第六章 大风浪中船舶操纵

在大风浪中防止货物移动及安全操纵船舶的对策和措施大风浪中航行的船舶易出现较剧烈的摇荡、颠簸、失速以及引起的船舶操纵方面的困难等情况。

因此，一般认为相对于从事远洋运输船舶来说，当风力8级或8级以上的海况时，即可称为大风浪的天气条件，应将自动舵改为手动舵，船长应进入驾驶台，亲自操纵船舶，根据当时船舶条件和外界天气情况，采取偏顶浪、偏顺浪、滞航、漂航、Z形航法中最为安全可靠的一种方法，保证船舶、货物、人员和环境的安全。

1、全体船员应做到克尽职责，使船舶始终保持适航。

海商法第四十七条规定“承运人在船舶开航前和开航当时，应当谨慎处理，使船舶处于适航状态，妥善配备船员、装备船舶和配备供应品，并使货舱、冷藏舱、冷气舱和其它载货处所适于并能安全收受、载运和保管货物。

"(1)按《最低安全配员证书》的要求配备足够、合格、健康、持证的船员，并且，这些船员应该是克尽职责，能胜任本船舶、本航次承运货物、本航次所航经海区等所需的业务素质、工作技能、身体条件方面的要求；（2）根据航线、货载、航区的要求配备足够的燃油、淡水、物品、备件、伙食、药品等，满足适航的要求；（3）离港前要保持船体结构处于适航状态，船舶机械设备处于正常状态；（4）离港前要保持足够的稳性，装载的货物绑扎牢固，防移动措施得当、有效，保持适当的吃水差和干舷高度。

2、真正做好对运输货物的系固绑扎和途中的检查。

海商法第四十八条规定“承运人应当妥善地、谨慎地装载、搬移、积载、运输、保管、照料和卸载所运货物。

"（1）我国海事局根据IMO A.714（17）决议“货物积载和系固安全操作规则"编制了我国的“货物系固手册"。

各船舶也制定有适合本船装运重大件货物的“货物系固手册"。

重大件货物的系固绑扎要符合《手册》标准的要求。

（2）对每次装运重大件货物，认真监装，系固绑扎的部位所用的材料受力的计算校核都要经得起推敲，航行途中风浪加大时，要加强检查，消除隐患。

2.5 大风浪中的船舶操纵2.5.1恶劣天气下的船舶操纵及波浪概述知识点1：恶劣天气下的船舶操纵恶劣天气下的船舶操纵主要指大风浪中的船舶操纵。

船舶在海上航行，不但受到风、流的影响，还受到波浪的影响。

大的波浪不但影响船舶的运行效率，而且还危及人命和船舶的安全。

为避免船舶在大风浪中的危险情况，需要了解风浪的特性、风浪对船舶的影响以及风浪中的操船。

知识点2：波浪概述波浪是指水质点在重力以及表面张力作用下以其原有平衡位置为中心，在垂直方向上作周期性轨圆运动的现象，即波浪传送能量不传送质量。

波形是指位移对于质点坐标的曲线形状。

它是在波的传播过程中，由波线上一系列质点在某一时刻的位移的点所连接而成的曲线图形。

图2-2(a)给出了表示波形的空间坐标系，其坐标原点O位于静水时的水平面上，z为指向上方垂直于该水平面的坐标轴，x为指向波浪传播方向的坐标轴。

表示波形的时间历程的坐标系。

图2-2(b)给出了表示波形的时间历程的坐标系。

图2-2波形在空间的坐标用于描述海浪的特征的物理量称为波浪要素，主要包括波高、波周期、波长和波速等等。

1．波峰、波谷、振幅与波高波形最突起的地方或波面的最高处称为“波峰”，波峰处的纵向位移为正向最大值。

同理，波形最凹下的地方或波面的最低处称为“波谷”，波谷处的纵向位移为反向最大值。

振幅是用来表示波浪强弱的物理量，它是指从静止水平面至波峰或波谷的距离，一般用符号ζa 表示。

波高指相邻波峰或波谷间的垂直距离，一般用符号H表示，显然，波高等于2倍的振幅，即Ha=2ζa。

2．波浪周期波浪完成一次波动所需要的时间或两个波峰（或波谷）相继通过一固定点所经历的时间，称为“波浪周期”，简称“波周期”，一般用符号T表示。

波浪的显著特点是周期性，即位移、速度、加速度，经过一定时间之后又重复地回到原来的数值。

根据简谐振动原理，有T =2π/ω其中，ω为“角频率”，也称波浪频率。

3．波速波速指波传播的速度，一般用符号c 表示。

大风浪船舶航行操纵要点大风浪中航行操纵的要点，主要是选择适当的航向和航速，减轻船舶的摇荡运动，缓和波浪对船艇的冲击作用。

当波浪危及船舶安全时，横浪、顺浪或侧顺浪以及高速航进是较为危险的，而适当减速，并以适当的首向偏顶浪航行才是较为安全的。

一、有意减速大风浪中，不同的航向和航速会有不同程度的纵摇和垂荡，适当减速可以改变遇波周期，缓和纵摇的剧烈程度和波浪的冲击力量。

尤其是顶浪航行时，纵摇和垂荡以及伴随的拍底、上浪、打空车等现象最为剧烈，采取减速措施可以非常明显地减轻这种现象。

对各种船型实船试验后，提出以拍底次数作为有意降速的标准:油船、货船、散装船每100次纵摇中拍底次数应低于3-4次，甲板上浪次数应低于5次;滚装船每100次纵摇中拍底次数应低于4～5次。

船舶在波浪中航行，船舶的横摇周期和波浪周期一致时，会发生危险的二、横摇时航向和船速的调节横向谐摇，产生过大的横摇摆幅，甚至导致船舶倾覆。

在我国近海，波浪周期一般为6～8s，而许多救助船的固有横摇周期也为6～8s，在横浪航行时更易发生谐摇，摇摆幅度可超过45°在航行中，船舶固有横摇周期难以改变，只有改变遇波周期，才能避开谐摇。

调整船速或航向角，或者同时调整船速和航向角，就能改变遇波周期。

调整航向或航速，应使船舶横摇周期与遇波周期之比大于3或小于0.7，才能有效地避开谐摇区。

当正横受浪谐摇时，调整船速并不会改变遇波周期，只有调整航向才能避开谐播。

三、纵摇时航向和船速的调节(1)纵摇的船速船速为零时，船体随波浪周期纵摇，纵摇和垂荡运动较小，纵摇角一不超过最大波面角，随着船速的增加，纵摇增强。

但是，当固有纵摇周期与遇波周期之比＞1.2时，在任何船速下，纵摇幅度都不会太大。

若遇大风浪航行有困难时，可采取以仅能维持能效的航速滞航，以减轻剧烈的纵播(2)纵摇的航向航向对纵摇的影响，可以归结为固有纵摇周期与遇波周期之比对纵摇的影响。

通常船舶纵摇周期比波浪周期小，当顺浪航行时，由于相对船速减小，使波浪遭遇周期增大，因此更加偏离纵摇固有周期，故纵摇不会太大;当顶浪航行时，由于相对船速增大，使波浪遭遇周期减小，因此很可能接近固有纵摇周期，容易产生谐摇，故相对纵摇摆幅较大，因此顶浪航行纵摇剧烈所以，为减轻纵摇，通常应采用斜顶浪航行。

大风浪中船舶的安全操作一、大风浪对航行安全的影响船舶进入大风浪区域航行时，船舶将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定，以及由此引发的其他操纵方面的困难，甚至出现难以预料的危险。

主要有以下几个方面：1、大风带来的涌浪会增加船舶的航行阻力，降低航速，使船舶产生剧烈摇摆。

顶浪航行时，由于缩短了涌浪与船舶的撞击周期，使涌浪的碰撞次数增多，撞击程度加剧，增大了对船体的危害。

船长小于涌浪波长时，剧烈的纵摇会使螺旋桨露出水面空转，使船舶尾部受到强烈震动，有时会造成浆叶脱落、尾轴断裂，甚至尾壳破裂进水；船长与涌浪波长相近时，船舶有可能同时受到一个或两个波峰的作用，发生中拱或中垂现象，使船体结构变形，受到严重损伤，甚至船体断裂。

顺浪航行时，如果船速低于波速而船舶又位于波谷中，则涌浪会冲击、淹没船尾，螺旋桨和尾轴会受到损害；如果船速与波速相近而船舶又位于涌浪前部斜面或波谷中，船舶易发生偏转，使船体横对风浪，而造成船体倾斜，甲板大量上浪，对航行安全极为不利。

2、垂直于涌浪传播方向航行时，产生的横摇在船舶尚未恢复正常状态时，接着袭来的巨浪会加剧船体的倾斜，会使救生艇、救生筏、救生圈、锚及其它甲板易动物，发生绑扎松动、脱开，严重时会倒落海中；货舱内货物移动，加重船舶倾斜；如果自由液面影响加大会使其稳性（GM）值下降，严重时可导致船舶倾覆的危险。

3、由于波涛的阻力使船舶的主机工作超负荷而降速，机电设备负荷大，航海仪器、通讯设备及其它设备有可能受到损坏和出现不正常状况。

船舶在大风浪中航行，左右摇晃常达单舷二十多度甚至三十多度，前后颠簸剧烈，机电设备负荷大，特别在压载航行时，船舶吃水小，容易飞车，易发生故障。

不仅给船舶操纵带来困难，严重时船舶发主机失控状况，导致船舶发生碰撞、搁浅、触礁。

4、甲板上浪严重，加上长期浪击的剧烈震荡，甲板机械，如锚机、绞缆机、起货机等受甲板上浪的冲击力易受损；甲板上未加固好的设备会被浪冲走，有些水密道门盖被打坏，船舶局部进水。

第六章船舶安全应急处理第一节船舶搁浅、碰撞后的应急措施一、船舶搁浅后的应急安全措施1．应急处理船舶发生搁浅、擦底时，轮机部应采取下列紧急措施：（1）轮机长迅速进入机舱，指令值班人员做好备车工作，遵从驾驶台指令正确操纵主机。

（2）主机降速航行。

船舶进入浅水区，因为船舶阻力增加，主机转速下降，或者在全制式调速器作用下自动增加油门致使柴油机超负荷运行，所以当值班轮机员发现主机转速和功率变化异常时，应考虑到搁浅的可能，主动向驾驶台联系询问情况，并采取降速措施。

（3）使用机动操纵转速。

搁浅后，无论驾驶台采取冲滩或退滩措施，机舱所给车速都应使用机动操车转速或系泊试验转速，防止主机超负荷运行。

（4）换用高位海底门。

搁浅时值班轮机员应立即将低位海底门换为高位海底门，防止海水泵吸入泥沙，堵塞海水滤器。

（5）清洗海水滤器。

换用高位海底门后，如果发现海水压力仍然较低，应立即开启另一舷侧的高位海底门，清洗被泥沙部分堵塞的海水滤器。

如不及时换另一舷侧的高位海底门并清洗被泥沙堵塞的海水滤器，可能会发生海水低压报警、冷却系统无法工作，使主机不能正常运行，甚至发电机因高温不能工作。

2．轴系检查搁浅可能引起船体变形，造成柴油机轴系中心线和传动轴系中心线弯曲，影响柴油机和传动轴系的运转，所以船舶搁浅后必须检查轴系工作情况。

判断轴系状态可用下列方法：（1）盘车检查：船舶脱浅后立即停车，可用盘车机检查轴系运转是否受阻，查看盘车机电流的变化情况是否正常，必要时松脱某些中间轴承的地脚螺栓。

（2）柴油机运转中的检查：①检查中间轴承和尾轴承的温度；②检查中间轴、尾轴是否跳动；③检查中间轴承地脚螺栓情况；④检查曲轴箱的温度是否升高；⑤检查齿轮箱的声响是否正常。

（3）柴油机曲轴臂距差的测量。

搁浅后应尽快创造条件测量曲轴臂距差，通过臂距差来判断曲轴中心线的变化和船体的变形。

如臂距差超过允许范围，继续运行将是十分危险的。

2263．双层底舱柜的检查搁浅时双层底舱柜可能变形破损，要注意反复检查和测量各舱柜液位变化，注意海面有无油花漂浮等情况，并做好机舱排水准备工作，检查的主要内容是：（1）主机滑油循环柜的液位；（2）测量干隔舱、油舱、炉水舱等双层底舱柜，如有漏水可封死测量管口和透气管口；（3）检查舵机间有无进水，判断舵柱密封装置的密封状态，必要时上紧舵柱密封装置的紧固螺栓；（4）检查机舱、轴隧舱底水位变化情况。

第六章恶劣气象条件下的船舶操纵第六章恶劣气象条件下的船舶操纵说课笔记知识与技能掌握要点：通过学习，了解波浪理论知识。

为航海学等课程的深入学习打好基础。

为岗位操作船舶技能，提供理论依据;掌握大风浪中操船措施及避离台风的操船措施;工学结合：挪威船东协会教学录象，以及深入理解波浪理论;原上海海运局朱熹船长抗台案例介绍.课程教学特色：通过学生接触大量案例，触类旁通；提供原始素材，让学生沿阅读、思考、理解、执笔程序写抗台报告。

加深对知识的理解。

船舶在复杂多变的海上航行，遇到狂风巨浪的袭击是在所难免的。

那么，怎样才能战胜自然，传播速度往往比海上风暴系统的移速快得多，常把涌浪作为预测台风或风暴来临的征兆。

二、规则波波面可用简单函数表达的波浪称为规则波。

规则波不仅能近似地表示涌，而且也是研究不规则波的基础，规则波的要素如下：如图6—1所示，图中波高H：波面最高点与最低点之间的垂直距离（m）；波长λ：两个相邻的波峰或波谷间的水平距离（m）；波速V w：波形向前传播的速度（m/s）；波浪周期T w：水质点每回转一周所需的时(s），即波形向前传播一个波长所需的时间。

波面角α（wave slope angle）；波面上某一点的切线与水平线间的夹角，用来表示波表面的倾斜度。

陡度δ（wave steepness）：波高与波长之比H/λ，用来表示波的陡峭程度。

图6－1这些波浪要素之间存在如下的相互关系：波速V w≈1.25λ（m/s）波浪周期T w≈0.80λ（s）波长λ≈1.56T2w（m）H此外，最大波面角αm=π·λ有关各海区不同季节的波浪要素可以从航路指南等有关资料中找出。

大洋中最容易产生的波浪的波长是80~140m，波浪周期为7~10s，陡度最大的为1/10，一般大洋波的陡度为1/30~1/40。

三、不规则波海上波浪实际上是不规则的，它们是由各种不同波长、波高和陡度的波组成的，而且由于海区地形的关系，波浪的不规则性更为复杂。