長江口深水航道船舶速度驟降和倒航的原因與預防

薛一東+胡建國

摘 要：本文簡要地介紹了長江口深水航道船舶近期在落潮流時段進口航行中出現速度驟降甚至船舶倒退航行的現象，專門對這些現象造成的原因及其對船舶航行造成的危險進行了分析，試圖在尋找這些現象內在原因的基礎上，提出相應的的預防措施或手段，以避免類似情況的發生和保證船舶的安全。

關鍵詞：長江口 深水航道 速度驟降 倒航

中圖分類號： U698.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2014）05-0066-04

長江口深水航道治理工程是一項規模宏大、國民經濟效益顯著的跨世紀工程。第一、二和三期工程使長江口深水航道的通航水深分別達到了8.5m、10.0m和12.5m。該項工程的順利實施大大提高了航道的通過能力，進一步改善了船舶安全航行的條件。如何保障長江口深水航道安全暢通和船舶的航行安全，也對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”現象

1、現象描述

長江口深水航道運營以來，發生過多起船舶在航槽中正常航行時突遇速度驟降甚至船舶倒退的現象。這些速度驟降和倒航現象一般發生在大潮汛特別是洪水季節船舶落潮流進口時段，具體位置在長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段只能在航槽內航行）。

2、具體事例

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

2.1船舶資料

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

2.2水文氣象

氣象條件：東北風4～5級。

當日潮汐資料：

中 浚——高潮1124（462）低潮1902（083）下一個高潮2327（417）；

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

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

長 興——高潮1251（424）高潮0104（370）。

分時潮汐資料：

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事情經過

2010年10月24日1300時D8燈浮進口，尾隨前船航行，速度逐漸加至海速，航速穩定于7.5節左右（如圖1所示）。

1428時抵牛皮礁燈樁，經雷達系統觀測，發現前速度度驟降，立即減車至HALF，發現本船速度也很快下降；前船通報已加車至海速，但其速度仍在下降，一直降至3節左右，本船速度同樣急速下降，遂加車至海速狀態，發現當時主機轉速僅能維持至90轉，航速跌至2節（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）都通報速度加不上，僅能維持低速前進；隨著落潮流加劇，前后船都出現船舶倒退現象，緊急召喚拖輪協助控制位置（如圖3所示）。

當時有輕載船出槽后速度迅速反彈，恢復到正常航行，但作者引領的重載船只能在航槽內等待，一直到1815時船舶才停止后退出現前進速度，并隨著潮汐變化航速逐漸恢復正常（如圖4所示）。

原因分析

1、潮流分析

1.1潮流特征

長江口深水航道自D15燈浮以內由于航槽兩側筑有導堤（丁字壩），潮流呈現往復流特征。船舶在交通管制時間（北槽深水航道交通管制時間為長興高潮前4小時～長興高潮前1小時）結束后進口，一路頂流航行；1428時抵達牛皮礁燈樁（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節左右的速度航行；1720～1815時段（長興高潮后5小時左右），正是急落流時段，船舶被動地以低于1節的速度后退；1815以后潮流漸緩，船舶航速才逐漸恢復正常。

1.2最大流速

根據海測部門2010年8月北槽定點水文測驗各測點資料，筆者對“朝陽門”輪出現船舶速度驟降和倒航”現象水域的水文測點數據進行分析，將各測點出現最大流速的數據進行統計列表如下：

從表1中可以看出，在D15燈浮附近水域，大潮汛時最大流速可以達到2.81m/s（5.46節）；在D18燈浮附近水域，大潮汛時最大流速可以達到3.51m/s（6.82節）；在D21燈浮附近水域，大潮汛時最大流速可以達到3.30m/s（6.41節）。由此可見，在“朝陽門”輪出現船舶速度驟降和倒航現象水域的最大流速可以達到6.82節，由于定點水文測驗各測點的位置處于航槽邊緣，航槽內的水流可能更急，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

富余水深的計算：船舶出現速度驟降和倒航現象的船位可以參閱牛皮礁驗潮站的潮時和潮高，就拿牛皮礁低潮1727（083）來計算，UKC = 12.5+0.83-9.69 = 3.64m，遠遠大于北槽航道規定的"船舶富余水深應不小于船舶吃水的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出現如下特征：重載快速過淺灘，因富余水位不多，船尾下坐，速度減慢，轉速表轉速指針下降；主機運轉不均勻，船體強烈震動；船首兩側浪花推開由大變小，兩舷水流變慢，舵效反應遲鈍；如發現漲流自尾部向前流動，則船已經擱淺無法移動。船舶偶爾觸及“水下沙丘”于舷側，如觸及在右舷側，則船首突然偏右，反之則偏左；如出現船突然“停滯”的感覺，則船體中部觸及“水下沙丘”；船突然出現顛簸，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

船舶出現速度驟降和倒航現象時，沒有產生上述擱淺或觸及“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、產生船舶速度驟降和倒航現象的內在原因

3.1 北槽航道航槽內水深流急

北槽航道兩側導堤（丁字壩）對流速存在較大的影響，丁字壩筑成之后，航槽內的潮流明顯加強，對船舶航行的影響很大。深水航道槽內水深為12.5米，航槽兩側外緣水深普遍在8～9米（局部航槽外緣水深還只有7.0米左右），槽內很深，槽外比較淺，導致深水航道航槽內潮流明顯大于航槽外潮流，航槽內水深流急，根據實際流速測量的結果，現在北槽航道的流速與原來相比明顯增強，洪水季大潮汛時，流速可能要達到6～7節。流速的增加，對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口船舶。

3.2 北槽航道部分彎曲水域出現流沙或泥漿淤積的現象

北槽航道水深變深后，加上丁字壩對水流的阻滯和反射作用，部分彎曲水域出現流沙或泥漿淤積的現象?，F在北槽航道總共有三個彎曲水域，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的導堤（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象；D36燈浮彎曲水域處于北槽航道西側接近端部，加上彎道曲度不是很大（進口方向航向從281°轉為293°），目前來看，流沙或泥漿淤積的現象不是很明顯；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（進口方向航向從305°轉為281°），流沙或泥漿淤積的現象相當突出。

3.3 槽底泥沙淤積導致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流時段，長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丁字壩對水流的阻滯和反射作用，航槽內出現流沙或泥漿淤積的現象，也就是人們通常所說的“水下流動的沙丘”，航道底部區域水層的密度急劇增大，附著在船體的質量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主機負荷過大，轉速上不去

由于上述種種原因，船舶阻力逐漸增加，主機的轉速和航速自動下降，此時切不可因為船舶航速降低了而加大油門，從而造成主機超負荷運行。

4、產生船舶速度驟降和倒航現象的理論分析

4.1 狹窄航道的船舶阻力

船舶在航槽內航行，就如同行駛在一個狹窄航道。狹窄航道對航行中船舶所產生的阻力增值與淺水航道一樣，影響著船舶航速的提高。當船舶航行在狹窄航道上時，因水流擁擠，船首壓力較高，易產生擁水現象，船尾壓力較低，導致吃水增加；其次，岸壁對船行波的反射，以及水流與河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此過水斷面太小的航道對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斷面縮小而增大，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

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

結論與建議

1、主要結論

1.1 出現船舶速度驟降和倒航現象的原因

槽底泥沙淤積導致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流時段，長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丁字壩對水流的阻滯和反射作用，航槽內出現流沙或泥漿淤積的現象，航道底部區域水層的密度急劇增大，附著在船體的質量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。這是出現船舶速度驟降和倒航現象的根本原因。

潮流對船舶航行的影響不可小覷。洪水季大潮汛時，北槽深水航道流速的增加，對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口船。這是船舶發生這些現象的重要原因。

在狹窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道內航行，就如同行駛在一個狹窄航道，而狹窄航道的阻力隨著航速的增加和過水斷面的縮小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。這是出現船舶速度驟降和倒航現象的原因之一。

船舶阻力逐漸增加，導致主機負荷過大，轉速上不去。這也是出現船舶速度驟降和倒航現象的原因之一。

1.2 船舶速度驟降和倒航現象導致的后果

出現船舶速度驟降和倒航現象，船舶在航道內難以控制自己的船位，船舶存在碰撞、擱淺或泄漏的風險，無論是從經濟效益還是安全效益的角度出發，都是一種必須排除的現象。

出現船舶速度驟降和倒航現象，很容易造成北槽深水航道船舶擁堵的局面，落水時段進口的船舶只有等到潮水平緩接近初漲時才有一定的前進速度，而北槽深水航道第一批趁著落末水進口的集裝箱船舶會很快就接近他們的尾部，由于前面船舶一艘接著一艘，后面進口的船舶就只能尾隨航行，再后面進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，如果出現船舶碰撞、擱淺或泄漏從而造成整個航道癱瘓，其后果不堪設想。同樣，如果經常出現大規模船舶擁堵從而導致航道資源的浪費，也是管理部門不愿看到的結果。

2、建議

2.1 對航行船舶的建議

鑒于長江口深水航道的重要性以及船舶在特殊時間、航段航行的危險性，筆者建議：洪水季大潮汛時，長興高潮后的時間段，除了船速較快的集裝箱船舶外，其他船舶應避免從北槽航道進口。

在長興高潮后時間段進口的船舶，吃水應該有一定的限制，富余水深應至少保持在4米以上。也就是說，盡量不要安排吃水超過9米的船舶進口。

2.2 對管理部門的建議

控制低速船舶的進槽時間。管理部門應建立慢速船舶的數據庫，記錄相關船舶的船齡、船況、航速等船舶信息。針對個別航速極慢的船舶，要求其進槽時必須提供相關的航行保障措施。在大潮汛等特殊情況下，控制慢速船舶進槽時間；針對這類船舶的特點和幾何北槽的潮汐特點和實際情況，集中安排它們在長興高潮前6～7小時的時間段內進入北槽。因為在這個時間段內進槽可以使流速對船舶的影響降至最低，從而避免對交通管制時間內進入北槽的重載船舶產生過多的影響。

建議航道管理部門和（或）通航管理部門采用通航流量實際數據的測量、特定船模的航行試驗等方法開展相關方面的研究，積極采取措施對深水航道進行必要維護，進一步完善通航管理措施和試通航管理規定，切實保障長江口深水航道的安全暢通和船舶航行安全。

參考文獻：

[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：大連海事大學出版社，2006.

[4] 上海市航海學會，上海港引航管理站.上海港引航實用手冊[M].上海：上海遠東出版社，2003.

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

[6] 交通部.長江上海段船舶定線制規定[S].北京：2005.

[7] 上海海事局海測大隊.長江口南港、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船舶阻力的影響[J].水運工程.1984年第6期.

[9] 朱偉.淺談淺水道航行對船舶工況的影響[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

船舶出現速度驟降和倒航現象時，沒有產生上述擱淺或觸及“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、產生船舶速度驟降和倒航現象的內在原因

3.1 北槽航道航槽內水深流急

北槽航道兩側導堤（丁字壩）對流速存在較大的影響，丁字壩筑成之后，航槽內的潮流明顯加強，對船舶航行的影響很大。深水航道槽內水深為12.5米，航槽兩側外緣水深普遍在8～9米（局部航槽外緣水深還只有7.0米左右），槽內很深，槽外比較淺，導致深水航道航槽內潮流明顯大于航槽外潮流，航槽內水深流急，根據實際流速測量的結果，現在北槽航道的流速與原來相比明顯增強，洪水季大潮汛時，流速可能要達到6～7節。流速的增加，對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口船舶。

3.2 北槽航道部分彎曲水域出現流沙或泥漿淤積的現象

北槽航道水深變深后，加上丁字壩對水流的阻滯和反射作用，部分彎曲水域出現流沙或泥漿淤積的現象?，F在北槽航道總共有三個彎曲水域，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的導堤（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象；D36燈浮彎曲水域處于北槽航道西側接近端部，加上彎道曲度不是很大（進口方向航向從281°轉為293°），目前來看，流沙或泥漿淤積的現象不是很明顯；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（進口方向航向從305°轉為281°），流沙或泥漿淤積的現象相當突出。

3.3 槽底泥沙淤積導致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流時段，長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丁字壩對水流的阻滯和反射作用，航槽內出現流沙或泥漿淤積的現象，也就是人們通常所說的“水下流動的沙丘”，航道底部區域水層的密度急劇增大，附著在船體的質量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主機負荷過大，轉速上不去

由于上述種種原因，船舶阻力逐漸增加，主機的轉速和航速自動下降，此時切不可因為船舶航速降低了而加大油門，從而造成主機超負荷運行。

4、產生船舶速度驟降和倒航現象的理論分析

4.1 狹窄航道的船舶阻力

船舶在航槽內航行，就如同行駛在一個狹窄航道。狹窄航道對航行中船舶所產生的阻力增值與淺水航道一樣，影響著船舶航速的提高。當船舶航行在狹窄航道上時，因水流擁擠，船首壓力較高，易產生擁水現象，船尾壓力較低，導致吃水增加；其次，岸壁對船行波的反射，以及水流與河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此過水斷面太小的航道對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斷面縮小而增大，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

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

結論與建議

1、主要結論

1.1 出現船舶速度驟降和倒航現象的原因

槽底泥沙淤積導致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流時段，長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丁字壩對水流的阻滯和反射作用，航槽內出現流沙或泥漿淤積的現象，航道底部區域水層的密度急劇增大，附著在船體的質量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。這是出現船舶速度驟降和倒航現象的根本原因。

潮流對船舶航行的影響不可小覷。洪水季大潮汛時，北槽深水航道流速的增加，對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口船。這是船舶發生這些現象的重要原因。

在狹窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道內航行，就如同行駛在一個狹窄航道，而狹窄航道的阻力隨著航速的增加和過水斷面的縮小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。這是出現船舶速度驟降和倒航現象的原因之一。

船舶阻力逐漸增加，導致主機負荷過大，轉速上不去。這也是出現船舶速度驟降和倒航現象的原因之一。

1.2 船舶速度驟降和倒航現象導致的后果

出現船舶速度驟降和倒航現象，船舶在航道內難以控制自己的船位，船舶存在碰撞、擱淺或泄漏的風險，無論是從經濟效益還是安全效益的角度出發，都是一種必須排除的現象。

出現船舶速度驟降和倒航現象，很容易造成北槽深水航道船舶擁堵的局面，落水時段進口的船舶只有等到潮水平緩接近初漲時才有一定的前進速度，而北槽深水航道第一批趁著落末水進口的集裝箱船舶會很快就接近他們的尾部，由于前面船舶一艘接著一艘，后面進口的船舶就只能尾隨航行，再后面進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，如果出現船舶碰撞、擱淺或泄漏從而造成整個航道癱瘓，其后果不堪設想。同樣，如果經常出現大規模船舶擁堵從而導致航道資源的浪費，也是管理部門不愿看到的結果。

2、建議

2.1 對航行船舶的建議

鑒于長江口深水航道的重要性以及船舶在特殊時間、航段航行的危險性，筆者建議：洪水季大潮汛時，長興高潮后的時間段，除了船速較快的集裝箱船舶外，其他船舶應避免從北槽航道進口。

在長興高潮后時間段進口的船舶，吃水應該有一定的限制，富余水深應至少保持在4米以上。也就是說，盡量不要安排吃水超過9米的船舶進口。

2.2 對管理部門的建議

控制低速船舶的進槽時間。管理部門應建立慢速船舶的數據庫，記錄相關船舶的船齡、船況、航速等船舶信息。針對個別航速極慢的船舶，要求其進槽時必須提供相關的航行保障措施。在大潮汛等特殊情況下，控制慢速船舶進槽時間；針對這類船舶的特點和幾何北槽的潮汐特點和實際情況，集中安排它們在長興高潮前6～7小時的時間段內進入北槽。因為在這個時間段內進槽可以使流速對船舶的影響降至最低，從而避免對交通管制時間內進入北槽的重載船舶產生過多的影響。

建議航道管理部門和（或）通航管理部門采用通航流量實際數據的測量、特定船模的航行試驗等方法開展相關方面的研究，積極采取措施對深水航道進行必要維護，進一步完善通航管理措施和試通航管理規定，切實保障長江口深水航道的安全暢通和船舶航行安全。

參考文獻：

[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：大連海事大學出版社，2006.

[4] 上海市航海學會，上海港引航管理站.上海港引航實用手冊[M].上海：上海遠東出版社，2003.

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

[6] 交通部.長江上海段船舶定線制規定[S].北京：2005.

[7] 上海海事局海測大隊.長江口南港、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船舶阻力的影響[J].水運工程.1984年第6期.

[9] 朱偉.淺談淺水道航行對船舶工況的影響[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

船舶出現速度驟降和倒航現象時，沒有產生上述擱淺或觸及“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、產生船舶速度驟降和倒航現象的內在原因

3.1 北槽航道航槽內水深流急

北槽航道兩側導堤（丁字壩）對流速存在較大的影響，丁字壩筑成之后，航槽內的潮流明顯加強，對船舶航行的影響很大。深水航道槽內水深為12.5米，航槽兩側外緣水深普遍在8～9米（局部航槽外緣水深還只有7.0米左右），槽內很深，槽外比較淺，導致深水航道航槽內潮流明顯大于航槽外潮流，航槽內水深流急，根據實際流速測量的結果，現在北槽航道的流速與原來相比明顯增強，洪水季大潮汛時，流速可能要達到6～7節。流速的增加，對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口船舶。

3.2 北槽航道部分彎曲水域出現流沙或泥漿淤積的現象

北槽航道水深變深后，加上丁字壩對水流的阻滯和反射作用，部分彎曲水域出現流沙或泥漿淤積的現象。現在北槽航道總共有三個彎曲水域，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的導堤（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象；D36燈浮彎曲水域處于北槽航道西側接近端部，加上彎道曲度不是很大（進口方向航向從281°轉為293°），目前來看，流沙或泥漿淤積的現象不是很明顯；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（進口方向航向從305°轉為281°），流沙或泥漿淤積的現象相當突出。

3.3 槽底泥沙淤積導致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流時段，長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丁字壩對水流的阻滯和反射作用，航槽內出現流沙或泥漿淤積的現象，也就是人們通常所說的“水下流動的沙丘”，航道底部區域水層的密度急劇增大，附著在船體的質量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主機負荷過大，轉速上不去

由于上述種種原因，船舶阻力逐漸增加，主機的轉速和航速自動下降，此時切不可因為船舶航速降低了而加大油門，從而造成主機超負荷運行。

4、產生船舶速度驟降和倒航現象的理論分析

4.1 狹窄航道的船舶阻力

船舶在航槽內航行，就如同行駛在一個狹窄航道。狹窄航道對航行中船舶所產生的阻力增值與淺水航道一樣，影響著船舶航速的提高。當船舶航行在狹窄航道上時，因水流擁擠，船首壓力較高，易產生擁水現象，船尾壓力較低，導致吃水增加；其次，岸壁對船行波的反射，以及水流與河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此過水斷面太小的航道對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斷面縮小而增大，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

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

結論與建議

1、主要結論

1.1 出現船舶速度驟降和倒航現象的原因

槽底泥沙淤積導致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流時段，長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丁字壩對水流的阻滯和反射作用，航槽內出現流沙或泥漿淤積的現象，航道底部區域水層的密度急劇增大，附著在船體的質量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。這是出現船舶速度驟降和倒航現象的根本原因。

潮流對船舶航行的影響不可小覷。洪水季大潮汛時，北槽深水航道流速的增加，對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口船。這是船舶發生這些現象的重要原因。

在狹窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道內航行，就如同行駛在一個狹窄航道，而狹窄航道的阻力隨著航速的增加和過水斷面的縮小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。這是出現船舶速度驟降和倒航現象的原因之一。

船舶阻力逐漸增加，導致主機負荷過大，轉速上不去。這也是出現船舶速度驟降和倒航現象的原因之一。

1.2 船舶速度驟降和倒航現象導致的后果

出現船舶速度驟降和倒航現象，船舶在航道內難以控制自己的船位，船舶存在碰撞、擱淺或泄漏的風險，無論是從經濟效益還是安全效益的角度出發，都是一種必須排除的現象。

出現船舶速度驟降和倒航現象，很容易造成北槽深水航道船舶擁堵的局面，落水時段進口的船舶只有等到潮水平緩接近初漲時才有一定的前進速度，而北槽深水航道第一批趁著落末水進口的集裝箱船舶會很快就接近他們的尾部，由于前面船舶一艘接著一艘，后面進口的船舶就只能尾隨航行，再后面進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，如果出現船舶碰撞、擱淺或泄漏從而造成整個航道癱瘓，其后果不堪設想。同樣，如果經常出現大規模船舶擁堵從而導致航道資源的浪費，也是管理部門不愿看到的結果。

2、建議

2.1 對航行船舶的建議

鑒于長江口深水航道的重要性以及船舶在特殊時間、航段航行的危險性，筆者建議：洪水季大潮汛時，長興高潮后的時間段，除了船速較快的集裝箱船舶外，其他船舶應避免從北槽航道進口。

在長興高潮后時間段進口的船舶，吃水應該有一定的限制，富余水深應至少保持在4米以上。也就是說，盡量不要安排吃水超過9米的船舶進口。

2.2 對管理部門的建議

控制低速船舶的進槽時間。管理部門應建立慢速船舶的數據庫，記錄相關船舶的船齡、船況、航速等船舶信息。針對個別航速極慢的船舶，要求其進槽時必須提供相關的航行保障措施。在大潮汛等特殊情況下，控制慢速船舶進槽時間；針對這類船舶的特點和幾何北槽的潮汐特點和實際情況，集中安排它們在長興高潮前6～7小時的時間段內進入北槽。因為在這個時間段內進槽可以使流速對船舶的影響降至最低，從而避免對交通管制時間內進入北槽的重載船舶產生過多的影響。

建議航道管理部門和（或）通航管理部門采用通航流量實際數據的測量、特定船模的航行試驗等方法開展相關方面的研究，積極采取措施對深水航道進行必要維護，進一步完善通航管理措施和試通航管理規定，切實保障長江口深水航道的安全暢通和船舶航行安全。

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（作者單位：上海港引航站）endprint