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浅水 浅水对船舶运动的影响摘 要
船舶在浅水中航行，会产生浅水效应。本文通过对浅水的界定和浅水水流特征的分析，运用数值和理论的方式得出浅水运动中横向阻力及转船力矩、船体下沉、船舶纵倾、推进器效率、舵效等的变化，并且给出部分变化的影响因素。最后，笔者又建议浅水中运动的注意事项。
关键字：船舶,浅水效应,下沉,纵倾
Abstract
A ship navigating in shallow waters, will produce a shallow water effect. Based on the definition of shallow water and shallow water characteristic 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 shallow water sports matters needing attention.
Keywords: marine, shallow water effect, sinking, trim
目 录
前言…………………………………………………………………..1
1浅水区界定……………………………………………………………1
2、浅水的水流特征……………………………………………………….2
2.1深水浅水对比……………………………………………………..2
2.2浅水中运动水动力特点……………………………………………..3
3、浅水中船体附加质量…………………………………………………...3
4、浅水效应……………………………………………………………..4
4.1 船舶横向阻力的增加及转船力矩的加大……………………………….4
4.2船体的下沉……………………………………………………….5
4.3 船舶的纵倾变化…………………………………………………..6
4.3.1．船舶排水量及排水体积变化的影响…………………………….6
4.3.2．船舶的方形系数的影响………………………………………7
4.3.3．舷外水密度变化的影响………………………………………7
4.3.4．船速大小的影响…………………………………………….7
4.4 推进器效率骤减,船速可降30%……………………………………..7
4.5 舵效降低,船舶旋回性变差…………………………………………8
5.浅水中船舶操纵注意事项………………………………………………...8
5.1 浅水域中航行时注意吃水差的调整………………………………….8
5.2 浅水域中应备车航行，灵活机动地调节本船航速……………………...8
5.3 对浅水中船舶旋回性变差要有充分的认识……………………………8
5.4 注意浅水中的“跑舵”现象……………………………………….9
5 .5 注意浅水对冲程的影响…………………………………………..9
5.5.1停车冲程…………………………………………………...9
5.5.2紧急停车冲程……………………………………………….9
5 .6 浅水域中应重视自力操船的极限水深界限…………………………..9
结论…………………………………………………………………..10
致谢…………………………………………………………………..11
参考文献……………………………………………………………..12
前 言
船舶操纵是指按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能。
操纵性通常包括以下三方面的内容：
1、航行稳定性：表示船舶在水平面内的运动受扰动而偏离平衡状态，当扰动完全消失后，能够保持其原有平衡状态的性能。
2、回转性：表示船舶在一定舵角作用下做圆弧运动的性能。
3、转首性：表示船舶应舵转首的性能。吴秀恒 船舶操纵性和耐波性 1988
船舶在深海航行时，着力解决以上三方面的运动问题，但船舶由深海进入浅海，运动就要受到限制，其运动性能也要考虑浅水的影响。
浅水即水深受到限制，属于限制航道船舶操纵性的研究的范畴。上世纪60年代以前，船舶在限制航道中操纵性研究进展缓慢，不大引人注意。
且这方面的研究大多局限于内河船舶，主要研究航行过程中阻力特性的变化。但是，随着船舶大型化的发展，通常的港口、运河等相对这些超大型船舶就都变为限制航道。
近年来，航道中船舶密集度增加，碰撞、触底等航行安全事故不断出现，引起了人们对限制航道中操纵性研究的重视；十一五期间，国家加大基础设施投资，海岸工程，西部航道开发等工程的实施对浅水效应的掌握要求也在提高。
浅水中船舶运动性能有其复杂性，是一种特殊的运动问题。该问题的复杂性首先源于边界条件的复杂，这种边界包括外边界和内边界。
在内外边界间发生的流体运动和船舶的升沉及纵倾变化使得流体粘性的作用更加重要，且兴波问题更加复杂，从而使理论计算较为困难。
另一方面，浅水船模试验与实船试验的资料证实，表达深沉作用的参数和雷诺数之间存在一定的规律，不完全遵循动力相似定律，船模与实船的剩余阻力并不相对应。到目前为止，船舶浅水航道流体动力特征的研究并不深入，在此领域的研究成果主要来自试验。
本文通过建立流体动力方程，借鉴以往的实验数据，以理论实验双项结合法分析浅水对船舶运动的影响，为工作在海岸与靠港的船员提供浅水区安全操船的参考，也为海岸工程的设计施工提供注意事项，推进国家海洋海岸事业的发展。
1．浅水区界定
以前，由于船舶小、船速低，浅水效应现象的发生较少，人们就根据水深数值的大小简单的定义了浅水区，超过某一常量便认为是深水区，而小于此值时则认为是浅水区
【1】。
然而现在，随着船速的不断提高，船体的不断增大，浅水效应便常有发生，严重的甚至导致船舶毁损。所以人们不得不重新考虑浅水效应并进行深入的研究。
于是，人们便想到了水深吃水比（h/d）这么一个相对概念。国际上也根据水深对于船舶操纵性的影响程度将水深划分为深水、中等水深、浅水（1.2