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大型船舶中国沿海航线设计影响因素

浏览349次时间：2017年6月27日 09:04

【摘要】当前，我国沿海船舶具有数量多、规格大的特点。所以为了更好地确保其安全高效的运行，就必须对其沿海航线的设计引起重视。但是在实际设计中，其影响因素较多。本文主要对这些影响因素进行了分析，并提出了强化设计的几点建议。

【关键词】大型船舶；沿海航线设计；影响因素

由于大型船舶往往载重量较大，尤其是在满载时的吃水深度较深，而本来可以自由航行的深水区域成为这些船舶航行受限的浅水区。加上大型船舶的数量较大，在近岸航行过程中，不同船舶之间的避让也是一个必须注意的问题。所以加强对其航线的设计就显得十分重要，并强化对其的影响因素的分析，采取相应的措施，才能提高设计的质量。

1 影响因素

1.1 阻力方面的因素

当水深不足时，船舶的阻力就会增加，进而导致其油耗上升。而这显然与节能降耗的时代发展规律相悖。更为重要的是船体下沉量的大小与船舶纵倾变化导致吃水较深的大型船舶面临被搁浅的危险，同时还会增加转动惯量距与附加质量，从而导致传播在横移和转向时的难度加大，机动性降低。一般而言，每艘大型船舶在出厂前都设置了建议水深，在实际航行中，若水深比建议水深小，那么其在航行过程中，不仅船体周边水流会加快，而且还会加剧船体的下沉和纵倾。而船首兴波阻力因此增大，船尾涡流阻力也会变大，导致期推进效率降低。大型船在满载时吃水深度一般大于 10m，一些超大型的传播的吃水深度则超过 20m，而大型船舶的航线设计中按照 20m 的等深线作为警戒线的设计标准，势必导致其阻力加大，也难以确保不被搁浅。

1.2 水深方面的因素

1.2.1 概述

由于水深不足将导致船舶搁浅。由于目前我国很多大型船舶的吃水深度超过了 10m，甚至有的超过了 20m，所以在航线设计过程中，不仅需简要注意船舶在无速度时的吃水深度，还要考虑有速度时在外界环境的影响下导致船舶吃水深度增加的情况，及其给水深变化带来的影响等。在船舶吃水时，还会由于船舶的航行速度而动态的变化，所以在航行过程中的吃水增加量也会相应的加大，由于是在图注水深带来的误差和天气、潮汐等影响，也会导致水深出现变化。虽然潮汐能增加水的深度，但是如果是在开阔的区域，其带来的作用不能与沿岸的作用相媲美。

1.2.2 船舶吃水变化的影响因素

船舶吃水变化的影响因素主要有：一是油水的消耗；二是水的密度；三是船舶的拱垂变化；四是船体的下沉量。五是浅水区的船体下沉量、纵横倾斜度、横摇、垂荡度等。在浅水区域内，由于收到浅水效应带来的影响，使得船舶在航行中的船体下沉量往往较大，且由于横倾和横摇将导致船舶的吃水量快速的增加[1]。

1.2.3 船舶航行水域水深变化的影响因素

船舶航行水域水深变化的影响因素主要有：一是图注水深精度；二是潮汐，潮汐高度与图注水深的总深就的实际的水深，且需要考虑潮汐在外海中给水深带来的具体影响。三是气压的变化。由于气压与水深之间成反比，但是气压变化带来的影响较小，可以忽略不计。四是波浪，在航行中难免会遇到波浪，在这一情况下，其实际水深等于图注水深减去半高波的差值。例如浪高 5 米时，半波高是 2 米，那么实际水深就是图注水深减去 2m 得到的深度。

以某大型船舶的实际航行为例，由于其吃水深度为 14m，而海图水深是 20m，在等深线外浅水区域航行时，其增加的持水量就是传统的下沉量与船舶横摇增加的吃水量以及垂荡振幅。得出其实际吃水增加量之后，就得出船舶处于 20m 的等深线外浅水区域的航行深度。而在浅水区域实际的深度，就是其图注水深和潮汐高度的和，再将半波高减去之后得出的数值。但是必须注意海图标注深度对其带来的影响。若此时海图深度、潮汐高度和波高分别是 25m、1m、4m，那么在海图水深为 25m 的情况下高速航行，当海况不良时，将导致其面临搁浅的危险。

1.3 避碰因素

在沿海航行过程中，船舶往往由于航碍物和往来船只以及危险物的影响导致其航行的环境较为复杂，尤其是大型船舶与小型船舶和渔船避让时更加危险。为了达到避碰的问题，不仅要正规瞭望，还要结合二者的尺度和操控性能以及最小会遇距离等方面的要求，考虑避碰行动的时机特点，并在必要时需要利用通信设备沟通，掌握对方意图，方能有效避碰，确保航行安全。

2 强化沿海航线设计的对策分析

2.1 强化水深设计的对策

在沿海航线设计过程中，通常设计的水深应为船舶吃水深度的 150%到 200%之间。例如船舶的吃水深度≤10m 时，那么其设计的水深应≥20m；吃水深度＞10m 时，那么其设计的水深应≥30m。这样才能将船舶在航行中受到的浅水效益带来的阻力降到最低，在确保航速的同时降低燃油的消耗力度，有效的预防出现船舶搁浅的情况[2]。

2.2 强化离岸距离的设计

在离岸距离设计过程中，应综合水深和危险物以及禁航区域和能见度与渔船渔网等诸多因素，若这些因素有利，那么其离岸距离应较近，因为此时其具有良好的定位条件，且风浪较小，离岸距离保持 2nmile 航行。若这些因素不利，就需要将离岸距离设计的远一些，离岸距离保持 5 到 10nmile 航行，因为此时离岸距离较远，这些因素带来的不利因素较少，且航行船舶少。

2.3 强化离危险物距离的设计

通常而言，危险物的安全避险距离应≥1nmile 航行，若为航行必经之地，航线的设计应在危险物前边与之不远的可靠物的附近，且在航线边利用红色铅笔不标注，这样才能更好地对船位进行精确，从而从设计的航线中从危险区域通过，确保其安全航行。

2.4 强化转向点的设计

在设计转向点时，其所在位置应具有良好的转向参照物，通常在转向侧的正横，若从狭窄水道进出时，应在其进出口之外进行转向点的设计，这样就能有效的避免由于转向不及时而出现搁浅和触礁的情况出现，转向之后还能有更多的时间掌握风流给船舶航行带来的影响，从而对风流压差进行及时的调整，并提供足够时间掌握天气海况给整个船体航行带来的影响，从而更好地确保其安全的航行[3]。