自然环境对船舶操纵的影响与控制_陈永勇.docx

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1、 DOI:10.14125/ki.zjsy.2013 5.036 i .丨 r 学术 ACADEMEL 自然环境对船舶操纵的影响与控制 陈永勇浙江省舟山引航站 摘要 ：船舶操作是控制船舶在水中运动的技术，其要求操作者掌握熟练的操作技术，以 协调船舶在水域上的运行状态。一般情况下，船舶操纵由专业技术人员完成，主要工作内 容是按照船舶的操纵性能和车、舵效应，结合风、流和水域等客观条件，运用船舶推进器、 蛇、锚、缆、拖船等，以保持或改变船舶运动状态。文章分析了自然环境对船舶操纵的影响 与控制。 关键 词 ： 自 然 环境 操 纵 影 响 控 制 过去我国交通行业发展重点集 中于陆地的公路运输，对于水

2、运交通 的潜在价值未能深亥 |J认识。新时期先 进思想指导下 ,水运交通工程的利用 价值得到了充分认可，政府也积极投 资水运设施以完成交通运行。由于 水运交通处于海域之上，实际运输过 程中易受到各种自然风险的干扰，阻 碍了船舶操作方案的顺利执行。现分 析了自然环境对船舶操作的影响，并 提出了切实可行的控制方法。 1. 水运交通的优点 水运工程 是基于江、河、海等水 域面之上的交通方式，其相对于陆 地交通具有明显的优势。首先，水路 建设的成本耗资较低，仅需配备相 应规模的船舶即可开始运行 ;其次， 船舶在水运过程中很少出现拥堵现 象，加快了船舶运行的速度。近几年 来，国家积极推广了水运运输方式，

3、 让企业在保证货物正常运送的前提 下，节约一大笔运输成本的开支。另 一方面，船舶在操纵时也易受到外界 环境的影响，处理不当会引发诸多意 外事故。因此，发展水上交通运输还 需考虑外界因素对船舶行驶造成的 干扰。 421 2. 船舶操纵的主要工作 船舶操作是控制船舶在水中运 动的技术，其要求操作者掌握熟练 的操作技术，以协调船舶在水域上的 运行状态。一般情况下，船舶操纵由 专业技术人员完成，主要工作内容是 按照船舶的操纵性能和车、舵效应， 结合风、流和水域等客观条件，运用 船舶推进器、舵、锚、缆、拖船等，以 保持或改变船舶运动状态。交通事 业是保障我国经济发展的关键因素， 依赖于先进的交通环境才能

4、带动一 个区域现代化建设。科学发展观指 导下，我国开始关注水运交通工程的 建设，以缓解陆地交通引起的各种压 力。水运交通运输线路日趋发达，使 船舶操作的工作 价值越来越显著，也 对船舶运行提供了切实可行的指导 作用， TR运管理部门应注重船舶操作 过程的分析及管理。 3. 自然环境对船舶操纵的影响 船舶运输自古以来就是我国交 通运行的重要方式，其不仅有效利 用了水域面积的交通价值，也实现 了对自然条件的合理利用。尽管水 运交通的成本投入较低，无需配备 其它相关的辅助设施，但船舶在操 作时依旧面临着诸多潜在的风险隐患。我国海 上运输的事故发生率每年保持在 15%左右的比 例，直接或间接造成经济损

5、失大数百万。调查 显示，自然环境是阻碍船舶操纵的一个关键因 素。其主要影响如下： 3.1风的影响 风是自然界常见的现象之一，也是影响船 舶操纵的关键因素，由其是强风条件下，船舶控 制的难度更大，从而约束了人员操纵的便捷性。 如：风对船舶水线以上部分产生的回转力矩大 于舵力产生的回转力矩时，船就失去控制。这种 现象往往发生于压载不足的船舶。当水线上下侧 面积的比值接近 3时，遇 5级风操纵已感困难，遇 6级风就有失控可能。为改善空载船舶的操纵性 能，对压载舱容量的分布、车叶浸水、吃水差等 均有规定。 3.2流的影响 船舶行驶依赖于海域中的水流运动，当水 31:影响船舶操纵的因素 学术 ACADE

6、ME 图 2:船舶操级的智能控制 流发生异常运动时必将阻碍着船舶 操纵的稳定性。水流对船舶控制影 响的表现：水线以下船身上下部分 受到不均匀水流作用时将影响船舶 操纵；浅水航道，船身下部接近水 底，流速较慢，产生的力矩使船首 向下游一侧偏转；河港航道狭窄， 流速分布复杂，主流流速大于两 侧，上层流速大于下层的；弯道内 深水急流偏在弯顶一侧 I，横向分布 不匀 ;这些都会阻碍船舶操纵流程 的执行。 3.3水的影响 除了水流运动速度的影响外， 船舶也 易受到水域深度大小的影 响，特别是深浅水域交替时船舶操 纵的难度更大。水深与吃水比小于 1.3时称为浅水，船舶驶进浅水区时 操纵性能受到显著影响：

7、船体下 沉。由于船底过水断面变小，流速 加大，压力下降，导致船体下沉。 推进效率骤减。船底流速加大和船 体浸水体积因船体下沉而增大都 使摩擦阻力增加。由于航行阻力大 增，船速可降低 30%。 3.4雾的影响 雾对于小河流域的船舶行驶 不会造成过多干扰，驾驶人员通过 四周观察则可判断出船舶的行驶 位置。但是，近年来我国水运交通 逐渐朝着大面积海域发展，人员观 察已经无法判断出船舶周围的运行 情况。大雾天气对船舶的不利影响 甚大，主要表现：大雾遮挡了操作 人员的视线，无法准确地判断出船 舶的停靠位置 I误导了船舶行驶的 方向，原先设计的 fe输路线失去航 运指导作用 0 4. 防范自然环境风险的控

8、制措施 新时期我国各项事业呈现出了 良好的发展趋势，完善水运交通设 施的建设改造，不仅充分利用了水 域资源的优势，也极大地环节了陆 地交通运输的压力。国家每年投资 巨额资金以辅助水运工程，其目的 就是建立 “ 水陆 ” 两条线路的交通 模式，带动国内海上经济的可持续 发展。自然环境对船舶操纵 造成了 诸多方面的不良影响， “ 风、流、水、 雾 ” 等四大气候环境的影响更为典 型。针对这些情况，海事局应加强 船舶作业的指导工作，从根本上解 决船舶操纵面临的环境风险。 4.1环境监测 积极完善现有的船舶操纵系 统，如图 2,能够从多个方面避免环 境风险对船舶操作造成的不良影 响。海事局应成立专业技

9、术小组， 建立贜 24h的自然环境监测体系， 持续对海上水域环境变化实施监 控，一旦发生异常立即给予报警，提 醒船舶操作人员做出有效地决策。 当前，比较监测的海域监测系统是 由 GPS技术为核心，用计算机操作 系统作为监 控平台，对自然环境监 测数据进行自动化处理，通过数字运算获得自然环 境的实际情况，为传播操纵提供科学的指导。 4.2操作管理 海事局是水运交通管理的主要部门，应对船 舶操纵行为采取综合性的管理措施，严格防范各 种风险事故的发生。笔者认为，船舶驾驶人员及引 航人员要互相协作，共同完成船舶的起航、停岸、 调控等工作，从而降低了自然环境对船舶带来的各 种风险。如：操纵人员利用 GP

10、S定位仪，掌握船舶 所处位置后才能对船舶推进器、舵、锚、缆、拖船 等进行操作。管理人员必须严格考察操纵人员的作 业环节，针对违规操纵现象给予严格的处罚，积极 规范船舶操纵的行为。 5.结论 总之，自然环境对船舶操作造成了诸多潜在 的风险隐患，不仅阻碍了船舶航行的安全运行，也 容易破坏海上交通的正常秩序。海事局是水运交通 的总管理部门，其应安排相关人员做好环境监测工 作，借助全球定位系统及计算机操作平台等先进技 术，从多个角度指导船舶操纵工作，减少由环境因 素引发的交通事故。 S 参考文献： 1 招定友 .船舶浅水效应的研究 J.天津航海 .2009(02). 2张大有，李绍波 .关于浅水影响及

11、其改善技术 J.船海 工程 .2006(01). 3 王智明 .大型船舶的操纵与锚泊 J.科技信息 (科学教 研 ).2007(18). 4 闫伟 .大型船舶在浅水域操纵性能的探讨 J.航海技 术 .200862). 5 潘正仁 .狭水道中的船舶操纵 J.世界海运 .2003(06). 6 苏永康 ,吴如松 .谈大风浪中的船舶操纵 J.航海技 术 .2004(06). 7 古文贤 .浅水对船舶操纵的影响 J.世界海 运 .1995(06). 8 古文贤 .船舶操纵系列讲座 (七 )岸壁效应与狭水道中 的船舶保向 J1世界海运 .1996(01). 9朱永仁，刘国祯 ,杨宝璋 .舰船靠泊过程中的浅水效应 J.航海技术 .1997(03). _