1.1. Objetivo geral Modelar a previsão da folga abaixo da quilha com relação ao parâmetro: cota dos rios, em função de sua série histórica, cuja resultante é a correção da profundidade na carta náutica em questão, o que permitirá avaliar a profundidade mínima navegável no ponto crítico para profundidade em estudo, bem como, prevê-la em até 28 dias, com uma confiabilidade de 95% e estimar para prazos maiores.
1.2. Objetivos específicos Foram considerados dados de campo e dados calculados, tais que permitissem: • Verificar as componentes que atuam na folga abaixo da quilha inerentes ao navio, estuários e rios. • Definir as constantes típicas de um navio porta-contêineres do tipo Panamax. • Coletar e modelar os dados da cota do rio para série temporal e projeção. • Modelar ou sugerir a projeção da cota do rio, utilizando ábaco de cotas, em pontos críticos para profundidade no Rio Negro, utilizando método estatístico simples orientado para a aplicação. • Cálculo da folga líquida abaixo da quilha para uma data futura num determinado ponto crítico pela profundidade do rio. • Cálculo da transposição da previsão da cota no ponto crítico para outros pontos, utilizando ábaco da carta náutica.
1.3. Metodologia Esse estudo foca na avaliação da condição para a relação profundidade/ calado do navio idealizado num determinado ponto crítico para a profundidade, localizado na Enseada do Madeira nas proximidades da cidade de Itacoatiara/ AM. Para avaliar a relação profundidade/calado, necessitou-se realizar a modelagem do cálculo da Previsão da Folga Abaixo da Quilha Líquida (FAQL), de onde foram necessários obter elementos de entrada relativo a um navio idealizado (porta-contêineres Panamax), ou seja, são dados factíveis tanto da ocorrência da condição do navio na viagem em si, mas não necessariamente pertencente a uma embarcação especifica, pois, alguns fatores de estabilidade estática foram ajustados (KG, GM e LCF), de forma que atendesse ao calado em águas parelhas, iguais na proa, meia-nau e popa. Além disso, foi considerado o incremento da cota do bojo (folga bojo-quilha) do navio que pode estar ora no cálculo ora na inserido no próprio ecobatímetro, mencionado no capítulo 4.5. A navegação em estudo, atravessa uma região estuarina, partindo de uma área marítima para um ponto crítico para a profundidade no Rio Amazonas, no contorno sul da Ilha da Trindade a montante da cidade de Itacoatiara/AM e a jusante da descarga do Rio Madeira sobre o Rio Amazonas. Principais elementos de entrada relativos ao navio e ao ambiente idealizado:
- Calado a Ré
- Calado a Meia-Nau
- Calado a vante
- Comprimento entre as perpendiculares
- Boca
- Deslocamento
- Largura Considerada para pior caso de lineamento Furrows
- KG – Cota do Centro de Gravidade
- GM´ - Altura metacêntrica corrigida para superfície livre
- KM – Cota Metacêntrica
- LCF – Distância longitudinal entre a seção mestra e o centro de flutuação
- Coeficiente de Bloco
- Keel Offset
- Cota do Bojo
- Raio de Giro
- Aceleração da Gravidade
- Velocidade no Fundo
A partir de calados, em águas parelhas, para água salgada, à medida que o mesmo muda para o meio estuarino e fluvial, realizou-se os cálculos e correções dinâmicos:
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Calado a ré corrigida para densidade
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Calado a vante corrigido para densidade
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Ajustes e correções para o ecobatímetro
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Ajustes e correções para elementos do fundo
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Cálculo do squat (sinkage)
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Correção do calado devido a mudança na densidade
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Correção do ecobatímetro por efeito squat/ trim
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Calado virtual a ré - corrigido para afundamento
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Calado virtual a vante - corrigido para afundamento
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Calado correspondente (Hc)
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Correção do calado para guinada
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Calado dinâmico corrigido para o ângulo de adernamento Os cálculos e correções dinâmicos, levam consideração para formulação os Fatores de Fundo:
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Largura Considerada do Canal/ Rio
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Largura Considerada para pior caso de lineamento Furrows ou restrição de canal o que for menor
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Profundidade na carta na posição mais rasa da passagem
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Correção para a profundidade lida na carta para a Longitude de Referência
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Previsão da Profundidade na carta na posição mais rasa da passagem Corrigida
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Profundidade Total
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Fator Profundidade da Carta Corrigida por Profundidade Calculada Os Fatores de Fundo, são alimentados pelos Modelo de Previsão da Cota dos Rios e/ou pela Maré.
Levando-se em consideração os requisitos legais e corporativos:
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MM- Margem de manobrabilidade
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FS - Fator de segurança
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FAQM – Folga abaixo da quilha mínima
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FAQ líquida mínima da companhia
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Permissividade de ZOC
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FAQ Bruta Mínima do Porto Obteve-se os dados de saída para:
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FAQ Líquida (FAQL)
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FAQ Bruta Máxima
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FAQ Bruta Mínima
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Profundidade de Segurança/ Safety Depth para ECDIS
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Águas Rasas/ Shallow Contour para ECDIS
Assim, projeta-se a série histórica das cotas linimétricas dos rios Negro e Amazonas para uma data específica, dentro do limite de tempo aceitável e verificar a FAQL. Outra possibilidade, é variar as profundidades entre os máximos e mínimos de correção para a cota linimétrica daquele ponto em função da velocidade no fundo e obter a FAQL e a Profundidade Mínima Navegável (PMN).