外界因素对操船的影响介绍

浅谈船舶在浅水中操船的影响及应对措施4900字摘要：在浅水区域航行时，船舶受到的影响是时刻发生变化的，如果船长和值班驾驶员不能够有效的重视船舶浅水中的操纵性能的变化，不能及早的对各种突发情况做好预案，不能有效地处理各类问题，那么船舶随之都有可能搁浅或是严重横倾甚至倾覆，这会严重的威胁在航中船舶的航行安全，更对船上的人命安全形成严重的安全隐患。

毕业关键词：浅水效应安全航速操纵性能1.海事案例分析1987年3月6日，比利时港口泽布腊赫附近发生了英吉利海峡航行史上在和平时期所发生的最大惨剧之一。

重7951吨的“自由企业先驱”号在刚刚驶离港口不到几分钟的时间内突然倾斜倒下，只因为一处浅滩托住，渡轮才没有完全翻身，虽然这样，但这条载运着450多人的渡轮倾翻在海水中，仍造成了184人丧生的惨剧。

通过对事件走访调查，发现是由于船上大副因为疏忽大意没有及时将船首正前方的首门关闭，导致大量海水涌入船舱进而导致船舶沉没。

但专家们研究发现，仅仅首门这一问题并不能在短时间就涌入大量的海水，因此，更深入的调查逐步展开。

通过对与“自由企业先驱号”型号完全相同的姐妹船“骄傲号”做试验后发现，正常的出港速度不能导致大量海水的涌入，但是，船上经验丰富的船长为了赶时间，盲目地将船速推到了全速，超出了安全航速的标准。

过高的船水相对速度使浅水效应不断加剧，造成船首剧烈下沉，海水船首激起的海浪高达4米，短时间涌入大量海水成为必然。

在?P于“自由企业先驱”号倾覆的调查结束后，更多的人开始向这个典型的海事事故寻求人为的事故原因。

由于船长的经验使然，没有严格执行安全航速的规定，是事件发生的主要问题所在；值班驾驶员没有及时开启测深仪、电子海图浅水报警等助航设备和功能，以至于没能及时发现在浅水中航行这个客观环境，造成船舶驾驶员操纵上的严重疏忽；由于是定期长期航线，上至船长，下至普通操舵舵工缺乏对浅水中航行的影响习以为常，没能严格地遵守有关航行安全的制度，缺乏对浅水效应潜在危险的认识和重视也是一项严重的问题，更是危及航行安全的一项潜在危险。

第三章 外界因素对船舶操纵的影响船舶在航行时，可能受到浅水、受限水域、风、流、过往船舶以及本船首、尾波的影响，操船者应对这些影响进行全面正确的评估，以利于船舶安全航行。

第一节 风对操船的影响一、 风动力与风动力转船力矩1． 风力及风力矩的计算公式()θθρ222sin cos 21a a a a a B A C V F +＝－相对风舷角方向的面积投影－，－相对风速－风压力系数）－空气密度（其中：θρy x B A V C m kg a a a a a ,/226.13作用于x,y 轴的风力和对重心的风力距为：A a a a a a a x Y N F Y F X ⋅⋅⋅＝＝＝ααsin cos2． 风力系数的表达方式及其特点风力系数C a 由船模风洞试验求得，当船模一定时，C a表示为：()θθρ222sin cos 2a a a a aa B A V F C +＝风速一定时，船模在风洞中在不同的风舷角下测得其受力F a ，然后用上式计算出C a 的大小，进而得到C a 与风舷角之间的函数关系。

其有下列几种表达方式。

1） 列表法将C a 与风舷角之间的对应关系列成表格的方式来表示，如某船的风洞试验结果如下：2） 曲线法将上表数据标绘成曲线，即得风力系数曲线图，见教材P 68。

3） 近似估算法当精度要求不太高的情况下，可按照下列近似公式计算：θθθθθθθθθ6cos 133.04cos 367.02cos 142.0142.16cos 117.04cos 25.02cos 083.0200.16cos 175.04cos 35.02cos 05.0325.1---------＝对于客船：＝对于油轮：＝对于一般货船：a a a C C C 4）风力系数的特点a. 当θ＝0或180时，C a 最小b. 当θ＝30－40或140－160时, C a 最大c. 船型不同，C a 曲线分布也不相同。

3． 风力作用中心一般用无因次量a/L 表示，其大小也是风舷角的函数：()θf La = 1） 曲线法见P682） 近似估算法θ0023.0291.0-=La风力作用中心的特点a. a/L 基本是风舷角的线性函数b. 侧面积在纵向分布决定了风力作用中心的位置。

第三章 外界因素对船舶操纵的影响船舶在航行时，可能受到浅水、受限水域、风、流、过往船舶以及本船首、尾波的影响，操船者应对这些影响进行全面正确的评估，以利于船舶安全航行。

第一节 风对操船的影响一、 风动力与风动力转船力矩 1． 风力及风力矩的计算公式()θθρ222sin cos 21a a a a a B A C V F +＝－相对风舷角方向的面积投影－，－相对风速－风压力系数）－空气密度（其中：θρy x B A V C m kg a a a a a ,/226.13作用于x,y 轴的风力和对重心的风力距为：Aa a a a a a x Y N F Y F X ⋅⋅⋅＝＝＝ααsin cos2． 风力系数的表达方式及其特点风力系数C a 由船模风洞试验求得，当船模一定时，C a 表示为：()θθρ222sin cos 21a a a a aa B A V F C +＝风速一定时，船模在风洞中在不同的风舷角下测得其受力F a ，然后用上式计算出C a 的大小，进而得到C a 与风舷角之间的函数关系。

其有下列几种表达方式。

1） 列表法将C a 与风舷角之间的对应关系列成表格的方式来表示，如某船的风洞试验结果如下：2） 曲线法将上表数据标绘成曲线，即得风力系数曲线图，见教材P 68。

3） 近似估算法当精度要求不太高的情况下，可按照下列近似公式计算：θθθθθθθθθ6cos 133.04cos 367.02cos 142.0142.16cos 117.04cos 25.02cos 083.0200.16cos 175.04cos 35.02cos 05.0325.1---------＝对于客船：＝对于油轮：＝对于一般货船：a a a C C C4）风力系数的特点a. 当θ＝0或180时，C a 最小b. 当θ＝30－40或140－160时, C a 最大c. 船型不同，C a 曲线分布也不相同。

外界因素对船舶操纵的影响（风、流、浅水、岸壁、狭水道、船吸等）影响船舶操纵的因素除船舶本身的设备和特性外，还有诸多外界因素的影响，这些影响如有来自风流、浅水、岸壁、狭水道及船吸等。

作为驾驶员，只有全面了解和掌握才能正确安全地操纵船舶。

风对船舶的影响不仅与风力、风舷角有关，还与船体受风的上层建筑的形状、面积、配置状态，运动状态等有关。

船舶受风的作用，使船发生偏转和漂移。

船处在静止中或船速接近零，船身将趋向和风向垂直；船舶前进中正横前来风，空载、慢速、尾倾，船首受风面积大的船，将顺风偏转；满载或半载、首倾、船尾受风面积大的船，将逆风偏转；正横后来风，逆风偏转显著；船舶后退中，在一定风速时，船尾迎风，正横前来风比正横后来风显著，左舷来风比右舷来风显著，退速较低时，船的偏转基本上与静止时情况相同。

对船舶的影响还有航行中的船舶在船尾方向之外有风吹来时，由于风力影响，而向下漂移，同时受到风力及水动力的转头作用，随着风速提高和船速变化，漂移和偏转也将发生变化。

流对船舶的影响主要是对舵效、船速和旋回的影响。

顶流时，舵效好，船速下降，要注意流压的影响，正确估算流压差，及时调整航向以抵消流压，在顶流靠泊中，根据流速大小，控制船速和靠角，可安全的使船贴拢码头。

流对旋回有影响，船舶的旋回圈在流的方向上，按时间比例被拉伸，流越急，被拉伸的程度越大，被拉伸的距离也就是船舶在旋回中所漂移的距离，即顶流时漂移距小；而顺流时则相反。

航行于浅水区，由于船底水下间隙变小，同时流速增大，船体下沉。

船舶进入浅水区后，应特别注意浅水中的船体下沉和纵倾现象，应估算出剩余水深，以防船舶拖浅或搁浅，为了安全起见，应降速航行，浅水区航行，航向稳定性变好，而舵力下降，旋回性变坏，旋回直径随水深变浅而逐渐变大。

船舶在浅水中的冲程有一定程度的减小，因此，船舶驾驶员除了应了解本船深水冲程性能之外，还应了解本船在浅水冲程的性能，以便适应港内操船的实际需要。

1.3.3 受限水域对操船的影响知识点1：浅水对船速的影响船舶在浅水域中航行时,水动力将发生明显变化,其运动状态也将随之改变，并影响操纵安全。

浅水是一个相对概念，同一水深，对于小吃水船舶可能是深水，而对于大吃水船而言可能是浅水。

通常采用相对水深的概念来表示水深的大小，即水深吃水比（H/d）。

对于一般运输船舶，从对船体前进时阻力的影响来区分，低速船H/d≤4，高速船H/d≤10，即可作为浅水域对待。

船舶在水中运动的同时，会带动其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了一部分质量，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。

附加质量与船体质量之和称为虚质量；附加惯矩与船舶惯矩之和称为虚惯矩。

在水深充分的条件下，船舶运动的附加质量及附加惯矩的比例，大致可取值为：前后方向运动时的附加质量为船体质量0.07～0.10倍；横向运动时的附加质量为船体质量0.75～1.0倍；附加惯矩为船体惯矩的1.0倍。

1．附加质量和附加惯矩增加在浅水中，船舶运动时附加质量和附加惯矩比深水中明显增加。

实践证明，随着相对水深H/d减小，船舶附加质量和附加惯矩增加。

当H/d≤2时，增加比较明显；当H/d≤1.5时这种增加倍率将急剧地增大。

此外，船型越肥大，船速越高，附加质量和附加惯矩越大。

由于浅水中附加质量和附加惯矩的增加，即虚质量和虚惯矩增加，船舶在浅水中就很难加速，不同水深时大型油轮的附加惯矩要使加速了的船舶减速也很困难。

此外，船舶在静止中使用同样拖力的拖船来转首时，在浅水中的转首运动要比深水中来得慢。

2．兴波发生变化船舶航进中，船体周围水压分布特点是，在船首处，因前进时船首推压水，水流流速降低，压力增高，水位上升，呈高波峰；在船侧中部，水流流速大，水位下降，形成低压处，呈波谷；在船尾部，因通过船侧和船底的水流在尾部会合，形成又一水位较高的区域，压力较高，呈低波峰。

1.3.3 受限水域对操船的影响知识点1：浅水对船速的影响船舶在浅水域中航行时,水动力将发生明显变化,其运动状态也将随之改变，并影响操纵安全。

浅水是一个相对概念，同一水深，对于小吃水船舶可能是深水，而对于大吃水船而言可能是浅水。

通常采用相对水深的概念来表示水深的大小，即水深吃水比（H/d）。

对于一般运输船舶，从对船体前进时阻力的影响来区分，低速船H/d≤4，高速船H/d≤10，即可作为浅水域对待。

船舶在水中运动的同时，会带动其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了一部分质量，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。

附加质量与船体质量之和称为虚质量；附加惯矩与船舶惯矩之和称为虚惯矩。

在水深充分的条件下，船舶运动的附加质量及附加惯矩的比例，大致可取值为：前后方向运动时的附加质量为船体质量0.07～0.10倍；横向运动时的附加质量为船体质量0.75～1.0倍；附加惯矩为船体惯矩的1.0倍。

1．附加质量和附加惯矩增加在浅水中，船舶运动时附加质量和附加惯矩比深水中明显增加。

实践证明，随着相对水深H/d减小，船舶附加质量和附加惯矩增加。

当H/d≤2时，增加比较明显；当H/d≤1.5时这种增加倍率将急剧地增大。

此外，船型越肥大，船速越高，附加质量和附加惯矩越大。

由于浅水中附加质量和附加惯矩的增加，即虚质量和虚惯矩增加，船舶在浅水中就很难加速，不同水深时大型油轮的附加惯矩要使加速了的船舶减速也很困难。

此外，船舶在静止中使用同样拖力的拖船来转首时，在浅水中的转首运动要比深水中来得慢。

2．兴波发生变化船舶航进中，船体周围水压分布特点是，在船首处，因前进时船首推压水，水流流速降低，压力增高，水位上升，呈高波峰；在船侧中部，水流流速大，水位下降，形成低压处，呈波谷；在船尾部，因通过船侧和船底的水流在尾部会合，形成又一水位较高的区域，压力较高，呈低波峰。

外界因素对船舶操纵的影响（风、流、浅水、岸壁、狭水道、船吸等）影响船舶操纵的因素除船舶本身的设备和特性外，还有诸多外界因素的影响，这些影响如有来自风流、浅水、岸壁、狭水道及船吸等。

作为驾驶员，只有全面了解和掌握才能正确安全地操纵船舶。

风对船舶的影响不仅与风力、风舷角有关，还与船体受风的上层建筑的形状、面积、配置状态，运动状态等有关。

船舶受风的作用，使船发生偏转和漂移。

船处在静止中或船速接近零，船身将趋向和风向垂直；船舶前进中正横前来风，空载、慢速、尾倾，船首受风面积大的船，将顺风偏转；满载或半载、首倾、船尾受风面积大的船，将逆风偏转；正横后来风，逆风偏转显著；船舶后退中，在一定风速时，船尾迎风，正横前来风比正横后来风显著，左舷来风比右舷来风显著，退速较低时，船的偏转基本上与静止时情况相同。

对船舶的影响还有航行中的船舶在船尾方向之外有风吹来时，由于风力影响，而向下漂移，同时受到风力及水动力的转头作用，随着风速提高和船速变化，漂移和偏转也将发生变化。

流对船舶的影响主要是对舵效、船速和旋回的影响。

顶流时，舵效好，船速下降，要注意流压的影响，正确估算流压差，及时调整航向以抵消流压，在顶流靠泊中，根据流速大小，控制船速和靠角，可安全的使船贴拢码头。

流对旋回有影响，船舶的旋回圈在流的方向上，按时间比例被拉伸，流越急，被拉伸的程度越大，被拉伸的距离也就是船舶在旋回中所漂移的距离，即顶流时漂移距小；而顺流时则相反。

航行于浅水区，由于船底水下间隙变小，同时流速增大，船体下沉。

船舶进入浅水区后，应特别注意浅水中的船体下沉和纵倾现象，应估算出剩余水深，以防船舶拖浅或搁浅，为了安全起见，应降速航行，浅水区航行，航向稳定性变好，而舵力下降，旋回性变坏，旋回直径随水深变浅而逐渐变大。

船舶在浅水中的冲程有一定程度的减小，因此，船舶驾驶员除了应了解本船深水冲程性能之外，还应了解本船在浅水冲程的性能，以便适应港内操船的实际需要。