基于船間效應的水文船舶作業避讓探討

摘 要：船間效應是誘發船舶碰撞事故的主要因素之一，駕駛者在實際作業中常忽視其影響。水文船舶作為小型船舶，在狹窄水域作業時受船間效應的影響較大，且測驗規范對涉水作業精度的要求，降低了水文船舶的避讓能力，其發生安全事故的風險明顯高于其它船舶。為保障水文船舶航行安全，駕駛者應知曉避讓責任和掌握操縱技能。根據《中華人民共和國內河避碰規則》的要求，結合水文船舶的作業特性，總結水文船舶在會船、近岸、橫越等情況下的避讓操縱，以期為水文船舶駕駛者操縱船舶提供有益的借鑒。

關鍵詞：水文船舶；船間效應；操縱避讓

中圖分類號：U698 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標志碼：A

0 引 言

2022年底，長江水系內河運輸船舶已達9.34萬艘。隨著內河船舶數量的不斷增加，內河通航密度大幅提升，同時，船舶也向著大型化和高速化發展，航行環境變得更加復雜，水上交通事故時有發生。尤其是特種船舶，因其作業方式特殊，船舶間避讓關系更加復雜，避讓操縱難度增加，極易發生事故，危及水上交通安全。

水文船舶作為特種船舶，在水文數據收集、應急搶險等工作中，發揮著重要作用[1]。隨著長江水文基建的大力投入，水文船舶正邁向高速化、大型化與專業化，航行作業能力得到極大提升。為滿足測驗要求，水文船舶時常橫越航道或在淺灘急流等場景下航行，發生船舶安全事故的幾率增加，這對水文船舶駕駛者的操控能力提出了較高要求。

針對水文船舶航行安全和測驗作業規范問題，本文根據《中華人民共和國內河避碰規則》（以下簡稱《內規》）對船舶避讓行動要求和船間效應的影響，結合水文船舶的作業特征和駕駛實踐，總結水文船舶在橫越作業、近岸作業、船舶會遇避讓的操縱措施，在確保水文船舶航行安全的同時，保證測驗成果質量。

1 《內規》要求及水文船舶作業特征

1.1《內規》對船舶避讓的要求

《內規》作為船舶避碰的技術規范，是防止船舶發生碰撞事故的行動指南[2]。《內規》第十一條規定：機動船在追越過程中，追越船應當避讓被追越船，不得和被追越船過于逼近，禁止攔阻被追越船的船頭。第十二條規定：機動船在橫越前應當注意航道情況和周圍環境，在確認無礙他船行駛時，按規定鳴放聲號后，方可橫越。橫越船應當避讓順航道或河道行駛的船，并不得在順航道行駛船的船前方突然和強行橫越。第十九條規定：快速船在航時，應當寬裕地讓清所有船舶[3]。水文測驗斷面均為河道橫斷面，根據相關條款，水文船舶測驗作業時屬于橫越船舶，需要主動避讓其它船只，即水文船舶需履行讓路職責。

1.2 水文船舶作業特征

1.2.1 水文船舶作業環境復雜

為提高水文測驗區域覆蓋率，保障測驗成果質量，水文船舶常在復雜環境下航行測驗，如淺灘礁石水域、紊亂急流水域、近岸亂石水域、高密度錨泊區、港區、急風大浪水域等，以上作業環境極大影響著水文船舶航行安全，尤其在高密度錨泊區，水文船舶為采集水文數據，時常與它船、碼頭、岸壁的距離較近，易產生岸壁效應而發生安全事故，危及水文船舶安全。

1.2.2 水文船舶避讓能力受限

水文船舶尺度小、吃水淺、航速高，易受船間效應的影響。根據水文測驗要求，河道測量斷面主要以橫斷面方式布設（垂直于水流方向），導致水文船舶與正常行駛船只交叉相遇頻率高，水文船舶駕駛者需頻繁操縱船舶進行避讓（見圖1）；另一方面，水文船舶所搭載的各類儀器對船舶定位精度要求高，測驗時，船舶定位偏航距精度要求小于5 m，個別儀器定位精度甚至要求達到亞米級，且航速不宜過大，水文船舶作業時，操控受到極大限制。

綜上，水文船舶的測驗要求，限制了自身的避讓能力，復雜的作業環境對船舶操縱要求較高。為確保船舶安全和測驗成果質量，駕駛者應具備精準的判斷力和熟練的操縱技能。

2 船間效應分析

2.1 船間效應

船舶在航行時，因其周圍水面高低分布的不同，船體所受水壓力具有不均勻的特性[4]。船舶對水作相對運動時，艏、艉處水面較高，導致流速降低，水壓力升高，而船中部水面較低，水流流速增大，水壓力下降。由于水體黏性原因，艉部水壓低于艏部水壓，在船行方向形成壓差阻力。因此，兩船在對駛、追越或并行時，壓力分布不平衡會導致船舶互相吸引或排斥，產生波蕩和偏轉等現象，嚴重時會造成船舶失控[5]。

2.2 會遇船間影響

船舶追越過程中的船間效應影響見圖2。B船追越A船過程中，因兩船的相對位置發生變化，所受的影響也不同。相對位置①：B船船艏高壓區與A船船艉高壓區重合，相互排斥，B船船艏出現右偏轉。當B船為小型吃水淺的船時，偏轉嚴重。相對位置②：B船艏高壓區與A船中低壓區相遇，A船艉受B船中低壓影響，A、B兩船相互影響，均向左偏轉，極易發生B船頭碰撞A船中尾部。相對位置③：兩船并進時，由于兩船間中部的流速加快，流壓急劇降低。兩船內外形成壓力差，使得兩船相互靠攏，長時間并行則發生碰撞。相對位置④：A船艏受到B船中部低壓的吸入，B船船艉受A船中低壓的吸入，致兩船右偏轉。相對位置⑤：B船船艉高壓與A船船艏高壓相互作用，兩船均向左偏轉[4]。

船舶對駛相遇過程中的船間效應見圖3。對駛位置①：兩船艏接近，船首的高壓重合使得兩船艏相互排斥而向外側偏轉。對駛位置②：兩船艏均處于對方船中部，由于船艏內側高壓區與對方低壓區相互干擾，外側的壓力大于內側使兩船艏向內偏轉。對駛位置③：兩船處于平行狀態時，內側均為低壓，則兩船相互吸攏。對駛位置④：兩船艉處于對方中部低壓區，兩船尾被同時吸引，船艏各自向外偏轉。對駛位置⑤：兩船艉平行接近時，均為高壓區相互排斥，致使船首各自向內偏轉[4]。

2.3 船舶岸壁效應

船舶近岸航行時，會產生岸壁效應。因船舶兩舷所受壓力的不同，船首出現岸推現象，船尾出現岸吸現象。船艏近岸一側（內側）為高壓區，內側受到地形的影響，排出水流受阻，導致壓力上升，內側壓力高于外側，出現船首向河心一側偏轉，即岸推現象。船艉內側因過水斷面減小，受螺旋槳的影響，船尾內側的流速增大，壓力下降，船尾兩側產生壓力差，外側高于內側，使船尾向岸壁一側吸攏，即岸吸現象[4]。船舶岸壁效應見圖4。

3 水文船舶在船間效應影響下的避讓操作

3.1 水文船舶在會船中的操縱

根據水文船舶測驗時的特征，在會船情況下，水文船舶多承擔讓路船角色。因此，在會船過程中，水文船舶應主動采取避讓措施，確保船舶安全。

會船時，船間效應與船間橫距、船速、兩船作用時間、船舶大小、吃水深度等因素有關[6]。為防止發生航行事故，可采取以下避讓措施：①根據被追越船舶的大小，盡可能保持較大橫距。②杜絕彎曲、狹窄、淺灘等水域會船，應選擇順直開闊、通航密度小的水域會船，確保突發狀況時，具有可操作船舶的條件。③船舶相遇階段，應合理利用舵效控制船舶航行路線。如本船接近被追越船時，易受對方船舶尾流的影響，導致本船船首偏轉，此時應反向用舵，控制船位確保安全。④追越前采取安全航速，待與會遇船平行或即將超越會遇船時，提高航速，以此減少兩船的并行時間。⑤會遇時盡量避免主機滿負荷運行，預留足夠的動力以應對突發狀況。⑥會船前鳴放會讓聲號，與它船統一避讓意圖，取得對方船舶的協助避讓，確保會船時有足夠的操縱空間。⑦當追越大型船舶時，應采用V型航向方式避讓。即接近大型船船尾時，改變本船航向使其與大型船舶航向成V型，克服船間效應。待駛過讓清后，再修正本船航向航行。

3.2 水文船舶在岸壁現象中的應對

為滿足節約燃油或測驗作業的需要，水文船舶通常采取沿岸航行。但沿岸航行易發生擱淺、觸礁、損壞螺旋槳、觸岸等事故，危及船舶安全，因此駕駛者熟練掌握沿岸航行的特點和操縱方式十分必要。沿岸航行可采用以下操縱方法：①岸壁效應的強弱與航速、吃水深度成正比，與岸距成反比[4]，駕駛者需根據吃水深度和航速的大小合理選擇岸距。水文船舶應根據岸型選擇岸距，一般陡岸型的岸距不小于30 m；坡度較小的岸型，應根據本船的航速和吃水深度選擇較大岸距。②當水文船舶發生岸壁現象時，立即降低航速，然后利用小舵角使船體外揚，緩慢增大岸距。切不可使用大舵角應對，避免造成船舶觸岸事故。③當船尾有觸岸危險時，應立即降低航速，與此同時緩慢壓內舵，并間歇性加車助舵，低速平移，以增大本船船尾的岸距，保障船舶安全；當船尾脫離觸岸危險后，采取安全航速，按正確航路航行。

3.3 水文船舶在橫越作業中的避讓

水文船舶測驗時多采用橫斷面航行，屬于《內規》所定義的橫越船。測驗時具有計劃航線、偏航距、航速等限制要求，且河道中通航密度較大，因此水文船舶避讓難度較大，需要駕駛者采取合理有效的避讓措施，兼顧水文船舶的航行安全和測驗精度。水文船舶橫越作業可采取的操縱措施主要有：①舶橫越前，應充分觀察評估航道和周圍環境，確保有橫越空間和橫越時間。無橫越條件時，需穩船等待時機，橫越前通報本船動態。②駕駛人員需掌握本船操縱性能，能夠利用車、舵、流速、流向，快速穩定船位，隨時避讓其它船舶。③當通航水域船舶密度較高時，水文船舶盡可能靠近前船（A船）船尾穿襠，留出與B船的會遇距離。同時注意A船尾部高壓區流壓，以防止本船發生轉頭而引發碰撞（見圖5）。④根據測驗水域的通航情況，采取分段作業，即根據航道船舶通航特點，結合測驗區域采取分段測驗方式，選擇本船避讓等待區域，伺機作業（見圖5）。⑤通過改變船向與水流的夾角的大小，控制船舶橫越速度和偏航距，從而減速避讓它船和滿足測驗精度要求。

4 結束語

水文船舶作為水文涉水測驗的主要載體，在狹窄航區作業時，受船間效應的影響明顯。為確保船舶航行安全，駕駛員要熟悉掌握船舶在追越、對駛相遇、橫越作業、沿岸航行等場景下的操縱方法。

本文根據船間效應產生的原因和筆者多年駕駛實踐，結合水文船舶的航行作業特點和水文測驗規范要求，總結了水文船舶在測驗作業時的避讓操縱方法，以確保船舶航行安全與測驗成果質量，可為水文船舶操縱作業提供借鑒。

參考文獻：

[1] 陳超，趙蜀漢. 水文測船精細化管理的實踐與思考[J]. 長江技術經濟，2020（4）：20-23.

[2] 易太云.基于內河避碰規則的船舶碰撞事故案例分析[J].水上安全，2023（7）：138-140.

[3] 丁繼民，張維俊. 船舶避碰與信號[M]. 大連：大連海事大學出版社，2016.

[4] 范曉飈，劉元豐.船舶駕駛[M].大連：大連海事大學出版社，2006.

[5] 郝隴州，池弘福，艾萬政，等.船間效應對狹水道通航安全的影響及對策[J].水運管理，2017，39（12）：29-32.

[6] 張鋒.長江狹水道航行安全及碰撞事故分析[J].青島遠洋船員職業學院學報，2018，39（4）：10-13，20.

Discussion on Collision Avoidance of Hydrological Ship Operation Based on Ship-ship Interaction

LIU Zheng，DONG Chaoshuo

（Jingjiang Bureau of Hydrology and Water Resources Survey，Bureau of Hydrology of Changjiang Water Resources Commission，Jingzhou 434000，China）

Abstract：The ship-ship interaction is one of the main factors that induce ship collision accidents and operators often overlook its impact during practical operations. As small vessels，hydrological ships are greatly affected by ship-ship interaction when operating in narrow waters. In addition，the accuracy requirement of survey specification reduces the collision avoidance ability of hydrological ships，resulting in the higher risk of safety accidents compared to other vessels. To ensure the navigation safety，hydrological ship operators should be aware of their avoidance responsibilities and master necessary maneuvering skills. According to the requirements of Rules for Avoiding Collisions in China’s Internal Rivers and in combination with the operational characteristics of hydrological ships，this paper summarizes the collision avoidance maneuvers of hydrological ships in situations such as ship passing，nearshore maneuvering and crossing，with the aim of providing valuable insights for hydrological ship operators in avoidance maneuvering.

Key words：hydrological ship；ship-ship interaction；avoidance maneuver