孫本榮 孫昕初

摘 要：煙臺(tái)港66號(hào)泊位是煙臺(tái)港老港區(qū)最大的深水泊位，大型船舶重載進(jìn)港靠泊，需要乘潮經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)16海里的淺水域，并在高潮點(diǎn)通過(guò)進(jìn)港航道內(nèi)25至41號(hào)浮間的淺水航段。對(duì)船舶富裕余水深的把控決定了船舶能否安全進(jìn)港。本文根據(jù)引領(lǐng)船舶靠泊66號(hào)泊位的體會(huì)，結(jié)合淺水域中船體首下沉量的計(jì)算方法，對(duì)船舶進(jìn)港靠泊該泊位時(shí)如何把控富裕水深進(jìn)行分析并提出了參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：受限水域;大型船舶操縱;船舶下沉量;富裕水深

中圖分類號(hào)：U676.1? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2020）10-0122-03

1煙臺(tái)港66號(hào)泊位概況

煙臺(tái)港66號(hào)泊位是煙臺(tái)港老港區(qū)（芝罘灣港區(qū)）最大的深水泊位，泊位長(zhǎng)300米，水深-18.5米，泊位走向090°—270°，回船區(qū)直徑680米，回船區(qū)水深-17米。進(jìn)出66號(hào)泊位的進(jìn)港航道由主航道和三期航道組成。主航道長(zhǎng)2100米，寬180米，水深-17米，航道走向248-068°，連接主航道的三期航道長(zhǎng)2800米， 寬180米，水深-17米，航道走向278-098。最淺航段位于主航道和三期航道交界處北側(cè)，限于吃水的船舶進(jìn)港時(shí)，應(yīng)選擇接近高潮點(diǎn)經(jīng)過(guò)此航段方能安全通過(guò)（見(jiàn)圖1）。

20號(hào)浮為進(jìn)港航道的第一個(gè)浮筒，距離外海20米等深線有長(zhǎng)達(dá)16海里的淺水域，水深在18-20米之間。吃水超過(guò)16米的船舶，需要在20米等深線外候潮進(jìn)港。引航員登輪點(diǎn)位于20號(hào)浮外6海里附近，限于吃水的船舶通常在高潮前90分鐘左右到達(dá)登輪點(diǎn)（見(jiàn)圖2）。

進(jìn)港航道附近水域客船、漁船、施工船與進(jìn)出港商船的交叉會(huì)遇較多，交通密集。限于吃水的船舶進(jìn)港時(shí)，煙臺(tái)港交管中心實(shí)行交通管制，要求過(guò)往船舶讓請(qǐng)航道，并與大船保持安全距離。

2 船舶下沉量及計(jì)算方法

2.1 富裕水深與船舶下沉量

富裕水深是船舶在通過(guò)淺水域航行時(shí)，船底以下必須保留的水深余量。船舶航行時(shí)如果富裕水深保留過(guò)多，船舶的運(yùn)輸效益會(huì)受損失;如果富裕水深不足，會(huì)造成船舶擱淺。因此，合理確定船舶過(guò)航道淺點(diǎn)時(shí)的富裕水深，對(duì)保證船舶安全和船舶運(yùn)輸效益具有重要的意義。

船舶在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，船體將水向周圍排開(kāi)，使船首尾方向流態(tài)發(fā)生變化，造成水壓力分布不均勻，在船首和船尾附近產(chǎn)生高壓區(qū)，在船中附近產(chǎn)生低壓區(qū)，由此造成船體周圍水面的水位發(fā)生變化，進(jìn)而造成船舶吃水發(fā)生變化。當(dāng)船舶駛?cè)霚\水水域時(shí)，由于流入船底下面的水流受到限制而被推向船體的左右兩側(cè)，水流速增加，使船體周圍水壓力變化加劇，船中低壓區(qū)擴(kuò)展至船尾，船體下沉和首傾變化均較深水中更為顯著。此時(shí)，船舶阻力增加，船速下降、船體下沉。船舶下沉?xí)斐筛辉Ｋ畈蛔悖绊懘鞍踩?/p>

由于受到氣象、潮汐、通航環(huán)境、航道和近岸海域水深的影響，對(duì)于吃水受限的大型船舶而言，往往需要利用高潮，在有限的時(shí)間內(nèi)安全通過(guò)淺水域。這就要求引航員和船舶駕駛?cè)藛T必須合理精確掌握船舶的富裕水深，操縱時(shí)合理控制船舶速度，才能確保船舶安全通過(guò)淺水域和狹窄航道。1992年8月7日英國(guó)皇家伊麗莎白二號(hào)大型郵輪，從Oak Bluffs到紐約的途中，在Vineyard Sound的出口處，由于船長(zhǎng)和引航員對(duì)船舶的下沉量和富裕水深計(jì)算失誤等原因，造成郵輪在Cuttyhunk島以南2.5海里處觸礁擱淺側(cè)翻，造成重大損失。

一些船舶計(jì)劃進(jìn)靠66號(hào)泊位，吃水大于18米，富裕水深在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)邊緣或者不足一點(diǎn)，給引航員安全操作造成極大不確定性。如果富裕水深不足，需要進(jìn)行過(guò)駁減載，滿足富裕水深標(biāo)準(zhǔn)后再乘潮進(jìn)港。過(guò)駁減載會(huì)增加船公司和港口的運(yùn)營(yíng)成本，也會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)，富裕水深的確定對(duì)過(guò)駁貨物量的計(jì)算也至關(guān)重要。

2.2船舶下沉量的估算方法

2.2.1 經(jīng)驗(yàn)方法

《英版航海手冊(cè)》推薦的三個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式分別為：

方法（1）? 下沉量=10%吃水

方法（2）? 下沉量=每5kn前進(jìn)速度下沉0.3m

方法（3）? 下沉量=V2/100（m），式中V為船速（kn）

2.2.2 公式法

適合于h/d在1.08～2.78之間，Cb在0.50～0.90之間的船舶在淺水水域船首下沉量，按照下式計(jì)算：

由此可見(jiàn)，船體下沉量與水深、船舶尺度及船速有關(guān)，特別是與船速緊密相關(guān)。

縱傾變化引起的首傾量為：

2.2.3 不同估算方法的比較

根據(jù)靠泊煙臺(tái)港船舶情況，選取如下代表船舶進(jìn)行分析。某船舶滿載礦石，船長(zhǎng)Lpp=292.00m，船寬B=45.00m，吃水d=18.00m，方形系數(shù)Cb=0.835，航道水深-17米，高潮潮高2.5米，航道底寬180m，假定船舶以不同的速度航行時(shí)（進(jìn)航道后實(shí)際航速要減到7節(jié)以下），采用以上方法（1）-方法（7）進(jìn)行計(jì)算，得出船首下沉量7條曲線如圖3所示：

從以上7種方法計(jì)算得出的曲線可以看出，方法（5）和（6）計(jì)算的在受限淺水水域和狹窄航道中的下沉量，明顯大于其他方法。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，船型越寬，吃水越大;航道越窄，船體下沉量就越大。在其它條件相同的情況下，在狹窄水域航行的船舶的下沉量近似為在開(kāi)敞水域航行船舶下沉量的2倍。

3靠泊66號(hào)泊位船舶下沉量和富裕水深把控的建議

根據(jù)以上計(jì)算的下沉量曲線和長(zhǎng)期引領(lǐng)船舶靠泊66號(hào)泊位的體會(huì)，對(duì)于船舶下沉量計(jì)算方法的選擇建議如下：

方法（1）在船速較低時(shí)得出的下沉量偏大;方法（2）下沉量與船速保持為線性關(guān)系，實(shí)際并非如此，僅適用于某一速度段范圍內(nèi);方法（3）沒(méi)有考慮到船型、水深等因素的影響，通過(guò)這種方法得出的下沉量誤差較大;方法（4）和（7）適用于開(kāi)敞的淺水水域，因此，方法（1）- （4）和方法（7），并不適合大型船進(jìn)煙臺(tái)港船舶下沉量的估算;方法（5）適合受限淺水水域，適用煙臺(tái)港外海16海里的淺水域，因?yàn)檫M(jìn)靠66號(hào)泊位，吃水比較大的船舶，只能在漲潮后，富裕水深滿足要求的時(shí)候，才能駛往規(guī)定的登輪點(diǎn);方法（6）考慮了船速、方形系數(shù)及所處航道寬度和深度對(duì)下沉量的影響，適合于煙臺(tái)港航道內(nèi)下沉量的估算。引航員和船員在考慮了船體下沉量后，再留有0.5米～1米的船底水深，即為把控的富裕水深。

船舶總長(zhǎng)在270米-300米時(shí)（含300米），富裕水深不得少于1.20米，在船舶進(jìn)港過(guò)程中，1.2米包含了船舶下沉量和其它因素造成吃水變化的數(shù)值，真實(shí)的最小富裕水深在0.5米～1米之間。

4小結(jié)

影響船體下沉量變化有很多原因，引航員可以改變的是船速，船速快，下沉量就大;船速慢，下沉量相對(duì)就小，所以控制好船速是保證船舶順利通過(guò)受限淺水水域和航道的重要措施，特別是對(duì)于流水較大的水域，需要一定的航速克服流壓的時(shí)間和大小。在考慮富裕水深時(shí)還應(yīng)考慮高潮潮時(shí)誤差，有可能提前或推后，以及風(fēng)向風(fēng)力、浪涌、船舶傾斜和氣壓升高等因素的影響。

通過(guò)觀測(cè)和比對(duì)，船舶的實(shí)際下沉量，與理論下沉量并不一樣，一般是理論下沉量大于實(shí)際下沉量，只有個(gè)別船舶的實(shí)際下沉量與理論下沉量比較接近。因此，每當(dāng)船舶航行在狹窄淺水域或受限淺水水域時(shí)，對(duì)船舶的下沉量一定不要麻痹大意，要做出準(zhǔn)確的估算，確保船舶有安全的富裕水深。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春久.超大型船舶在淺水域中下沉量與富余水深的探討[J].航海技術(shù)，2012（01）：2-7.