大型船舶靠泊烟台港66号泊位富裕水深把控浅析

孙本荣 孙昕初

摘 要：烟台港66号泊位是烟台港老港区最大的深水泊位，大型船舶重载进港靠泊，需要乘潮经过长达16海里的浅水域，并在高潮点通过进港航道内25至41号浮间的浅水航段。对船舶富裕余水深的把控决定了船舶能否安全进港。本文根据引领船舶靠泊66号泊位的体会，结合浅水域中船体首下沉量的计算方法，对船舶进港靠泊该泊位时如何把控富裕水深进行分析并提出了参考意见。

关键词：受限水域;大型船舶操纵;船舶下沉量;富裕水深

中图分类号：U676.1           文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）10-0122-03

1烟台港66号泊位概况

烟台港66号泊位是烟台港老港区（芝罘湾港区）最大的深水泊位，泊位长300米，水深-18.5米，泊位走向090°—270°，回船区直径680米，回船区水深-17米。进出66号泊位的进港航道由主航道和三期航道组成。主航道长2100米，宽180米，水深-17米，航道走向248-068°，连接主航道的三期航道长2800米， 宽180米，水深-17米，航道走向278-098。最浅航段位于主航道和三期航道交界处北侧，限于吃水的船舶进港时，应选择接近高潮点经过此航段方能安全通过（见图1）。

20号浮为进港航道的第一个浮筒，距离外海20米等深线有长达16海里的浅水域，水深在18-20米之间。吃水超过16米的船舶，需要在20米等深线外候潮进港。引航员登轮点位于20号浮外6海里附近，限于吃水的船舶通常在高潮前90分钟左右到达登轮点（见图2）。

进港航道附近水域客船、渔船、施工船与进出港商船的交叉会遇较多，交通密集。限于吃水的船舶进港时，烟台港交管中心实行交通管制，要求过往船舶让请航道，并与大船保持安全距离。

2 船舶下沉量及计算方法

2.1 富裕水深与船舶下沉量

富裕水深是船舶在通过浅水域航行时，船底以下必须保留的水深余量。船舶航行时如果富裕水深保留过多，船舶的运输效益会受损失;如果富裕水深不足，会造成船舶搁浅。因此，合理确定船舶过航道浅点时的富裕水深，对保证船舶安全和船舶运输效益具有重要的意义。

船舶在水中运动时，船体将水向周围排开，使船首尾方向流态发生变化，造成水压力分布不均匀，在船首和船尾附近产生高压区，在船中附近产生低压区，由此造成船体周围水面的水位发生变化，进而造成船舶吃水发生变化。当船舶驶入浅水水域时，由于流入船底下面的水流受到限制而被推向船体的左右两侧，水流速增加，使船体周围水压力变化加剧，船中低压区扩展至船尾，船体下沉和首倾变化均较深水中更为显著。此时，船舶阻力增加，船速下降、船体下沉。船舶下沉会造成富裕水深不足，影响船舶安全。

由于受到气象、潮汐、通航环境、航道和近岸海域水深的影响，对于吃水受限的大型船舶而言，往往需要利用高潮，在有限的時间内安全通过浅水域。这就要求引航员和船舶驾驶人员必须合理精确掌握船舶的富裕水深，操纵时合理控制船舶速度，才能确保船舶安全通过浅水域和狭窄航道。1992年8月7日英国皇家伊丽莎白二号大型邮轮，从Oak Bluffs到纽约的途中，在Vineyard Sound的出口处，由于船长和引航员对船舶的下沉量和富裕水深计算失误等原因，造成邮轮在Cuttyhunk岛以南2.5海里处触礁搁浅侧翻，造成重大损失。

一些船舶计划进靠66号泊位，吃水大于18米，富裕水深在规定标准边缘或者不足一点，给引航员安全操作造成极大不确定性。如果富裕水深不足，需要进行过驳减载，满足富裕水深标准后再乘潮进港。过驳减载会增加船公司和港口的运营成本，也会增加安全风险，富裕水深的确定对过驳货物量的计算也至关重要。

2.2船舶下沉量的估算方法

2.2.1 经验方法

《英版航海手册》推荐的三个经验公式分别为：

方法（1）  下沉量=10%吃水

方法（2）  下沉量=每5kn前进速度下沉0.3m

方法（3）  下沉量=V2/100（m），式中V为船速（kn）

2.2.2 公式法

适合于h/d在1.08～2.78之间，Cb在0.50～0.90之间的船舶在浅水水域船首下沉量，按照下式计算：

由此可见，船体下沉量与水深、船舶尺度及船速有关，特别是与船速紧密相关。

纵倾变化引起的首倾量为：

2.2.3 不同估算方法的比较

根据靠泊烟台港船舶情况，选取如下代表船舶进行分析。某船舶满载矿石，船长Lpp=292.00m，船宽B=45.00m，吃水d=18.00m，方形系数Cb=0.835，航道水深-17米，高潮潮高2.5米，航道底宽180m，假定船舶以不同的速度航行时（进航道后实际航速要减到7节以下），采用以上方法（1）-方法（7）进行计算，得出船首下沉量7条曲线如图3所示：

从以上7种方法计算得出的曲线可以看出，方法（5）和（6）计算的在受限浅水水域和狭窄航道中的下沉量，明显大于其他方法。通过分析发现，船型越宽，吃水越大;航道越窄，船体下沉量就越大。在其它条件相同的情况下，在狭窄水域航行的船舶的下沉量近似为在开敞水域航行船舶下沉量的2倍。

3靠泊66号泊位船舶下沉量和富裕水深把控的建议

根据以上计算的下沉量曲线和长期引领船舶靠泊66号泊位的体会，对于船舶下沉量计算方法的选择建议如下：

方法（1）在船速较低时得出的下沉量偏大;方法（2）下沉量与船速保持为线性关系，实际并非如此，仅适用于某一速度段范围内;方法（3）没有考虑到船型、水深等因素的影响，通过这种方法得出的下沉量误差较大;方法（4）和（7）适用于开敞的浅水水域，因此，方法（1）- （4）和方法（7），并不适合大型船进烟台港船舶下沉量的估算;方法（5）适合受限浅水水域，适用烟台港外海16海里的浅水域，因为进靠66号泊位，吃水比较大的船舶，只能在涨潮后，富裕水深满足要求的时候，才能驶往规定的登轮点;方法（6）考虑了船速、方形系数及所处航道宽度和深度对下沉量的影响，适合于烟台港航道内下沉量的估算。引航员和船员在考虑了船体下沉量后，再留有0.5米～1米的船底水深，即为把控的富裕水深。

船舶总长在270米-300米时（含300米），富裕水深不得少于1.20米，在船舶进港过程中，1.2米包含了船舶下沉量和其它因素造成吃水变化的数值，真实的最小富裕水深在0.5米～1米之间。

4小结

影响船体下沉量变化有很多原因，引航员可以改变的是船速，船速快，下沉量就大;船速慢，下沉量相对就小，所以控制好船速是保证船舶顺利通过受限浅水水域和航道的重要措施，特别是对于流水较大的水域，需要一定的航速克服流压的时间和大小。在考虑富裕水深时还应考虑高潮潮时误差，有可能提前或推后，以及风向风力、浪涌、船舶倾斜和气压升高等因素的影响。

通过观测和比对，船舶的实际下沉量，与理论下沉量并不一样，一般是理论下沉量大于实际下沉量，只有个别船舶的实际下沉量与理论下沉量比较接近。因此，每当船舶航行在狭窄浅水域或受限浅水水域时，对船舶的下沉量一定不要麻痹大意，要做出准确的估算，确保船舶有安全的富裕水深。

参考文献：

[1]王春久.超大型船舶在浅水域中下沉量与富余水深的探讨[J].航海技术，2012（01）：2-7.