江海直達船舶載重線勘劃

2017年3月，特定航線江海直達船舶技術標準發布實施，滿足了目前我國長江江海直達運輸市場對散貨船和集裝箱船兩大主流船型的需求。其中，其載重線研究根據外載環境條件，采用理論分析、數值預報和試驗相結合的方式確定，適用特定航線江海通航船舶的實際航行水域，在保障安全的情況下實現其經濟性最大化，具有創新性。

載重線是船舶營運的限界線和船舶安全的生命線。載重線根據船舶的干舷勘劃，而干舷分為最小干舷（形狀干舷）、強度干舷、穩性干舷三種，當三種干舷不一致時，取三者之中的最大值勘劃載重線。結合20000DWT散貨船和124TEU集裝箱船船型研發工作，為了最大程度地保證船舶安全和船東的經濟效益，根據“左河右海”（右舷）原則，提出了江海通航船舶的載重線勘劃標志（如圖1），在載重線標志的左邊按照內河船舶干舷的勘劃條件，可適當增加貨物重量，右邊則根據外載環境，為特定航線江海通航船舶在海區航行時的載重線標志，以確保海區航行時的船舶安全。江海通航船舶的載重線標志兼顧了河、海航行特點，保證了監管的方便和船東利益最大化，系統解決了船舶干舷的合理設置問題。

載重線制定方法是以特定航線的風浪條件為基礎，從防止船舶上浪的角度出發，重點考慮了甲板淹濕和貨艙上浪進水兩個方面。對干舷的研究基于寧波-舟山至長江口實際航行水域的風浪資料，采用了理論分析、數值模擬和模型試驗相結合的方法，一方面預報得到了船舶的最小形狀干舷的取值；另一方面，對有特殊設計和耐波性能較好的船型，提出了采用模型試驗和數值模擬相結合的方法確定最小干舷的要求，解決了船東的特殊需求。在保證安全的前提下，保證船東經濟性的最大化。

首先是海況的確定。特定航線的海況收集了國家海洋局東海預報中心、舟山市氣象局提供的寧波舟山水域的水文氣象條件，分析了耐波性試驗和數值模擬預報所需的風浪特征參數。參照IMO《敞口集裝箱船暫行導則》規定超越概率水平對應的耐波性試驗波高標準，依據對特定航線波浪條件的評估，并考慮秋冬季節波高修正，確定了特定航線耐波性試驗的海況。對波浪周期，則根據船舶自身的橫搖周期以及所在特定航線上遭遇到的最大波浪周期的綜合評估，確定對船舶運動影響較為不利的波浪特征周期。對于數值預報甲板上浪時，采用特定航線波浪散布圖可分析船舶整個壽命周期內的甲板淹濕長期概率。

二是淹濕性衡準的確定。淹濕性衡準的基本思想是：一艘船的干舷應使露天甲板上艙口蓋被打上甲板的海浪破壞的危險情況幾乎不會發生或發生概率很小。甲板淹濕的分析以三維勢流理論為依據，基于特定航線波浪環境條件和淹濕衡準，采用船波相對運動原理，計算得到船舶甲板上浪的淹濕曲線，從而對最小干舷的確定提供參考。結合現有耐波性衡準指標，采用數值預報方法，根據系列船型在特定航線下甲板淹濕預報，確定了各浪向甲板淹濕概率水平。

三是上水量的確定。CCS聯合中船重工702所開展了耐波性試驗，對貨艙上水量進行了研究，分析了干舷、船首形狀、艙口圍板、波高、周期、浪向等因素對貨艙上水量的影響，結合耐波性理論和CFD方法，提出特定航線江海直達敞口船舶的最小形狀干舷標準。

圖2   模型船甲板上浪自由表面波形圖

圖3耐波性模型試驗

綜上江海直達船舶干舷的研究，在保障安全的前提下兼顧了船舶的經濟性。主要體現點有三：

（1）基于實際水域的風浪條件，采用先進的方法和手段，系統解決了船舶基本干舷的合理設置問題；

（2）載重線勘劃結合了河、海的特點，按照“河左海右”（右舷）進行了創新設計，滿足了監管的方便和市場的預期；

（3）在綜合分析國內外耐波性標準及與規范標準同等效能的基礎上，提出了耐波性試驗確定干舷的技術要求，倡導且便于新技術的利用。