Βαθυμετρία

Βυθομέτρηση (sounding) ονομάζεται η με εργαλεία, ή με ειδικά όργανα (βυθομέτρων) εξακρίβωση του βάθους, συνήθως του θαλάσσιου βυθού σε οποιοδήποτε σημείο (καλούμενο βυθομετρικό στίγμα), για τον καταρτισμό βυθομετρικών χαρτών.

Αν και από τους αρχαίους χρόνους πολλοί πίστευαν πως κάτω από τη θάλασσα υπάρχει άβυσσος (άπατα) πρεσβεύοντας θεωρίες ακόμη και μεταφυσικές, παρά ταύτα διαπιστώνεται πως από τότε ήταν γνωστή η ανάγκη γνώσης του βάθους της θάλασσας. Ο Ηρόδοτος αναφέρει πως όταν ένα πλοίο που κατευθύνεται στην Αίγυπτο βρει βυθό στις 11 οργιές τότε απέχει των αιγυπτιακών ακτών μία ναυτική ημέρα. Εκείνος όμως που πρώτος επιζήτησε να βυθομετρήσει Ωκεανό ήταν ο Μαγγελάνος το 1521 όταν σύνδεσε μεταξύ τους όλα τα βολιδόσχοινα του πλοίου του με τη βυθομετρική βολίδα και διαπίστωσε ότι δεν εύρισκε βυθό, θεωρώντας έτσι, στη συνέχεια, ότι βρισκόταν πάνω από το βαθύτερο σημείο του Ωκεανού. Από το δεύτερο όμως ήμισυ του 18ου αιώνα τελειοποιούμενων των βολιστικών μέσων άρχισαν οι διάφορες αστήρικτες δοξασίες να καταρρίπτονται.

Το 1854 ο μεγάλος Αμερικανός ωκεανογράφος Μόρρυ συνέταξε τον πρώτο ωκεάνιο βυθομετρικό χάρτη για τη χρήση των εταιρειών των τηλεγραφικών καλωδίων, για την πόντιση των οποίων η βυθομέτρηση κρινόταν απαραίτητη. Στη συνέχεια οι συνεχείς τροποποιήσεις βελτιώσεις των βολιστικών μέσων επέτρεψαν τη βυθομέτρηση μεγάλου βάθους και τον προσδιορισμό αυτού. (Δείτε σχετικά τα μεγαλύτερα βάθη στο άρθρο Βυθός).

• Η βυθομέτρηση αποτελεί κύριο αντικείμενο της Ωκεανογραφίας

Μονάδες μέτρησης βάθους

• το μέτρο και
• η οργυιά ή οργιά = 6 πόδες = 2 υάρδες = 1.8288 μέτρα,

Μέθοδοι μέτρησης βάθους

Η μέτρηση του βάθους γίνεται με:

1. Κοινή βολίδα λέμβων για μικρά βάθη, συνήθως εντός λιμένων ή όρμων
2. Κοινή βολίδα πλοίων,
3. Μηχανική βολίδα (σήμερα δεν είναι σε ευρεία χρήση),
4. Βυθόμετρο (ηχοβολιστικό) και
5. Βυθόμετρο (ραδιοβολιστικό).

Κοινή βολίδα λέμβων

Μικρά πλοιάρια ή λέμβοι όταν «βολίζουν» (βυθομετρούν) σε αβαθή χρησιμοποιούν τη λεγόμενη "κοινή βολίδα λέμβων". Η "βολίδα" αυτή αποτελείται από ένα βάρος συνήθως 7 λιβρών σχήματος κώνου και από ένα σχοινί λεπτό και ισχυρό συνήθως τρίκλωνο, καλούμενο "βολιδόσχοινο", μήκους μέχρι 14 οργιών. Το σχοινί αυτό φέρει ανά μια οργιά μήκους λωρίδες δερμάτινες, (π.χ. 1η οργιά μία λωρίδα, 2η οργιά 2 λωρίδες κλπ. και κάθε 3 οργιές αλλάζουν χρώμα). Επίσης στο κάθε διάστημα της μίας οργιάς φέρει πρόσθετα λεπτούς σπάγκους ή κόμπους ανά ένα πόδι. Συνεπώς κάθε οργιά φέρει πέντε υποδιαιρέσεις.
Η βόλιση (βυθομέτρηση) με αυτό το όργανο γίνεται με την πόντισή του από την πλώρη της λέμβου. Αν υφίσταται θαλάσσιο ρεύμα ή άνεμος θα πρέπει να προηγηθεί αγκυροβολία. Ασφαλέστερη βόλιση είναι εκείνη που καταγράφεται με ημερομηνία και ώρα λαμβάνοντας υπ΄ όψη το στάδιο υφιστάμενης τυχόν παλίρροιας.

Κοινή βολίδα πλοίων

Η κοινή βολίδα πλοίων ή «βολίδα χειρός» χρησιμοποιείται κυρίως για μέτρηση βάθους μέχρι 20 οργιές και κυρίως στον διάπλου αβαθών (είσπλους - έκπλους λιμένων, όρμους και γενικά αβαθή ύδατα. Η ταχύτης του πλοίου τότε δεν θα πρέπει να υπερβαίνει τους 8 κόμβους. Η "κοινή βολίδα" ή "σκαντάγιο" αποτελείται από ένα επίμηκες βάρος 10-14 λιβρών και ένα σχοινί πάχους μιας ίντσας, μήκους 25 οργιών. Η βάση αυτής της βολίδας φέρει ένα εσωκοίλωμα εντός του οποίου τοποθετείται «στέαρ» (μίγμα λίπους με γράσο). Το στέαρ χρησιμεύει για την επικόλληση επ΄ αυτού δείγματος του βυθού της θάλασσας από το οποίο και αναγνωρίζεται η ποιότητα του βυθού (βυθοσκόπιση). Οι ενδείξεις βαθών σημειώνονται στο «βολιδόσχοινο» της κοινής βολίδας κατά τέτοιο τρόπο ώστε να είναι αντιληπτά ακόμη και στο σκότος δια της αφής. Ενδεικτικά ακολουθεί ο πίνακας:

1η οργιά μια δερμάτινη λωρίδα

2η οργιά δύο δερμάτινες λωρίδες

...............................

5η οργιά μια λωρίδα λευκής λινάτσας

6η οργιά μια λωρίδα λευκής λινάτσας και μια δερμάτινη

7η οργιά μια λωρίδα λευκής λινάτσας και δύο δερμάτινες

...............................

10η οργιά ένας μεγάλος κόμπος

11η (όπως στη 1η)

15η οργιά δύο λωρίδες λευκής λινάτσας

16η (όπως στην 6η)

...............................

20η οργιά δύο μεγάλους κόμπους.

Αν παρά ταύτα δεν βρεθεί βυθός προστίθεται άλλο βολιδόσχοινο με πρόσθετους κόμπους ανά δεκάδα. Οι κόμποι γίνονται περνώντας άλλα σχοινιά μέσα από τα έμβολα του βολιδόσχοινου και όχι με το ίδιο το βολιδόσχοινο.

Τρόπος βολίσματος

Όταν απαιτείται βόλιση «εν κινήσει», τότε η πόντιση της βολίδας πρέπει να γένει προς τη πλώρη από του σημείου μέτρησης. Έτσι όσο ταχύτερα κινείται το πλοίο ή όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος τόσο πιο πρώραθεν πρέπει να γίνει η πόντιση ώστε να βρεθεί σε κάθετη θέση στη μέτρηση. Συνήθως για να διευκολύνεται η βόλιση, στο κατάστρωμα των πλοίων, στο πρόστεγο, φέρεται μια αναδιπλούμενη πτυσσόμενη σχάρα που λέγεται "δάπεδο βολιστού" που προεξέχει της πλευράς του πλοίου. Πριν ο "βολιστής" ανεβεί στο δάπεδο αυτό οφείλει να το ελέγξει καθώς και τους στυλίσκους ή στυλίδια (κν. μπουντέλια) αν είναι στέρεα και ασφαλή τοποθετημένα, την καλή κατάσταση και ασφαλή πρόσδεση του βολιδόσχοινου στο κρίκο της βολίδας και την κατάσταση των τελευταίων. Στη συνέχεια κρατώντας με το ένα χέρι σπείρες του βολιδόσχοινου με το άλλο αφήνει 2 οργιές με κρεμασμένη τη βολίδα και αρχίζει να την αιωρεί αφήνοντας αργά - αργά τμήμα του βολιδόσχοινου που όταν η γωνία αιώρησης βαθμηδόν φθάσει τη πρωραία οριζόντιο την αφήνει ελεύθερα να ποντισθεί ελευθερώνοντας ταυτόχρονα τις σπείρες. Άλλος τρόπος είναι η βαθμηδόν κυκλική αιώρηση έτσι ώστε να εκτιναχθεί πολύ μακρύτερα (προς τη πλώρη). Στη συνέχεια ελέγχεται η πρώτη ένδειξη η πλησιέστερη προς το "δάπεδο βολιστού" κατά την οποία η βολίδα δεν παρουσιάζει βάρος, από την οποία και αφαιρείται η απόσταση από την επιφάνεια της θάλασσας που ονομάζεται "έκπτωση βόλισης" (στη πραγματικότητα πρόκειται για το ύψος εξάλων).

• Στις μετρήσεις αυτές προτιμούνται να λαμβάνονται σοβαρά τα μικρότερα βάθη παρά τα μεγαλύτερα.
• Παλαιότερα στα ιστιοφόρα ο βολιστής σχεδόν κρεμιόταν από τα πλευρικά σχοινιά του πρώτου ιστού.

Παραδοσιακή αναφορά

Στο Ελληνικό Πολεμικό Ναυτικό που διατηρούνται πιστά οι ναυτικές παραδόσεις στην αναφορά βολισμάτων οι ενδείξεις βόλισης αναφέρονται κατά πλευρά με ένα ή δύο αριθμούς:

Δεξιά βυθός 5 (=Δεξιά του πλοίου το βάθος είναι 5 οργιές) ή

Δεξιά βυθός 5 - 2 (=Δεξιά το βάθος είναι 5 οργιές και 2 πόδια) ή

Αριστερά βυθός άβυσσος (= Αριστερά το βάθος είναι μεγαλύτερο του μήκους του βολιδόσχοινου).

Μηχανική βολίδα

Η Μηχανική βολίδα είναι μια φορητή συσκευή που περιλαμβάνει ένα τύμπανο στο οποίο φέρεται ψιλό συρματόσχοινο και πάνω από το οποίο φέρει μια οριζόντια κυκλική βαθμολογημένη πλάκα με έκκεντρο δείκτη. Πλάγια στη μία πλευρά φέρει επίσης τιμόνι τροχοπέδη (χειρόφρενο). Η συσκευή αυτή μπορεί να είναι και ηλεκτρική, (εφοδιασμένη με ηλεκτροκινητήρα κάτω από το τύμπανο).

Η μέτρηση του βάθους με τη μηχανική βολίδα μπορεί να γίνει με δύο τρόπους που διαφέρουν ακριβώς στο είδος της βολίδας που μπορεί να είναι είτε όμοια με την προηγούμενη την κοινή βολίδα πλοίων, είτε ένας γυάλινος «πιεστικός σωλήνας» ή «χημικός σωλήνας» που η λειτουργία του βασίζεται στην αρχή "αυξανομένου του βάθους αυξάνεται η πίεση", που τοποθετείται σε μεταλλική θήκη και προσδένεται στο συρματόσχοινο πάνω ακριβώς από την βολίδα.

• Κάθε συσκευή μηχανικής βολίδας είναι εφοδιασμένη με περισσότερες της μιας βολίδες.

Περιγραφή - μέρη

Υπάρχουν διάφοροι τύποι μηχανικής βολίδας. Όλοι όμως οι τύποι χρησιμοποιούν τη "δοκό βόλισης" που είναι η αυτή των λεμβούχων των πολεμικών πλοίων, (είναι δοκός που φέρεται κάθετα στο διάμηκες του καταστρώματος). Σημαντικότερος τύπος αυτών των βολίδων είναι ο τύπος "Kelvin". Τα κυριότερα μέρη της συσκευής αυτής είναι:

1. Η κύρια βολίδα, που είναι σιδερένια ράβδος μήκους 3 ποδών που φέρει στο κάτω άκρο εσωκοίλωμα ενώ το επάνω φέρει κρίκο.
2. Ο γυάλινος σωλήνας που φέρεται σε μεταλλική θήκη. Πρόκειται για χημικό γυάλινο σωλήνα διαμέτρου 1/2 ίντσας και μήκους περίπου δύο ποδών. Οι σωλήνες αυτοί παρέχονται σε κιβώτια που έκαστο περιέχει 10 θήκες και κάθε θήκη 10 σωλήνες. Εσωτερικά οι σωλήνες αυτοί έχουν χημική επένδυση, (εξ ου και καλούνται χημικοί) από χρωμικό άλας (τριοξείδιο του χρωμίου) ή υδράργυρο, η οποία και τους δίνει ένα καστανοκόκκινο χρωματισμό. Όταν η χημική αυτή ουσία έλθει σε επαφή με το θαλασσινό νερό (αλατούχο) γίνεται λευκή¹. Συνεπώς θα πρέπει το κιβώτιο να φυλάσσεται σε ξηρό μέρος, καθώς επίσης και οι χρησιμοποιούμενοι σωλήνες για επανεπένδυση χημικής ουσίας.
3. Το λεπτό συρματόσχοινο. Είναι ειδικό λεπτό συρματόσχοινο (συνήθως με επτά έμβολα) μήκους 300 οργιών που φέρεται τυλιγμένο στο τύμπανο της συσκευής της μηχανικής βολίδας. Μετά από κάθε χρήση θα πρέπει ν΄ αλείφεται με στέαρ.
4. Το "συρματόσχοινο συνδέσμου". Πρόκειται για λεπτό συρματόσχοινο μήκους 9 ποδών που συνδέει τη βολίδα με το συρματόσχοινο της βολίδας.
5. Ο εξακριβωτής, που είναι ένα μεταλλικό εργαλείο με μια κοίλη κεφαλή. Κατά τη βόλιση και καθόσον το συρματόσχοινο εκτυλίσσεται, πιέζεται αυτό με την κοίλη κεφαλή. Έτσι η στιγμιαία χαλάρωση του συρματόσχοινου (που συμβαίνει όταν η βολίδα ακουμπήσει στο βυθό) γίνεται αμέσως αντιληπτή, οπότε και ελέγχεται η ένδειξη στην οριζόντια βαθμολογημένη πλάκα της συσκευής και με το χειρόφρενο, στρέφοντάς το προς το εσωτερικό του πλοίου, αναστέλλεται η περαιτέρω εκτύλιξη.
6. Το κυρίως σώμα της συσκευής βόλισης, που αποτελείται από ένα τετράπλευρο μεταλλικό σκελετό που περιέχει ένα περιστρεφόμενο τύμπανο. Το τύμπανο φέρει τροχοπέδη χειρός που σε θέση "on" συνδέεται με τον ηλεκτρικό κινητήρα ενώ σε θέση "off" ο κινητήρας αποσυνδέεται. Ακολούθως το τύμπανο συνδέεται μέσω ενός καταμετρικού μηχανισμού με ένα δείκτη που κινείται ως ωρολογιακός μηχανισμός επί μιας οριζόντιας βαθμολογημένης από 0 - 300 οργιές κυκλικής πλάκας στη κορυφή της συσκευής. Ο ηλεκτρικός κινητήρας χρησιμεύει όχι τόσο για την παρέαση (λασκάρισμα) όσο για την εισολκή (ανέλκυση) του συρματόσχοινου.

(¹). Όταν η βόλιση γίνεται σε γλυκέα ύδατα (ποταμό) προηγουμένως τοποθετείται μέσα στον σωλήνα τεμάχιο αποξηραμένου άλατος.

Τρόπος βολίσματος

1. Ελέγχεται η ασφαλής στερέωση της συσκευής και η οριζόντια θέση του άξονα του τυμπάνου.
2. Εξάγεται η δοκός βόλισης και στερεώνεται στη πλευρά του πλοίου κάθετα προς το διάμηκες που φέρει στην άκρη τροχαλία απ΄ όπου έχει περάσει η βολίδα και το συρματόσχοινο.
3. Αν πρόκειται να γίνει χρήση χημικού σωλήνα τοποθετείται αυτός σε ορειχάλκινη θήκη (με το ανοικτό άκρο του σωλήνα προς τα κάτω) που συνδέεται στον συρμάτινο σύνδεσμο 3 ακριβώς πόδια από την κεφαλή της βολίδας.
4. Τίθεται το χειρόφρενο "εκτός" στρέφοντας τον χειροστρόφαλο (τιμόνι) μισή στροφή προς τα έξω του πλοίου όπου και αρχίζει η παρέαση του συρματόσχοινου.
5. Κατά την παρέαση ασκείται πίεση σ΄ αυτό με τον "εξακριβωτή", η πίεση είναι μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερο είναι το βάθος).
6. Μόλις διαπιστωθεί με τον εξακριβωτή χαλάρωση του συρματόσχοινου αμέσως τίθεται το χειρόφρενο "εντός" στρέφοντας το χειροστρόφαλο μισή στροφή προς τα έσω του πλοίου και σημειώνεται η ένδειξη στην οριζόντια πλάκα. (Στην ένδειξη αυτή επιφέρονται μικρές διορθώσεις που αντιστοιχούν στη ταχύτητα του πλοίου, στην ύπαρξη παλίρροιας και στην έκπτωση της μηχανικής βολίδας¹).
7. Ακολουθεί η ανέλκυση (εισολκή) του συρματόσχοινου με τη βοήθεια του ηλεκτρικού κινητήρα στην αρχή αργά, μετά ημιταχώς και ολοταχώς και στη συνέχεια πριν ολοκληρωθεί αντίστροφα. Το τελευταίο μέρος γίνεται χειροκίνητα. Κατά την εισολκή το συρματόσχοινο αλείφεται με λάδι ή γράσο.
8. Εξάγεται ο χημικός σωλήνας από τη μεταλλική θήκη και διατηρώντας αυτόν οριζόντια γίνεται ανάγνωση επί της κλίμακας που φέρει η ίδια η μεταλλική θήκη. Στην ένδειξη αυτή επιφέρονται μικρές διορθώσεις που αφορούν την παλίρροια και τη βαρομετρική πίεση κατά τη βόλιση.
9. Αν δεν προβλέπεται άλλη βόλιση τίθεται το χειρόφρενο "εκτός" και η συσκευή σκεπάζεται.

(*¹) Η έκπτωση της μηχανικής βολίδας είναι το μήκος του συρματόσχοινου από τη συσκευή μέχρι του τροχίλου (τροχαλίας) της δοκού βόλισης + το ύψος αυτής από την επιφάνεια της θάλασσας, (δηλαδή το ύψος εξάλων).