Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả năng chịu đựng sóng gió thực tế của đội tàu đánh cá

Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 38 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU ĐỰNG SÓNG GIÓ THỰC TẾ CỦA ĐỘI TÀU ĐÁNH CÁ RESEARCHING ON THE APPROACH OF EVALUATION THE REAL WIND STAMINA OF FISHING FLEET Trần Gia Thái1, Đào Hồng Đức2 Ngày nhận bài: 08/01/2013; Ngày phản b iện thông qua: 07/5/2013; Ngày duyệt đăng: 15/5/2013 TÓM TẮT Bài báo trình bày phương pháp đánh giá khả năng chịu đựng sóng gió thực tế của các tàu cá nói chung và đội tàu cá của tỉnh Ninh Thuận nói riêng, trên cơ sở tính và kiểm tra ổn định tàu ở các cấp gió khác nhau. Đây sẽ là cơ sở quan trọng để phân loại và lựa chọn tàu mẫu dùng khi thiết kế tàu cá theo các mẫu truyền thống ở Việt Nam. Từ khóa: ổn định, tàu đánh cá, phần mềm AutoShip, tiêu chuẩn thống kê, IMO (International Martime Organization) ABSTRACT This paper presents the approach, that evaluates the real wind stamina of fi shing vessels in general and fi shing fl eet in Ninh Thuan province in particular, bases on calculating and checking ship stability in the different wind levels. This is the important basis of classifi cation and selection the typical ship that is used to design fi shing vessel according to Vietnamese traditional model. Keywords: stability, fi shing vessel, AutoShip software, statistical criterion, IMO 1 PGS.TS. Trần Gia Thái: Khoa Kỹ thuật giao thông - Trường Đại học Nha Trang 2 ThS. Đào Hồng Đức: Cục Khai thác và Bảo vệ nguồn lợi thủy sản I. ĐẶT VẤN ĐỀ Như đã biết, ở Việt Nam hiện nay có khoảng trên 100.000 tàu thuyền đánh bắt thủy sản các loại, với đa số là tàu gỗ, chiều dài (15 ÷ 20) m, một số ít có chiều dài đến 25 m, lắp máy công suất (90 ÷ 400) mã lực [1]. Các mẫu tàu thường không được tính toán, thiết kế mà đóng theo mẫu truyền thống của từng địa phương, phụ thuộc kinh nghiệm và ý thích của ngư dân, với trang thiết bị trên tàu đơn giản, dựa vào sức người là chính. Sau khi đóng xong mới bắt đầu tiến hành lập hồ sơ hoàn công nhưng thường cũng chỉ mang tính hình thức nhằm hợp thức hóa việc đưa tàu vào hoạt động nên thực hiện tính toán rất sơ sài, không đảm bảo độ chính xác cần thiết khi tính toán các tính năng hàng hải và khả năng chịu sóng gió của tàu trong quá trình khai thác. Đặc điểm này không chỉ tạo ra chi phí bất hợp lý cho người dân và gây nhiều trở ngại cho công tác quản lý, mà còn ảnh hưởng rất lớn đến mức độ an toàn và hiệu quả khai thác đội tàu đánh cá của nước ta hiện nay. Với kích thước khá nhỏ và trang thiết bị trên tàu đơn giản như thế, đồng thời thường xuyên phải hoạt động độc lập trên biển trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt nên khả năng mất an toàn của tàu cá nước ta là khá lớn. Mặc dù chưa có điều tra chính thức nguyên nhân gây tai nạn lật tàu nhưng thực tế trong nhiều trường hợp, ngoài các nguyên nhân khách quan, còn có nguyên nhân là các mẫu tàu cá truyền thống không đảm bảo được tính năng hàng hải, nhất là khả năng chịu sóng gió khi tàu hoạt động xa bờ trong điều kiện thời tiết bất lợi. Rất nhiều tàu đánh bắt thủy sản khi hoạt động xa bờ đã không thể trụ nổi trên biển khi áp thấp nhiệt đới (thường kèm theo gió cấp 7 - 8) vì tàu bị vào nước khá nhiều khi gặp sóng lớn, gây nguy hiểm cho con tàu. Do đó chủ trương của Nhà nước về chiến lược biển hiện nay là tìm các giải pháp hạn chế và tiến tới xóa bỏ các tàu cá cỡ nhỏ và phát triển đội tàu cá cỡ lớn để đảm bảo mức độ an toàn và nâng cao năng lực đánh bắt. Vì thế, vấn đề đánh giá mức độ an toàn nói chung Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 39 và khả năng chịu sóng gió thực tế của đội tàu cá ở nước ta nói riêng, có ý nghĩa quan trọng trong việc phân loại, lựa chọn các mẫu tàu cá truyền thống có tính năng tốt, mức độ an toàn cao để làm tàu mẫu khi nghiên cứu thiết kế các mẫu tàu cá truyền thống cho các địa phương. Bài báo này giới thiệu kết quả nghiên cứu phương pháp đánh giá mức độ an toàn, mà thực chất là xác định khả năng chịu sóng gió thực tế của tàu cá. II. PHƯƠNG PHÁP, NỘI DUNG VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1. Phương pháp, nội dung nghiên cứu Như đã nhận xét, mục tiêu của việc đánh giá mức độ an toàn về ổn định của đội tàu đánh cá nói chung không phải là chỉ để so sánh các thông số ổn định của các tàu đang tính với yêu cầu do quy phạm quy định, mà còn để đánh giá khả năng chịu đựng được sóng gió của các tàu so với điều kiện tải trọng thực tế của nó. Tuy nhiên, các phương pháp tính ổn định truyền thống hiện nay chỉ cho phép xác định được ổn định tàu trong điều kiện lý thuyết mà không đánh giá được mức độ ổn định của tàu trong điều kiện sóng gió thực tế. Ngay cả trong hướng dẫn của Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cở nhỏ Việt Nam TCVN 7111 : 2002 cũng chỉ quy định tính kiểm tra ổn định theo vùng hoạt động và tương ứng mỗi vùng sẽ có giá trị áp lực gió cụ thể để kiểm tra ổn định tàu. Trong khi vấn đề đang đặt ra trong thực tế là các ngư dân đi biển lại thường rất muốn biết con tàu của mình có khả năng đảm bảo được ổn định ở cấp sóng gió nào - thông số được cơ quan dự báo thời tiết thông báo, để có thể quyết định khả năng tàu tiếp tục hoạt động trên biển hay phải quay về bờ khi gặp thời tiết bất lợi. Theo cách làm thông thường hiện nay, mức độ an toàn về ổn định tàu được đánh giá dựa trên cơ sở tính toán đồ thị ổn định - đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tay đòn ổn định theo góc nghiêng, và kiểm tra ổn định bằng cách so sánh các thông số đặc trưng ổn định theo các tiêu chuẩn của Quy phạm đối với từng loại tàu. Trong trường hợp này, chúng tôi sử dụng AutoShip, một trong những phần mềm thiết kế tàu khá thông dụng hiện nay [3] để tính ổn định tàu. Việc kiểm tra ổn định tàu cá được thực hiện theo hướng dẫn trong Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cở nhỏ của Việt Nam TCVN 7111:2002, gồm kiểm tra theo tiêu chuẩn thời tiết và hệ tiêu chuẩn thống kê [2]. Với cách đặt vấn đề như thế, để giải quyết bài toán đặt ra ở đây cần giải quyết hai nội dung cụ thể như sau:  Khảo sát thực tế đối với tập hợp tàu đang xét để xây dựng những dẫn liệu khoa học cần thiết về đường hình, kết cấu, bố trí chung trên tàu, các thành phần tải trọng trên tàu v.v nhằm phục vụ cho bài toán tính ổn định tàu ở các chế độ tải trọng nguy hiểm theo hướng dẫn của Quy phạm.  Nghiên cứu đánh giá mức độ an toàn thực tế về mặt ổn định trên cơ sở xác định cấp sóng gió tàu chịu đựng được trong điều kiện khai thác cụ thể. 2. Đối tượng nghiên cứu Như đã nhận xét, lời giải của bài toán đảm bảo mức độ an toàn thực tế về ổn định của các tàu đánh cá, mặc dù được xây dựng trên cơ sở tính cho từng tàu cụ thể, nhưng không thể là vững chắc nếu chỉ căn cứ trên kết quả tính toán đối với từng tàu như thế, mà cần phải dựa trên cơ sở một phương pháp lý thuyết tổng quát nhằm tìm câu trả lời là, với độ tin cậy đảm bảo, có thể áp dụng kết quả tính đối với mọi tàu có trong tập hợp tàu đang xét, trong suốt quá trình hoạt động và trong những điều kiện khai thác cụ thể của tập hợp tàu này. Vì thế từ phương pháp tính toán cho một tàu, chúng tôi cũng đặt vấn đề nghiên cứu xây dựng phương pháp tính toán cho một tập hợp tàu cụ thể, trong trường hợp này là đội tàu đánh cá vỏ gỗ theo mẫu truyền thống của tỉnh Ninh Thuận, một trong những địa phương có nghề cá phát triển ở khu vực miền Trung Việt Nam. Do việc khảo sát, đo đạc tọa độ đường hình, quy cách kết cấu các tàu đang đóng rất khó khăn và mất nhiều thời gian, công sức nên chúng tôi chỉ có thể trực tiếp khảo sát được đầy đủ 26 mẫu tàu cá của địa phương, gồm các tàu có chiều dài lớn nhất Lmax = (15 ÷ 20) m, làm 4 nghề thông dụng là lưới kéo, vây, rê và pha xúc. III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thực hiện tính toán ổn định của tập hợp tàu khảo sát Quá trình tính toán ổn định của tập hợp tàu khảo sát được bắt đầu từ việc đo đạc tọa độ đường hình của các mẫu tàu thực tế và dựa trên cơ sở đó để xây dựng bản vẽ đường hình của tàu trong phần mềm Autocad, sau đó chuyển sang AutoShip, một trong những phần mềm thiết kế tàu thông dụng hiện nay để thực hiện tiếp các công việc chỉnh trơn và tính ổn định tàu ở điều kiện tiêu chuẩn, chưa tính đến ảnh hưởng của áp lực gió. Nội dung phương pháp và kết quả đo đạc, xây dựng, chỉnh trơn đường hình và tính ổn định tập hợp 26 tàu cá khảo sát được trình bày cụ thể trong tài liệu tham khảo [1]. Ở đây chỉ giới thiệu kết quả tính các thông số ổn định của tập hợp 26 tàu cá ở tỉnh Ninh Thuận khảo sát, được trình bày từ cột 4 đến cột 8 trong bảng 2. Sau khi có Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 40 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG đầy đủ các số liệu ổn định cần thiết ở điều kiện tiêu chuẩn, tiến hành tính và kiểm tra ổn định tàu ở các cấp gió khác nhau, dựa theo các tiêu chuẩn về ổn định tàu hiện hành, ở đây là các tiêu chuẩn thống kê và tiêu chuẩn ổn định thời tiết như đã nêu trong Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ Việt Nam TCVN 7111 : 2002. 2. Đánh giá mức độ an toàn về ổn định tàu theo hệ tiêu chuẩn thống kê Về lý thuyết, đánh giá an toàn về ổn định theo tiêu chuẩn thống kê nghĩa là so sánh các yếu tố của đồ thị ổn định tàu đang xét với các yếu tố tương ứng của đồ thị ổn định tai nạn, xây dựng theo nguyên tắc thống kê. Để đảm bảo tính khách quan, chúng tôi sử dụng hệ tiêu chuẩn thống kê do Tổ chức Hàng hải quốc tế IMO (International Martime Organization) công bố năm 1974 áp dụng cho các tàu đánh cá có chiều dài dưới 25 m đồng thời bổ sung thêm một tiêu chuẩn về giới hạn dương của đồ thị ổn định tĩnh (góc lặn qv) như quy định trong Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ của Việt Nam TCVN 7111:2002 đã biết [2] như sau. - Chiều cao tâm ổn định ban đầu của tàu không vượt quá 0.35 m : ho ≥ 0.35 m; - Giá trị cánh tay đòn ổn định tĩnh ở góc nghiêng 30o lớn hơn 0.22 m : l30 ≥ 0.20 m; - Góc nghiêng ứng với cánh tay đòn ổn định tĩnh cực đại không nhỏ hơn 30o : θm > (25 0 ÷ 300); - Giá trị cánh tay đòn ổn định động ở góc nghiêng 30o không nhỏ hơn 0.55 m : lđ30 ≥ 0.055 m; - Giá trị cánh tay đòn ổn định động ở góc nghiêng 40o không nhỏ hơn 0.09 m : lđ40 ≥ 0.09 m; - Hiệu giá trị tay đòn ổn định động ở góc 40o và 30o không nhỏ hơn 0.03 m : lđ40 - lđ30 ≥ 0.03 m; - Giới hạn dương của đồ thị ổn định tĩnh (góc lặn) không nhỏ hơn 600 : θv ≥ 60 o. Tuy nhiên như đã nhận xét, điểm hạn chế về lý thuyết ổn định hiện nay là phương pháp tính ổn định và việc kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thống kê như quy định chỉ thực hiện trong điều kiện không có gió. Điều này đã dẫn đến một thực tế là có tàu, mặc dù vẫn đảm bảo đầy đủ các yêu cầu về ổn định trong phạm vi phân cấp khi kiểm tra theo tiêu chuẩn thống kê, nhưng không đảm bảo an toàn khi gặp thời tiết bất lợi. Như trình bày ở trên, để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế tàu thủy AutoShip mô phỏng quá trình tàu hoạt động với hình dáng thực và các thành phần tải trọng có trên tàu dưới tác động của áp lực gió ở các cấp khác nhau, để tính và kiểm tra ổn định tàu theo các tiêu chuẩn cụ thể đã cho [1, 3]. Thực hiện tính tàu trên tàu đánh cá pha xúc tỉnh Ninh Thuận ký hiệu NT 91202, với các thông số chính: - Chiều dài lớn nhất Lmax = 15.70 m - Chiều cao mạn D = 2.35 m - Chiều dài thiết kế Ltk = 14.89 m - Chiều chìm tàu d = 1.50 m - Chiều rộng lớn nhất Bmax = 4.21 m - Hệ số béo CB = 0.67 - Chiều rộng thiết kế Btk = 3.58 m - Lượng chiếm nước D = 55 tấn Kết quả tính kiểm tra ổn định của mẫu tàu khảo sát theo tiêu chuẩn thống kê ở điều kiện bình thường và ở điều kiện chịu tác dụng của áp lực gió cấp 5 và cấp 6 được cho ở bảng 1, trong đó ở điều kiện gió cấp 6, tàu không còn đảm bảo an toàn về ổn định nữa do bị vi phạm tiêu chuẩn 2. Bảng 1. Kết quả tính kiểm tra ổn định của mẫu tàu khảo sát trong điều kiện gió cấp 5 và cấp 6 Tiêu chuẩn Không có gió Gió cấp 5 Gió cấp 6 Giá trị tính Kiểm tra Giá trị tính Kiểm tra Giá trị tính Kiểm tra (1) ho > 0.35 m 0.847 Đạt 0.865 Đạt 0.700 Đạt (2) lmax > 0.22 m 0.493 Đạt 0.314 Đạt 0.205 Không đạt (3) qm > 30 độ 45.73 Đạt 37.35 Đạt 34.10 Đạt (4) l30 > 0.055 m 0.119 Đạt 0.092 Đạt 0.068 Đạt (5) l40 > 0.09 m 0.199 Đạt 0.147 Đạt 0.103 Đạt (6) l40 – l30 > 0.03 m 0.081 Đạt 0.054 Đạt 0.035 Đạt (7) qv > 60 độ 95.00 Đạt 85.00 Đạt 67.17 Đạt Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 41 Bằng cách làm tương tự, chúng tôi đã tiến hành tính kiểm tra ổn định trong các trường hợp tải trọng điển hình đối với tập hợp 26 mẫu tàu cá của tỉnh Ninh Thuận [1], tổng hợp lại ở cột 22 của bảng 2. 2. Đánh giá mức độ an toàn về ổn định tàu theo tiêu chuẩn thời tiết Theo hướng dẫn của Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ Việt Nam TCVN 7111 : 2002, kiểm tra ổn định của các tàu đánh cá theo tiêu chuẩn thời tiết, thực chất là đảm bảo yêu cầu: K = Mc/Mv > 1 (1) trong đó : Mv - mômen nghiêng do áp lực gió gây ra, xem như không đổi trong suốt quá trình tàu nghiêng Mv = 0.001 Pv Av Zv (tấn.m) (2) Av - diện tích phần chịu gió của tàu (m 2) Zv - khoảng cách từ tâm chịu gió đến mặt đường nước đang xét (m) Pv - áp suất gió tính toán (Pa) phụ thuộc cấp gió, loại tàu, vùng hoạt động. Mc - mômen giới hạn, xác định trong tình huống điển hình, ở những chế độ tải nguy hiểm nhất theo cách thức hướng dẫn trong Quy phạm như trình bày trên hình 1 [2]. Hình 1. Hướng dẫn kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết Từ đồ thị ổn định đã có, đánh giá mức độ an toàn về ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết theo trình tự: - Xác định giá trị mômen giới hạn (mômen lật cho phép Mc) trên đồ thị ổn định động ld = f(q) theo như cách hướng dẫn của Quy phạm như đã trình bày ở phần trên. - Cho trước giá trị của hệ số an toàn K tính theo tiêu chuẩn thời tiết, ví dụ K = 1, 2, 3 để xác định giá trị mômen gây nghiêng do gió gây ra Mv = Mc/K theo công thức (1). - Xác định áp lực gió Pv (cấp gió) tương ứng với các giá trị của hệ số K = 1, 2, 3 theo công thức: Pv = Mv/0.001AvZv (Pa) (3) Từ kết quả tính giá trị áp lực gió Pv (Pa) theo công thức (3) ở trên, căn cứ vào bảng quy đổi áp lực gió của Beauphor [1, 3], có thể tính được giá trị áp lực gió và tương ứng là cấp gió lớn nhất tàu có thể chịu được mà không bị lật. Cần lưu ý là khi tính quy đổi từ áp lực gió sang cấp gió sẽ được tính quy đổi về cấp gió nằm ở độ cao cách mặt nước biển khoảng cách Zqd = 6 m theo như quy định của cơ quan khí tượng thủy văn theo quy luật xác định theo công thức sau [1, 3]: Pv/Pvqd = ln(Z/Zo)/ln(Zqd/Zo) trong đó: Zv, Pv - độ cao, áp suất gió tác động lên tàu tại trọng tâm mặt chịu gió của tàu Zqd, Pvqd - độ cao, áp suất gió ở độ cao Z1= 6 m so với mặt nước Zo = 0.002 m. Áp suất riêng của gió tác dụng lên tàu khi tàu nằm ngang được tính theo công thức: Pvqd = C.Vg 2/16 (4) trong đó: C - hệ số thường nhận giá trị C = 1.3 Vg - vận tốc gió (m/s) Bảng 2 dưới đây trình bày kết quả tính toán ổn định và đánh giá khả năng chịu đựng sóng gió theo tiêu chuẩn thời tiết của tập hợp 26 tàu đánh cá Ninh Thuận đã khảo sát trong trường hợp tàu kín nước hoàn toàn. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 42 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG B ảng 2. B ảng đánh giá khả năng chịu sóng gió theo tiêu chuẩn thờ i tiết của tập hợ p 26 tàu cá N inh Thuận trong trư ờ ng hợ p tàu kín nư ớ c TT Ký hiệu tàu Nghề khai thác Các thông số về ổn định Khả năng chịu đựng sóng gió khi tàu kín nước Cấp gió tính theo tiêu chuẩn thống kê K = 1 ; M v = M c K = 2 ; M v = 2M c K = 3 ; M v = 3M c h o ld A v Z v M c K tt P v P vqd V g Cấp gió P v P vqd V g Cấp gió P v P vqd V g Cấp gió m m m 2 m t.m kG/m 2 kG/m 2 m /s kG/m 2 kG/m 2 m /s kG/m 2 kG/m 2 m /s (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) 1 NT 188-011 Kéo 0.57 0.11 23.61 1.01 4.11 1.05 172.36 134.00 40.61 10 86.18 67.00 28.72 8 57.45 44.67 23.45 7 6 2 NT 180-011 - 0.86 0.12 25.74 1.15 5.51 1.25 186.14 147.73 42.64 11 93.07 73.87 30.15 8 62.05 49.24 24.62 7 7 3 NT 178-011 - 0.84 0.14 27.64 1.24 6.39 1.16 186.44 149.73 42.93 11 93.22 74.86 30.35 8 62.15 49.91 24.78 7 7 4 NT 855-011 - 0.68 0.14 30.85 1.37 7.86 1.34 185.97 151.67 43.20 11 92.99 75.83 30.55 8 61.99 50.56 24.94 7 7 5 NT 194-011 - 0.45 0.17 32.20 1.33 6.83 1.37 159.48 129.47 39.92 10 79.74 64.74 28.23 8 53.16 43.16 23.05 7 7 6 NT 90505 - 0.68 0.11 33.10 1.12 7.23 1.14 195.03 154.14 43.56 11 97.51 77.07 30.80 8 65.01 51.38 25.15 7 7 7 NT 90351 - 0.78 0.12 36.16 1.20 9.51 1.17 219.16 175.11 46.42 11 109.58 87.55 32.83 9 73.05 58.37 26.80 8 7 8 NT 99-011 Vây 0.66 0.12 35.16 1.15 8.21 1.18 203.05 161.15 44.54 11 101.52 80.58 31.49 8 67.68 53.72 25.71 7 7 9 NT 020810 - 0.55 0.13 37.95 1.14 8.02 1.31 185.38 146.93 42.52 11 92.69 73.46 30.07 8 61.79 48.98 24.55 7 7 10 NT 120810 - 0.57 0.14 39.40 1.17 8.28 1.13 179.62 142.94 41.94 10 89.81 71.47 29.66 8 59.87 47.65 24.22 7 7 11 NT 101110 - 0.94 0.13 36.40 1.16 9.46 2.04 224.04 178.06 46.81 11 112.02 89.03 33.10 9 74.68 59.35 27.03 8 7 12 NT 040111 - 0.92 0.18 46.12 1.51 16.96 1.61 243.53 201.57 49.81 12 121.77 100.78 35.22 9 81.18 67.19 28.76 8 7 13 NT 01859 - 0.87 0.16 29.64 1.10 5.81 1.19 178.20 140.44 41.58 10 89.10 70.22 29.40 8 59.40 46.81 24.00 7 6 14 NT 90452 Rê 0.79 0.15 32.15 1.27 8.12 1.18 198.87 160.30 44.42 11 99.44 80.15 31.41 8 66.29 53.43 25.64 7 7 15 NT 90002 - 0.90 0.15 33.68 1.32 8.76 1.04 197.04 159.78 44.35 11 98.52 79.89 31.36 8 65.68 53.26 25.60 7 7 16 NT 90708 - 0.77 0.16 34.38 1.23 8.56 1.80 202.42 162.36 44.70 11 101.21 81.18 31.61 9 67.47 54.12 25.81 7 6 17 NT 90654 - 0.81 0.15 36.20 1.42 11.21 1.53 218.08 178.82 46.91 11 109.04 89.41 33.17 9 72.69 59.61 27.09 8 7 18 NT 90707 - 0.86 0.18 38.46 1.44 11.53 1.90 208.19 171.08 45.89 11 104.09 85.54 32.45 9 69.40 57.03 26.49 7 7 19 NT 90558 - 0.71 0.15 39.40 1.46 11.68 2.22 203.05 167.20 45.36 11 101.52 83.60 32.08 9 67.68 55.73 26.19 7 7 20 NT 90090 PX 0.85 0.21 29.68 1.26 6.36 1.04 170.07 136.92 41.05 10 85.03 68.46 29.03 8 56.69 45.64 23.70 7 6 21 NT 91202 - 0.53 0.14 33.39 1.27 7.46 1.05 175.92 141.80 41.78 10 87.96 70.90 29.54 8 58.64 47.27 24.12 7 7 22 NT 90649 - 0.77 0.17 38.72 1.33 10.42 1.25 202.34 164.26 44.96 11 101.17 82.13 31.79 9 67.45 54.75 25.96 7 6 23 NT 90671 - 0.75 0.14 39.42 1.34 11.41 1.17 216.01 175.56 46.48 11 108.00 87.78 32.87 9 72.00 58.52 26.84 8 6 24 NT 90669 - 0.58 0.22 44.30 1.41 11.21 1.34 179.47 147.00 42.54 11 89.73 73.50 30.08 8 59.82 49.00 24.56 7 7 25 NT 90662 - 0.68 0.16 45.20 1.40 13.32 2.86 210.49 172.23 46.04 11 105.25 86.12 32.56 9 70.16 57.41 26.58 7 7 26 NT 12080 - 0.59 0.15 45.89 1.45 13.63 1.58 204.84 168.50 45.54 11 102.42 84.25 32.20 9 68.28 56.17 26.29 7 7 Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 43 i. K = 1 : có 20/26 (77%) tàu chịu được gió đến cấp (11 ÷ 12) tương ứng trường hợp bão mạnh, 6 tàu chịu được gió cấp 10. Tất cả cấp gió đều cao hơn khi kiểm tra theo tiêu chuẩn thống kê. ii. K = 2 : có 11/26 (42%) tàu chịu đựng được gió cấp 9, 15/26 (58%) tàu chịu được gió cấp 8, trung bình thấp hơn khoảng 2 cấp gió so với trường hợp K = 1 nhưng cũng đều chịu đựng được cấp gió cao hơn so với khi kiểm tra theo tiêu chuẩn thống kê. iii. K = 3 : có 05/26 (19%) tàu chịu được gió cấp 8, 21/26 (91%) tàu chịu đựng được gió cấp 7 trung bình thấp hơn khoảng 1 cấp gió so với trường hợp K = 2. Có 10 tàu chịu được cấp gió cao hơn so với khi kiểm tra theo tiêu chuẩn thống kê 1 cấp, cá biệt có tàu N23 cao hơn 2 cấp. 3. Thực tế tính toán trên nhiều tàu cá của Việt Nam khác cũng cho thấy hầu hết các tàu được tính toán đều đạt tiêu chuẩn này vì đa số các mẫu tàu cá truyền thống của Việt Nam đều có mức dự trữ an toàn cao, do đó hệ số K, mà thực chất là hệ số dự trữ cho mức độ an toàn của tàu, có giá trị lớn. Vấn đề là cần xác định giá trị hệ số K phù hợp để có thể đảm bảo được độ chính xác cần thiết khi đánh giá về khả năng chịu sóng gió của đội tàu cá truyền thống hiện nay. Từ việc so sánh với kết quả tính theo tiêu chuẩn thống kê và với thực tế có thể nhận thấy là đối với đội tàu cá truyền thống vỏ gỗ Việt Nam nói chung nên chọn giá trị hệ số an toàn K ³ 3. 4. Khả năng chịu sóng gió cao, cấp (7 ÷ 8) thuộc nhóm các tàu có chiều dài và lượng chiếm nước lớn, có chiều cao tâm ổn định ban đầu ho ³ 0.5 m, với chiều cao mạn khô f ³ 0.5 m chứ không cần phải đạt yêu cầu ho ³ 0.7 m như trong Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cỡ nhỏ Việt Nam TCVN 7111 : 2002 hiện hành. IV. KẾT LUẬN Kết quả tính toán mức độ ổn định của tập hợp tàu khảo sát (bảng 2) cho phép rút ra các kết luận. 1. Khi kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thống kê nhận thấy các mẫu tàu cá khảo sát đều đảm bảo được yêu cầu của tiêu chuẩn thống kê với giá trị chiều cao tâm ổn định ban đầu ho của các tàu là khá lớn. Nguyên nhân vì các tàu cá truyền thống thường bố trí kết cấu sống chính (long cốt) với kích thước lớn nằm ở đáy tàu, dẫn đến mức độ ổn định ban đầu (hay là chiều cao tâm ổn định ban đầu ho) là khá cao, do tâm lý của ngư dân Việt Nam đều mong muốn mức độ ổn định ban đầu của tàu cao để tránh lật tàu. Đặc điểm này đã làm cho các mẫu tàu cá truyền thống của nước ta hiện nay thường bị lắc khá mạnh, ảnh hưởng xấu đến quá trình hoạt động và an toàn của con tàu, nhất là trong điều kiện thời tiết bất lợi. Vì thế khi thiết kế theo mẫu tàu cá truyền thống cần phải lưu ý giải quyết vấn đề đảm bảo sự hài hòa giữa tính ổn định và tính lắc, đảm bảo tàu vừa lắc êm, vừa tránh được nguy cơ lật tàu do mất an toàn. Ngoài ra, trong 26 tàu khảo sát mang tính đặc trưng cho các mẫu tàu cá truyền thống ở Việt Nam có 5 tàu chịu được gió cấp 5 (19%), 14 tàu chịu được gió cấp 6 (54%), 7 tàu chịu được gió cấp 7 (27%). Kết quả phỏng vấn trực tiếp các ngư dân đi biển cũng cho thấy có trên 80% tàu cá của Việt Nam hiện nay khi gặp áp thấp nhiệt đới, với cấp gió tương đương khoảng (7 ¸ 8) thường phải quay về bờ ngay, vì bị nước tràn vào nhiều bên trong tàu cho dù nguy cơ xảy ra lật tàu có thể chưa thấy xuất hiện. 2. Khi kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn thời tiết nhận thấy tất cả các mẫu tàu cá vỏ gỗ truyền thống khảo sát đều đạt yêu cầu K ³ 1, kể cả trong tình huống nguy hiểm nhất, cụ thể: TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Gia Thái (2010), Nghiên cứu xây dựng các mẫu tàu đánh cá truyền thống có công suất dưới 250 ml của tỉnh Ninh Thuận, Báo cáo khoa học đề tài cấp tỉnh. 2. Cục Đăng kiểm Việt Nam (2003), Quy phạm phân cấp và đóng tàu cá biển cở nhỏ Việt nam TCVN 7111 : 2002, NXB Nông nghiệp. 3. Trần Gia Thái (2010), Tự động hóa thiết kế tàu thủy, NXB Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh