第一篇：浅谈海轮在狭水道航行
浅谈海轮在狭水道航行
减小字体 增大字体作者：佚名来源：本站整理发布时间：2007-1-19 22:41:0
3（本文以长江为实例，通过对航行条件的剖析，概述了海轮在狭水道航行操纵及避让的一些要领，以供参考。）
长江是世界第三大河流，中国第一大河，全长六千三百多公里，横穿全国九省二市。它的繁荣兴旺与长江流域的经济发展有着不可分割的关系，它像一条纽带把内地的农副产品、化工及各种成品半成品的货物源源不断地送向世界各地。又把国外采购的原油、木材、矿砂等原材料及国内所需的其它物品辐射到祖国的四面八方，加上商品经济时代国内贸易的增多，使古老的长江真正形成了百舸争流、千舟竟发的繁荣局面。长航的客轮、船队；各港口的港作船；各市县级航运公司的顶推船队、吊拖船队、特种运输船及各乡镇联合体的个体运输船；还有局限于短途运输（一般在三十公里以内）的农村付业船和渔船与我们的进江海轮挤在一起，可谓险情不断，加上有时只有一百多米宽的深水航漕，有时在不到一公里（0．5海里）的距离内转向八十至一百度，有时必须穿越中小型船舶的航路，有时不得不与中小型船舶在同一航路上，在这种条件下还要考虑各种不正常水流对船舶操纵的影响，这就要求每个驾引人员必须彻底了解各类船舶的特性，采取相应的措施，使海轮进
江在狭水道航行有惊无险。
1)长航的客轮、船队：此类船舶有一套严格完整的安全管理机制，对水上交通的法律、法规条文理解较透彻，能及时联系来船，但由于近期经济效益较差，经常停航可能会产生无所谓或不适应的行船风气，对安全极为不利。客船为赶船期、抢档，小横距追越时有发生，有时发现有对驶船，在航道不宽余的情况下仍一路追越，非到万不得已，不会慢车转向避让。船队因队形庞大，操纵困难，风流压的影响较大，在吹开风或吹拢风较大时，一般难以走到自己的航路上，船位喜欢摆得较开，当它船无法从外侧（如船队沿黑浮上驶，船队与黑浮间称为船队的内档或内侧，反之称为船队的外档或外侧）追越时，又不让从其内侧追越。平时船队接近浮标向内侧转向前（由于航道转向），为防止因流压而困上浮标也需摆开船位。2）各港口的港作船：此类船舶对港内情况极为了解，常往返于港内任意两作业点之间，常穿越航道和调头，有时还在航道上停航待泊，离泊时不及时通报，其高频电话常与港调联系而又不及时转换到航行频道上，在不明其动态、航行频道又呼叫不到的情况下，马上转换到港调频道呼叫往往能及时联系上。夜间作业行驶时，它们喜欢开控照灯以引起它船注意。3）各市县航运公司的顶推、吊拖船队，此类船舶懂得一些水上法规，但安全观念薄弱，设备简陋，大多无雷达，即使有也常舍不得开启，不开甚高频无线电话或即使开也把音量调得很小（为了方便在驾驶台吹牛不受其影响）而听不到船呼叫，当他们呼叫你时，往往一鸣惊人，他们能懂航道，但学艺不精，视线不良时，喜欢靠近岸线行驶或跟随它船。吊拖船队由于其拖轮马力小，航速慢及队形长，受流的影响很大，在弯曲航道或航道与水流有一定夹角时，船队的尾巴像受到离心力的影响，被水流推压而扫向弯曲航段的深水近岸线一侧或下流方向（俗称扫尾），在急弯地段流速较大时，扫尾现象极为明显，并且整个船队向岸边或下流方向漂移，如果控制不好，还有可能发生队尾扫上岸或失控现象。4）各乡镇联合体的个体运输船，此类船舶素质较差，缺少水上运输常识，前后几条或十几条集中在一起航行，白天你看我我跟你，晚上红灯白灯随意开，夏天晚上蚊虫叮咬睡不好或打牌，白天开船打瞌睡。冬天为保暖而喜欢关闭门窗，严重影响听力，他们有专用频道吹牛，往往一呼百应，前面一个带队的，后面一起跟上，很难从其中间穿越，他们队伍庞大，约占长江江苏段水上船舶总数的五分之四左右，自称长江的老大，行船很不规范，喜欢抄近路，抢船头，甚至不惜用生命来达到目的，特别是最近油价上涨后，他们的金钱意识更加强烈，感潮河段赶潮流，非感潮河段抢深漕和缓流（船速快），并改变以往昼行夜息的习惯，加班加点奔小康。5）农付业船，这种船吨位较小，有钢质和水泥两种，他们长期穿梭于小河汊之间，在长江上的时间不长，大多超载、无干舷（船的两侧各用一块木板组成舱口围板），喜欢沿岸行驶，有时为了能进小河汊，不顾一切抢越航道，此类船舶马力小，速度慢，头脑简单。6）渔船，可根据捕捞品种分为：鳗鱼苗船、螃蟹船和刀鱼（鲥鱼）船。鳗鱼苗船一般从十一月底至次年的三月底，首先从南通至江阴段开始，逐渐向上、不断延伸，有时在航道上抛锚张网捕捞，只捕涨水，涨潮前后常穿越航道寻找抛锚点或收网回家。螃蟹船是在每年的九月底至次年的一月，用竹木组成的淌排被水流推动作动力，拖动渔船，拉着渔网顺水流淌，他们一般喜欢在水深的地方捕蟹，无任何避让能力。刀（鲥）渔船，网长三百至六百米，为深水网，海轮可从网上通过，但要注意有的渔船喜欢护网以及渔船在收、放网时的动向。
作为海轮的驾引人员，在了解各类船舶的特点后，还必须充分认识海轮单车独舵的操纵特性及海轮在狭水道中避让受到限制的困难，应“警”字当头，预防为主，首先慢车，再采取其它措施，利用一切机会为自己创造有利条件。（1）慢车，由于海轮进江航程远，长期慢车航行不太恰当，但一有可疑情况或需穿档航行前应一慢到底，彻底降低船速是避让的安全之本，它能延长思考时间和避让时间，也能等待机会穿越航道，在必要时还可加车助舵。（2）切勿犹豫不决或盲目避让，应根据它船的目的和它船的习惯航路及航法来决定避让方向。（3）避让时大舵角起动（可根据船舶的操纵特性，一般万吨级船用十五至二十度的舵角），使船很快出现避让动作，让对方一目了然，在船艏转动后，舵迅速回到正舵（尽量不要分舵回到正舵），在这种情况下，如果对方已明确避让意图后，就会采取相应的避让行动。如果对方开始没有任何避让意图，在它发现你急速转向的动态后，要么调顺船头让你通过，要么转向或加车转向抢你的船头，由于你船速慢，且舵已回到正舵，可压反舵稳住船艏，当抢头的船抢到一定程度后，你可适当地避让它，这样就能达到你的目的。（4）远逼近让。对方完全占据你的航路，在你无路可走，虽向对方发出会让意图，对驶船未有任何表示或即使同意你的要求明白你的意图，但继续占据你的航路时，就应迅速控制船速，在此基础上向避让的反方向转一定的角度（远逼），迫使对方要么转向抢你的船头，要么乘势与你反向会船，此种船极少，如果有就以一长声发出警告，在对方保持不变的会让意图后，你可大胆走，经过一段时间后，在一定的距离内稍微让一下抢你的船头的船（近让），这样对驶船就会让（分）出一条路。（5）弯曲航道沿岸边上驶时，一要“落位”，即船位与岸的水沫线保持适当的横距。二要“抬头”，即转向时船艏指向下一个转向点的船位外档，这样在扫弯水的作用下，下一个转向点的船位正好在你的预定航线上，并且由于“抬头”，迫使对驶船及早让出航路。（6）在复杂情况下，如果两船较近，在已明确避让意图后，需要采取行动避让另外一条突然转向的船，但与前面已定的避让意图有冲突时，应先用甚高频无线电话（最好不要用声号，以防那条突然转向的船及其它船误解）通知已明确避让意图的船，以防误会。（7）有二条以上的船需要避让时，一定要搞清它们的位置及前后次序。（8）充分了解航道内及航道外的可用水深，在迫不得已的情况下，可避重就轻或选择航道外通过。（9）认真遵守水上交通管理规定，服从交管中心的指挥，在确有困难时，请求交管中心谅解或派艇护航。
第二篇：长江江苏段海轮安全航行与避让行为导则
长江江苏段海轮安全航行与避让行为导则
一、海轮长江安全航行的基本要求
（一）海轮在长江江苏段航行，应当遵守《长江江苏段船舶定线制规定（2013）》，保持高度警惕和正规了望，始终做到谨慎驾驶；
（二）海轮进长江前，船舶应配备最新有效的图书资料，船长应充分考虑长江季节性变化，掌握流速和流态对船舶操纵的影响，督促相关人员对主辅机、锚机、舵机等关键航行设施设备进行检查、效用试验，确保处于良好状态；
（三）海轮在长江江苏段航行，应保持两部甚高频无线电话（VHF）畅通，及时报告船舶动态，采取有效手段，及时与过往船舶取得联系，以协调一致，确保安全；保持一部VHF在当地VTS工作频道值守，并做到随时可接收各VTS中心的指令；
（四）船舶在任何时候均应以安全航速行驶，防止发生事故。在不危及他船或设施安全的情况下，船舶正常航行时最高航速不得超过15节（约28千米/小时），最低航速不得低于4节（约7.5千米/小时）。船舶在泰州长江公路大桥桥区水域下界浮以下通航分道内正常航行时最低航速不得低于6节(约11千米/小时)。
（五）在驶经桥区水域（无障碍桥墩除外）、渡运水域、长江#27浮至长江#32浮、福姜沙南水道和福姜沙北水道、长江#79浮至长江#86浮、长江#96浮至长江#110浮、长江#120浮至长江
#126浮或受限水域航行时，须派专人了头，备锚航行，操纵能力受到限制的船舶应当全程备锚航行。了头人员与驾驶台要密切保持联系，发现情况及时报告，并示意他船动态。上述关键航段、遇恶劣天气或视距接近或小于2000米、航行环境复杂等情况下，船长应监航或亲自操作；在任何时候，值班驾驶员对航行安全无把握时，应及时报告船长，船长应监航或亲自操作；
（六）航行中遇能见度不良、大风、浓雾等突发性灾害天气时，应按应急预案要求采取有效措施，及时选择安全水域抛锚，并采取相应的安全防范措施。
（七）海轮进江，应当使用轻质燃油航行，对于新型柴油机主机设计性能能够满足船舶随时机动需要的除外。采用油管保温等手段进行技术改造的，若需使用重质燃油，应当持有有关技术部门认可的可随时用车的评价报告，并随船备查。
二、海轮避让的基本原则
（一）早发现，早判断，及时让；
（二）车让为主，舵让为辅；
（三）情况不明或意图不统一时，应及时大幅度降速或停车，必要时倒车；
（四）紧迫危险，避重就轻；
（五）为保护人命财产安全、防止水域污染、减少事故损失或危害程度的扩大，当碰撞危险不可避免而采取避让行动时，海轮应：
1.避免朝向客汽渡船舶转向；
2.避免朝向危险化学品船舶转向；
3.避免朝向码头密集区域或危险化学品码头方向转向；
4.避免朝向大桥桥墩、饮用水源地取水口等重要设施转向；
5.避免朝向军用船舶或其它科学考察船舶转向。
三、在可追越航段：
（一）追越船在确认安全的前提下，经被追越船同意后方可实施追越，在追越过程中，如需临时占用分隔带，则要确认前方无对驶相遇的船舶；
（二）被追越船在作出同意追越的意思表示后，应采取减速、让出部分航道等有利于追越船安全通过的积极措施；
（三）慢速船应尽可能靠近航标一侧航行。
四、特殊情况处理：
（一）视距小于1500米或船舶盲区超过500米且视距不足2000米时，应选择适当的锚地、停泊区抛锚；
（二）过去三个月及以上未在长江驾驶船舶航行的船长、驾驶员，应避免单独夜航驾驶，必要时应申请引航员引领；
（三）当实际风力达7级及以上，应停止靠、离泊作业，并选择适当的锚地、停泊区抛锚；
（四）船长应视航道条件、航行环境、气象情况、驾引人员技术素质及货物的危害程度等综合因素考虑决定是否夜航。
五、船舶应急处臵：
船舶发生以下情况，应当立即使用VHF及其他一切有效手段告知周围船舶，并报告当地海事交管中心，同时悬挂船舶失控信号、鸣放声号。
任何情况下的锚泊行为，抛锚地点都应避开禁止锚泊区。
（一）航行中失电
1.船头作好抛锚准备，启用应急操作系统，尽快查明失电原因；
2.应根据当时周围通航环境，立即采取一切有效措施（如抛锚、拖轮协助等），以尽量使损失减小到最低限度。抛锚时要充分考虑风浪流等通航环境要素，选择合适的抛锚时机，做到抛得出、刹得住。锚抛下着地后应立即刹住锚链，待船速降低，再根据实际情况慢慢松出足够的锚链。情况紧急时应抛双锚制动。
（二）航行中主机发生故障
1.船首做好抛锚准备；
2.如系单螺旋浆船舶，应抓紧时机利用余速和舵效驶至安全水域抛锚；
3.如系双螺旋浆船中的一部主机发生故障，视故障情节轻重，或单车继续航行或择地抛锚；
4.如系顺流航行船舶，应迅速择地掉头抛锚后抢修；
5.如前方情况危急，对安全有威胁时，应立即抛锚制动，防止海损事故损失扩大。
（三）航行中舵机发生故障：
1.立即使用应急舵，并慢车或停车，必要时倒车将船停住；
2.船头做好抛锚准备，并及时检修排除故障；
3.若应急舵也失灵，应根据当时的通航环境及危险程度，采取果断措施。如果舵机失灵时，有一定的舵角并正在偏转，在可能情况下待转至缓流水域抛锚；如果是顺流船，当转向一侧有利时则可就势掉头抛锚，如转向一侧不利则应及早全速倒车以抑制船势，必要时还可抛锚掉头。如果情况紧急，有碰撞危险时，应立即停车并全速倒车和抛锚，尽可能避免事故发生。
第三篇：在“廉洁”的航线上航行
在‚廉洁‛的航线上航行
——敬廉崇洁，从小做起
南丰二中九年级（9）班 应雯 指导老师 付胜芳
近日看新闻，不经意间捕捉到了这么一个词‚贪腐‛，霎那间让我的神经紧绷起来—— ‚台北地方法院就台湾地区前领导人陈水扁所涉‘机要费’贪腐案等多起弊案作出一审判决，裁定陈水扁贪污、洗钱、受贿、伪造公文罪名成立，数罪并罚判处其无期徒刑，剥夺政治权利终身，并处罚金新台币2亿元。陈水扁家人也全部获刑。据法院传来的消息，陈水扁案判决书长达1200页，重量约3公斤。‛
我不禁有些瞠目结舌，‚廉洁‛向来是我们中华民族的传统美德，现如今怎么……
我开始有些担忧，为我们的未来，也为这个世界的未来。我感觉到，敬廉崇洁，必须从小做起。
古人常说‚三岁见小，七岁见大‛。养成一个良好的习惯可让你的一生受益匪浅，而好习惯，是要从小培养的。
遍观‚廉洁史‛，清官中大多数都从小便养成了勤俭节约的好习惯，他们爱惜每粒米，每文钱。也正因为如此，他们每天都觉得很满足，自然就不会去做那些贪赃枉法之事。
相反，有些贪官从小养成的则是坏习惯，衣来伸手、饭来张口。到最后，家财散尽，囊中羞涩，便开始动‚歪脑筋‛。长年累月，贪得的赃款像滚雪球般越滚越大，一发不可收拾，最终落了个遗臭万年的下场。
在‚廉洁‛的航线上，我们需要‚节俭‛做船舱。然而，一个节俭的人却并不一定是一个廉洁的人，就好比一艘船只有船舱，却没有导航系统，依然不能航行一样。
有这样一个故事：一个男孩是班上的班长，那天放学回家，他想买一包零食吃，可又身无分文，一种贪念涌上心头，于是他从班费中‚偷‛了一元线…… 多年后，他成为某机关的财务部长，手中有公款千万。那年，他要买新房，还缺五十万。于是，他像当年一样从公款中‚偷‛了五十万，心想到时还上即可。六个月过去了，他终于挣回了五十万，但他却带着一丝侥幸心理占为己有。之后，他的贪念越来越大，心中的贪欲越来越强。最终，东窗事发，他被逮捕了，成了阶下囚。
正是因为当初的‚一元‛班费，演变成现在的上百万赃款。
在‚廉洁‛的航线上，我们需要‚不贪‛来导航。要想在廉洁的航线上平稳地航行，就必须有船舱——节俭、导航系统——不贪保驾护航。
若每个人从小就培养这两种好习惯，当官了便能成为一名为民谋利、不为己谋私的清官，‚廉洁之风‛便能吹遍神洲大地。
第四篇：在知识与理想中航行
在知识与理想中航行
绥芬河建华小学六年一范笑洁我，不愿跟井底的青蛙一样无知；我，渴望去那知识的海洋尽情的探索。是春蚕和蜜蜂深深地打动了我的心，那知了与金蝉决不是我的理想。
我，不习惯听蝈蝈清脆的鸣叫，我要在知识、理想和自信的大地上快乐的航行。2013年11月4日星期一
第五篇：航行船舶在浅水中的纵倾变化研究
航行船舶在浅水中的纵倾变化研究
摘 要：基于航行船舶在浅水中的纵倾变化研究，本文从浅水域的概念入手，明确了何为浅水区，通过对浅水效应产生的条件、原因和现象的分析来引出船舶在浅水中的纵倾变化。对于船舶的纵倾变化，主要考虑了几个比较重要的影响因素，例如船舶的排水量，船型系数，船体舷外的水密度变化，船舶速度大小等，从而对船舶的纵倾变化有了定性的认识。再根据现有的理论和经验公式对船舶的下沉量和纵倾变化进行定量的计算，且利用计算结果来分析船舶因纵倾变化而可加载的载货量，并用实例进行了论证。在此基础上，再给出具体的建议，希望通过船舶浅水中的纵倾变化能够充分利用船舶的载货量从而提高船舶营运的效益，最终能为船公司带来一定的效益增长。
关键词：航行船舶；浅水效应；纵倾变化；傅汝德数
Analysis of the Navigating Ships’change of Trim in Shallow Water Zheng jianwei(Professional:Maritime Navigation Student ID:074120126)Instructor:Hu Yunping & Zhang yuanqiang
Abstract: The research of the trim change in shallow water.This article begin with the concept of the shallow water, where is the shallow water has been defined, and then through the analysis of the conditions, reasons and phenomenon of the shallow water effect leads to the ships’ trim change in shallow water.For the change of the ship’s trim, we mainly consider several of the more important factors , such as, displacement tonnage of the ship, ship’s coefficient, the change of water density outboard, ship’s speed, thus we can have a qualitative understanding of the ships’ trim.Then we use the existing theory and empirical formula to calculate the amount of quantitative changes of the ship’s sinking and trimming, and then analyze the results of the calculation to decide the amount of cargo can be loaded due to the trim change and use the example to demonstrate the results.On this basis, and with the specific suggestions, we hope to use the changes of ship’s trim in shallow water to take full advantage of the ship’s cargo capacity and then improve the efficiency of the ship and finally it can bring some efficiency gains to the shipping companies.Keywords: navigating ship;shallow water effect;the change of ship’s trim;Froude coefficient
０引言
1987年，渡轮”Herald of Free Enterptis”在Zeebrugge倾覆，导致近200人死亡。相关人员对船舶及自然环境等进行了全面的调查后发现，由于船舶在浅水域中高速航行时，船体下沉导致船首首尖舱进水，淹没了汽车甲板，最终导致了船舶稳性丧失而倾覆
【１】
。随着航运的发展，此类事件发生的频率日渐增大。究其原因，则归咎于船舶在浅水域航行时所受的影响越来越大。
我国是一个航运大国。近年来，国内航运业得到迅猛发展，随之便带动了我国造船业的发展。为了满足航运市场的需求，新造的船舶便逐渐朝着大型化发展，吃水越来越深。于是，可航水域的水深相对于船舶的吃水就越来越小，相对的浅水域也就越来越多了。因相对水深减小而引起的船舶的浅水效应也越来越显著，出现船体下沉量增加，船舶摇晃剧烈，船舶纵倾变化加剧等现象。而船舶的纵倾变化，不但影响到船舶在浅水域航行时的操纵性能，还对船舶安全和船舶效益等产生一定的影响。虽然国内外有许多专家都对船舶在受限水域的操纵性进行了大量的研究，但有针对性的对浅水中航行船舶的纵倾变化进行研究的却不多。而且与许多年前相比，由船舶纵倾变化带来的各方面影响也越来越大了。本文希望通过对浅水中船舶纵倾变化的研究，探寻船舶纵倾变化的规律及其影响因素，并以此来提高船舶的载货量最终增加船公司的营运效益。毕竟作为一家航运公司，追求的是安全、经济、高效这三者的完美结合，以达到获得高营业额的最终目标。
１浅水域的概况
1.1浅水区界定
虽然人们逐渐认识到相对于船舶的大型化，可航水域的相对水深正在逐渐变小，但怎样去定义浅水区一直没能给出一个明确的方式。
以前，由于船舶小、船速低，浅水效应现象的发生较少，人们就根据水深数值的大小简单的定义了浅水区，超过某一常量便认为是深水区，而小于此值时则认为是浅水区
【２】
。然而现在，随着船速的不断提高，船体的不断增大，浅水效应便常有发生，严重的甚至导致船舶毁损。所以人们不得不重新考虑浅水效应并进行深入的研究。那么，首先当然是给浅水域划个界限，在什么条件下可不考虑浅水效应，而在什么条件时则必须重视其带来的影响。目前，对于浅水区这个概念并没有给出一个定量的定义，因为出现浅水效应的水域跟船舶尺度、船速大小、船舶形状、航区水深等都存在着直接的关系【３】。在航区水深较浅时，如果船舶吃水较小，航速较低并不一定出现浅水效应，相反的在航区水深较深而船速较高，吃水又较大时也是可能出现浅水效应的。于是，人们便想到了水深吃水比（h/d）这么一个相对概念。国际上也根据水深对于船舶操纵性的影响程度将水深划分为深水、中等水深、浅水（1.2 【４】 。虽然这里定义了水深吃水比小于1.5倍时才视为我们通常所指的浅水，但根据实际的操船经验来判断，当水深吃水比小于4倍时船舶的操纵性能就开始受到影响了，当水深吃水比接近2时则将产生明显的影响。所以在实际的操船中，当水深吃水比接近4倍时便要引起注意了，应及早的采取相应的措施来减小浅水效应的影响。 1.2浅水效应产生的原因 船舶在浅水区航行时，船壳周围的水流与船体的相对运动跟深水中相比是有很大的区别的。当在深水中航行时，不论船舶首尾亦或是流经船底的水流由于不受空间上的限制而具有三维空间流动的特点，使得船舶相对于水的流速等于船速。在船首处水流既向两侧又向下方流动，并且向下的特点比较明显；而当接近船尾处时水流从两侧向纵中剖面又向上流动，并且向上的特点比较明 显【５】。 而当船舶航经浅水域时，船舶首尾及船底受到空间上的限制，流经船底的水流的流态便发生了变化，从原来的三维空间流动变为了由两侧同时向内的二维平面流动，于是船体周围水压力的大小和分布便跟船舶在深水中时有很大不同，结果导致船舶阻力增加，使船体表面水动力的大小和分布发生了变化，进而产生了浅水效应。 1.3浅水效应产生的现象 浅水区航行的船舶，在船壳底部和河床之间形成了一个狭小的空间，导致流经船底的水流流速增大；并且又由于液体都具有一定的粘滞性，于是船在水中运动时，会带动船体周围部分水一起运动，在船体和河床处便形成了有一定厚度的边界层，使得船底过水断面减小，流速进一步增加。根据伯努利效应，当流体的速度增加时，其与物体接触的边界层上的压力会减小；反之，压力便会增大。于是，由于浅水中流经船底的水流流速的增加，使得船体周围水压力减小，从而出现船舶下沉，吃水增加，船体附加质量和附加惯性较深水中航行时增加的更加明显。并且，船底和河床的边界层的厚度都是渐变的，从船首到船尾逐渐的增加，使得船尾的过水断面比船首的小，因而流速在船尾处增加较船首明显，压力下降更多，故船尾下沉量比船首大，船舶呈尾倾状态，随船速提高，船舶的纵倾状态会发生改变【５】 。对于肥大型船和高速船，下沉和纵倾的变化更为剧烈。 随着船舶下沉和纵倾变化的加剧，船舷两侧浸水面积增加，使得摩擦阻力增加，船速降低。阻力的增加使船舶的冲程减少。且兴波阻力的增加，使船尾涡流阻力增加，导致推进器效率下降；同时，浅水中伴流、涡流的增加使舵力下降、船速下降，而滑失比提高又使舵力增加，又接近海底的舵叶由于整流作用也提高了舵力，所以浅水中舵力变化不大，但舵效将变差。 除此之外，由于船体周围水动力的分布和大小发生了变化，船舶会产生剧烈的振动，横移和转向困难，船舶的操纵性也将发生变化。 ２船舶纵倾变化的影响因素 船舶在浅水区航行时，由于船体周围水流流速的不同，首尾处较小而两舷侧较大，使得船体周围的水压力变化，首尾压力高而船中压力低，为了在相同的排水量下保持平衡，船体便要多下沉一些【６】。又首尾船壳的形状（船中附近比较肥胖，向首尾逐渐瘦削）不同，于是就产生了纵倾变化。 【７】2.1船舶排水量及排水体积变化的影响 船舶载重量越大，排水量越大，则船舶的纵倾变化就越大。 现在的船舶大小已经不是几十年前的小型船可以相比的。为了提高船舶营运的效益，船公司总是希望能够最大限度的利用船舶的载重量，于是在一个港口卸货后便会另外装上一批运往其他港口的货物，并且由于淡水、食物、燃油的补给，船舶的总载重量便会发生变化。在驶进和驶出港口时，随着载重量的不同，船舶的纵倾变化也不同。又现在的大多数港口的水深相对于大型船舶而言均可视为是浅水区。于是受浅水效应的影响，在一般商船速度范围内，在船速较低时船体就开始下沉，随着船速的提高，下沉增加量变大，船首上浮的时机较早，且水越浅，船体达到首倾变为尾倾所需的船速就越低【４】。并且，当船舶尾倾时，其操纵性比首倾时要好，所以大多时候人们习惯将船舶调成尾倾航行。于是，船舶在靠离港过程中如航经浅水区时，若船舶原来是尾倾的，那么随着船速的提高，船舶的尾倾将减轻，逐渐变为平吃水或者首倾；反之，如船舶原来是首倾，那么首倾将加剧。因为船壳并不是直上直下的形状，当船舶纵倾发生变化时，其吃水也随着改变，而船壳的形状是由下向上逐渐变大的，因此与小型船比较，当吃水增加量相同时，排水量大的船舶受到的影响更大，船壳所受的水动力变化也将更大，由此引起的纵倾变化也更加剧烈。 船舶排水体积的变化也将影响船舶纵倾的变化，这主要是船舶航经不同密度的水域时，由于船舶舷外水密度的改变而导致船舶出现上浮或下沉，由于船壳不同部位形状不同的原因，使得沉浮后的船体前后受力不一而出现了纵倾变化。 2.2船舶的方形系数的影响 船舶的航海性能和船体强度的优劣与船体的几何形状是有着密切的关系的。而船体的形状通常指的是船体的大小、外形、肥瘦程度和船体表面的光顺与否。为了研究方便，通常用型线图来表示船体的几何形状，用主尺度表示船体的大小，用船体系数表示船体的肥瘦程度。 船体系数中，水线面系数表示水线面的肥瘦，中横剖面系数表示中横剖面的肥瘦程度，棱形系数表示水下船体沿纵向分布的情况，垂向棱形系数表示水下船体沿垂向分布的情况，方形系数则表示水下船体的肥瘦程度。 V，其中V是排水体积，B是船舶的型宽，L是船长，d是船舶 B*L*d的型吃水）则对船舶纵倾的变化存在着较大的影响。试想一下，如果方形系数为1即VB*L*d，而方形系数（Cb船体形状为一长方体，则船舶的水线面面积Aw为一常量，根据公式TPCρAw(tcm)，（其中TPC100为船舶厘米吃水吨数，ρ为船舶所处水域的水密度），当船舶处在某一固定水域时，即假设水密度不变，那么船舶的厘米吃水吨数将是一个定值，则船舶将出现平行下沉，也就不会出现所谓的船舶纵倾变化了。然而事实上，考虑了到船舶的操纵性能，方形系数为1的船舶很少，几乎是没有，当然除了一些专用的水上浮箱外。反之，船舶的方形系数也不是越小越好，假定船舶的方形系数接近于0，即船舶吃水d很浅，排水体积V很小，但水线面面积Aw很大，则相当于一块很薄的铁板漂浮于水面，这样，不但无需考虑船体的纵倾问题，更不要说船舶的经营效益了。 由于船壳的形状基本上都是由下向上逐渐展开变大的，所以其方形系数是随着吃水的增加会缓慢的变大。对于油船，其方形系数较大，水下船体较肥大，于是在浅水域船体下沉后，其纵倾变化并不是很大；反之，对于一些高速船，特别是高速集装箱船，方形系数较小，水下形状随吃水增加变化较大，纵倾变化也更为明显。据研究表明，利用Ｈuuska（1976）公式所对应的船型在h/d＝1.2的条件下，其计算结果表明方形系数对下沉量影响较大，总体上表现为方形系数越大，航行船舶的下沉量就越大，至于纵倾变化则取决于水线面下船壳的形状 【８】。 2.3舷外水密度变化的影响 因业务的需要，船舶可能经常航行在大洋、近海、沿岸或港口内。从一个港口到另一个港口，船舶会经过不同的水域，于是在航行的过程中，船舶舷外的水密度便会经常发生变化。水密度的改变必然导致船舶平均吃水的改变。假定船舶从海水进入淡水，密度变小，由于排水量不变，则排水体积必然增大，于是船舶下沉，吃水增加；反之，船舶从淡水进入海水，则船舶上浮，吃水减少。又船体水线面上船首方向和船尾方向面积分布是不同的，存在差异，则船体在上浮或下沉时将引起船舶吃水差的改变，即纵倾变化。特别是当船舶从海水进入淡水时，如果忽视舷外水密度的变化，船体下沉后有可能触底甚至搁浅进而危及船舶的安全。 以船舶从海水进入淡水为例，设由于船舶舷外水密度减少而引起的平均吃水增加量为Δd，则可以认为在初始水线面上将有一薄水层被淹没，水层厚度为Δd，面积大小跟水线面相同。被该薄水 层淹没的船体所受到的浮力大小可近似的认为是100*TPC*Δd，该浮力的作用点坐标可认为是Xf，即漂心的纵坐标。由于船舶排水量不变，初始水线面下船体所受到的浮力因着舷外水密度的减小而减小的量刚好等于上述增加的薄水层所产生的浮力，该部分的浮力从原先的浮心处转移至初始水线面上的漂心处，作用点则沿船舶纵向移动了（XbXf）。于是，由于船舶舷外水密度改变而引起的吃水差改变量Δt为： TPC*Δd（XbXf）(m) （2-1） ΔtMTCΔd以上公式【９】 ρρΔ*(s-s)（m） （2-2） 100*TPCρ2ρ1中：Δd——水密度变化引起的平均吃水改变量（m） Δ——密度变化当时的船舶排水量（t） ρs——标准海水密度，为1.025（gcm3） ρ 1、ρ2——分别表示原水域和新水域舷外水密度 Xb——初始水线面下船舶浮心距离船中的距离（m） Xf——船舶漂心距船中的距离（m） TPC——船舶厘米吃水吨数（tcm） MTC——船舶厘米纵倾力矩（9.81kN*mcm）然后根据公式：dF1dF0Δd dA1dA0Δd 计算新的船舶首尾吃水 2ΔdΔd 2式中，dF0、dF1——分别表示水密度变化前后的船舶首吃水 dA0、dA1——分别表示水密度变化前后的船舶尾吃水 通过计算，我们会发现，由于船舶舷外水密度的变化而引起的船体纵倾变化是不可忽视的，因此当船舶航经密度不同的水域时应特别注意。特别是出发港和目的港的及航经水域的密度如果存在较大差异的话，船舶航行过程中将产生更加明显的纵倾变化。 2.4船速大小的影响 在浅水区航行时，随着船速的提高，船体下沉量增加，船舶的纵倾变化更为显著 【１０】。 几十年前，我们主要的水上交通工具不是舢板就是一些装个小型发动机的小船，尽管在航行的过程中，理论上也该出现下沉和纵倾的变化，但对船舶的影响可谓是微乎其微的；然而，随着现代航运的发展，新造的船舶不但尺寸大，而且速度快，特别是一些高速集装箱船，为了追求效益最大 化，其速度甚至可以开到30节（马士基·博特蒙号，虽然由于其只有四到五年的船龄现已停运，但船舶大型化、高速化发展必将是今后船舶发展的趋势）。而在这么高的速度下，船体出现下沉和纵倾变化都较低速时明显。再者，在浅水区中，高速航行时船体周围水流相对船体的流速更大，使得原来二维流动的水流流速进一步提高，船体周围水压力改变，船体下沉，然后船体和河床之间的过水断面变得更加小，船体下沉和纵倾变化加剧。 总之，浅水中航行的船舶其纵倾变化是跟多个因素有关的，而现代船舶的大型化发展是其产生的根本原因。船舶排水量的增加，使得相对水深减小，浅水效应加剧。于是，当船舶载重量改变、船舶方形系数不同、船舶舷外水密度改变和船速变化时，都将对船体的纵倾变化产生一定的影响，而且载重量越大，方形系数越大，舷外水密度改变越大，船速越高时，其产生的纵倾变化将是不可忽视的。 3船体下沉量的估计 船舶在浅水区航行可视为受限水域航行的一种特殊情况，有其独特的航行规律，特别是因对船体下沉量的估计不足，导致船舶触底、搁浅等海损事故也较为常见。而船舶在浅水区安全航行的一个重要因素便是富余水深，对于某一船型，从安全和经济角度出发，设计可航水域的水深时也应先考虑船舶的富余水深。而与富余水深相关的众多因素中，船体的下沉量在传统上是比较难以确定的。然而船体下沉量的计算精度又对船舶安全航行所需的水深确定有着极其重要的影响。 目前，对于船体下沉量的估计方法其基本思路有以下几种：第一种是以流体力学为基础，结合船舶的操纵性，利用计算机进行模拟，从而探寻其规律。第二种是以船模试验结果为基础，根据船舶操纵性的理论进行分析和研究。第三种则是凭借现有的理论和实验研究成果，或者一些经验公式给出结论【１１】。 对于经验方法，英版航海手册给出了三个经验公式： （１）下沉量=10%吃水，此公式一般适用于船速为10kn的船舶下沉量估计，并不适用于所有船舶；（２）下沉量=每5kn前进速度下沉0.3m，此公式表明在一定的速度范围内，船体下沉量与船速保持的一定的线性关系； V2(m)，式中V的单位是kn，此公式说明下沉量与船速平方成正比，但并没有考（３）下沉量=100虑到船型、水深等问题【１２】 。因此作为一种经验公式，是有其较大的局限性的，但如若只需粗略的估计船体下沉量时，运用该公式是比较方便的，从某种角度讲也是有其积极意义的。 然而，经验公式有时可能有较大出入，相比较而言，定量的数值计算则更具科学性和实用性。从1967年到1977，Tuck应用细长体理论首先给出了船体下沉量和纵倾变化的一个理论计算方法。而后，在1970年，Tuck和Ｔaylor提出了一种近似的计算公式： Fh2Fh2▽▽，ΔtCΘSmCZ2 (3-1) LPP1Fh2LPP1Fh2式中：Sm为船体平均下沉量，Δt为吃水差的改变量，LPP为船舶垂线间长，▽为船舶排水体积，Fh水深傅汝德数，FhV，h为水深（m），CZ为平均下沉量系数，CΘ为gh，V为船速（ms） 吃水差变化量系数【４】。 随后在此基础上衍生出了许多的解析式或一些经验公式，如Hooft（1974）公式、Huuska（1976）公式、Eryuzlu和Hausser（1978）公式、Barrass（1981）公式、Romisch（1989）公式、Millward（1990）公式、Millward（1992）公式、Eryuzlu（1994）公式、Ankudinov（1996）公式等。而不同的公式有其不同的适用条件，对于不同的水域、不同的船型误差大小也不尽相同，所以在估算下沉量时应视具体情况而定。 3.1基于傅汝德数的船体升沉和纵倾变化 在无限深水域，船体的升沉和纵倾变化主要取决于船型和船速，而其改变量则可以用傅汝德数FnV，L为船长（m））来衡量。随着船速的提高，Fn逐渐增gL（其中，V为船速（ms）大，在不同的区间，船舶表现出不同的浮态。 （１）0.1 （２）0.25 （３）Fn=0.3时，是一个过渡状态，此时船首停止下沉，而船尾下沉则继续增大。 （４）0.3 （５）Fn>0.6时，船尾因已降至最低点而开始上浮，而船首则继续上升。随船速提高，船首上升至一定程度便开始下沉。总体上，船舶浮态表现为尾倾并上浮，当达到某一程度将保持某一浮态不变而处于水面滑行状态【４】。 而在浅水区航行时，由于船舶周围水流态势由三维空间流动变为二维平面流动而导致船体周围水动力的分布和大小的改变，船底水流速度的变大使得船体的下沉量比深水中大。长期的实践也表明，浅水区航行，船底富余水深变小，不但船舶操纵性能降低，严重时船舶因下沉和纵倾变化加剧而触底甚至搁浅以致造成财产损失和人员伤亡。 3.2船首下沉量的定量计算 在一般商船速度范围内，船首的下沉量往往要大于船尾下沉量。所以，在计算船舶浅水中航行时的最大下沉量，一般就计算船首下沉量。 1974年Hooft利用Tuck在1970提出的计算公式，将CZ取1.4~1.53，CΘ取1.0，给出以下开敞水域浅水中船首下沉量的计算公式： Fh2Fh2▽▽Sb1.4620.5Lppsin(3) (3-2) LPP1Fh2LPP1Fh2以上公式【４】中：Sb ——船首下沉量 ▽ ——船舶排水体积 Lpp——船长（垂线间长） Fh ——水深傅汝德数，FhV，h为水深（m）gh，V为船速（m/s）对于长江口航行的船舶，我们可以运用此公式进行首下沉量的计算，但考虑到长江口航道的宽度有限，因此受其航道宽度影响，首下沉量将受到影响，大小视航道宽度而定。但总体上航行在宽度受限的航道中，船体的下沉量比无限水域中要大。如图3-1表示船舶在宽度受限的航道中航行时，船体下沉量和与在无限水域中相比吃水差变化的增加率。 图3-1航行船体下沉量和吃水差变化的增加率 ４利用纵倾变化提高船舶载货量 4.1通过实例计算船舶可加载的载货量 长江口地跨江苏省和上海市，有着优越的地理位置，做为长江沿线港口和上海港的唯一通道有着举足轻重的作用。据不完全统计，我国华东地区的煤、油和其他一些原料等有将近百分之八十是由船舶乘潮过长江口来完成的，因此长江口航道的深浅便制约着船舶运输。 自改革开放以来，长江三角洲地区社会经济得到飞快的发展，沿岸重要建筑的不断增多，使得长江口的治理越来越迫切。经过三期治理，长江口的水深由原来的7米多增加到了现今的13.5米，可以靠离的船舶吨数也增加到近10万吨。 然而，长江口虽经治理，航道加深，但对于大型船舶来讲，航经此处时仍旧将产生浅水效应，使船体下沉，首尾吃水改变，纵倾变化加剧。为安全起见，大型船舶都要等涨潮时才能过长江口，以防触底搁浅【１３】。为此，当船舶抵达长江口时若还没涨潮，则既延误了船期，又降低了船舶的经营效益，这对于船公司来讲是最不愿意发生的事。那么，既然如此，我们除了在船期安排上做工作外，还可以考虑船舶因纵倾变化而损失的载货量，使船舶在这个问题上能多争取一些主动。 实际中影响船舶载货量的因素多且复杂，但本文只是在船舶未达到满载时仅考虑船舶的纵倾变化尽可能的提高载货量。因为目前大多数进入长江的船舶在始发港积载后，一来出于安全，二来经过途中油水等的消耗，到达长江口外时已经接近平吃水了，若与变化后依然保持适当的尾倾相比，在无形中便损失了部分舱容。 下面将通过实例来进行计算船舶因纵倾变化而可增加的载货量。 （１）设散货船Ａ轮，船长200米，垂线间长为190米，型宽32米，型深18米，吃水11米，载重55000吨。进港船速12kn。 由3.1船舶深水中的升沉变化可知，当Fn＜0.3时，船体下沉，但总体上表现为首倾。而多数商船船速在该速度范围内，所以静水中平吃水的船舶，在深水中将表现为平均吃水增加，并出现首倾。由FnV而一般出于燃料消耗gL变化得VFn*gL0.3*9.8*20013.3(m)26.6kn。的考虑，航行中船速基本都在26kn以内，再加上长江口船舶密度变大，为了安全，进出长江口的船舶速度将进一步减小，一般都在12kn左右。所以根据Fn的变化规律，航行在长江口的船舶Fn远小于0.3，基本上都将出现船首下沉的情况。于是，我们可以利用船舶首倾，再结合船舶吃水和船舶的初始浮态来增加载货量。由水深傅汝德数可知，FhVgh6/9.8*12.50.54 根据公式(3-2)可得船首下沉量：Sb0.78m。因为此公式适用于开敞水域，故当船舶进入长江口时还需考虑航道宽度受限带来的影响。根据公式(3-1)得吃水差变化量Δt0.53m，又由图3-1可知，当船舶下沉量为0.78m时，船舶吃水差变化的增加率为7.5%，即船舶吃水差变化增加了0.04m，＇则Δt变为0.57m，Sb0.84m，即相对于开敞水域，船首下沉量增加了0.06m。 （２）已知下沉量求吃水的改变 假定Ａ轮入长江口前处于尾倾0.84m，则当进入长江口航道时，由于船速的降低，使得船舶的傅汝德数Fn<0.3，于是，船舶表现为首下沉量大于尾下沉量，而后逐渐变为平吃水。由上面的计算可知，在船舶变为平吃水时相对于船舶平吃水进入长江口而后变为首倾0.84m，船舶的吃水减少了0.42m。 又标准海水密度为1.025（gcm）而淡水密度为1.000（gcm），于是由于舷外水密度的变化船体的平均下沉量Δd为0.34m，所以船舶吃水改变量为0.08m。因此，船舶在进入长江口前还可以适当的增加一定的货物。 （３）根据吃水变化量求可增加的载货量 根据静水力曲线图，我们可以查得55000吨的散货船，其厘米吃水吨数TPC约为41.00tcm那 么由公式PTPC*Δd得可以增加的货物量约为328吨。 从计算结果我们可以看出，利用船舶进入浅水区前后纵倾的变化可以给船舶适当增加一部分载货量。而这只是一个航次的增加量。如果从船舶一年的载运量考虑的话，不同的季节都尽量将船舶配至满载，在长江口涨潮时就有足够的富余水深可以安全的通过了，再在进入长江口前配载好货物使船舶具有一定量的尾倾，进入长江口航道时则刚好变为平吃水。这样，对于55000吨的散货船而言，每个航次都可以考虑增加载货328吨左右。而以上海和秦皇岛之间的航线为例，由于航线较短，一般船舶每月可跑四个航次，考虑到气象原因，此航线一年可跑十个月左右。于是，对于55000吨的散货船来讲，正常情况下一年可以跑40个航次，按照每个航次增加328吨货物，则一年下来可以增加近13120吨货物。而如果忽视掉这部分载货量，在进长江口前就已经调成平吃水的话，进入长江口航道则将受浅水效应影响，船速降低，船体下沉，出现首倾。这样，为了船舶安全，不得不用压载水来调整船舶纵倾，在无形中便损失了一部分的载货量。由此可见，利用好船舶的纵倾变化是可以给船舶营运带来一定的效益的。 4.2提高载货量的具体建议 作为一家航运公司，实现利润最大化当然是所追求的最终目标。而利润要由支出和收入来衡量，对于支出，船公司需考虑除了正常的船员工资，船舶各项开销外还应尽量减少不必要的消耗，这主要是船公司方面要解决的问题。而对于收入，除了船公司考虑货物的运输价格外，对于船舶本身来讲，当然是尽量达到满舱满载，使得船舶的利用率达到最大。 那么作为船舶本身要怎样才能实现对船舶舱容的充分利用。 首先，大副应充分的考虑船舶将要航经的水域的密度，船舶所装货物的积载因素。在尽量多装货的前提下，使船舶具有一定的尾倾。这样不但使改善了船舶的操纵性，还能够充分利用舱容。 其次，便是确定船舶的初始尾倾量，因为船舶的纵倾变化使得船底最小水深变化，会影响船舶的富裕水深。过大，在浅水区航行时由于纵倾的变化，虽然尾倾现象减轻但船舶的吃水相对于平吃水将增大，甚至超过规定的载重线；过小，则浅水区航行中可能出现一定的首倾，不但船舶操纵性变差，而且将损失一部分舱容。那么，在计算船舶的尾倾量时，我们应根据船舶的具体参数，通过对船舶的船型系数、船速等进行分析，再结合航经浅水域的情况，开敞或宽度受限等条件选择合适的下沉量计算公式。最后再以经验公式作为参考，确定最终的一个结果。 最后，则是准确的把握船期。以长江口为例，由于其涨潮的时间不一定跟人们的生物钟吻合，那么船长应根据长江口潮汐的规律确定好航行过程中船舶的行驶速度，使得船舶抵达长江口外时刚好涨潮，这样就避免了候潮而浪费时间，于是，在有足够的富余水深的前提下，船舶按时乘潮过长江口，其浮态也有初始的尾倾变为平吃水，使船舶的舱容得到了充分利用。 5结束语 船舶的大型化使得相对的浅水区越来越多，当船舶航经此处时，受浅水效应影响将产生各种影响。本文主要针对船舶航行于浅水区时其纵倾的变化，通过对船舶载重量、船型系数、船舶舷外水密度的变化和船速的大小等因素的分析，了解了纵倾变化的影响因素。又从数学计算的角度，利用现有的理论和经验公式进行了定量的计算，从计算结果来推导出船舶可以利用纵倾变化而增加的载货量。通过航行于长江口的船舶的实例分析可以看出，原先尾倾的船舶进入长江口后变为平吃水，因船舶纵倾变化而可增加的载货量是比较可观的。因此，充分的利用好船舶在浅水中航行时的纵倾变化对于提高船舶的营运效益是有一定的现实意义的。 参考文献： [1] 雷 涛，郭国平．浅水航行船舶下沉量的确定[J]．航海技术，2002：2-4． [2] 周华兴，郑宝友．关于深水、浅水与限制性航道界定的探讨[J]．水运工程，2006：54-58． [3] 朱 伟．浅谈浅水道航行对船舶工况的影响[J]．天津航海，2007：1，31． [4] 洪碧光．船舶操纵原理与技术[M]．大连：大连海事大学出版社，2007.5：192-198，210-223． [5] 招定友．船舶浅水效应的研究[J]．天津航海，2009，（2）：4-6． [6] 陈 哲，谢世平．浅析浅水对船舶操纵的影响[N]．重庆交通学院学报，2002，（12）：119-122． [7] 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