng bảo hiểm Allianz

từ số liệu thống kê của L’loyd trong Safety and Shipping Review 2017 thì tổn thất do tai nạn mắc cạn đứng thứ hai chỉ sau chìm tàu [5] Tại Việt Nam, trong năm 2015 đã xảy ra 23 vụ tai nạn hàng hải Trong đó, tai nạn mắc cạn là 07 vụ, chiếm tới 30,4 % [1]

Khi tai nạn mắc cạn xảy ra, việc nhanh chóng đưa tàu ra cạn là yêu cầu cấp thiết để giảm thiểu thiệt hại Tuy nhiên, việc tính toán lựa chọn các phương

án đưa tàu ra cạn tương đối phức tạp, mất thời gian Trên thế giới hiện nay đã

có một số phần mềm chuyên dụng tính toán các phương án đưa tàu ra cạn như HECSALV của công ty Herbert-ABS hay GHS của Creative Systems, Inc dựa trên việc nghiên cứu lý thuyết đưa tàu ra cạn một cách đầy đủ Việc sử dụng các phần mềm chuyên dụng sẽ giúp cho chủ tàu cũng như các công ty cứu hộ nhanh chóng xác định được các phương pháp cần tiến hành để đưa tàu ra cạn Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay chưa có một phần mềm nào chuyên dùng cho việc tính toán lựa chọn các phương pháp đưa tàu ra cạn Nếu mua bản quyền phần mềm từ nước ngoài thì sẽ phải chi trả một số tiền lớn do giá thành cao Ngoài ra, cơ sở dữ liệu (CSDL) trong các phần mềm này không bảo đảm có sẵn cho các loại tàu hiện nay của Việt Nam Việc khảo sát, tính toán lựa chọn phương án khả thi chưa được quan tâm đúng mức, chủ yếu làm việc theo kinh nghiệm hoặc phải thuê chuyên gia tính toán từ Hà Lan hay Singapore Vì vậy, nghiên cứu đề tài “XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐƯA TÀU RA CẠN” là cần thiết nhằm từng bước xây dựng một phần mềm tính toán hoàn thiện hỗ trợ cho công tác cứu hộ tàu mắc cạn tại Việt Nam hiện nay

2 Mục đích nghiên cứu

Tổng hợp cơ sở lý thuyết về tính toán đưa tàu ra cạn, từ đó xây dựng phần mềm tính toán lựa chọn các phương án phù hợp để đưa tàu ra cạn

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Các phương pháp đưa tàu ra cạn

Phạm vi nghiên cứu: Tính toán, lựa chọn các phương pháp đưa tàu ra cạn khi tàu bị cạn trong các trường hợp phổ biến: mắc cạn phần mũi, mắc cạn toàn

bộ đáy và không bị nghiêng ngang lớn

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp phân tích – tổng hợp: Phân tích các nguồn tài liệu và tổng hợp một cách hệ thống các phương pháp tính toán lực nén của tàu lên bãi cạn, các phương pháp giảm lực nén của tàu lên bãi cạn, các phương pháp đưa tàu ra cạn

Ứng dụng ngôn ngữ lập trình C# và hệ quản trị CSDL Access để xây dựng phần mềm

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Hệ thống hóa các phương pháp tính toán lực nén của tàu lên bãi cạn, giảm lực nén của tàu lên bãi cạn, các phương pháp đưa tàu ra cạn

Ý nghĩa thực tiễn: Xây dựng phần mềm tính toán nhanh chóng, dễ sử dụng, có thể phát triển cập nhật CSDL của các loại tàu, có khả năng phát triển

để sử dụng có hiệu quả cao trong thực tiễn cứu hộ mắc cạn tại Việt Nam

6 Nội dung của luận văn

Luận văn có bố cục gồm phần mở đầu, nội dung, kết luận và được trình bày trong …trang, với 3 chương, 13 bảng và 44 hình vẽ minh họa Nội dung chính như sau:

Chương 1 – Tổng quan và cơ sở lý thuyết tính toán lựa chọn phương

pháp đưa tàu ra cạn

Chương 2 – Phân tích và thiết kế phần mềm GSC Chương 3 – Cài đặt và sử dụng phần mềm GSC

Chương 1 – TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT

TÍNH TOÁN ĐƯA TÀU RA CẠN 1.1 Tổng quan về tính toán đưa tàu ra cạn

Tính toán đưa tàu ra cạn được các chuyên gia trong lĩnh vực cứu hộ hàng hải quan tâm nghiên cứu từ lâu Trong đó, nổi bật nhất là cơ sở lý thuyết về cứu

hộ tàu mắc cạn của hải quân Mỹ được trình bày trong các tài liệu như U.S Navy Salvage Engineer’s Handbook Volume 1 [10], US Salvage Manual Volume 1 strandings, harbor clearance, and afloat salvage [11] Từ đó, người

ta đã xây dựng một số chương trình tính toán cứu hộ tàu mắc cạn trong các trường hợp, tiêu biểu là HECSALV của công ty Herbert-ABS hay GHS của Creative Systems, Inc Những phần mềm này sử dụng CSDL thu thập được từ các nhà máy đóng tàu cho nhiều loại tàu trên thế giới, sử dụng những nguồn dữ liệu từ các phần mềm chuyên dụng khác như thông tin về điều kiện khí tượng thủy văn, chất đáy, thủy triều…[7],[8]

Tại Việt Nam hiện nay, cơ sở lý thuyết tính toán đưa tàu ra cạn vẫn chưa được nghiên cứu, cập nhật đầy đủ Các tài liệu Điều động tàu [3] của Đại học hàng hải Việt Nam, tài liệu Thực hành biển – Tập 2 [4] của Học viện Hải quân hay tài liệu Sổ tay hàng hải – Tập 2 [2] của thuyền trưởng Tiếu Văn Kinh cũng chỉ đề cập một phần, chưa có tài liệu nào cung cấp đầy đủ cơ sở lý thuyết để tính toán đưa tàu ra cạn Theo ThS Bùi Thế Anh, phụ trách lĩnh vực cứu hộ mắc cạn của Công ty Cổ phần Dịch vụ - Vận tải biển Hải Vân, hầu hết các trường hợp cứu hộ mắc cạn được thực hiện dựa trên kinh nghiệm là chính chứ chưa quan tâm sâu tới việc tính toán để đề ra phương án tối ưu, những vụ việc nghiêm trọng đều thuê chuyên gia nước ngoài với các phần mềm chuyên dụng

để tính toán Hiện nay ở Việt Nam chưa có một phần mềm chuyên dụng nào tính toán lựa chọn phương án đưa tàu ra cạn, kể cả các phần mềm mua từ nước ngoài

1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán đưa tàu ra cạn

1.2.1 Nguyên nhân, hậu quả khi tàu vào cạn

1.2.1.1 Nguyên nhân

a Nguyên nhân chủ quan

Qua phân tích các trường hợp tàu mắc cạn, nhận thấy rằng nguyên nhân mắc cạn chủ yếu là nguyên nhân chủ quan Có thể chỉ ra những nguyên nhân chủ yếu như sau [2],[3],[4]:

Do thiếu tinh thần trách nhiệm, chủ quan, thiếu thận trọng của thuyền trưởng (sĩ quan đi ca)

Không nghiên cứu kỹ lưỡng điều kiện khách quan khu vực hàng hải, không nghiên cứu các ấn phẩm hàng hải và không tu chỉnh hải đồ, không nghiên cứu những thông tin mới của tuyến đường dẫn đến lập kế hoạch hành trình một cách thiếu cân nhắc

Thuyền trưởng còn yếu về trình độ và chuyên môn, nghiệp vụ, thiếu kinh nghiệm, việc dẫn dắt tàu thiếu chính xác, không tổ chức các biện pháp phòng ngừa mắc cạn khi đi vào khu vực nguy hiểm

Nhận dạng nhầm lẫn mục tiêu (hải đăng, mỏm núi, phao đèn), sai sót khi quan sát, đo đạc

Quá tin tưởng vào phao tiêu và các dấu hiệu hàng hải, điều khiển tàu một cách mù quáng

Không chấp hành đúng quy trình, giao ca đại khái qua loa, không kiểm tra vị trí tàu, không nhận rõ tình hình thực tại lúc nhận ca

Khi chạy trong sương mù, xác định vị trí tàu một cách không chắc chắn, chỉ biết dựa vào radar, chuyển hướng, tránh va một cách không có đủ cơ sở tin cậy

Tính toán nhầm lẫn thủy triều, hướng dòng chảy, tốc độ dòng chảy Chọn khu neo không thích hợp Không kiểm tra thường xuyên khi tàu

neo, để tàu rê neo, xử lí không kịp thời hoặc không phù hợp với hoàn cảnh lúc

đó

Kỹ thuật lái tàu kém, hướng đi không ổn định

Buộc phải “chấp nhận” đưa tàu lên cạn để tiến hành những công việc cần thiết, như kiểm tra, khắc phục hư hỏng phần đáy của thân vỏ tàu hay tránh nguy

cơ chìm tàu

b Nguyên nhân khách quan [4]

Do giông bão làm mất khả năng điều động tàu

Tầm nhìn xa bị hạn chế khó nhận dạng phát hiện mục tiêu

Do bãi bồi, bãi cát thay đổi kích thước sau bão lụt, hoặc bãi san hô phát triển nhanh mà trên hải đồ chưa kịp bổ sung

1.2.1.2 Hậu quả khi tàu bị mắc cạn [4]

Trọng lượng bản thân tàu, hàng hóa sẽ bị phân bố không đều, gây biến dạng thân tàu

Thân tàu có thể bị hư hỏng hay bị thủng nếu tàu bị mắc cạn vào đá ngầm hay đá san hô

Tính ổn định của tàu bị suy giảm, gây nguy cơ lật tàu, sóng, gió tác động làm cho tàu dễ bị lật ngang Tình trạng này càng nguy hiểm nếu tàu bị mắc cạn lúc thủy triều lớn nhất và đang xuống

Các lớp sơn phần ngập nước của tàu tiếp xúc với bãi cạn sẽ bị hư hỏng

Có thể gây hư hỏng chân vịt, bánh lái, làm rạn nứt, vỡ các mối liên kết của khung thân tàu

1.2.2 Những biện pháp xử lý ban đầu khi tàu vào cạn

huống của tàu, ghi nhận hướng đi, vận tốc khi tàu mắc cạn

Đăng ký vào nhật ký hàng hải và đánh dấu trên hải đồ thời gian, tình hình khí tượng, thuỷ văn, tọa độ chính xác vị trí tàu bị mắc cạn

Tiến hành tổ chức kiểm tra thân vỏ đáy tàu, nhanh chóng đo từ mũi về lái tất cả các ballast đáy đôi, khoang hầm nghi ngờ là nước chảy vào, để có thể xác định sơ bộ vị trí lỗ thủng, kịp thời bịt rò Xác định lượng nước trong các khoang bị thủng và các lượng dự trữ nhiên liệu, nước còn lại trên tàu

Kiểm tra các phương tiện kỹ thuật, chân vịt, bánh lái

Xem xét thủy triều, dòng chảy, quan trắc tình hình thời tiết và theo dõi

dự báo thời tiết cho 6 ÷ 8 giờ tới

Theo dõi phát hiện sự thay đổi vị trí của tàu

Báo cáo tình hình tai nạn theo quy định

Hình 1.1 Cách xác định điểm mắc cạn của tàu

1.2.2.3 Tiến hành đo sâu và lập sơ đồ độ sâu xung quanh tàu

Mục đích của đo và lập sơ đồ độ sâu xung quanh tàu nhằm biết được tính chất của chất đáy, sự phân bố độ sâu của vùng nước xung quanh tàu, làm cơ sở

để quyết định hướng kéo tàu ra cạn

Phương pháp đo độ sâu [4]: dùng dây dọi hay máy đo độ sâu đặt trên

xuồng tiến hành đo vòng xung quanh tàu, từ sát mạn đo ra Cự li giữa hai điểm

đo gần nhau càng nhỏ càng tốt, nhưng tối thiểu cứ cách 2 mét đo một lần, đo rộng ra một khoảng từ 10 đến 15 mét rồi tăng lên 5 mét đo một lần cho đến độ sâu an toàn, nhưng cần chú ý ưu tiên cho hướng dự định kéo tàu ra cạn

Phương pháp lập sơ đồ độ sâu [3]: sơ đồ độ sâu được lập phải bảo đảm

có tỷ lệ xích 1/50.000, các số liệu đo được phải ghi trên các vị trí tương ứng

dưới dạng phân số, tử số là chất đáy, mẫu số là độ sâu Ví dụ:

1 , 3

Bùn

,

7 , 4

Cát

Trên sơ đồ độ sâu còn phải ghi mớn nước mũi và lái của tàu để xác định

độ nghiêng dọc của tàu nằn trên cạn, xác định chiều cao thực tế của mạn tàu so với chiều cao của mạn trước lúc bị cạn để xác định độ lún của tàu Xác định độ nghiêng ngang bằng bảng đo độ lắc ngang của tàu Sơ đồ độ sâu thể hiện trong hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ độ sâu xung quanh tàu [3]

Khi độ sâu khu vực quá nhỏ và cần phải nạo vét để kéo tàu ra cạn thì người ta lập sơ đồ độ sâu và cả khu vực cần nạo vét như hình 1.3

Sau khi có sơ đồ độ sâu thì cần dự kiến các hướng chính kéo tàu ra cạn như hình 1.4

Bùn 6,1

Bùn 6,2

Bùn 6,9

Bùn 6,8

Bùn 6,0

Bùn 6,9 Bùn

7,0 Bùn

7,1

Bùn 6,2

Bùn

7,2

Bùn 6,9

Bùn 6,0

Hình 1.3 Xác định khu vực nạo vét [6]

1.2.2.4 Xác định mớn nước của tàu khi nằm trên cạn [4]

Hầu hết các trường hợp tàu bị mắc cạn đều xuất hiện góc nghiêng ngang

Vì vậy, để bảo đảm độ chính xác giá trị mớn nước mũi cần phải đo nhiều lần ở

cả mạn phải và trái rồi lấy giá trị trung bình của các lần đo đó, việc xác định mớn nước giữa và mớn nước lái cũng tiến hành tương tự, đặc biệt khi có sóng lớn, cần phải đo và lấy giá trị trung bình của mớn nước ở đỉnh sóng và chân

C=2900

Hình 1.4 Phác họa độ sâu với hướng kéo tàu ra cạn [3]

: Phao đánh dấu đủ độ sâu kéo tàu thoát cạn

: Phao đánh dấu hướng tới hạn (không đủ độ sâu)

sóng sát mạn tàu

1.2.2.5 Xác định thế vững của tàu nằm trên cạn [4]

Vị trí điểm mắc cạn của tàu có thể là phía mũi hay phía lái so với mặt phẳng ngang giữa tàu, cũng có thể là phần mạn phải hay mạn trái, trong trường hợp như vậy tàu sẽ bị nghiêng ngang hay nghiêng dọc, hoặc vừa bị nghiêng ngang vừa bị nghiêng dọc, trường hợp này rất nguy hiểm dễ xảy ra lật tàu, nhất

là khi tàu bị cạn ở gần cửa sông có dòng chảy mạnh Vì vậy, cần phải biết được thế vững của tàu lúc tàu bị cạn để tổ chức các biện pháp chèn chống tránh bị lật tàu

Khi tàu bị cạn, mớn nước của tàu bị giảm đi một lượng T, nghĩa là lực đẩy của nước đối với tàu bị giảm Sở dĩ như vậy là do khi tàu bị cạn xuất hiện phản lực của bãi cạn lên tàu Phản lực này có giá trị bằng lực nén tổng hợp của tàu lên bãi cạn (FNTH)

Hình 1.5 Sự thay đổi trọng tâm tàu khi bị mắc cạn

Trên hình 1.5, khi tàu nằm trên cạn tại điểm R, trọng tâm của tàu bị dịch chuyển lên từ G đến G’ một lượng là h, vì vậy chiều cao thế vững ban đầu (h0) của tàu bị giảm một lượng h được tính theo công thức (1.1):

NTH G NTH

G’

h

RM

hc

ZG: Chiều cao trọng tâm tàu trước khi bị cạn, m;

D: Lượng chiếm nước của tàu, tấn;

FNTH: Lực nén tổng hợp của tàu lên bãi cạn, tấn

Sự thay đổi vị trí trọng tâm tàu là sự thay đổi “ảo” Thực tế, trọng tâm tàu không thay đổi do không có sự thay đổi phân bố trọng lượng trên tàu Tuy nhiên, con tàu sẽ bị ảnh hưởng giống như khi trọng tâm của nó ở vị trí G’ [10]

1.2.3 Lực nén của tàu lên bãi cạn

Trong điều kiện bình thường, trọng lượng của tàu cân bằng với lực nổi Khi tàu bị cạn, không chỉ có lực nổi tác dụng vào tàu mà còn có thêm phản lực của bãi cạn tác dụng vào tàu Tức là lực nổi đã giảm đi một lượng chính bằng phản lực của bãi cạn lên tàu hay có giá trị chính bằng lực nén của tàu lên bãi cạn Giá trị của lực này phụ thuộc vào lượng suy giảm mớn nước của tàu và lượng nước tràn vào tàu, nếu như tàu bị thủng Lực nén của tàu lên bãi cạn cũng thường thay đổi trong quá trình tàu nằm trên cạn do ảnh hưởng của thủy triều hay các yếu tố khác làm thay đổi lực nổi hay trọng lượng con tàu

1.2.3.1 Phân bố và hợp lực của phản lực của bãi cạn lên tàu

Hình 1.6 Phân bố phản lực của bãi cạn lên tàu [10]

Phản lực của bãi cạn lên tàu phân bố dọc theo chiều dài phần đáy tàu nằm trên bãi cạn Trường hợp tàu mắc cạn trên đá ngầm hay phần đáy tàu nằm

Bãi cạn

Phân bố phản lực

trên bãi cạn quá ngắn thì sẽ rất khó xác định được phân bố lực nén của tàu Trong cứu hộ mắc cạn, người ta thường chấp nhận giả thuyết gần đúng rằng phản lực của bãi cạn lên tàu phân bố đều trên chiều dài phần đáy tàu nằm trên bãi cạn [10]

Hợp lực của phản lực của bãi cạn lên tàu từ đây gọi chung là phản lực của bãi cạn lên tàu (R) Xác định điểm đặt của lực này có ý nghĩa quan trọng khi tính toán ảnh hưởng của di chuyển hay dỡ bỏ hàng trên tàu Đồng thời, đây cũng là điểm mà tàu sẽ quay theo phương thẳng đứng Vị trí này thường chọn

ở trung điểm của chiều dài phần đáy tàu nằm trên bãi cạn

1.2.3.2 Các phương pháp tính lực nén của tàu lên bãi cạn

Có 5 phương pháp chính tính toán lực nén của tàu lên bãi cạn:

- Phương pháp phân bố lực nổi còn lại (Sử dụng đồ thị Bonjean) [10]: Phân tích phân bố trọng lượng và lực nổi khi tàu mắc cạn có thể giúp tính toán lực nén của tàu lên bãi cạn, sự phân bố và vị trí tác dụng của lực nén Khoảng cách giữa đường cong trọng lượng và đường cong lực nổi chính là lực nén của tàu lên bãi cạn Phương pháp này phù hợp khi sử dụng tính toán trên máy tính khi có sẵn CSDL về tuyến hình tàu

- Phương pháp thay đổi mớn nước trung bình [4]:

Khi tàu mắc cạn mà vỏ tàu không bị thủng, thì lực nén của tàu lên bãi cạn được tính theo công thức (1.2):

F : Lực nén của tàu lên bãi cạn, tấn;

TPC: Số tấn trọng tải để thay đổi 1 cm mớn nước, t/cm;

T

 : Lượng chênh lệch mớn nước trung bình của tàu trước và khi bị mắc

cạn, m T được tính theo công thức (1.3):

Ở đây:

2

T : Mớn nước trung bình của tàu sau khi mắc cạn, m;

1

T : Mớn nước trung bình của tàu ngay trước khi tàu bị mắc cạn, m T1

được tính theo công thức (1.4):

- Phương pháp thay đổi độ chênh lệch mớn [10]:

Phương pháp này có thể áp dụng trong trường hợp tàu mắc cạn bị nghiêng dọc lớn, tổng lượng thay đổi độ chênh lệch mớn lớn hơn 1% chiều dài tàu và vị trí mắc cạn được xác định tương đối chính xác

Lực nén của tàu lên bãi cạn được tính theo công thức (1.6):

N

r

MTC t F

- Phương pháp thay đổi mớn nước mũi [10]:

Hình 1.7 Phương pháp thay đổi mớn nước mũi

Phương pháp này coi lực nén của tàu lên bãi cạn tương đương với một lượng hàng được dỡ bỏ tại vị trí mắc cạn Khi đó tàu vừa nổi lên vừa bị nghiêng dọc làm thay đổi mớn nước mũi của tàu Lượng thay đổi mớn nước mũi bằng tổng lượng thay đổi mớn nước mũi do tàu nổi lên và thay đổi mớn nước mũi do tàu nghiêng

Lượng thay đổi mớn nước mũi do tàu nổi lên T M1 chính bằng lượng giảm mớn nước trung bình của tàu, được xác định theo công thức (1.7):

1

100

N M

F T

TPC

LBP

Lượng thay đổi mớn nước mũi do tàu nghiêng dọc T M2 được tính theo công thức (1.8):

2

N r M

d

F d T

LBP: Chiều dài giữa 2 đường thủy trực, m

Khi đó, tổng lượng thay đổi mớn nước mũi T M được tính theo công thức 1.9:

100

r f

T TPC MTC LBP F

LBP MTC d d TPC





Khi F N được xác định chính xác từ các phương pháp khác thì từ (1.10)

ta cũng có thể suy ra khoảng cách từ R đến LCF theo công thức (1.11):

M r

số sẽ là rất lớn nếu tàu bị nghiêng dọc lớn

- Phương pháp thay đổi lượng chiếm nước [10]:

Khi biết được mớn nước trung bình của tàu ngay trước khi mắc cạn và sau khi mắc cạn, tra trong bảng thủy tĩnh của tàu ta đọc được lượng chiếm nước của tàu Hiệu lượng chiếm nước ngay trước khi tàu mắc cạn và sau khi mắc cạn

chính bằng lực nén của tàu lên bãi cạn

D : Lượng chiếm nước của tàu sau khi mắc cạn, tấn

Phương pháp này cho kết quả khá chính xác và có thể áp dụng cho hầu hết các trường hợp mắc cạn Áp dụng phương pháp giám định mớn nước để xác định lượng giãn nước ngay trước và sau khi mắc cạn sẽ giúp giảm thiểu sai

số Nội dung cụ thể sẽ được trình bày ở mục 1.2.3.3

Trong các phương pháp trên thì phương pháp phân bố lực nổi còn lại là phương pháp cho kết quả chính xác nhất khi thân tàu bị cong võng lớn Tuy nhiên để thu thập đầy đủ dữ liệu áp dụng phương pháp này tương đối khó khăn

và mất nhiều thời gian Để đưa ra những tính toán nhanh ban đầu, người ta thường sử dụng các phương pháp gần đúng còn lại Các phương pháp còn lại đều là các phương pháp tính gần đúng cho kết quả phù hợp trong những điều kiện mắc cạn khác nhau Phương pháp thay đổi mớn nước trung bình và phương pháp thay đổi độ chênh lệch mớn chỉ tính tới một yếu tố là độ nổi lên của tàu hay sự thay đổi độ chênh lệch mớn nước mũi, lái Phương pháp thay đổi mớn nước mũi tính tới cả hai yếu tố trên, tuy nhiên nó chỉ áp dụng được trong trường hợp vị trí mắc cạn được xác định tương đối chính xác Phương pháp thay đổi lượng chiếm nước khi áp dụng tất cả các hiệu chỉnh sẽ cho ra kết quả chấp nhận được trong hầu hết các trường hợp mắc cạn của tàu, không cần độ chính xác trong việc xác định vị trí mắc cạn Chính vì vậy, phương pháp này được lựa chọn sử dụng để tính toán lực nén của tàu lên bãi cạn trong chương trình

1.2.3.3 Các bước tính toán lực nén của tàu lên bãi cạn bằng phương pháp thay đổi lượng chiếm nước

Trong phương pháp này, ta cần tính lượng chiếm nước của tàu ngay trước

khi bị cạn và lượng chiếm nước của tàu sau khi bị cạn

Việc xác định lượng chiếm nước của tàu ngay trước khi bị cạn có thể tiến hành theo ba phương pháp tùy thuộc vào tình hình thực tế từ khi tàu rời cảng (hoặc từ lần gần nhất xác định được lượng chiếm nước của tàu) cho đến ngay trước khi tàu bị cạn

Phương pháp 1: Áp dụng khi đã xác định được lượng chiếm nước của tàu khi rời cảng (hoặc lần gần nhất trước khi mắc cạn) D0 Sau đó, trong quá trình hành trình, lượng chiếm nước của tàu sẽ thay đổi một lượng  do tàu D

tiêu hao nhiên liệu, nước ngọt hoặc nhận thêm hàng, nước dằn, nước ngọt

Từ đó tính được lượng chiếm nước của tàu ngay trước khi mắc cạn D1 theo công thức (1.13):

Phương pháp 2: Khảo sát xác định khối lượng của tàu sau khi bị cạn Phương pháp này áp dụng trong những trường hợp tàu bị mắc cạn mà lực nén của tàu lên bãi cạn lớn, thời gian để đưa tàu ra cạn dự kiến kéo dài Khối lượng tàu được xác định bằng tổng các khối lượng thành phần trên tàu tại thời điểm khảo sát, không cần thiết phải biết chính xác lượng chiếm nước của tàu khi rời cảng hay lượng thay đổi lượng chiếm nước trong quá trình hành trình Các khối lượng thành phần cơ bản bao gồm: khối lượng tàu không (LW); hằng số tàu (Cst), khối lượng nhiên liệu (FW), khối lượng nước ngọt (FWW), khối lượng nước dằn (BWW), khối lượng hàng hóa (CW), khối lượng khác (OW) Khối lượng của tàu (W) được tính theo công thức (1.14):

W LW CstFW FWW BWW CW OW (1.14) Khi đó, lượng chiếm nước của tàu ngay trước khi bị cạn chính bằng khối lượng tàu vừa khảo sát

Phương pháp 3: Trong trường hợp lượng giãn nước khi rời bến chưa được tính toán một cách chính xác, chúng ta có thể căn cứ vào việc đọc mớn

nước ngay trước khi tàu rời bến để tính toán theo phương pháp giám định mớn nước để xác định D0 Cụ thể như sau:

Đọc mớn nước tại 6 vị trí: Mớn nước mũi trái, phải (TM0t, TM0p); mớn nước giữa trái, phải (TM0t, TM0p); mớn nước lái trái, phải (TM0t, TM0p)

Tính mớn nước trung bình tại 3 vị trí mũi tàu (T M0), giữa tàu (T G0), lái tàu (T ): L0

Tính toán lượng hiệu chỉnh độ chênh lệch mớn nước thứ nhất D01:

Tra bảng thủy tĩnh tàu xác định mô men làm thay đổi 1 cm độ chênh lệch mớn tại vị trí (T0 + 0,5) m và (T0 – 0,5) m được lần lượt MTC01 và MTC02

Trường hợp tàu mắc cạn mà vỏ tàu bị thủng một số khoang thì lực nén tổng hợp của tàu lên bãi cạn (FNTH) được tính theo công thức (1.30) [4]:

Trong đó:

: Tỷ trọng nước tràn vào tàu, t/m3;

i, b i, h i: Tương ứng là chiều dài, chiều rộng, chiều cao, của khối nước tràn vào khoang, két thứ i, m;

i: Hệ số bù thể tích khoang, két thứ i, ở giữa tàu lấy bằng 0,95 ÷ 0,98;

ở mũi và lái tàu lấy bằng 0,4 ÷ 0,5;

i: Hệ số thấm của khoang, két thứ i, bằng tỷ số dung tích của phần không gian trống và toàn bộ dung tích khoang, két, được lấy theo bảng 1.1

Bảng 1.1 Hệ số thấm (PERMEABILITY) [4]

thấm

Không gian sinh hoạt phòng khách, đáy đôi, két nhọn 0,95

Két xích neo, hầm chứa than, khoang hành lý, hầm trục chân vịt 0,60

ra lượng nước tràn vào [3]

1.2.4 Ảnh hưởng của thay đổi trọng lượng của tàu đến lực nén của tàu lên bãi cạn

1.2.4.1 Khái quát về ảnh hưởng của thay đổi trọng lượng của tàu đến lực nén của tàu lên bãi cạn [10]

Khi tàu bị cạn, trọng lượng của tàu bằng tổng lực nổi còn lại và phản lực của đáy biển lên tàu Do đó, khi trọng lực của tàu thay đổi thì dẫn đến sự thay đổi của tổng lực nổi và phản lực của bãi cạn Nếu tàu bị mắc cạn mà không thể

thay đổi được vị trí, tư thế (tức lực nổi không thay đổi) thì dẫn đến phản lực của bãi cạn lên tàu thay đổi Khi đó, lực nén của tàu lên bãi cạn cũng thay đổi Khi tàu có thể thay đổi độ chênh lệch mớn để thay đổi lực nổi thì lực nén của tàu lên bãi cạn có thể tăng, giảm hoặc không đổi tùy theo vị trí của thành phần trọng lượng thay đổi và sự tác dụng của bãi cạn lên tàu Trong các trường hợp mắc cạn khác nhau thì ảnh hưởng của thay đổi trọng lượng của tàu đến lực nén của tàu lên bãi cạn cũng khác nhau

Hình 1.8 Các trường hợp tàu bị cạn phần mũi

Trường hợp 1: Tàu mắc cạn toàn bộ mặt đáy

Lực nổi không thay đổi dẫn đến mọi sự thay đổi trọng lượng của tàu đều bằng với sự thay đổi của lực nén

Trường hợp 2: Tàu mắc cạn tại 1 điểm

Phản lực của bãi cạn đặt tại điểm P Tàu có thể quay quanh điểm P khi

có sự thay đổi trọng lượng Khi đó, lực nổi sẽ thay đổi làm thay đổi lực nén lên điểm bị cạn Khi đặt thêm hoặc dỡ bớt hàng ở vị trí P thì tàu sẽ không quay do

Trường hợp 1 Mắc cạn toàn bộ mặt đáy

Trường hợp 2 Mắc cạn tại 1 điểm

Trường hợp 3 Mắc cạn trên 1 đoạn

đó lực nén sẽ thay đổi bằng chính lượng hàng thêm hoặc bớt tại vị trí bị cạn

Trường hợp 3: Tàu mắc cạn trên 1 đoạn

Tàu sẽ quay quanh điểm P khi có sự thay đổi trọng lượng tàu Khi đó, nó không thể tăng mớn mũi, chỉ có thể tăng mớn lái làm lực nổi tăng lên và lực nén của tàu giảm Tuy nhiên, trong thực tế khó mà xác định được một cách rõ ràng vị trí tàu sẽ quay như trong trường hợp 3 Vị trí mà tàu sẽ quay quanh rất

có thể nằm ở giữa vị trí phản lực của đáy biển và điểm cuối trên phần đáy tàu

đè lên bãi cạn (điểm P) phụ thuộc vào chất đáy và điều kiện mắc cạn Vị trí này

có thể thay đổi nếu có sự thay đổi của thủy triều hay các điều kiện khác

1.2.4.2 Vị trí trung tính (NP) [10]

Hình 1.9 Vị trí trung tính

Khi tàu mắc cạn thường có một điểm mà tại đó khi ta đặt thêm hoặc dỡ

bỏ một lượng hàng nhưng lực nén của tàu lên bãi cạn không thay đổi, điểm đó được gọi là vị trí trung tính Như vậy, khi thêm hoặc dỡ bỏ hàng tại điểm trung tính thì lực nổi không thay đổi mặc dù tư thế tàu có thay đổi Điều này xảy ra khi sự thay đổi lực nổi do thay đổi mớn nước trung bình của tàu bằng với sự thay đổi lực nổi do thay đổi độ chênh lệch mớn nước của tàu

Vị trí trung tính được tính từ LCF, xác định bằng công thức (1.31):

Vị trí trung tính được xác định chính xác nếu tàu mắc cạn trên một điểm, còn trong các trường hợp mắc cạn khác nó chỉ được xác định một cách gần đúng Nói chung, nếu khoảng cách từ vị trí của lực nén đến LCF nhỏ hơn LBP/8 thì vị trí trung tính sẽ vượt ra khỏi chiều dài tàu và con tàu được coi như mắc cạn toàn bộ mặt đáy

1.2.4.3 Tính toán thay đổi lực nén khi thay đổi trọng lượng tàu

Từ những phân tích trong phần 1.2.4.1 và 1.2.4.2 rút ra một số kết luận sau đây [10]:

Khi thêm hoặc dỡ một lượng hàng tại vị trí phản lực của bãi cạn lên tàu thì lực nén của tàu lên bãi cạn sẽ thay đổi một lượng chính bằng lượng hàng đó

Khi thêm hoặc dỡ một lượng hàng tại vị trí trung tính thì lực nén của tàu lên bãi cạn không thay đổi

Lực nén thay đổi do thay đổi trọng lượng là một đường tuyến tính từ 0 tại vị trí trung tính đến 100% tại vị trí phản lực của bãi cạn lên tàu

Sự thay đổi lực nén khi thay đổi trọng lượng dọc theo chiều dài tàu có thể tính toán theo công thức (1.32):

 : Lượng thay đổi lực nén, tấn;

w: Khối lượng hàng thay đổi, tấn;

d: Khoảng cách từ vị trí hàng thay đổi đến NP, m;

nr

d : Khoảng cách từ R đến NP, m

Hình 1.10 Thay đổi lực nén do thay đổi trọng lượng tàu [10]

Lực nén sẽ tăng khi thêm hàng trước vị trí trung tính hoặc dỡ hàng sau

vị trí trung tính Lực nén sẽ giảm khi dỡ hàng trước vị trí trung tính hoặc thêm hàng sau vị trí trung tính Trên hình 1.10 ta thấy rằng khi dỡ một lượng hàng ở phía trước của vị trí mắc cạn có thể giúp giảm lực nén nhiều hơn lượng hàng

đó Tuy nhiên, điều này chỉ đúng khi tàu mắc cạn trên một điểm và khoảng cách

từ mũi tàu tới vị trí mắc cạn là đáng kể Ngay cả trong trường hợp này thì mối quan hệ giữa lượng hàng dỡ bỏ và lực nén giảm cũng không phải là tuyến tính Trong thực tế cứu hộ người ta chấp nhận giả thuyết rằng khi dỡ bỏ một lượng hàng ở phía trước vị trí mắc cạn thì lực nén sẽ giảm bằng chính lượng hàng đã

dỡ, khi dỡ hoặc thêm hàng ở sau vị trí mắc cạn thì có thể coi mối quan hệ giữa

Vị trí trung tính

Lượng hàng

dỡ bỏ

Lượng hàng nhận thêm

lượng hàng dỡ bỏ hoặc nhận thêm và sự thay đổi lực nén là tuyến tính

Trong thực tế cứu hộ bao giờ người ta cũng cố gắng làm giảm lực nén của tàu lên bãi cạn bằng cách di chuyển hoặc dỡ bỏ hàng khỏi tàu

Phương án dỡ bỏ hàng:

Khi tàu bị mắc cạn toàn bộ mặt đáy thì dỡ bỏ lượng hàng bao nhiêu thì lực nén sẽ giảm bấy nhiêu

Khi tàu bị mắc cạn phần mũi:

Dỡ hàng tại vị trí trung tính không có tác dụng làm giảm lực nén

Dỡ hàng phía sau vị trí trung tính làm tăng lực nén lên bãi cạn

Dỡ hàng trong khoảng từ vị trí mắc cạn đến mũi tàu thì lực nén sẽ giảm bằng chính lượng hàng dỡ bỏ

Khi dỡ hàng trong khoảng từ vị trí mắc cạn đến trước vị trí trung tính, lực nén giảm được tính theo (1.32)

Khi lấy mặt phẳng ngang giữa tàu làm chuẩn, quy ước vị trí về phía mũi mang dấu dương về phía lái mang dấu âm thì ta tính được lực nén giảm theo công thức (1.33):

ban đầu của hàng di chuyển đồng nghĩa với việc dỡ bỏ hàng, vị trí mà sau đó hàng được di chuyển tới đồng nghĩa với việc tại vị trí đó tàu nhận thêm một lượng hàng bằng lượng hàng di chuyển Khi đó, lực nén sẽ giảm một lượng

d 1: Khoảng cách từ vị trí hàng trước khi di chuyển đến LCF, m;

d 2: Khoảng cách từ vị trí hàng sau khi di chuyển đến LCF, m

Quy ước tương tự như trường hợp dỡ bỏ hàng, lấy mặt phẳng ngang giữa tàu làm chuẩn ta tính được lượng giảm lực nén theo công thức (1.35):

1.2.5 Ảnh hưởng của thủy triều đến lực nén của tàu lên bãi cạn

Khi tàu mắc cạn thủy triều lên xuống sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lực nén của tàu lên bãi cạn Khi thủy triều lên sẽ giúp giảm lực nén của tàu lên bãi cạn

và ngược lại Vì vậy, nếu khi tàu vào cạn mà thủy triều xuống thấp thì ta có thể lợi dụng lúc thủy triều lên làm giảm lực nén để ra cạn

Khi tàu bị mắc cạn toàn bộ mặt đáy thì thủy triều sẽ làm cho lực nén thay đổi một lượng chính bằng độ chênh lệch độ cao thủy triều nhân với số trọng tải làm thay đổi 1 cm mớn nước (TPC) Khi tàu bị mắc cạn phần mũi có thể thay đổi độ lệch mớn thì lực nén thay đổi do thủy triều được tính theo công thức (1.36) [10]: