淺水對船舶運動的影響

1、淺水對船舶運動的影響摘 要船舶在淺水中航行，會產(chǎn)生淺水效應(yīng)。本文通過對淺水的界定和淺水水流特征的分析，運用數(shù)值和理論的方式得出淺水運動中橫向阻力及轉(zhuǎn)船力矩、船體下沉、船舶縱傾、推進器效率、舵效等的變化，并且給出部分變化的影響因素。最后，筆者又建議淺水中運動的注意事項。關(guān)鍵字：船舶,淺水效應(yīng),下沉,縱傾 AbstractA ship navigating in shallow waters, will produce a shallow water effect. Based on the definition of shallow water and shallow water charact

2、eristic analysis, using numerical and theoretical way to draw water movement in the lateral resistance and transshipment torque, sinking, ship hull longitudinal inclination, propeller efficiency, efficiency and other changes, and some factors affecting the change of. Finally, the author suggests to

3、shallow water sports matters needing attention.Keywords: marine, shallow water effect, sinking, trim目 錄前言.11淺水區(qū)界定12、淺水的水流特征.2 2.1深水淺水對比.2 2.2淺水中運動水動力特點.33、淺水中船體附加質(zhì)量.34、淺水效應(yīng).4 4.1 船舶橫向阻力的增加及轉(zhuǎn)船力矩的加大.4 4.2船體的下沉.5 4.3 船舶的縱傾變化.6 4.3.1船舶排水量及排水體積變化的影響.6 4.3.2船舶的方形系數(shù)的影響7 4.3.3舷外水密度變化的影響7 4.3.4船速大小的影響.74.4 推

4、進器效率驟減,船速可降30%.74.5 舵效降低,船舶旋回性變差85.淺水中船舶操縱注意事項.85.1 淺水域中航行時注意吃水差的調(diào)整.85.2 淺水域中應(yīng)備車航行，靈活機動地調(diào)節(jié)本船航速.85.3 對淺水中船舶旋回性變差要有充分的認識85.4 注意淺水中的“跑舵”現(xiàn)象.95 .5 注意淺水對沖程的影響.9 5.5.1停車沖程.9 5.5.2緊急停車沖程.95 .6 淺水域中應(yīng)重視自力操船的極限水深界限.9結(jié)論.10致謝.11參考文獻.12前 言船舶操縱是指按照駕駛者的意圖保持或改變其運動狀態(tài)的性能。操縱性通常包括以下三方面的內(nèi)容：1、航行穩(wěn)定性：表示船舶在水平面內(nèi)的運動受擾動而偏離平衡狀態(tài)，

5、當(dāng)擾動完全消失后，能夠保持其原有平衡狀態(tài)的性能。2、回轉(zhuǎn)性：表示船舶在一定舵角作用下做圓弧運動的性能。3、轉(zhuǎn)首性：表示船舶應(yīng)舵轉(zhuǎn)首的性能。吳秀恒 船舶操縱性和耐波性 1988船舶在深海航行時，著力解決以上三方面的運動問題，但船舶由深海進入淺海，運動就要受到限制，其運動性能也要考慮淺水的影響。淺水即水深受到限制，屬于限制航道船舶操縱性的研究的范疇。上世紀(jì)60年代以前，船舶在限制航道中操縱性研究進展緩慢，不大引人注意。且這方面的研究大多局限于內(nèi)河船舶，主要研究航行過程中阻力特性的變化。但是，隨著船舶大型化的發(fā)展，通常的港口、運河等相對這些超大型船舶就都變?yōu)橄拗坪降馈＝陙?，航道中船舶密集度增加，?/p>

6、撞、觸底等航行安全事故不斷出現(xiàn)，引起了人們對限制航道中操縱性研究的重視；十一五期間，國家加大基礎(chǔ)設(shè)施投資，海岸工程，西部航道開發(fā)等工程的實施對淺水效應(yīng)的掌握要求也在提高。淺水中船舶運動性能有其復(fù)雜性，是一種特殊的運動問題。該問題的復(fù)雜性首先源于邊界條件的復(fù)雜，這種邊界包括外邊界和內(nèi)邊界。在內(nèi)外邊界間發(fā)生的流體運動和船舶的升沉及縱傾變化使得流體粘性的作用更加重要，且興波問題更加復(fù)雜，從而使理論計算較為困難。另一方面，淺水船模試驗與實船試驗的資料證實，表達深沉作用的參數(shù)和雷諾數(shù)之間存在一定的規(guī)律，不完全遵循動力相似定律，船模與實船的剩余阻力并不相對應(yīng)。到目前為止，船舶淺水航道流體動力特征的研究并不

7、深入，在此領(lǐng)域的研究成果主要來自試驗。本文通過建立流體動力方程，借鑒以往的實驗數(shù)據(jù)，以理論實驗雙項結(jié)合法分析淺水對船舶運動的影響，為工作在海岸與靠港的船員提供淺水區(qū)安全操船的參考，也為海岸工程的設(shè)計施工提供注意事項，推進國家海洋海岸事業(yè)的發(fā)展。1淺水區(qū)界定 以前，由于船舶小、船速低，淺水效應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生較少，人們就根據(jù)水深數(shù)值的大小簡單的定義了淺水區(qū)，超過某一常量便認為是深水區(qū)，而小于此值時則認為是淺水區(qū)【1】。然而現(xiàn)在，隨著船速的不斷提高，船體的不斷增大，淺水效應(yīng)便常有發(fā)生，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致船舶毀損。所以人們不得不重新考慮淺水效應(yīng)并進行深入的研究。于是，人們便想到了水深吃水比（h/d）這么一個相

8、對概念。國際上也根據(jù)水深對于船舶操縱性的影響程度將水深劃分為深水、中等水深、淺水（1.2h/d1.5）和超淺水【2】。雖然這里定義了水深吃水比小于 1.5 倍時才視為我們通常所指的淺水，但根據(jù)實際的操船經(jīng)驗來判斷，當(dāng)水深吃水比小于 4 倍時船舶的操縱性能就開始受到影響了，當(dāng)水深吃水比接近 2 時則將產(chǎn)生明顯的影響。所以在實際的操船中，當(dāng)水深吃水比接近 4 倍時便要引起注意。具體到淺水影響，淺水影響有不同的表達參數(shù)。通常用幾何參數(shù)水深吃水比h/T表達淺水阻塞程度,用運動參數(shù)水深傅氏數(shù)表達淺水興波條件,用相對吃水比T/T與縱傾角變化表達升沉變化及縱傾變化。在淺水船舶性能研究中,根據(jù)橢圓坦谷波波速考

9、慮時, 導(dǎo)出淺水條件的臨界速度(或稱極限速度) ,據(jù)此通常將航速分為亞臨界速度區(qū)(v)。通常淺水船型問題更多地集中于亞臨界速度區(qū),即的范圍內(nèi)。淺水影響的判別十分重要。通常認為,只要存在一定的相對水深hT,淺水影響是始終存在的。此處提出的問題是在什么條件下淺水對船舶吃水及阻力的影響不能忽略而必須考慮。有學(xué)者提出兩個觀點：第一個觀點是淺水影響不能僅用一個參數(shù)說明,第二個觀點是僅用外邊界條件而忽略內(nèi)邊界條件是不全面的【3】。文獻【4】從興波影響分析認為不論航速有多小,只要hT0.6,均將存在淺水影響;又從粘性影響分析認為只有hT3才存在淺水對粘性阻力的影響。文獻【5】提出Fh0.5時,可不計淺水影響

10、,并列出泰勒關(guān)于最小水深的判別式,泰勒的判別式考慮了適用船體的方形系數(shù)及傅氏數(shù)范圍。12屆ITTC推薦實船試驗不計淺水影響的最小水深計算式為和,取兩者之較大值作為試航時的最小水深。18屆ITTC阻力委員會報告【6】指出航行于限制航道中船舶特性的改變?nèi)Q于航道的邊界條件,在各種情況下使用不少于兩個參數(shù)說明是重要的,因為單個參數(shù)絕不能判定航道是否受限制。當(dāng)hT0.7時對興波阻力有影響?？偨Y(jié)上述意見可認為,淺水影響的判別條件至少要用兩個參數(shù)說明,既要用表達淺水阻塞程度的幾何參數(shù),又要用表達淺水興波的運動參數(shù),同時要考慮船型及船型系數(shù)的因素。2、淺水的水流特征：2.1深水淺水對比 航行于淺水區(qū)的船舶,

11、其周圍的水流與船體的相對運動,和深水區(qū)有很大的不同。在深水中航行時,不論其船首或船尾部分水的流動具有三維空間內(nèi)流動的特點。船首處斜向(既向兩側(cè),又向下方向后運動,并具有向下的明顯特點;船尾處斜向(既由兩側(cè)向縱中剖面,又向上方)向后運動,并具有明顯向上的特點,如圖1b所示。但在淺水中航行時船首或船尾部分水的流動因空間受到限制,原三維空間內(nèi)的流動不得不變?yōu)橄騼蓚?cè)或由兩側(cè)同時向內(nèi)的二維平面式的流動,如圖1a所示。這樣,就產(chǎn)生了不同于深水域中的船體周圍水壓分布的新情況如圖2所示。 2.2淺水中運動水動力特點 淺水對操縱運動水動力有很大的影響，在相同的相對水流角下，側(cè)向力及偏航力矩隨水深吃水比H/d 減

12、小而增大，圖 3、圖 4 示出了根岸丸模型試驗結(jié)果：圖3 圖4（圖中）3、淺水中船體附加質(zhì)量淺水中船舶使水流受到限制，增大了船體繞流的當(dāng)?shù)厮俣?，因而大大增加了船體的附加質(zhì)量和附加慣性矩。 在淺水中附加質(zhì)量及慣性矩增加比較穩(wěn)定，很少依賴于船型【7】，因此可以表達為：式中和分別為深水運動時的縱向、橫向附加質(zhì)量及繞 Z 軸的附加慣性矩。和分別為水深 H 的淺水運動時的縱向、橫向附加質(zhì)量及繞 Z 軸的附加慣性矩。 圖5、6、7示出了方形系數(shù) 船的和隨吃水水深比 d/H 的關(guān)系。圖5 淺水對附加質(zhì)量的影響 圖6淺水對附加質(zhì)量的影響圖7淺水對附加慣性矩的影響 4、淺水效應(yīng)：4.1 船舶橫向阻力的增加及轉(zhuǎn)船

13、力矩的加大圖8表示一艘低速駁船在淺水中航行時船底流速的變化情況。船體底部與河床之間形成狹窄的水道,導(dǎo)致船底的流速增大;并且由于水的粘性,在河床及船底均要形成邊界面,使過水?dāng)嗝娓訙p小,船底的流速更加增加。這種由于水深受到限制使船體與水的相對速度較深水情況有所增大,其增加的速度稱為回流速度?；亓魉俣鹊拇嬖趯?dǎo)致船底流速增加,壓力降低從而使船體下沉,吃水增加,附加質(zhì)量及附加慣性較之深水有明顯增加。而且,由于船底和河床邊界層厚度均自船首向船尾逐漸增加,使船尾部過水?dāng)嗝孑^船首處為小,因而流速增加更大,壓力下降更甚故船尾下沉較船首大,產(chǎn)生尾傾現(xiàn)象?；亓魉俣鹊拇嬖趯?dǎo)致淺水船周圍的流速比深水船大,且其舷側(cè)濕面

14、積因船體下沉而增加,所以使摩擦阻力增大。同時,因水流與船體的相對速度增大壓力下降亦大,故首尾壓力差將增大,并且船尾與河床的間隙小,易于發(fā)生渦流。因此渦流阻力也要增大。所以船在淺水中航行時其粘性阻力將增加。淺水中,橫向阻力的增加,轉(zhuǎn)船力矩的加大,對操縱有重大影響。靠泊操縱中船受橫向來流,或靜水中作靠岸的橫向移動,船舶所受橫向阻力及轉(zhuǎn)船力矩的大小,隨著水深的變淺,橫向阻力及轉(zhuǎn)船力矩會有成倍的增長。圖8 淺水中的流場4.2船體的下沉船舶在淺水區(qū)航行中,由于周圍水流流速變動,沿舷側(cè)水流較首尾快,使船體周圍水壓力發(fā)生變化。船首尾部高,中間低,船舶如果保持其排水量,為了取得新的均衡,就要靜止時多下沉些。船

15、舶從深水進入淺水后，由于三維水流變?yōu)槎S水流，船體周圍的流速相對加快，船體周圍的壓力分布比深水中有較大的變化，水深越淺，縱向壓力分變化大，興波也越大，船速越高，縱向壓力分變化大，興波也越大。則船體會加劇下沉。其實,即使在深水中航行的船,因船體周圍壓力分布發(fā)生的變化已形成船側(cè)水位下降,其結(jié)果將導(dǎo)致船舶整體下沉,同時縱傾狀態(tài)也隨之改變。這種下沉改變的程度,隨船型肥大!航速提高而變得越激烈。淺水中的船體下沉及縱傾變化,較之深水更為激烈,因而對船舶操縱影響較大,甚至產(chǎn)生船底擦碰海底的事故。這是船舶進入淺水區(qū)域必須充分考慮的問題。在商船速度范圍內(nèi),淺水中低速時就出現(xiàn)船體下沉,隨著船速的增高,下沉的增加率

16、也很快首上浮時機較早。而且,越是水淺,達到最大首縱傾和開始變?yōu)槲部v傾所需要的船速越低。因此,當(dāng)船舶通過淺水時,對船體下沉及縱傾現(xiàn)象必須引起重視,并應(yīng)根據(jù)估計,求出剩余水深,以防船舶拖淺或擱淺。影響船體下沉量大小的因素很多,它隨船舶的種類、船體在水下的肥瘦程度、航速、水深和所航水域的性質(zhì)(開闊水域、受限水域、封閉水域)不同而變化,很難用公式計算出包含各種因素的船體下沉量。美國US Army corps of engineers推薦船舶在淺水航道中航行時船體下沉量的計算公式如下:船體下沉量= 式中為與船舶吃水相對應(yīng)的方形系數(shù);V船速,單位節(jié)(kn).為了方便使用上式,可參考表1查閱船舶在淺水航道中

17、航行時的下沉量。如果船舶在封閉水域航行,如運河河道中,船體下沉量將大于相應(yīng)的表列數(shù)值。從公式中可看出,船速越高,越是肥大型船舶,船體下沉量越大。關(guān)于水深對下沉量的影響,一般認為,當(dāng)水深小于7倍的吃水時,船體下沉開始察覺到,當(dāng)水深小于2.5倍吃水時,船體下沉開始明顯增加。隨著船體下沉,船舶縱傾亦發(fā)生變化。一般而言,超大型中低速船首下沉量大于尾下沉量,小型高速船尾下沉量大于首下沉量。下沉量與船速的平方成正比,當(dāng)船舶航行于淺水區(qū)時,如果船舶首位波異常增高,則說明富余水深太小了,有觸底危險,此時應(yīng)果斷降速或停車,以增大富余水深。4.3 船舶的縱傾變化： 在下沉運動中，又因首尾船殼的形狀（船中附近比較肥

18、胖，向首尾逐漸瘦削）不同，于是就產(chǎn)生了縱傾變化。4.3.1船舶排水量及排水體積變化的影響 船舶載重量越大，排水量越大，則船舶的縱傾變化就越大【8】?，F(xiàn)在的船舶大小已經(jīng)不是幾十年前的小型船可以相比的。為了提高船舶營運的效益，船公司總是希望能夠最大限度的利用船舶的載重量，于是在一個港口卸貨后便會另外裝上一批運往其他港口的貨物，并且由于淡水、食物、燃油的補給，船舶的總載重量便會發(fā)生變化。在駛進和駛出港口時，隨著載重量的不同，船舶的縱傾變化也不同。又現(xiàn)在的大多數(shù)港口的水深相對于大型船舶而言均可視為是淺水區(qū)。于是受淺水效應(yīng)的影響，船舶排水體積的變化也將影響船舶縱傾的變化，這主要是船舶航經(jīng)不同密度的水域時

19、，由于船舶舷外水密度的改變而導(dǎo)致船舶出現(xiàn)上浮或下沉，由于船殼不同部位形狀不同的原因，使得沉浮后的船體前后受力不一而出現(xiàn)了縱傾變化。4.3.2船舶的方形系數(shù)的影響 方形系數(shù)其中 V 是排水體積，B 是船舶的型寬，L 是船長，d 是船舶的型吃水）對船舶縱傾的變化存在著較大的影響。試想一下，當(dāng)船舶處在某一固定水域時，即假設(shè)水密度不變，那么船舶的厘米吃水噸數(shù)將是一個定值，則船舶將出現(xiàn)平行下沉，也就不會出現(xiàn)所謂的船舶縱傾變化了。然而事實上，考慮了到船舶的操縱性能，方形系數(shù)為 1 的船舶很少，幾乎是沒有，當(dāng)然除了一些專用的水上浮箱外。反之，船舶的方形系數(shù)也不是越小越好，假定船舶的方形系數(shù)接近于0，即船舶吃

20、水 d 很淺，排水體積 V 很小，但水線面面積 Aw很大，則相當(dāng)于一塊很薄的鐵板漂浮于水面，這樣，不但無需考慮船體的縱傾問題，更不要說船舶的經(jīng)營效益了。 由于船殼的形狀基本上都是由下向上逐漸展開變大的，所以其方形系數(shù)是隨著吃水的增加會緩慢的變大。對于油船，其方形系數(shù)較大，水下船體較肥大，于是在淺水域船體下沉后，其縱傾變化并不是很大；反之，對于一些高速船，特別是高速集裝箱船，方形系數(shù)較小，水下形狀隨吃水增加變化較大，縱傾變化也更為明顯。據(jù)研究表明，利用uuska（1976）公式所對應(yīng)的船型在 h/d1.2 的條件下，其計算結(jié)果表明方形系數(shù)對下沉量影響較大，總體上表現(xiàn)為方形系數(shù)越大，航行船舶的下沉

21、量就越大，至于縱傾變化則取決于水線面下船殼的形狀【9】。4.3.3舷外水密度變化的影響 船舶會經(jīng)過不同的水域，于是在航行的過程中，船舶舷外的水密度便會經(jīng)常發(fā)生變化。水密度的改變必然導(dǎo)致船舶平均吃水的改變。假定船舶從海水進入淡水，密度變小，由于排水量不變，則排水體積必然增大，于是船舶下沉，吃水增加；反之，船舶從淡水進入海水，則船舶上浮，吃水減少。又船體水線面上船首方向和船尾方向面積分布是不同的，存在差異，則船體在上浮或下沉?xí)r將引起船舶吃水差的改變，即縱傾變化。特別是當(dāng)船舶從海水進入淡水時，如果忽視舷外水密度的變化，船體下沉后有可能觸底甚至擱淺進而危及船舶的安全。 4.3.4船速大小的影響 在淺水

22、區(qū)航行時，隨著船速的提高，船體下沉量增加，船舶的縱傾變化更為顯著【10】。在淺水區(qū)中，高速航行時船體周圍水流相對船體的流速更大，使得原來二維流動的水流流速進一步提高，船體周圍水壓力改變，船體下沉，然后船體和河床之間的過水?dāng)嗝孀兊酶有。w下沉和縱傾變化加劇。 總之，淺水中航行的船舶其縱傾變化是跟多個因素有關(guān)的，而現(xiàn)代船舶的大型化發(fā)展是其產(chǎn)生的根本原因。船舶排水量的增加，使得相對水深減小，淺水效應(yīng)加劇。 4.4 推進器效率驟減,船速可降30%為了使船體水線以下部分的形狀符合流線型,以減少渦流分離而產(chǎn)生的壓差阻力,并加強對螺旋槳的供水，提高螺旋槳推進效率,船尾水線以下靠近基線部分往往比較尖,并向

23、上抬起,一般在船中處過水?dāng)嗝孀钚?流速最高,隨著向后過水?dāng)嗝嬷饾u增大,至螺旋槳盤面或舵葉處增加到最大值,使流速逐漸降低。由于螺旋槳盤面處的進速低,來流對槳葉的攻角變大,螺旋槳的旋轉(zhuǎn)阻力大,負載增加,故螺旋槳轉(zhuǎn)速下降。同時,淺水使船行波泄水受限制,興波阻力變大;當(dāng)航速與移動水波波速相當(dāng)時,興波阻力最大,可以看到有一巨大橫浪隨船前進。由于航行阻力大增,船速可降低30%。4.5 舵效降低,船舶旋回性變差船舶在淺水航行,因船速下降,船底過水?dāng)嗝鏈p小,排出流流向紊亂,伴流的作用加強船尾高壓區(qū)作用,這些都損及了舵力,使舵效降低。另外,當(dāng)船舶沿淺區(qū)邊緣行駛時,船舷兩側(cè)的水深往往不一樣。由于船首高壓產(chǎn)生向前推

24、進的波浪受河底的反射較深水一側(cè)要強得多,因而在船首靠近淺水一側(cè)的壓力升高較深水一側(cè)大,使船首兩側(cè)產(chǎn)生指向深水一側(cè)的壓力差,迫使船首向深水一側(cè)轉(zhuǎn)動,這一現(xiàn)象俗稱“跑舵”在實踐中,當(dāng)發(fā)現(xiàn)跑舵時,操舵者不應(yīng)用反舵將舵壓死,這將有利于船舶回到深水中,防止發(fā)生擱淺。在淺水中用舵時,其回轉(zhuǎn)角速度明顯降低。根據(jù)模型試驗表明,當(dāng)水深吃水比h/T=2時,回轉(zhuǎn)角速度降低為深水的85%左右;當(dāng)h/T=1.25時,回轉(zhuǎn)角速度為深水的50%左右。進入淺水后,由于舵產(chǎn)生的初始旋回力矩減少,船體旋回阻矩的增大,使旋回性指數(shù)變小,旋回性能下降。在淺水的旋回直徑,要比深水中大。根據(jù)試驗,當(dāng)水深吃水比(/)=1.4時,回轉(zhuǎn)直徑約

25、為深水中的1.5倍;當(dāng)水深吃水比(h/T)4時,則無多大影響。故船舶進人淺水后,雖然用了舵或加大舵角,船頭往往是遲遲不肯轉(zhuǎn)動,一旦轉(zhuǎn)動了又難以穩(wěn)住。5.淺水中船舶操縱注意事項5.1 淺水域中航行時注意吃水差的調(diào)整 船舶航行時會出現(xiàn)船體下沉的現(xiàn)象， 相對水深H/d 越小，首尾下沉量越大。 根據(jù)有關(guān)資料，淺水中航行， 船速較低時船體就開始下沉， 當(dāng)傅汝德系數(shù) Fn0.6 時，首下沉量大于尾下沉量。 大型船舶吃水大，進出港或過淺灘時受實際水深的制約， 往往需要通過調(diào)節(jié)吃水差， 盡可能保持平吃水， 以滿足最大裝貨量的需要。 但此時若將船舶調(diào)整為平吃水， 處于無縱傾的狀態(tài)，航行時將會出現(xiàn)首傾。 船舶是否

26、具有適當(dāng)?shù)某运睿?不但對淺水域航行有實際意義，同時對船舶操縱有積極作用。 在淺水域、狹窄航道和復(fù)雜航區(qū)航行時， 船舶是否具有良好的航向穩(wěn)定性和應(yīng)舵性是首要的。 船舶如保持適當(dāng)?shù)奈矁A，可獲得較好的航向穩(wěn)定性和應(yīng)舵性； 若船舶產(chǎn)生了首傾，雖然提高了旋回性，但航向穩(wěn)定性卻變差。5.2 淺水域中應(yīng)備車航行，靈活機動地調(diào)節(jié)本船航速 船舶備車后， 主機輸出功率通常為最大持續(xù)輸出功率的 50 60，同時便于操縱人員用車，實施船舶機動操縱，能夠較好地適應(yīng)淺水域中船舶云集、交通環(huán)境復(fù)雜多變的情況， 也可避免出現(xiàn)主機過負荷運轉(zhuǎn)的情況。 主機較為老舊的船舶更是如此。 當(dāng)相對水深 H/d 接近 1.1，甚至更小時，

27、稱為極淺水域。 駛往極淺水域的船舶，尤其是大噸位、長尺度的船舶， 必須對本船在極淺水域中航行時出現(xiàn)的船體下沉和縱傾變化確實做到心中有數(shù)。 為了減少縱傾和下沉的增加量，適當(dāng)?shù)臅r候采取減速措施是非常必要的，萬不可為了趕潮水過淺灘而造成高速擦淺和觸底，釀成擱淺事故。5.3 對淺水中船舶旋回性變差要有充分的認識 淺水中旋回初徑 DT 變大。 大型船舶在淺水中，旋回阻尼力矩增大，而舵力轉(zhuǎn)船力矩卻減小，所以旋回初徑 DT 增大。 采取大舵角旋回制動或蛇航制動效果變差。 由于船舶在淺水域中旋回性變差， 制動降速的效果因漂角減小而變差。 所以，大型重載船舶在淺水域中上下引航員時應(yīng)該及早減車控速， 不能把希望過

28、多地寄托在大舵角旋回制動減速上，以避免緊迫局面的發(fā)生。 加車增加舵效，減小旋回圈。 為了盡量減少船舶掉頭或旋回所需水域， 許多船長和引航員往往采用加車旋回的操船方法。 這就是在船舶掉頭或旋回之前，首先盡量降低船速，而在操船掉頭和旋回時，則盡可能采用較高的螺旋槳轉(zhuǎn)速，利用增大滑失比以提高舵力的方法。5.4 注意淺水中的“跑舵”現(xiàn)象 船首自動向某一舷側(cè)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，稱為“跑舵”。 船舶在淺水邊緣行駛，船首向兩側(cè)排水前進，在首部形成高壓區(qū)，由于兩側(cè)的水深條件不同，排向外側(cè)的深水一側(cè)的水能自由擴散，但淺水一側(cè)水面涌高，產(chǎn)生了一個附加壓力，使兩側(cè)的反作用力不等，其作用點在重心之前，構(gòu)成偏轉(zhuǎn)力矩，推動船首向

29、深水側(cè)偏轉(zhuǎn)。 因此，淺水一側(cè)水深越小，“跑舵”現(xiàn)象越明顯。 在實際操船時，當(dāng)發(fā)現(xiàn)跑舵時，操舵者不應(yīng)將舵壓死，跑舵將有利于船舶回到深水中，防止擱淺。5.5 注意淺水對沖程的影響5.5.1停車沖程 淺水行船由于船體周圍壓力變化劇烈，造成船體下沉，縱傾增加，興波增大，二維流速增加，從而增大了船體所受到的阻力。 同時，由于推進效率降低，總的來看，會使船舶在淺水中的沖程有一定程度減小，特別表現(xiàn)在剛停車后余速較高的一段時間內(nèi)，因淺水阻力增大得比較顯著，對降低速度，減少沖程起重要作用；當(dāng)降速至較低船速時，因上述作用因素的減弱，減速情況趨緩，對減小沖程的作用也將減小。5.5.2緊急停車沖程 在緊急停車沖程方面（即緊急停車），應(yīng)該說淺水的影響還是比較顯著的。 根據(jù)某艘 20 萬噸油輪的模擬資料，在不同的相對水深條件下，緊急停車沖程隨水深變淺而減小的情況，如表2 所示。 該表列數(shù)據(jù)中，以 H/d 3 的緊急停車沖程（C.S.D）為 100，而當(dāng) H/d 1.2 時，則緊急停車沖程降至 83。而且該表列數(shù)據(jù)還說明，緊急停車沖程是隨H