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海上货物运输航海学院货运教研室第一篇第五章船舶吃水差（Trim）吃水差的基本概念船舶营运对吃水差的要求吃水差及首、尾吃水计算吃水差调整吃水差计算图表一、吃水差的基本概念1、吃水差的定义2、吃水差产生的原因船舶装载后重心的纵向位置与正浮时浮心的纵向位置不共垂线。
AF d d t -=3、船舶的纵向浮态类型首倾(Trim by head)：t>0 尾倾(Trim by stern)：t<0 平吃水(Even keel)： t=0FL1LBGFW1WL1LBGF WLBG•••W1W二、船舶营运对吃水差的要求（一）吃水差对船舶的影响1、过大尾倾对船舶营运的影响船首底板易遭拍底，造成损害；操纵性能变差，易偏离航向；影响了望。
2、适宜尾倾对船舶营运的影响提高推进效率，航速增加；舵效变好，操纵性能变好；减少甲板上浪，利于安全。
3、首倾对船舶营运的影响舵效变差，操纵困难，航速降低；首部甲板易上浪，对首部结构造成损害；船舶纵摇时，船打空车严重，主机受力不均，降低主机寿命。
（二）船舶营运对吃水差的要求根据经验，万吨轮适宜吃水差为：满载时 t=-0.3m~-0.5m半载时 t=-0.6m~-0.8m轻载时 t=-0.9m~-1.9m1、对吃水的要求（1）经验法通常情况下， d≥50%d S冬季航行时， d≥55%d S（三）船舶空载航行时对 船舶吃水及吃水差的要求（2）IMO 的要求⎩⎨⎧+≥≥≤)(.)(.(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP 20200250150，⎩⎨⎧+≥+≥>)(.)(.(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP202020120150，2、对吃水差的要求 螺旋桨沉深降。
时，推进效率将急剧下，当50750650..~.<>DI D I %.52<BPL t ︒<51.ϕ吃水差与船长之比纵倾角三、吃水差及首尾吃水的计算（一）纵稳性等容纵倾纵稳心点ML船舶纵倾前后两条浮力作用线的交点。
船舶货运计算汇编一、舷外水密度改变对船舶吃水的影响计算通用公式d(100TPC 121) ；近似估量公式1d1 2 d 2例 1：某船从密度为ρ 1 3 的水域驶入密度为ρ32的水域,船舶排水量=64582t, 每厘米吃水吨数TPC=54.41t, 则船舶均匀吃水改变量δd=_______cm。
例 2：船舶由水密度ρ3的水域驶入标准海水水域，吃水约减小。
A．1.5%B．3.0%C．4.5%D．6.0%解：由近似估量公式计算得， 1.010 ×d1=1.025 ×d2, 所以d2=0.985d 1, 吃水改变量为（ d2-d 1）/d 1=0.015 所以应选 A。
二、利用 FWA判断船舶能否超载FWA是船舶淡水超额量，是船舶从标准海水驶入标准淡水时船舶吃水增添量，当船舶位于半淡水水域时，船舶半淡水超额量计算公式为：d240 FWA (cm)式中 2 是半淡水的密度，只需船舶吃水超出载重线的部分不大于δ d，则船舶就没超载，不然就超载。
例 1：已知某轮淡水水尺超额量，当船舶从ρ3的水域驶往ρ3的水域时，船舶均匀吃水的变化量 _______。
A．增大．减少．增大．没法计算解：将上述数据代入公式即得δ d=21cm，所以应选 B例 2：某轮装货后将相应载重线上缘没入水中 28cm，泊位舷外水密度ρ3，，则该轮 ______。
A．已经超载 B．船舶不适航 C．没有超载 D．不可以确立解：将上述数据代入公式可得δ d=22×，即本船在该半淡水港可将载重线上缘没入水中30 厘米，而实质上该船只将载重线上缘没入水中 28cm，所以该船没有超载。
例 3：已知某船，8 月尾在大连装货，已知该轮夏天满载吃水 d S =9.39m, 热带满载吃水 d T =9.59m,该轮装货泊位最大吃水为，实测泊位舷外水密度ρ3，则该轮装载后最大吃水为 ______。
A ．．．．以上都不对解：在此题中， 8 月尾在大连应使用热带载重线， 所以为使船舶不超载所同意的装载吃水应为 9.59+ （1.025-1.008 ）× 0. 36/（ 1.025-1.000 ）=9.83, 该轮装载后最大吃水为 min{9.83 ，9.63}=9.63 ，选 B 。
不同密度水域时吃水差的计算方法1．方法一：不同比重水区对吃水差影响及计算方法。
在船舶排水量计算中我们知道，同一船舶在总重量相同的情况下，它在不同密度的水域中，排开水的体积是不同的，吃水差亦也不相同。
海水密度的变化引起的吃水差变化是一个不容忽视的问题，大型船舶在出入不同密度的水域，当所经航道有水深限制时，更应引起注意。
计算吃水差公式T = D (LCG – LCB) / 100 X MTC式中T –吃水差；D –排水量；LCG –重心距舯距离；LCB –浮心距中距离；MTC –每厘米纵倾力矩。
由于船舶建造过程中船型结构的原因，每艘船舶浮心距舯距离（LCB）都随着吃水的增加而逐渐后移。
因比，船舶从密度大的水域驶入密度小的水域，排水量体积增加，平均吃水增加，因船舶重量未变动故船舶重心距舯距离（LCG）不改变。
随着LCB后移会使船舶的前倾增大，尾倾减小；反之，船舶从密度小的水域驶入密度大的小域，排水体积减小，吃水减小，某轮在密度有1.025的标准海水中，平均吃水11.66米，查得当时的排水量D = 68768，LCB = 5.89 （舯前），MTC = 984.5，经计算得重心距舯距离LCG = 5.71（舯前）。
（也可从配载仪上求得）。
（1）首先计算在标准海水中的吃水差：根据吃水差公式T = D（LCG - LCB）/100 MTC = 68768 X (5.71 – 5.89) / 100 X 984.5 = -12.6 cm （2）计算驶入巴拿马湖水（0.995）后新的排水量68786 X 1.025 / 0.995 = 70841（3）以排水量有引数，反查表得出在运河中：吃水= 11.89LCB = 5.71 （舯前）MTC= 996.8LCG = 5.71 （舯前），（货物未动，重心不变）（4）计算驶入运河的吃水差T = 70841 X （5.71 – 5.71）/ 100 X 996.8 = 0 即船在运河中前后平吃水，吃水差为0。
舷外水密度变化引起船舶吃水差改变量的近似计算1 前言众所周知，船舶进出不同密度水域时，船舶的平均水尺将会发生增减。
但其原有的吃水差也将发生变化，这一点往往被人们忽视。
2 简析引起船舶吃水差变化的原因主要是由于受船舶线型的影响，船体表面是具有双重曲率的复杂表面，所以船体不是简单均匀的长方体，而是一个有着空间曲度的立方体。
当船舶吃水发生变化时，其水线下排水体积的变化是非线性的，船舶排水体积中心（浮心）和水线面中心（漂心）的位置也将随着船舶吃水发生变化；而在一定载况下，船舶连同货物的总重心是一固定值，不随船舶吃水的变化而变化，即船舶重力力矩不变。
由于船舶浮心位置变化，导致浮力力矩发生变化，从而使船舶总纵倾力矩变化，这样就导致船舶原有吃水差发生变化。
船舶吃水差变化的程度随船型、水密度的变化值的大小而不同，对于小型船有时甚至可以忽略，但对于大型船而言，是不容忽视的，特别是在港口航道水深受限，水密度变化较大时，更要引起重视。
3 近似计算下面以73000吨级散货船SSH轮为例，近似计算（计算过程中忽略对船舶排水量进行纵倾修正）因水密度变化引起吃水差的变化量以及变化后的船舶水尺。
（在所有使用的公式中：Δ——船舶实际排水量，ρ——标准海水密度，ρ1——原水密度，ρ2——新水密度，δd——平均吃水变化量，Xp——船舶重心、Xb1——船舶原浮心、Xb2——水密度改变后的新浮心、Xf2——新漂心、t1——原吃水差、t2——新吃水差，δt——吃水差改变量。
吃水差首倾为“+”，所有符号船中前为“+”，中后为“-”。
）假设SSH轮船舶水尺Df1=12.50m、Dm1=12.58m、Da1=12.66m、Δ=75845t、LBP=217m，当前水密度1.020，当船舶进入密度1.005的新水域时，新水尺近似计算如下：方法一：1、计算可得平均水尺Dmean1=（ Df1+6Dm1+Da1）/8，据此查表得到Xb1和MTC1；根据吃水差计算公式t1=Df1-Da1，t1=Δ（Xp- Xb1）/100MTC1，可求得Xp= Xb1+t1*100MTC1/Δ；2、已知Δ可以查得对应TPC，根据公式δd=Δ（ρ/ρ2-ρ/ρ1）/100TPC ，可以得到船舶平均吃水变化量δd，进而得到船舶新的平均水尺Dmean2= Dmean1+δd；3、由Dmean2查排水量表，可得Xb2、Xf2、MTC2，则t2=Δ（Xp- Xb2）/100MTC2，δt=t2-t14、根据公式Df2=Df1+δd+δt *（LBP/2-Xf2）/LBP、Da2=Da1+δd-δt *（LBP/2+Xf2）/LBP和Dm2=Dm1+δd，可以求出在新密度下的船舶水尺。
不同密度水域时吃水差的计算方法1．方法一：不同比重水区对吃水差影响及计算方法。
在船舶排水量计算中我们知道，同一船舶在总重量相同的情况下，它在不同密度的水域中，排开水的体积是不同的，吃水差亦也不相同。
海水密度的变化引起的吃水差变化是一个不容忽视的问题，大型船舶在出入不同密度的水域，当所经航道有水深限制时，更应引起注意。
计算吃水差公式T = D (LCG – LCB) / 100 X MTC式中T –吃水差；D –排水量；LCG –重心距舯距离；LCB –浮心距中距离；MTC –每厘米纵倾力矩。
由于船舶建造过程中船型结构的原因，每艘船舶浮心距舯距离（LCB）都随着吃水的增加而逐渐后移。
因比，船舶从密度大的水域驶入密度小的水域，排水量体积增加，平均吃水增加，因船舶重量未变动故船舶重心距舯距离（LCG）不改变。
随着LCB后移会使船舶的前倾增大，尾倾减小；反之，船舶从密度小的水域驶入密度大的小域，排水体积减小，吃水减小，某轮在密度有1.025的标准海水中，平均吃水11.66米，查得当时的排水量D = 68768，LCB = 5.89 （舯前），MTC = 984.5，经计算得重心距舯距离LCG = 5.71（舯前）。
（也可从配载仪上求得）。
（1）首先计算在标准海水中的吃水差：根据吃水差公式T = D（LCG - LCB）/100 MTC = 68768 X (5.71 – 5.89) / 100 X 984.5 = -12.6 cm （2）计算驶入巴拿马湖水（0.995）后新的排水量68786 X 1.025 / 0.995 = 70841（3）以排水量有引数，反查表得出在运河中：吃水= 11.89LCB = 5.71 （舯前）MTC= 996.8LCG = 5.71 （舯前），（货物未动，重心不变）（4）计算驶入运河的吃水差T = 70841 X （5.71 – 5.71）/ 100 X 996.8 = 0 即船在运河中前后平吃水，吃水差为0。
（5）进入运河前后吃水差比较进入运河前尾倾12.6厘米，进入运河后平吃水（11.89米）即首倾增加的12.6厘米，尾倾减少12.6厘米。
巴拿马运河极限船（排水量6800 M/T ～72000M/T，最大吃水米，长290米，宽32.63米）在密度为1.025的海水满载驶入密度为0.995的巴拿马湖水时,大体会产生12 ～1312 ～13密度大的水域的船舶应有适度的尾倾，才能保证进入密度小的水域后船舶平吃水；反之亦然。
这是船舶的一个普遍性规律。
2．方法二：船舶进出不同密度水域时吃水差的计算方法（1）引言船舶进出港通常是航行在受限制的水域。
为了多装货，总是要求船舶吃水不能超过限定值，而且应是平吃水进出港；同时，船舶从海上航行到进港，或者从港内到海上航行，往往又是进出于不同密度的水域。
因此，在配载时需要解以下两个问题：1）船舶进出不同密度水域时的吃水变化量计算：2）船舶进出不同密度水域时的吃水差计算。
文献[ 1 ]给出的船舶进出不同密度水域时的吃水差变化量的计算公式为：吃水变化量d ′= △×（P/P1– P/P0）/ 100 TPC （1）式中d′为不同密度水域中吃水变化量（m）；△为进入新水域前的排水量（t），TPC为该排水量下的标准海水密度时的厘米吃水吨数（t/㎝）；P为标准海水密度（P = 1.025t/m3）；P0为原水域密度；P1为新水域的水密度。
但是，关于船舶进出不同密度水域时吃水差的计算，文献[ 1 ] 却没有提供计算公式。
笔者在实践中发现海水密度变化所引起的吃水差变化有时是个不能忽略的因素。
笔者在某散装船（GT26,449, DW 47,639）工作期间，测得海水密度变化所引起的吃不差变化量可达0.08 ~ 0.12 ㎝。
显然，这是必须考虑的因素。
因此，解决船舶进出不同密度水域时的吃水差计算问题是必要的；特别对大型船舶，其经济效益也是可观的。
笔者提出一种新的计算方法。
（2）海水密度变化所引起的吃水差变化的基本特点计算吃水差t基本公式为：t = △(X p - X B) / 100MTC （m ）（2）式中：△为排水量（t）：X p为船舶重心距舯距离（m）；X B为船舶浮心距舯距离（m）；MTC为该排水量下的厘米纵倾力矩(t〃m/cm)。
而MTC = △〃GM L/ 100 L BP（t〃m/cm）（3）式中：GM L为船舶纵稳性高度（m），由船舶的平均吃水决定；L BP为船舶垂线间长（m）。
把（3）式代入（2）式得：t = L BP〃(X p - X B) / GM L（m ）（4）这就是吃水差t基本公式的另一种表示方法，并且，这种方法更本质地反映了吃水差的计算原理。
从（4）式可见，吃水差t，L BP，X p，X B及GM L有关。
进一步分析，可以得出以下结论：1）船舶的浮心X B，随着吃水的增加，是一定向后移动的。
因此，船舶从密度大的水域进入密度小的水域，平均吃水增大，吃水差减小；反之，从密度小的水域进入密度大的水域，平均吃水减小，吃水差增大。
换言之，船舶从密度大的水域进入密度小的水域，将产生首倾；反之将产生尾倾；也就是说，密度大的水域的船舶应有适度的尾倾，才能保证进入密度小的水域后船舶平吃水；反之亦然。
这是船舶的一个普遍性规律。
2）GM L随着平均吃水的变化而产生的变化仅影响吃水差t的大小，并不影响上面的结论。
因水密度变化而产生的GM L的变化对吃水差t的影响较之X B为小。
（3）船舶进出不同密度水域时吃水差的计算方法以上通过对海水密度变化所引起的吃水差变化的定性分析，得出其基本的特点。
但是，在实际应用中需要一种定量计算方法，笔者在实践中摸索出一种新的计算方法，介绍如下：1）根据原水域的△，X B，MTC及t计算X pX p= t〃100 MTC/△+ X B( m ) (5) 2）由公式（1）计算吃水变化量d3）计算船舶在新水域的平均吃水d m1d m1= d m + d′(6)4）由d m1查静水力参数表或静水力曲线图，得出相应的△1，MTC1，X B1及X F1（漂心）5）船舶在新水域的吃水差t1为t1= L BP （X p 1- X B1）/ GM L1 =△1〃（X p 1- X B1）/ 100 MTC1(7) 艏吃水d F1 = d m1 + ( L BP /2 - X F1 ) / L BP(8)艉吃水d A1 = d m1 -( L BP /2 -X F1 ) / L BP(9) 需要强调的一点是使用公式（7）时，△1是由d m1查表而得的标准海水密度水域中的排水量，并非本船实际的排水量。
（4）要求船舶进入新水域为平吃水的预配吃水差的计算方法。
要求船舶进入新水域为平吃水是船舶货运中经常遇到的问题，下面给出一种简便的预配吃水差的计算方法。
1）计算船舶进入新水域的平均吃水d m1= d m + d′；2）由d m1查出相应的X B1；3）令X p =X B1，并代入公式（2）得t 0= △〃（X B1- X B）/ 100 MTC ( m ) （10）公式（10）计算出的就是所要求的预配吃水差。
船舶在原水域的吃水差为t 0时，船舶进入新水域后就能平吃水。
特别要注意在美国装货，回中国或日本过巴拿马运河时，大副要事先预配好水尺，绝对保证在过运河时为平吃水。
即在装货港口留有一定的尾倾，再考虑油水的消耗。
同时也要注意在美国一些港口的水密度也很小，接近淡比重，如密西西比河内的密度差不多就是1左右。
吃水差控制引起吃水差变化的因素有油水的消耗以及海水密度的变化。
装货前应根据实际情况计算出离港时所需的吃水差：查表计算为主；计算机的计算结果为验算。
例：船舶在巴拿马运河的计算平均吃水为12.03，河水比重0.9954，要求吃水差为3cm，计算海水比重为1.020时所需的吃水差。
解：①以计算平均吃水12.03为引数，在静水力参数表中查得LCB（X B，MID.B）浮心距中距离：-7.37 m。
②现所需的仅是吃水差改变量，所以可假设当时为平吃水，则重心距舯LCG（X G，MID.G）距离-7.37 m。
③根据海水比重修正量算出海水比重为1.020的计算平均吃水为11.77。
以11.77查表得：新的LCB = -7.52 m ; MTC = 945 （浮心随着吃水减小而前移）④所以比重1.020时的吃水差变化量为：t = △〃（LCG - LCB）/ 100 MTC= 70000×[-7.37 – (-7.52)] ÷100 ×945= 11.1 cm⑤所以海水为1.020时吃水差为11.1 + 3 = 14.1 cm⑥再考虑油水消耗对吃水差的影响即可知道装货结束时应保持的吃水差。
重复记忆：○★在比重大的水域中必须保持适当的尾倾，这样进入比重小的水域才能平吃水。
大型散装船的装载中远（香港）集团大型散装船装货的主要特点是吃水限制和装货速度快。
很多港口十几个小时就可装完货。
在和此短的时间内要完成与装货有关的各种繁杂的工作，确实不易。
不少大型散装船因装载失误而导致过巴拿马运河受阻而损失上百万元；或装货后因吃水超过规定，开航受延误而损失船期，受罚款，或到卸货港增加不必要的驳载，受罚款等等。
因此，找出一种快捷、简易、避免失误的方法来指导装货，对保证装到最大值，又确保安全有着重大的意义。
一、制订航次计划收到公司或租家的航次指示后，根据提供的各种资料以及本船的各种状况计算出最大装货值，把计算过程和结果电告公司或租家。
计算方法如下：最大吃水限制12.04m，中垂（中拱）修正量-0.02m，安全余量-0.01m，可装最大平均吃水12.01m；相应的排水量70000t，海水比重修正量-430t；燃油存量-1250t；淡水存量-150t；压载水残余-100t；船舶常数-250t；空船重量-9600t；计算最大可装货量58220t。
其中：中垂修正量= 1/4 ×中垂量；中拱修正量= 3/4 ×中拱量；海水比重修正量= (当时海水比重– 1.025) / 1.025二、制订装货计划做装货计划时，一般按舱容比例向各舱分配货物，但必须详细参阅以前各个航次的装货状态，特别是中垂中拱情况。
应选择中垂量小、避免中拱的状态，以便多装货。
中拱是装货的大忌，它不但严重装货量，而且给最后的吃差调整和到港的吃水控制带来很大的麻烦。
因此，必须避免中拱现象。
记录中的中垂量不一定十分准确，随着时间的推移也可能会有所变化，所以应选择有轻微中垂（2-4cm）的状态作为制作配载图的参考。
配载图确定下来之后，要制订装货顺序。
装货顺序应考虑的因素有：港口的装货速度、多少个舱同时装，有利于压载水的排放、船舶强度，吃水差及吃水值，有利于加快装货速度等。
