長(zhǎng)江口深水航道船舶速度驟降和倒航的原因與預(yù)防

薛一東+胡建國(guó)

摘 要：本文簡(jiǎn)要地介紹了長(zhǎng)江口深水航道船舶近期在落潮流時(shí)段進(jìn)口航行中出現(xiàn)速度驟降甚至船舶倒退航行的現(xiàn)象，專門對(duì)這些現(xiàn)象造成的原因及其對(duì)船舶航行造成的危險(xiǎn)進(jìn)行了分析，試圖在尋找這些現(xiàn)象內(nèi)在原因的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的的預(yù)防措施或手段，以避免類似情況的發(fā)生和保證船舶的安全。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江口 深水航道 速度驟降 倒航

中圖分類號(hào)： U698.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-7973（2014）05-0066-04

長(zhǎng)江口深水航道治理工程是一項(xiàng)規(guī)模宏大、國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益顯著的跨世紀(jì)工程。第一、二和三期工程使長(zhǎng)江口深水航道的通航水深分別達(dá)到了8.5m、10.0m和12.5m。該項(xiàng)工程的順利實(shí)施大大提高了航道的通過能力，進(jìn)一步改善了船舶安全航行的條件。如何保障長(zhǎng)江口深水航道安全暢通和船舶的航行安全，也對(duì)航道通航管理部門和過往船舶提出了更高的要求。

船舶“速度驟降和倒航”現(xiàn)象

1、現(xiàn)象描述

長(zhǎng)江口深水航道運(yùn)營(yíng)以來，發(fā)生過多起船舶在航槽中正常航行時(shí)突遇速度驟降甚至船舶倒退的現(xiàn)象。這些速度驟降和倒航現(xiàn)象一般發(fā)生在大潮汛特別是洪水季節(jié)船舶落潮流進(jìn)口時(shí)段，具體位置在長(zhǎng)江口深水航道北槽航道牛皮礁燈樁至D25燈浮彎頭水域航段，船型主要集中于吃水在10m左右重載散雜貨船（這類船舶在落潮流時(shí)段只能在航槽內(nèi)航行）。

2、具體事例

筆者曾在引航的實(shí)際過程中遇到了船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的情況，現(xiàn)將具體情況介紹如下：

2.1船舶資料

船名：朝陽門；船長(zhǎng)：151.22m；船寬：21.2m；吃水：9.5/9.69m；船速：據(jù)船方介紹港速85rpm/8～9節(jié)，海速100rpm/10～11節(jié)；裝載狀態(tài)：滿載木材，大量甲板貨。

2.2水文氣象

氣象條件：東北風(fēng)4～5級(jí)。

當(dāng)日潮汐資料：

中 ?！叱?124（462）低潮1902（083）下一個(gè)高潮2327（417）；

牛皮礁——高潮1108（465）低潮1727（083）下一個(gè)高潮2314（415）；

北槽中——高潮1131（436）低潮1829（065）下一個(gè)高潮2339（387）；

長(zhǎng) 興——高潮1251（424）高潮0104（370）。

分時(shí)潮汐資料：

牛皮礁——1300（381）1400（259）1500（207）1600（132）1700（088）1800（091）1900（141）2000（227）；

北槽中——1300（391）1400（321）1500（238）1600（162）1700（104）1800（069）1900（071）2000（123）。

2.3事情經(jīng)過

2010年10月24日1300時(shí)D8燈浮進(jìn)口，尾隨前船航行，速度逐漸加至海速，航速穩(wěn)定于7.5節(jié)左右（如圖1所示）。

1428時(shí)抵牛皮礁燈樁，經(jīng)雷達(dá)系統(tǒng)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)前速度度驟降，立即減車至HALF，發(fā)現(xiàn)本船速度也很快下降；前船通報(bào)已加車至海速，但其速度仍在下降，一直降至3節(jié)左右，本船速度同樣急速下降，遂加車至海速狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)主機(jī)轉(zhuǎn)速僅能維持至90轉(zhuǎn)，航速跌至2節(jié)（如圖2所示）。

前后船（有重載或半載雜貨船、半載油輪及集裝箱船）都通報(bào)速度加不上，僅能維持低速前進(jìn)；隨著落潮流加劇，前后船都出現(xiàn)船舶倒退現(xiàn)象，緊急召喚拖輪協(xié)助控制位置（如圖3所示）。

當(dāng)時(shí)有輕載船出槽后速度迅速反彈，恢復(fù)到正常航行，但作者引領(lǐng)的重載船只能在航槽內(nèi)等待，一直到1815時(shí)船舶才停止后退出現(xiàn)前進(jìn)速度，并隨著潮汐變化航速逐漸恢復(fù)正常（如圖4所示）。

原因分析

1、潮流分析

1.1潮流特征

長(zhǎng)江口深水航道自D15燈浮以內(nèi)由于航槽兩側(cè)筑有導(dǎo)堤（丁字壩），潮流呈現(xiàn)往復(fù)流特征。船舶在交通管制時(shí)間（北槽深水航道交通管制時(shí)間為長(zhǎng)興高潮前4小時(shí)～長(zhǎng)興高潮前1小時(shí)）結(jié)束后進(jìn)口，一路頂流航行；1428時(shí)抵達(dá)牛皮礁燈樁（牛皮礁燈樁附近1351左右開始初落流），落流影響明顯開始加劇，船舶僅以2節(jié)左右的速度航行；1720～1815時(shí)段（長(zhǎng)興高潮后5小時(shí)左右），正是急落流時(shí)段，船舶被動(dòng)地以低于1節(jié)的速度后退；1815以后潮流漸緩，船舶航速才逐漸恢復(fù)正常。

1.2最大流速

根據(jù)海測(cè)部門2010年8月北槽定點(diǎn)水文測(cè)驗(yàn)各測(cè)點(diǎn)資料，筆者對(duì)“朝陽門”輪出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航”現(xiàn)象水域的水文測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將各測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)最大流速的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)列表如下：

從表1中可以看出，在D15燈浮附近水域，大潮汛時(shí)最大流速可以達(dá)到2.81m/s（5.46節(jié)）；在D18燈浮附近水域，大潮汛時(shí)最大流速可以達(dá)到3.51m/s（6.82節(jié)）；在D21燈浮附近水域，大潮汛時(shí)最大流速可以達(dá)到3.30m/s（6.41節(jié)）。由此可見，在“朝陽門”輪出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象水域的最大流速可以達(dá)到6.82節(jié)，由于定點(diǎn)水文測(cè)驗(yàn)各測(cè)點(diǎn)的位置處于航槽邊緣，航槽內(nèi)的水流可能更急，最大流速還要更大一些，所以潮流影響的確不可小覷。

2、排除擱淺或觸及“水下沙丘”的可能

2.1富余水深

富余水深的計(jì)算：船舶出現(xiàn)速度驟降和倒航現(xiàn)象的船位可以參閱牛皮礁驗(yàn)潮站的潮時(shí)和潮高，就拿牛皮礁低潮1727（083）來計(jì)算，UKC = 12.5+0.83-9.69 = 3.64m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于北槽航道規(guī)定的"船舶富余水深應(yīng)不小于船舶吃水的12%"即9.69*0.12 = 1.16m，所以船舶富余水深不存在任何問題。

2.2擱淺或觸及“水下沙丘”的特征

船舶航行淺灘地段會(huì)出現(xiàn)如下特征：重載快速過淺灘，因富余水位不多，船尾下坐，速度減慢，轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速指針下降；主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，船體強(qiáng)烈震動(dòng)；船首兩側(cè)浪花推開由大變小，兩舷水流變慢，舵效反應(yīng)遲鈍；如發(fā)現(xiàn)漲流自尾部向前流動(dòng)，則船已經(jīng)擱淺無法移動(dòng)。船舶偶爾觸及“水下沙丘”于舷側(cè)，如觸及在右舷側(cè)，則船首突然偏右，反之則偏左；如出現(xiàn)船突然“停滯”的感覺，則船體中部觸及“水下沙丘”；船突然出現(xiàn)顛簸，則已沖過“水下沙丘”。endprint

2.3排除擱淺或觸及“水下沙丘”的可能

船舶出現(xiàn)速度驟降和倒航現(xiàn)象時(shí)，沒有產(chǎn)生上述擱淺或觸及“水下沙丘”的任何特征，再加上船舶富余水深不存在任何問題，從而基本排除了船舶擱淺或觸及“水下沙丘”的可能性。

3、產(chǎn)生船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的內(nèi)在原因

3.1 北槽航道航槽內(nèi)水深流急

北槽航道兩側(cè)導(dǎo)堤（丁字壩）對(duì)流速存在較大的影響，丁字壩筑成之后，航槽內(nèi)的潮流明顯加強(qiáng)，對(duì)船舶航行的影響很大。深水航道槽內(nèi)水深為12.5米，航槽兩側(cè)外緣水深普遍在8～9米（局部航槽外緣水深還只有7.0米左右），槽內(nèi)很深，槽外比較淺，導(dǎo)致深水航道航槽內(nèi)潮流明顯大于航槽外潮流，航槽內(nèi)水深流急，根據(jù)實(shí)際流速測(cè)量的結(jié)果，現(xiàn)在北槽航道的流速與原來相比明顯增強(qiáng)，洪水季大潮汛時(shí)，流速可能要達(dá)到6～7節(jié)。流速的增加，對(duì)船舶的航行安全造成了一定的影響，特別是頂流航行速度較慢的進(jìn)口船舶。

3.2 北槽航道部分彎曲水域出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象

北槽航道水深變深后，加上丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，部分彎曲水域出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象。現(xiàn)在北槽航道總共有三個(gè)彎曲水域，D12燈浮、D25燈浮及D36燈浮彎曲水域。D12燈浮彎曲水域由于南北兩側(cè)的導(dǎo)堤（丁字壩）還沒有延伸至此處，水流暢通，不存在流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象；D36燈浮彎曲水域處于北槽航道西側(cè)接近端部，加上彎道曲度不是很大（進(jìn)口方向航向從281°轉(zhuǎn)為293°），目前來看，流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象不是很明顯；而D25燈浮彎曲水域正處于北槽航道的中部，加上彎道曲度很大（進(jìn)口方向航向從305°轉(zhuǎn)為281°），流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象相當(dāng)突出。

3.3 槽底泥沙淤積導(dǎo)致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流時(shí)段，長(zhǎng)江上游有大量泥沙傾泄而下，在D25燈浮彎曲水域由于航道兩側(cè)丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，航槽內(nèi)出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象，也就是人們通常所說的“水下流動(dòng)的沙丘”，航道底部區(qū)域水層的密度急劇增大，附著在船體的質(zhì)量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主機(jī)負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速上不去

由于上述種種原因，船舶阻力逐漸增加，主機(jī)的轉(zhuǎn)速和航速自動(dòng)下降，此時(shí)切不可因?yàn)榇昂剿俳档土硕哟笥烷T，從而造成主機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。

4、產(chǎn)生船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的理論分析

4.1 狹窄航道的船舶阻力

船舶在航槽內(nèi)航行，就如同行駛在一個(gè)狹窄航道。狹窄航道對(duì)航行中船舶所產(chǎn)生的阻力增值與淺水航道一樣，影響著船舶航速的提高。當(dāng)船舶航行在狹窄航道上時(shí)，因水流擁擠，船首壓力較高，易產(chǎn)生擁水現(xiàn)象，船尾壓力較低，導(dǎo)致吃水增加；其次，岸壁對(duì)船行波的反射，以及水流與河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此過水?dāng)嗝嫣〉暮降缹?duì)船舶阻力的影響是非常不利的。狹窄航道的阻力是隨著航速增加和過水?dāng)嗝婵s小而增大，而且后者所引起的阻力增值比前者快得多。

4.2 船舶摩擦阻力的變化

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象時(shí)，船舶依然保持在一定的轉(zhuǎn)速下前進(jìn)，所以首先可以確定是由于船舶阻力急劇增加導(dǎo)致船速驟降甚至船舶倒退。

結(jié)論與建議

1、主要結(jié)論

1.1 出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因

槽底泥沙淤積導(dǎo)致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流時(shí)段，長(zhǎng)江上游有大量泥沙傾泄而下，在D25燈浮彎曲水域由于航道兩側(cè)丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，航槽內(nèi)出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象，航道底部區(qū)域水層的密度急劇增大，附著在船體的質(zhì)量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。這是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的根本原因。

潮流對(duì)船舶航行的影響不可小覷。洪水季大潮汛時(shí)，北槽深水航道流速的增加，對(duì)船舶的航行安全造成了一定的影響，特別是頂流航行船速較慢的進(jìn)口船。這是船舶發(fā)生這些現(xiàn)象的重要原因。

在狹窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道內(nèi)航行，就如同行駛在一個(gè)狹窄航道，而狹窄航道的阻力隨著航速的增加和過水?dāng)嗝娴目s小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。這是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因之一。

船舶阻力逐漸增加，導(dǎo)致主機(jī)負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速上不去。這也是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因之一。

1.2 船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象導(dǎo)致的后果

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象，船舶在航道內(nèi)難以控制自己的船位，船舶存在碰撞、擱淺或泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，無論是從經(jīng)濟(jì)效益還是安全效益的角度出發(fā)，都是一種必須排除的現(xiàn)象。

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象，很容易造成北槽深水航道船舶擁堵的局面，落水時(shí)段進(jìn)口的船舶只有等到潮水平緩接近初漲時(shí)才有一定的前進(jìn)速度，而北槽深水航道第一批趁著落末水進(jìn)口的集裝箱船舶會(huì)很快就接近他們的尾部，由于前面船舶一艘接著一艘，后面進(jìn)口的船舶就只能尾隨航行，再后面進(jìn)口的船舶慢慢又跟了上來，擁堵局面就這樣逐漸形成。

北槽深水航道作為一條黃金水道，如果出現(xiàn)船舶碰撞、擱淺或泄漏從而造成整個(gè)航道癱瘓，其后果不堪設(shè)想。同樣，如果經(jīng)常出現(xiàn)大規(guī)模船舶擁堵從而導(dǎo)致航道資源的浪費(fèi)，也是管理部門不愿看到的結(jié)果。

2、建議

2.1 對(duì)航行船舶的建議

鑒于長(zhǎng)江口深水航道的重要性以及船舶在特殊時(shí)間、航段航行的危險(xiǎn)性，筆者建議：洪水季大潮汛時(shí)，長(zhǎng)興高潮后的時(shí)間段，除了船速較快的集裝箱船舶外，其他船舶應(yīng)避免從北槽航道進(jìn)口。

在長(zhǎng)興高潮后時(shí)間段進(jìn)口的船舶，吃水應(yīng)該有一定的限制，富余水深應(yīng)至少保持在4米以上。也就是說，盡量不要安排吃水超過9米的船舶進(jìn)口。

2.2 對(duì)管理部門的建議

控制低速船舶的進(jìn)槽時(shí)間。管理部門應(yīng)建立慢速船舶的數(shù)據(jù)庫，記錄相關(guān)船舶的船齡、船況、航速等船舶信息。針對(duì)個(gè)別航速極慢的船舶，要求其進(jìn)槽時(shí)必須提供相關(guān)的航行保障措施。在大潮汛等特殊情況下，控制慢速船舶進(jìn)槽時(shí)間；針對(duì)這類船舶的特點(diǎn)和幾何北槽的潮汐特點(diǎn)和實(shí)際情況，集中安排它們?cè)陂L(zhǎng)興高潮前6～7小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入北槽。因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)槽可以使流速對(duì)船舶的影響降至最低，從而避免對(duì)交通管制時(shí)間內(nèi)進(jìn)入北槽的重載船舶產(chǎn)生過多的影響。

建議航道管理部門和（或）通航管理部門采用通航流量實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)量、特定船模的航行試驗(yàn)等方法開展相關(guān)方面的研究，積極采取措施對(duì)深水航道進(jìn)行必要維護(hù)，進(jìn)一步完善通航管理措施和試通航管理規(guī)定，切實(shí)保障長(zhǎng)江口深水航道的安全暢通和船舶航行安全。

參考文獻(xiàn)：

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[9] 朱偉.淺談淺水道航行對(duì)船舶工況的影響[J].天津航海.2007年第1期.

（作者單位：上海港引航站）endprint

2.3排除擱淺或觸及“水下沙丘”的可能

船舶出現(xiàn)速度驟降和倒航現(xiàn)象時(shí)，沒有產(chǎn)生上述擱淺或觸及“水下沙丘”的任何特征，再加上船舶富余水深不存在任何問題，從而基本排除了船舶擱淺或觸及“水下沙丘”的可能性。

3、產(chǎn)生船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的內(nèi)在原因

3.1 北槽航道航槽內(nèi)水深流急

北槽航道兩側(cè)導(dǎo)堤（丁字壩）對(duì)流速存在較大的影響，丁字壩筑成之后，航槽內(nèi)的潮流明顯加強(qiáng)，對(duì)船舶航行的影響很大。深水航道槽內(nèi)水深為12.5米，航槽兩側(cè)外緣水深普遍在8～9米（局部航槽外緣水深還只有7.0米左右），槽內(nèi)很深，槽外比較淺，導(dǎo)致深水航道航槽內(nèi)潮流明顯大于航槽外潮流，航槽內(nèi)水深流急，根據(jù)實(shí)際流速測(cè)量的結(jié)果，現(xiàn)在北槽航道的流速與原來相比明顯增強(qiáng)，洪水季大潮汛時(shí)，流速可能要達(dá)到6～7節(jié)。流速的增加，對(duì)船舶的航行安全造成了一定的影響，特別是頂流航行速度較慢的進(jìn)口船舶。

3.2 北槽航道部分彎曲水域出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象

北槽航道水深變深后，加上丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，部分彎曲水域出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象?，F(xiàn)在北槽航道總共有三個(gè)彎曲水域，D12燈浮、D25燈浮及D36燈浮彎曲水域。D12燈浮彎曲水域由于南北兩側(cè)的導(dǎo)堤（丁字壩）還沒有延伸至此處，水流暢通，不存在流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象；D36燈浮彎曲水域處于北槽航道西側(cè)接近端部，加上彎道曲度不是很大（進(jìn)口方向航向從281°轉(zhuǎn)為293°），目前來看，流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象不是很明顯；而D25燈浮彎曲水域正處于北槽航道的中部，加上彎道曲度很大（進(jìn)口方向航向從305°轉(zhuǎn)為281°），流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象相當(dāng)突出。

3.3 槽底泥沙淤積導(dǎo)致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流時(shí)段，長(zhǎng)江上游有大量泥沙傾泄而下，在D25燈浮彎曲水域由于航道兩側(cè)丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，航槽內(nèi)出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象，也就是人們通常所說的“水下流動(dòng)的沙丘”，航道底部區(qū)域水層的密度急劇增大，附著在船體的質(zhì)量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主機(jī)負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速上不去

由于上述種種原因，船舶阻力逐漸增加，主機(jī)的轉(zhuǎn)速和航速自動(dòng)下降，此時(shí)切不可因?yàn)榇昂剿俳档土硕哟笥烷T，從而造成主機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。

4、產(chǎn)生船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的理論分析

4.1 狹窄航道的船舶阻力

船舶在航槽內(nèi)航行，就如同行駛在一個(gè)狹窄航道。狹窄航道對(duì)航行中船舶所產(chǎn)生的阻力增值與淺水航道一樣，影響著船舶航速的提高。當(dāng)船舶航行在狹窄航道上時(shí)，因水流擁擠，船首壓力較高，易產(chǎn)生擁水現(xiàn)象，船尾壓力較低，導(dǎo)致吃水增加；其次，岸壁對(duì)船行波的反射，以及水流與河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此過水?dāng)嗝嫣〉暮降缹?duì)船舶阻力的影響是非常不利的。狹窄航道的阻力是隨著航速增加和過水?dāng)嗝婵s小而增大，而且后者所引起的阻力增值比前者快得多。

4.2 船舶摩擦阻力的變化

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象時(shí)，船舶依然保持在一定的轉(zhuǎn)速下前進(jìn)，所以首先可以確定是由于船舶阻力急劇增加導(dǎo)致船速驟降甚至船舶倒退。

結(jié)論與建議

1、主要結(jié)論

1.1 出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因

槽底泥沙淤積導(dǎo)致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流時(shí)段，長(zhǎng)江上游有大量泥沙傾泄而下，在D25燈浮彎曲水域由于航道兩側(cè)丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，航槽內(nèi)出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象，航道底部區(qū)域水層的密度急劇增大，附著在船體的質(zhì)量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。這是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的根本原因。

潮流對(duì)船舶航行的影響不可小覷。洪水季大潮汛時(shí)，北槽深水航道流速的增加，對(duì)船舶的航行安全造成了一定的影響，特別是頂流航行船速較慢的進(jìn)口船。這是船舶發(fā)生這些現(xiàn)象的重要原因。

在狹窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道內(nèi)航行，就如同行駛在一個(gè)狹窄航道，而狹窄航道的阻力隨著航速的增加和過水?dāng)嗝娴目s小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。這是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因之一。

船舶阻力逐漸增加，導(dǎo)致主機(jī)負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速上不去。這也是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因之一。

1.2 船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象導(dǎo)致的后果

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象，船舶在航道內(nèi)難以控制自己的船位，船舶存在碰撞、擱淺或泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，無論是從經(jīng)濟(jì)效益還是安全效益的角度出發(fā)，都是一種必須排除的現(xiàn)象。

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象，很容易造成北槽深水航道船舶擁堵的局面，落水時(shí)段進(jìn)口的船舶只有等到潮水平緩接近初漲時(shí)才有一定的前進(jìn)速度，而北槽深水航道第一批趁著落末水進(jìn)口的集裝箱船舶會(huì)很快就接近他們的尾部，由于前面船舶一艘接著一艘，后面進(jìn)口的船舶就只能尾隨航行，再后面進(jìn)口的船舶慢慢又跟了上來，擁堵局面就這樣逐漸形成。

北槽深水航道作為一條黃金水道，如果出現(xiàn)船舶碰撞、擱淺或泄漏從而造成整個(gè)航道癱瘓，其后果不堪設(shè)想。同樣，如果經(jīng)常出現(xiàn)大規(guī)模船舶擁堵從而導(dǎo)致航道資源的浪費(fèi)，也是管理部門不愿看到的結(jié)果。

2、建議

2.1 對(duì)航行船舶的建議

鑒于長(zhǎng)江口深水航道的重要性以及船舶在特殊時(shí)間、航段航行的危險(xiǎn)性，筆者建議：洪水季大潮汛時(shí)，長(zhǎng)興高潮后的時(shí)間段，除了船速較快的集裝箱船舶外，其他船舶應(yīng)避免從北槽航道進(jìn)口。

在長(zhǎng)興高潮后時(shí)間段進(jìn)口的船舶，吃水應(yīng)該有一定的限制，富余水深應(yīng)至少保持在4米以上。也就是說，盡量不要安排吃水超過9米的船舶進(jìn)口。

2.2 對(duì)管理部門的建議

控制低速船舶的進(jìn)槽時(shí)間。管理部門應(yīng)建立慢速船舶的數(shù)據(jù)庫，記錄相關(guān)船舶的船齡、船況、航速等船舶信息。針對(duì)個(gè)別航速極慢的船舶，要求其進(jìn)槽時(shí)必須提供相關(guān)的航行保障措施。在大潮汛等特殊情況下，控制慢速船舶進(jìn)槽時(shí)間；針對(duì)這類船舶的特點(diǎn)和幾何北槽的潮汐特點(diǎn)和實(shí)際情況，集中安排它們?cè)陂L(zhǎng)興高潮前6～7小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入北槽。因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)槽可以使流速對(duì)船舶的影響降至最低，從而避免對(duì)交通管制時(shí)間內(nèi)進(jìn)入北槽的重載船舶產(chǎn)生過多的影響。

建議航道管理部門和（或）通航管理部門采用通航流量實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)量、特定船模的航行試驗(yàn)等方法開展相關(guān)方面的研究，積極采取措施對(duì)深水航道進(jìn)行必要維護(hù)，進(jìn)一步完善通航管理措施和試通航管理規(guī)定，切實(shí)保障長(zhǎng)江口深水航道的安全暢通和船舶航行安全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 盛振邦等.船舶原理[M].上海：上海交大出版社，2003.

[2] 陸志材.船舶操縱[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2006.

[3] 智廣路，楊曉東，陳愛平.上海港航路指南[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2006.

[4] 上海市航海學(xué)會(huì)，上海港引航管理站.上海港引航實(shí)用手冊(cè)[M].上海：上海遠(yuǎn)東出版社，2003.

[5] 上海海事局.長(zhǎng)江口深水航道（12.5米）試通航期間通航安全管理辦法[S].上海：2010.

[6] 交通部.長(zhǎng)江上海段船舶定線制規(guī)定[S].北京：2005.

[7] 上海海事局海測(cè)大隊(duì).長(zhǎng)江口南港、南北槽2010年度洪枯季水文潮流資料[R].上海：2011.

[8] 胡緒锠.淺水航道與狹窄航道對(duì)船舶阻力的影響[J].水運(yùn)工程.1984年第6期.

[9] 朱偉.淺談淺水道航行對(duì)船舶工況的影響[J].天津航海.2007年第1期.

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2.3排除擱淺或觸及“水下沙丘”的可能

船舶出現(xiàn)速度驟降和倒航現(xiàn)象時(shí)，沒有產(chǎn)生上述擱淺或觸及“水下沙丘”的任何特征，再加上船舶富余水深不存在任何問題，從而基本排除了船舶擱淺或觸及“水下沙丘”的可能性。

3、產(chǎn)生船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的內(nèi)在原因

3.1 北槽航道航槽內(nèi)水深流急

北槽航道兩側(cè)導(dǎo)堤（丁字壩）對(duì)流速存在較大的影響，丁字壩筑成之后，航槽內(nèi)的潮流明顯加強(qiáng)，對(duì)船舶航行的影響很大。深水航道槽內(nèi)水深為12.5米，航槽兩側(cè)外緣水深普遍在8～9米（局部航槽外緣水深還只有7.0米左右），槽內(nèi)很深，槽外比較淺，導(dǎo)致深水航道航槽內(nèi)潮流明顯大于航槽外潮流，航槽內(nèi)水深流急，根據(jù)實(shí)際流速測(cè)量的結(jié)果，現(xiàn)在北槽航道的流速與原來相比明顯增強(qiáng)，洪水季大潮汛時(shí)，流速可能要達(dá)到6～7節(jié)。流速的增加，對(duì)船舶的航行安全造成了一定的影響，特別是頂流航行速度較慢的進(jìn)口船舶。

3.2 北槽航道部分彎曲水域出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象

北槽航道水深變深后，加上丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，部分彎曲水域出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象?，F(xiàn)在北槽航道總共有三個(gè)彎曲水域，D12燈浮、D25燈浮及D36燈浮彎曲水域。D12燈浮彎曲水域由于南北兩側(cè)的導(dǎo)堤（丁字壩）還沒有延伸至此處，水流暢通，不存在流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象；D36燈浮彎曲水域處于北槽航道西側(cè)接近端部，加上彎道曲度不是很大（進(jìn)口方向航向從281°轉(zhuǎn)為293°），目前來看，流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象不是很明顯；而D25燈浮彎曲水域正處于北槽航道的中部，加上彎道曲度很大（進(jìn)口方向航向從305°轉(zhuǎn)為281°），流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象相當(dāng)突出。

3.3 槽底泥沙淤積導(dǎo)致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流時(shí)段，長(zhǎng)江上游有大量泥沙傾泄而下，在D25燈浮彎曲水域由于航道兩側(cè)丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，航槽內(nèi)出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象，也就是人們通常所說的“水下流動(dòng)的沙丘”，航道底部區(qū)域水層的密度急劇增大，附著在船體的質(zhì)量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主機(jī)負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速上不去

由于上述種種原因，船舶阻力逐漸增加，主機(jī)的轉(zhuǎn)速和航速自動(dòng)下降，此時(shí)切不可因?yàn)榇昂剿俳档土硕哟笥烷T，從而造成主機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。

4、產(chǎn)生船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的理論分析

4.1 狹窄航道的船舶阻力

船舶在航槽內(nèi)航行，就如同行駛在一個(gè)狹窄航道。狹窄航道對(duì)航行中船舶所產(chǎn)生的阻力增值與淺水航道一樣，影響著船舶航速的提高。當(dāng)船舶航行在狹窄航道上時(shí)，因水流擁擠，船首壓力較高，易產(chǎn)生擁水現(xiàn)象，船尾壓力較低，導(dǎo)致吃水增加；其次，岸壁對(duì)船行波的反射，以及水流與河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此過水?dāng)嗝嫣〉暮降缹?duì)船舶阻力的影響是非常不利的。狹窄航道的阻力是隨著航速增加和過水?dāng)嗝婵s小而增大，而且后者所引起的阻力增值比前者快得多。

4.2 船舶摩擦阻力的變化

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象時(shí)，船舶依然保持在一定的轉(zhuǎn)速下前進(jìn)，所以首先可以確定是由于船舶阻力急劇增加導(dǎo)致船速驟降甚至船舶倒退。

結(jié)論與建議

1、主要結(jié)論

1.1 出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因

槽底泥沙淤積導(dǎo)致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流時(shí)段，長(zhǎng)江上游有大量泥沙傾泄而下，在D25燈浮彎曲水域由于航道兩側(cè)丁字壩對(duì)水流的阻滯和反射作用，航槽內(nèi)出現(xiàn)流沙或泥漿淤積的現(xiàn)象，航道底部區(qū)域水層的密度急劇增大，附著在船體的質(zhì)量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。這是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的根本原因。

潮流對(duì)船舶航行的影響不可小覷。洪水季大潮汛時(shí)，北槽深水航道流速的增加，對(duì)船舶的航行安全造成了一定的影響，特別是頂流航行船速較慢的進(jìn)口船。這是船舶發(fā)生這些現(xiàn)象的重要原因。

在狹窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道內(nèi)航行，就如同行駛在一個(gè)狹窄航道，而狹窄航道的阻力隨著航速的增加和過水?dāng)嗝娴目s小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。這是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因之一。

船舶阻力逐漸增加，導(dǎo)致主機(jī)負(fù)荷過大，轉(zhuǎn)速上不去。這也是出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象的原因之一。

1.2 船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象導(dǎo)致的后果

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象，船舶在航道內(nèi)難以控制自己的船位，船舶存在碰撞、擱淺或泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，無論是從經(jīng)濟(jì)效益還是安全效益的角度出發(fā)，都是一種必須排除的現(xiàn)象。

出現(xiàn)船舶速度驟降和倒航現(xiàn)象，很容易造成北槽深水航道船舶擁堵的局面，落水時(shí)段進(jìn)口的船舶只有等到潮水平緩接近初漲時(shí)才有一定的前進(jìn)速度，而北槽深水航道第一批趁著落末水進(jìn)口的集裝箱船舶會(huì)很快就接近他們的尾部，由于前面船舶一艘接著一艘，后面進(jìn)口的船舶就只能尾隨航行，再后面進(jìn)口的船舶慢慢又跟了上來，擁堵局面就這樣逐漸形成。

北槽深水航道作為一條黃金水道，如果出現(xiàn)船舶碰撞、擱淺或泄漏從而造成整個(gè)航道癱瘓，其后果不堪設(shè)想。同樣，如果經(jīng)常出現(xiàn)大規(guī)模船舶擁堵從而導(dǎo)致航道資源的浪費(fèi)，也是管理部門不愿看到的結(jié)果。

2、建議

2.1 對(duì)航行船舶的建議

鑒于長(zhǎng)江口深水航道的重要性以及船舶在特殊時(shí)間、航段航行的危險(xiǎn)性，筆者建議：洪水季大潮汛時(shí)，長(zhǎng)興高潮后的時(shí)間段，除了船速較快的集裝箱船舶外，其他船舶應(yīng)避免從北槽航道進(jìn)口。

在長(zhǎng)興高潮后時(shí)間段進(jìn)口的船舶，吃水應(yīng)該有一定的限制，富余水深應(yīng)至少保持在4米以上。也就是說，盡量不要安排吃水超過9米的船舶進(jìn)口。

2.2 對(duì)管理部門的建議

控制低速船舶的進(jìn)槽時(shí)間。管理部門應(yīng)建立慢速船舶的數(shù)據(jù)庫，記錄相關(guān)船舶的船齡、船況、航速等船舶信息。針對(duì)個(gè)別航速極慢的船舶，要求其進(jìn)槽時(shí)必須提供相關(guān)的航行保障措施。在大潮汛等特殊情況下，控制慢速船舶進(jìn)槽時(shí)間；針對(duì)這類船舶的特點(diǎn)和幾何北槽的潮汐特點(diǎn)和實(shí)際情況，集中安排它們?cè)陂L(zhǎng)興高潮前6～7小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入北槽。因?yàn)樵谶@個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)槽可以使流速對(duì)船舶的影響降至最低，從而避免對(duì)交通管制時(shí)間內(nèi)進(jìn)入北槽的重載船舶產(chǎn)生過多的影響。

建議航道管理部門和（或）通航管理部門采用通航流量實(shí)際數(shù)據(jù)的測(cè)量、特定船模的航行試驗(yàn)等方法開展相關(guān)方面的研究，積極采取措施對(duì)深水航道進(jìn)行必要維護(hù)，進(jìn)一步完善通航管理措施和試通航管理規(guī)定，切實(shí)保障長(zhǎng)江口深水航道的安全暢通和船舶航行安全。

參考文獻(xiàn)：

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[9] 朱偉.淺談淺水道航行對(duì)船舶工況的影響[J].天津航海.2007年第1期.

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