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关于大型船舶在浅水中操纵性能的探讨 2009-02-02 闫 伟 （上海港引航管理站，上海200082） 摘要：船舶在浅水中航行，会产生浅水效应，出现兴波增大、阻力增加、船速下降、船体下沉等现象，船舶操纵性能变差。为了减小浅水效应对船舶的影响，笔者指出实际操纵中应该注意的要点和相关的预防措施。 关键词：大型船舶 浅水效应 操纵性能 Discussion About manoeuvreability of big vessel in shallow water YAN Wei Shanghai Pilot Administration station,Shanghai,200082,China Abstract:When the vessel sails in shallow water, the shallow effect will appear. For example, Wave and the insistance will increase, the ship body will go down, the speed will fall. In order to educe the shallow effect of the big vessel, it also puts forward some key points and precautions for the safety operation of the ship . Key words: big vessel the shallow effect manoeuvreability 1.前言 在浅水中操纵船舶，是船长和引航员经常遇到的情况。从某种意义上来说，上海港引航员指挥操船的全部工作，几乎全部是在浅水域中完成的。下面介绍一起以浅水效应为主要诱因所引发的碰撞事故。 “A”轮船长295米，吃水10.8米，经上海港北槽深水航道进口准备至外高桥四期江面向左掉头顶流右舷靠码头。掉头时，风向：西北，风力：3－4级；水深与船舶吃水之比(H/d)约为1.15；与码头横距约0.7海里；约有1Kn的顺流。掉头时无拖轮协助，当艏向转过80°左右时，操纵者发觉转头速度明显变慢，于是加快车欲增加转头角速度，此时纵向速度也随之加快至7Kn，与码头呈较大夹角，眼看无法让清，急令全速倒车并抛锚已无法避免碰撞，最后船首楼碰上岸吊。 虽然这起碰撞事故的发生可能有多方面的因素综合导致的，但有一点可以肯定的，就是该船的操纵者对掉头过程中可能发生的浅水效应缺乏足够的认识和戒备，想仅仅依靠本船的车舵配合来完成船舶掉头操纵的指导思想是导致碰撞发生的根本原因。因此了解和研究船舶在浅水中所表现出的操纵性能方面的变化，对每一位船长或引航员来说都是至关重要的。 2.浅水域的界定 因船舶的吃水有大小之分，故是否属于浅水域应依水深与船舶吃水之比也叫相对水深(H/d)而定。此外，从浅水对船舶运动的影响来看，还应根据船舶的不同运动方式，来判断具有某H/D值的水域是否属于浅水域。 根据对船舶操作运动的实际影响，可按霍夫特（Hooft）的研究对浅水域作如下界定： 2.1按照对船体在前进运动中所受阻力影响来看，低速船情况下当H/d≤4。高速船情况下H/d≤10时，既可作为浅水域对待。 2.2按照对船体横向运动所受阻力的影响来看，当H/d≤2.5时作为浅水域对待。同时，该数值也可作为对船舶航行中的操纵性有影响的水深界限。 2.3对于船舶操纵性有明显的影响，并达到易发现程度的水深则应以H/d≤1.5来界定。 3.大型船舶浅水效应的具体表现 从船舶运动状态来看，由深水水域驶入较浅的水域时则出现如下现象： 3.1兴波发生变化 兴波阻力增大，极易造成浪損。浅水中大型船舶如果高速航行，所兴起的波浪既高又陡，具有很大的能量，对周围的船舶和建筑都会造成威胁，严重时能导致小船翻沉。另外，船舶还会出现首散波变小，水花声减小，尾波增大，船位及其两侧由于螺旋桨流作用致水混浊；船艉伴流增强，螺旋桨上下桨叶推力之差较深水明显，船体振动加剧。 3.2附加质量、附加惯矩增加 船舶在水中运动的同时，会带动周围部分的水一同运动。船舶前进运动、横移运动时，相当于在船舶本身质量上增加一部分质量，增加的质量称为附加质量；船舶作回转运动时，会比船舶本身转动惯矩相应增加一部分惯矩，增加的惯矩部分称为附加惯矩。在浅水域，附加质量和附加惯矩较深水中会又明显增加，而且相对水深H/d越小，增加越大，如图1、图2所示，当H/d≤1.5时，增加倍数将急剧增大，而且增加