因岸壁效應(yīng)擱淺的“長賜號”

朱會鑫

2021年3月24日，懸掛著巴拿馬國旗的重型貨船“長賜號”在蘇伊士運河新航道擱淺，造成航道嚴重堵塞。這起堵塞事件，把全世界的節(jié)奏都打亂了。眾所周知，蘇伊士運河素有“歐亞大動脈”之美譽，連接著紅海和地中海，是世界上最繁忙的貿(mào)易路線之一，約有12%的全球貿(mào)易量經(jīng)過此地。據(jù)勞氏船級社估算，運河西行方向的貿(mào)易額每天約51億美元，東行方向的貿(mào)易額每天約45億美元。所幸的是，在長達整整6天6夜的救援之后，蘇伊士運河終于恢復(fù)通航。

痛定思痛，好端端的一艘巨輪怎么就在蘇伊士運河擱淺了呢？

諸多媒體在報道中聲稱：“長賜號”貨船是因為沙塵暴強風(fēng)的吹襲，船身突然偏離了航道，最后意外觸底擱淺。真的是這樣嗎？我們不妨想一想，相對于波瀾壯闊的汪洋大海，蘇伊士運河可以說是風(fēng)平浪靜，在大風(fēng)大浪中都安然無事的“長賜號”貨船可是世界最大級別的集裝箱船舶，如果真的是因為沙塵暴的吹襲而擱淺，那豈不是“陰溝里翻船”嗎？但如果不是沙塵暴吹襲所致，又會是什么原因呢？

前不久，比利時根特大學(xué)海洋技術(shù)系系主任艾弗特·拉泰爾認為：“長賜號”貨船擱淺可能與岸壁效應(yīng)這個經(jīng)典的物理現(xiàn)象有關(guān)。

“長賜號”貨船長400米，高60米，橫過來就可以把蘇伊士運河整個堵住。在這樣狹窄的水道里，大船運行時船尾很容易被河岸吸牢，這就是岸壁效應(yīng)。

實際上，當(dāng)船在狹窄的水道中前進時，船頭的水位總是比船身和船尾高，所以當(dāng)水流從船頭沿著船身流向船尾時，就會從一個較寬的通道進入一個狹窄的區(qū)域。而根據(jù)文丘里效應(yīng)，我們可以知道：當(dāng)液體經(jīng)過一個狹窄區(qū)域時，流速會增加，壓強會降低。這就意味著，與船頭相比，船體附近是個低壓區(qū)，如果船靠河岸或者其他船太近就容易被吸住，造成岸壁效應(yīng)。

根據(jù)岸壁效應(yīng)可知，在狹窄的水道中行駛，當(dāng)船頭開始轉(zhuǎn)向時，更加靠近河岸那一邊的船身就很容易被河岸吸過去。從行駛記錄來看，“長賜號”貨船極有可能也發(fā)生了類似的情況。根據(jù)船舶自動追蹤網(wǎng)站對當(dāng)時“長賜號”貨船航行姿勢的跟蹤記錄，當(dāng)“長賜號”貨船遇到強勁的西風(fēng)時，曾試圖向西面操舵對抗風(fēng)力，如此一來就陷入岸壁效應(yīng)的困局，最終船身順時針旋轉(zhuǎn)，船頭扎入東岸。

歷史上因岸壁效應(yīng)造成的重大事故并不罕見。比如1934年1月，英國納爾遜級戰(zhàn)列艦以每秒4.6米的速度離開英國樸次茅斯港，結(jié)果就因為岸壁效應(yīng)擱淺。

岸壁效應(yīng)只是狹窄水道中的物理現(xiàn)象之一，在大型輪船行駛于狹窄的水道時，由于水的深淺、船的行駛速度，還會發(fā)生這樣或那樣不可預(yù)期的麻煩事。如在遇見淺水時，大船很難操舵，容易跟著水底地形運動，或在淺水中打轉(zhuǎn);載重貨船行駛速度過快，就很容易發(fā)生“屁股蹲”的現(xiàn)象，有的甚至?xí)?dǎo)致輪船擱淺。1992年7月8日，“伊麗莎白女王2號”遠洋郵輪就因為低估了船的行駛速度，導(dǎo)致在美國馬薩諸塞州的卡蒂杭克島附近的沙洲上擱淺。

總之，要想在運河、淺灘之類的水道中駕駛好一艘大船，還需要好好學(xué)習(xí)流體力學(xué)呢。