浅谈大风浪中船舶航行安全

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除毕 业 论 文装订线二一三年十月【精品文档】第 7 页内容摘要摘要：在众多海况中大风浪对船舶安全航行的影响可谓首当其冲，大风浪航行既是一个复杂的理论问题，同样也是一个严峻的实践问题。对大风浪安全航行方法的探讨历来也是不绝于耳，本文就结合当前许多在大风浪中船舶安全航行的研究成果以及自身在船舶航行中的实践经验，提出了船舶在大风浪航行中应当做出的准备以及航行中安全操纵避让方法，以保障船舶在大风浪中能够安全航行，提高船舶的经济效益。据此，本文分析了大风浪的等级划分以及在航行实践中一般对大风浪风级及浪高的定义，以及大风浪对船舶安全航行的不利的影响。然后根据

2、船舶在大风浪中实际受到的影响，提出在大风浪来临之前，应当从船员的心理上以及船舶的设备上做好抵御大风浪的准备。最后，综合大风浪实际对船舶的不利影响以及船舶做出的相应准备，提出了适合船舶在大风浪中安全航行的几种航法以及相应避让措施，从而保证船舶在大风浪中能够安全航行。并且结合了自己在船舶实习期间，船舶在经历大风浪中，本船所采取的的相应措施以及航行避让的方法，来验证了自己所提出的船舶航行避让方法。本文的研究能够为船舶在大风浪中的安全航行提供科学依据，并可为公司岸基支持以及海事机构安全监督提供相应的决策参考。关键词：大风浪，不利影响，船舶安全航行，航行方法Abstract: Big waves is

3、the biggest effect of ships safe navigation in the numerous sea conditions. It is a complex theoretical problem, and is also a serious practical problem. Lots of method discussion has been heard. In this paper, combining with the current research results about ships safe navigation in the big waves

4、and the practical experience in the navigation of the ship of myself, I put forward the ship sailing preparation on the big waves and the voyage manipulation avoidance method, in order to ensure ships safe navigation in the big waves and improve the economic benefits of ship.On this basis, this pape

5、r analyzes the hierarchy of stormy waves as well as general definition of a great wind scale wind and wave height in the navigation practice, and big waves for the adverse effects of the safe navigation of the ship. Then according to the actual effect in the big waves, I put forward psychological an

6、d the ships equipment shall be ready to withstand rough seas before the big storm coming. In the end, according to the above all ,I put forward the suitable method of ships safe navigation in the big waves and collision avoidance corresponding measures, to ensure that ships can safe navigation in th

7、e big waves. During experiences of my internship, the corresponding measures and the method of collision avoidance taken by the ship sailing, to verify the proposed method of sailing ship collision avoidance.This article is able to provide a scientific basis for safe navigation of ship in rough seas

8、, and provide the decision-making reference shore-based support of the company and maritime safety supervision. Keywords: Big waves ；Adverse effects ； Ships safe navigation ； Navigation method目录1绪论11.1研究的背景和意义11.2 本文的主要工作12船舶在大风浪中航行的特点12.1风浪等级的划分12.1.1 风级12.1.2浪级12.2大风浪对船舶航行安全的不利影响23船舶在大风浪中的安全航行方法33

9、.1大风浪来临前的心理及物质准备33.1.1心理准备33.1.2物质准备33.2大风浪中可采取的安全操船方法43.2.1“Z”字航法43.2.2 顶浪航行43.2.3 顺浪航行43.2.4 滞航53.2.5 漂滞53.3大风浪中船舶的合理避让54实例分析55结语7【参考文献】7浅谈大风浪中船舶航行安全1绪论 1.1研究的背景和意义 随着世界贸易经济的不断发展， 航运业变得越来越重要。船舶运输每天都在进行着，出于贸易竞争的需要，船舶的快速性和安全性也变得更加重要。而海上多变的环境，主要指海上的大风浪天气，也很大程度上影响着船舶的航行安全。虽然现在世界上已经有很多气导公司给船舶提供气象航线，气导公

10、司能给船舶提供预计的天气和海况，从而给出一个最佳的航线建议，这个建议是值得船长去参考的。但是当预计到有灾难性天气的时候，如果全部执行绕航避开这些危险天气的海区，对于船舶来说是不可能的，这会极大的增加船舶运营的成本。在当今航运市场低迷，运价低廉，油价大幅度上涨的情况下，缩短船期对于船舶来说就变得尤为重要。所以在一般大风浪天气下（不至于导致船舶和人员陷于灾难的天气），采取适当的安全航行方法，安全的通过大风浪海区，就可以避免绕航而增加多余的航程，既缩短了船期，又减少了油的消耗，降低了运营成本，增加船舶公司的效益。这就要求船舶驾驶员拥有大风浪天气下适当的安全航行知识，从而达到在保障船舶、人、货物安全的

11、前提下，提高经济效益。1.2 本文的主要工作本文主要通过结合当前许多在大风浪中船舶安全航行的研究成果以及自身在船舶航行中的实践经验，主要对对大风浪航行中以下方面做出了自己的总结：一.大风浪对船舶安全航行的不利影响，二.船舶在大风浪前的航行准备，三.船舶在大风浪安全航行的常用的几种操船方法及相应的避让方法，四.结合自己在实习中，船舶经历大风浪的安全航行方法验证自己提出的安全航行的方法。从而希望能够以此提出的在大风浪中提出的安全航行方法，能够为船舶在大风浪中安全航行提供实用的参考。2船舶在大风浪中航行的特点2.1风浪等级的划分船舶在大风浪中的航行安全与风浪的大小有直接关系，而风浪的大小通常是按照风

12、浪等级进行划分的。2.1.1 风级风是表示空气水平运动的物理量，也是航海者最关心的一种天气现象，它可直接影响到海上船舶的航行安全；风力等级是根据风对地面或海面的影响程度来确定的，日前国际上采用的是英国人1808年拟定的蒲福风级。风级与风速按以下近似关系确定： V=1.63式中，V为平均风速，单位为kn；F为蒲福风级2.1.2浪级海浪是海水运动的重要形式，它是影响船舶航行的主要海洋环境因素。船舶大风浪中航行，由风引起的海浪对船舶航行安全的影响程度甚至超过风自身的影响程度。在实际应用中，根据浪高大小将海浪分为10个等级。各浪级名称及对应的浪高详见表2.1。表2.1波浪等级表浪级 名称 浪高（m）

13、0 无浪 0 1 微浪 0.1 2 小浪 0.10.5 3 轻浪 0.51.5 4 中浪 1.53.0 5 大浪 3.05.0 6 巨浪 5.07.5 7 狂狼 7.511.5 8 狂涛 11.518.0 9 怒涛 18.0按照上述风浪等级的划分标准，结合航运界的一般经验，我们认为当船舶在突风风级不小于7级、浪高不低于4m的天气条件下航行时，即认为船舶处于大风浪中航行状态。2.2大风浪对船舶航行安全的不利影响船舶进入大风浪区域航行时，船舶将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定，以及由此引发其他操纵方面的困难，甚至出现难以预料的危险，主要有以下几个方面：(1)大风带来的涌浪会增加船舶的航行阻力

14、，降低航速，使船舶产生剧烈摇摆。顶浪航行时，由于缩短了涌浪与船舶的撞击周期，船体与涌浪的碰撞次数增多，撞击程度加剧，加重了对船体的危害。顺浪航行时，如果船速低于波速而船舶又位于波谷中，则涌浪会冲击、淹没船尾，螺旋桨和尾轴会受到损害；如果船速与波速相近而船舶又位于涌浪前部斜面或波谷中，船舶易发生偏转，使船体横对风浪，而造成船体倾斜，甲板大量上浪，对航行安全极为不利。垂直于涌浪传播方向航行时，此时产生的横摇在船舶尚未恢复正常状态时，接着袭来的巨浪会加剧船体的倾斜。船体的倾斜继而导致货舱内货物移动，加重船舶倾斜。（2）大风浪对主机等设备的影响由于波浪的阻力使船舶的主机超负荷工作而降速，机电设备负荷大

15、，通讯设备及其它设备有可能受到损坏或出现不正常状况。船舶在大风浪中航行，左右摇晃常达单舷二十多度甚至三十多度，前后颠簸剧烈，机电设备负荷大，特别在压载航行时，船舶吃水小，容易飞车，易发生故障。这些情况不仅给船舶操纵带来困难，严重时甚至发生主机失控，导致船舶发生碰撞、搁浅、触礁。(3)大风浪对甲板设备的影响甲板上浪严重，加上长期受浪击而剧烈震荡，甲板机械，如锚机、绞缆机、起货机等受甲板上浪的冲击力作用易受损；甲板上未加固好的设备会被浪冲走，有些水密门盖容易被打坏，导致船舶局部进水。在寒冷的海区，甲板上裸露的油水管系易冻裂，压载水管系、压载水舱易结冰，导致排放水困难。甲板上浪结冰积雪，增加船舶的载

16、重，对重载船的稳定性产生不利影响。(4)大风浪对船体的影响船舶在大风浪中航行，船体会受到波浪剧烈的拍打和冲击，尤其是船舶首部，当船舶垂荡时，船首以很大的速度降落水面，如果再恰逢波浪处于上升状态时，二者会产生相对砰击力。此外，船舶在不规则波浪中航行，会极大增加船体所受的剪力与弯矩;如果货物发生移动，不规则的货物分布会打破装货时的合理剪力与弯矩分布，对船舶施加额外的内力作用，这除了危及船舶的稳性外，还会对船体的结构强度提出挑战，严重时破坏船体的结构强度，导致船体进水等事故发生。(5)大风浪对操船人员的舒适性的影响大风浪导致船舶剧烈的摇摆，使船舶产生不同方向的加速度。当加速度到达一定的数值时会使人产

17、生晕船的感觉。操船人员晕船时，不但影响操船人员自身的舒适度，还会降低操船人员的反应及应变能力，对船舶的航行安全产生不利的影响。3船舶在大风浪中的安全航行方法3.1大风浪来临前的心理及物质准备3.1.1心理准备在航海活动中，船员除了要具备扎实的理论知识及娴熟的技术外，还需要有良好的必理素质，这样才能在紧张情势甚至危急关头有条不紊地开展工作，激发灵感的上升和人的主观能动性，妥善合理地处理预期和突发的事件，安全地驾引船舶。（1）缓解心理紧张状态心理紧张状态是指船员个人感知到在大风浪中船舶航行的不安全性，且自身缺乏解决这一局面的信心、能力和经验，即感到自身能力与实践要求不平衡时，所表现出的一种心理状态

18、。实践表明，船员的注意品质直接影响其在大风浪来临前心里准备的效果，而注惫的品质取决于大脑的意识水平，大脑的意识水平又受到心理紧张状态的影响。正常情况下，船员的意识水平处于能动和被动状态下，信息处理能力高，失误少；当处在迟钝或恐慌状态时，信息处理能力低，失误多。就船舶指挥者而言，应镇定自若，树立足够的战胜风浪的自信心，同时运用良好的技能和经验，认真细致地做好大风浪航行的各项准备工作，因势利导地解决下属船员的心理障碍，缓解其心理紧张状态。就船员来说，在困难面前要有充分的信心.相信船长领导业务上的能力，相信自己的技能水平，相信在船长的领导下和全体船员的通力协作下一定能够确保船舶航行安全。（2）自我控

19、制、自我调节大风浪中船舶摇荡剧烈，各种骇人的声响此起彼伏，严重影响到船员的起居生活及工作的正常进行，同时也易使船员产生焦虑、烦躁、恐惧、认知水平降低、自我意识障碍等心理状态，从而产生盲目、慌乱的行为。大风浪中航行的危险在所难免，经历再丰富的船员也会遇到新问题。在这种情况下，就需要船员们尤其是船舶指挥者用意志力来控制和调节自己的情绪，保持冷静。3.1.2物质准备（1）气象跟踪分析，正确决断 当预期有大风浪来临时，除应接收常规的气象预报外，还应加收气象传真(地面天气分析图、地面预报图、高空天气分析图和预报图、大洋波浪实况分析图和预报图)，并结合NAVTEX所收到的信息加以综合分析，正确决断。（2）

20、水密的检查与保证仔细检查甲板各开口处封闭设施的水密性，必要时进行加固.检查各水密门是否良好，注惫关闭时要用套筒拴紧每一个把柄。关闭通风口、舷窗和机舱的天窗，盖好并用帆布、水泥封好锚链管，防止海水灌进锚链舱。（3）检查井确保排水畅通检查排水泵、管系及分路阀，保证其处于良好工作状态。检查、清洁污水沟(井)，使积水能及时排出。逐个检查各层甲板上的排水孔，确保其排水畅通。（4）活动物件系固检查，确保适度的吃水差及稳性装卸设备、锚设备、舷梯、救生艇筏以及一切未固定或绑牢的甲板物件都要进行检查、加固；各水舱及燃油舱应尽可能驳空或注满以减少自由液面。空船要适当压载以增强舵效，防止飞车。保证船舶有适度的吃水差

21、及稳性。3.2大风浪中可采取的安全操船方法根据航运界的一般经验，我们认为当船舶在突风风级不小于7级、浪高不低于4m的天气条件下航行时，即认为船舶处于大风浪中航行状态。，在大风浪中，应根据当时具体情况采取不同的操船方法，减轻船舶摇摆程度，缓解波浪冲击，尽早驶离大风浪区。3.2.1“Z”字航法如果在航线上遭遇顶浪或偏顶浪（波向角为300060），则可采用“Z”字航法(图3.1)。顶浪或偏航行时，波浪与船的相对速度较大，波浪对船体造成较大的冲击，严重时，造成大幅度横摇、甲板大量上浪以及拍底、螺旋桨空转等。顶浪航行时一般要降低船速和调整航向，以减轻摇摆幅度。大风浪操纵时，“Z”字航法来适当调整船速，以

22、船首一舷1030的受浪角航行一段距离后再改为船首另一舷1030的受浪角的航行方法，其中航向和航速的调整以减小船舶摇摆幅度为准。波浪方向计划航线图3.1 Z字形航法示意图3.2.2 顶浪航行 顶浪航行的关键是必须适当减速，以减少波浪的冲击力和船首穿入波峰的机会，保护船体结构不受损伤，这是一项很重要的措施。如纵摇厉害，并有打首、拍底现象（尤其轻载船），应使船首与风浪主要方向成一适当的角度（1530）左右偏顶浪航行，以缓和纵摇和敲脑袋现象。同时应让船首左右交替顶浪，使船体均匀受力和保持船位在计划航线附近。如航行时间长可采用“之”字形航行。偏顶浪航行应十分注意避免被风浪压下打横而造成危险。当发现有特大

23、浪群扑来时，宜立即转为顶浪并减速或短暂停车，以避免打横及主机突然超负荷。3.2.3 顺浪航行如果在航线上遭遇顺浪或偏顺浪（波向角为120240），则可采用顺浪方法，即以船尾部受浪前进的方法。顺浪航行，使船舶运动与波浪运动方向一致，可以大大减少航速与波速间的相对速度，减弱船体所受波浪的冲击力。船舶的纵摇也会大为减少。尤其是大型船舶，顺浪航行，比中小船舶更为安全。当遇到顺浪航行的危险情况时，应果断地减速或小量的调整航向，并选择船尾方向12个罗经点（波向角160170或190200）的受浪角航行。3.2.4 滞航船舶主机停止随风浪漂流的状态，称为漂滞。从动力学上讲，漂滞中，波浪对船体的冲击力大为缓解

24、，甲板上浪不多。但是，严格来讲，漂滞不是一种操纵方法，它是船舶的一种被动漂浮状态。在大风浪中，只要主机和舵机不出现故障，极少采用主动停车进行漂滞的操纵方法。滞航中不能顶浪或顺航中保向性差或船体衰老的船，可以主动采用漂滞的方法。如前所述，主动停车将使船舶在波浪中处于失控状态，很难预料船舶将会发生的危险情况，历史上也有船舶在大风浪中失去动力而倾覆沉没的事故。因此，船舶一般不主动采取“漂滞”。当船舶在大风浪中主机发生鼓掌而被动停车之后，关键是采取措施避免船舶处于横向受浪状态。漂滞中，波浪对船体的冲击力大为减小，甲板上浪不多。只要船舶保持水密，有足够的稳性，就可以渡过大风浪。3.2.5 漂滞船舶主机停

25、止随风浪漂流的状态。从动力学上讲，漂滞中，波浪对船体的冲击力大为缓解，甲板上浪不多。但是，严格来讲，漂滞不是一种操纵方法，它是船舶的一种被动漂浮状态。在大风浪中，只要主机和舵机不出现故障，极少采用主动停车进行漂滞的操纵方法。如前所述，主动停车将使船舶在波浪中处于失控状态，很难预料船舶将会发生的危险情况，历史上也有由于船舶在大风浪中失去动力而倾覆沉没的事故。因此船舶一般不主动采取漂滞。3.3大风浪中船舶的合理避让在海上船舶间的避让均依据国际海上避碰规则或地方规则。但在一些特定的情况下，我们要合理地运用规则，不能生搬硬套，这也是良好船艺的要求，大风浪中的合理避让正是如此。避碰规则要求在采取避碰行动

26、时要早、大、宽、清，尤其忌讳用一连串的小改向来避让，但在大风浪中避让，由于操船的局限性，却时常采用这一方法。因为避免大角度操舵横倾与风浪强迫横倾角叠加，同时也为避免对舵叶的损坏以及增加主机的瞬间负荷，只能使用小舵角，一般以10为好，同时为避免船舶产生较大的旋回角速度，在风浪中不易控制，通常用左或右10，待形成一定的旋回角速度后，正舵，待船转至接近所需航向，用反舵压一下，就可使船稳定下来，但采取这一行动时，应尽早且最好通知对方，让对方不致误解而导致避碰行动的不协调。在大风浪中用甚高频VHF协助避碰是非常有效的，但应注意正确地使用，尤其在通航密度大的海区，应注意呼叫与应答双方的配对，即要确认是避碰

27、双方在对答，这样才真正使VHF对避碰行动起到预期的协助效果。大风浪时且在受限水域，作为直航船除应考虑自身安全，合理操纵外，还应考虑到对方的处境，采取行动的困难性与局限性，在协调配合的前提下，作出“礼让三先”的行动，也是大风浪中船舶间合理避让的要求之一，这也是海员良好职业道德的具体表现。4实例分析本人所在货船“胜强”轮于2013年05月06日，船舶从天津港驶往仁川港。开航前，船舶驾驶员搜集了所经航区的天气海况，及时收听和查看了有关气象台（站）（主要是日本的JMH气象台）的天气预报和气象传真资料，预知本航次将会遭遇大风浪天气，但由于船期的原因船长决定开航。在航行遭遇大风浪之前，大副及时通知所有船员

28、即将遇到大风浪天气，让船员做好相应的准备。并且指挥甲板部船员采取了相应措施，如：检查甲板开口、各水密门的水密性，必要时进行加固；将通风口关闭、天窗和舷窗以及锚链管盖好；检查各排水管系，保证排水畅通；检查各船舶导航仪器状态，做好应急准备。合理调配压载水，进行适当的压载，以改善船舶的性能。在遭遇大风浪时，当时海上风速达到8级。本船产生巨大的横摇和纵摇，使得船舶的航速降低为13.2节左右（额定航速14.6节）；并且巨大的风浪也降低大大降低了船舶保向性，需压一定舵角保持船舶航向；剧烈的船舶横摇降低了驾驶员的驾驶环境。我轮在此次遭遇大风浪天气中，船长主要采用了开启减摇鳍顶浪航行的操船方式。由于我船驾驶台

29、位于船首，所以采取顶浪航行时，船首没入海中的可能性很低，避免船首大量上浪，并且使车叶和舵不会受到海浪的正面冲击，降低了受损的危险。船舶的航向与波浪的方向垂直，降低船舶的横摇幅度，船舶的纵摇幅度大大增加，在船首附近有1米上下摇摆的感觉。但在顶浪航行中，仍有较大幅度和短周期的横摇运动，船舶开启了减摇鳍，以更大幅度的减小横摇运动，开启减摇鳍后，提高了船舶的上的驾驶环境，并且也减小了船舶倾覆的危险性。他我 图4.1 避让示意图在大风浪航行过程中，我船与一船进行避让过程。如图4.1避让示意图所示，我船航速13.2节，航向335，他船航速13节，航向180。夜间，宽阔的洋面上，西北风，风力7级，在两船相距

30、8时，在雷达上发现他船，且ARPA雷达显示DCPA为0, TCPA为16mins，有碰撞危险。随后保持连续观察，他船方位不变，距离缩小，且从雷达上可见他船有左、右l0的摆荡，断定对方首摇得厉害。按规则我船应右转向以避让他船，但一旦右转，我船即有被打横的危险，且当时情况我船单边已摇至20左右，右转是非常不利的，对他船来说也是同样。当两船接近至6时，我船先定好GPS船位，然后用相对定位法，定出他船舶位，接着我船用VHF呼叫他船，叫通后，我船告诉他船，由于恶劣天气，右转避让对双方都不利，待接近至4时，我船将左转以避让，请他船保速保向，必要时也请其左转以配合我船。最后两船安全地在1.5距离上通过。5结

31、语本文介绍了现在广大海员常用的几种大风浪中船舶船舶安全航行以及相应的避让的方法。但是，并不意味着在大风浪中航行一定要运用其中的一种或几种方法。船长以及驾驶员应该在大风浪天气中充分考虑一切可能的情况，具体问题，具体分析，根据运用良好船艺，用最适合当时的航行方法去航行，即使这种航行方法不属于以上的一种或几种。同时大风浪前的准备，以及风浪过后的检查工作都是非常重要的。要最大限度的保证船舶在恶劣天气下的安全，这几个因素都缺一不可。总结大风浪中的船舶安全航行方法，结合船舶驾驶员在大风浪天气中航行的经验与科学理论知识，从而得出新的操纵方法，对于当今的航运业有着巨大的意义。【参考文献】1洪碧光船舶操纵大连：大连海事大学出版社，20082李伟船舶结构与设备大连：大连海事大学出版社，20083张锦汉 浅论大风浪中船舶航行安全航海技术， 20044刘永大风浪中船舶安全航行探讨20075陈筱楚大风浪中船舶安全措施与操作广州海运局，19946朱有勤船舶大风浪航行的几个注意问题航海技术，20117边海涛散货船大风浪中航行安全组合评价方法研究大连海事大学，2013