第三章水路运输及其发展Word文档下载推荐.docx

第三章水路运输及其发展Word文档下载推荐.docx

《第三章水路运输及其发展Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章水路运输及其发展Word文档下载推荐.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2）.世界主要内河水资源的分布

全球内河航运较为发达的代表性国家有：

美国、独联体。

美国水运系统分为沿海岸，内陆和大湖区三部分，航道总共约4万公里。

独联体内河通航里程为12.3万公里，人工航道约占15%，但因受气候影响，全年平均通航时间仅220天左右。

3）.我国水运资源的分布

①沿海运输

临近我国大陆的海洋有渤海、黄海、东海和南海四个海域，有1.8万公里的海岸线；

岛屿总数5000多个，有1.4万公里的岛屿岸线。

为海上交通运输的发展提供了方便。

我国沿海运输航线分为北方航区和南方航区，每个航区均开辟了多条航线。

北方航区的航线以上海、大连为中心，南方航区的航线以广州为中心。

②远洋运输

我国开辟的远洋航线通达160多个国家和地区的1100多个港口。

我国的远洋航线以沿海港口为起点，主要有如下航线：

东行线方向：

经日本、横渡太平洋抵达北美、南美和拉丁美洲诸国。

西行线方向：

先南行至新加坡，再西行穿越马六甲海峡进入印度洋后，可达西亚各国，如欲至欧洲及非洲各港港口，可有两条航路选择：

一条经非洲南端的好望角，另一条经苏伊士运河、地中海、直布罗陀海峡。

南行线方向：

可通达东南亚、澳洲等国。

北行线方向：

可至日本、朝鲜、俄罗斯东部港口。

③内河运输

我国有大小湖泊900多个，天然河流5000多条，总长约43万公里，通航里程为10万公里左右，其中1米以上水深的航道为5万公里左右。

航运发达的有“三江两河”，即长江、珠江、黑龙江、京杭运河及淮河。

2006年长江已成为世界上运量最大的运河。

另外京杭大运河是人工航道，它北起北京，南达杭州，全长1794公里，沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，是世界上最长的运河。

第三节船舶与水运基础设施

1船舶种类与特点

1）货船

货船是运送货物的船舶的统称，一般不载旅客，若附载旅客，不超过12人。

（1）杂货船

杂货船又称普通货船，是用来专门装运杂件货物的船舶，它在运输中占有较大比重。

件杂货通常是指有包装或无包装的成件装运的货物。

件杂货运输是水运中最广泛、最普通却最复杂的运输，其特点有：

①种类多、批量小，发货收货点分散。

②货物的外形、包装、比重、性质千差万别，装载要求各异。

③货物自身价值高，要求快速及时稳定的运输服务。

为与件杂货运输相适应，杂货船具有如下特点：

①为了避免货物因堆装过高受压损坏，通常用甲板把船体内分隔成若干层。

为了保证船体的横向强度还用横向舱壁将船舶分隔成若干水密舱室。

② 

杂货船的运量较小，远洋杂货船一般在2万吨以下，沿海杂货船在1万吨以下，内河杂货船在5千吨以下。

（2）散装货船

散装货船是专门运输谷物、矿沙、煤炭及散装水泥等大宗散装货

物的船舶。

其特点如下：

①运送的货物单一，对隔舱要求不高，货物不怕挤压且批量大，为方便装卸只设单甲板。

②由于各种散货的密度相差很大，因而采用大容积货舱，以便满载轻货。

另外采用强的船体结构，以适应装运重货时集中载荷的需要。

③为提高装卸效率，货舱口很大。

④货舱的横截面积近似八边形，以限制风浪中货物表面移动，提高船舶的稳性，也可消灭装卸死角，利用货物的的自然流动性，加快装卸速度，边舱可作为压载水舱，用来调节船舶的浮态和稳性。

⑤机舱通常设在船尾，使货舱上有宽敞的空间以利装卸，空航时也能保证螺旋桨没入水中，以提高推进效率。

⑥载运的货物价格低，对运达速度要求不高，常常采用扩大载重量和降低航速来降低成本。

由于它具有运量大，运价低的特点，目前在各类船舶总吨位中占

据第二位。

（3）集装箱船

集装箱船就是载运规格统一的标准货箱（集装箱）的货船。

由于运送的货物被装在集装箱中，因此集装箱船具有装卸效率高，停港时间短、经济效益好等优点，因而得到迅速发展，集装箱运输是交通运输现代化的重要标志之一。

集装箱一般使用20ft（8ft×

8ft×

20ft）和40ft（8ft×

40ft）两种，20ft集装箱被定为统一标准箱。

现代化的集装箱船一次可装运5000TEU以上。

ChinaOceanShipping（Group）Company（COSCO）

（4）液货船

运送散装液体的船统称为液货船，通常有油轮、液体化学品船及液化气船。

油轮的特点是机舱都设在船尾，船壳本身被分隔成多个贮油舱，有油管贯通各油舱。

油舱大多采用纵向式结构，并设有纵向舱壁，在未装满货时也能保持船舶的平稳性。

　　油船结构上一般为单底，随着环保要求的提高，结构正向双壳、双底的形式演变。

上层建筑设于船尾。

甲板上无大的舱口，用泵和管道装卸原油。

油舱内设有加热设施在低温时对原油加热，防止其凝固而影响装卸。

超大型油船的吃水可达25米，往往无法靠岸装卸，而必须借助于水底管道来装卸原油。

液体化学品船专运甲醇、硫酸、苯等。

由于很多液体化学品具有剧毒、易燃、易挥发和腐蚀性强的特点，船底多为双层底和双重舷侧，以确保船舶发生碰撞或搁浅时不致泄出。

液化气运输船按液化气的贮存方式分为三类：

压力式、冷压式和冷却式。

在压力式液化气船中，货物在常温下装载于球型或圆筒型的耐压液罐内。

冷压式和冷却式液货气船对货物的温度和压力都进行控制，因此需要液罐的隔热和货物的冷却装置。

图为江南造船厂建造的16500立方半冷半压式液化气船。

（5）滚装船

滚装船类似于汽车与火车轮渡，它将载货的车辆连货带车一起装运，到港后车辆开出即可。

（6）载驳船

载驳船也叫子母船，由一大型机动船运载一批驳船，驳船内装货或集装箱，到港后驳船从母船卸到水中，由拖船或推船将其带走。

（7）冷藏船

冷藏船是运送冷冻货物的船，它的吨位较小，航速较高，对制冷、隔热有特殊要求。

冷藏船的货舱为冷藏舱，常隔成若干个舱室。

每个舱室是一个独立的封闭的装货空间。

舱壁、舱门均为气密,并覆盖有泡沫塑料、铝板聚合物等隔热材料,使相邻舱室互不导热，以满足不同货种对温度的不同要求。

冷藏舱的上下层甲板之间或甲板和舱底之间的高度较其他货

船的小，以防货物堆积过高而压坏下层货物。

2）.客船与客货船

专运旅客的称为客船；

客货兼运的称为客货船。

凡载客12人以上的船舶均须按客船规范要求来建造及配置设备人员。

客船的基本特点是：

（1）上层建筑发达，用于布置旅客舱室；

（2）对抗沉、防火、救生等方面的安全要求严格。

（3）减摇、避震、隔音等方面的舒适性要求高。

（4）具备快速、安全及操纵性好的特点。

3）.驳船

驳船常指靠拖船或推船带动且为单甲板的平底船，一般没有动力装置，驳船可以单只或编列成队由拖船拖带或由推船顶推航行。

有动力装置的称为自航驳。

驳船具有结构简单，造价低廉，管理维护费用低，可用于浅狭水道，编组灵活的特点。

基于上述特点，驳船常用于转运大型货船的货物以及组成驳船队运输货物。

上图为在美国密西西比河下游,一艘16000马力的推船和40多艘

驳船组成一个顶推船队。

2船舶设备与装置

1）.船体舾装设备

①舵设备

舵设备是用于控制船舶方向或灵活地改变航向的装置，另外，纠正船舶偏离既定航向以及避让其他来往船只，也要用舵装置来控制。

舵的工作原理是产生一个转船力矩使船舶围绕船舶转动中心转动，以达到转向的目的。

一条船可以有多个舵，这要根据对船舶操纵性能的要求而定，回转性要求高的船舶（如专门在港口作业的船舶），可设置多舵，以舵向稳定性为主的船舶，则采用单舵（如远洋船舶）。

②锚设备

船舶因人员上下，装卸货物、避风，等侯泊位，接受检疫以及避碰避让等需要，在营运过程中须使船只停泊。

船只在营运过程中停泊一般采用抛锚方式，将锚抛入水中沉至水底，通过锚绳的传递，克服作用在船上的外力（如风力、潮流、涌浪等促使船只产生摇摆的惯性力），使船舶牢靠地停泊在需要的水域内。

锚设备就是为这一要求而设置的。

锚用于协助制动、操纵船舶和船舶在锚地停泊使用。

锚利用它在海底的抓力和锚链与海底表面的摩擦力来制动船舶。

③系泊设备

船泊的主要停泊方式是系泊。

系泊就是用分布在舷侧的缆绳将船舶固定在码头边。

系泊设备主要有缆绳、带缆桩，导缆装置、绞缆机与转缆车。

④起货设备

起货设备就是用于装卸货物的机械。

起货设备的种类很多，以适应不同货物的装卸要求。

液货用输送泵与管道进行装卸。

散货用传送带或抓斗。

件货用吊杠或调车。

⑤救生设备

船在水路上航行，尤其是在海上航行时，少则几天几夜，多则几个月，因此保证乘客和货物的安全是非常重要的。

历史上有许多船货事件，有的发生大火烧毁全船，有的碰撞、触礁，所有这一切都值得我们警惕，力争杜绝事故的发生，但是，为了以防万一，所以每只船上都设有救生设备。

当船舶发生海难事故需要弃船时，必须要为船员准备好足够的救生工具。

救生设备包括救生艇、救生筏、救生圈及救生衣等等。

2）船舶动力装置

船舶动力装置是保证船舶推进及其它需要提供各种能源的全部动力设备的总称。

船舶动力装置由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械与自动化设备组成。

①推进装置

推进装置是为保证船舶航行速度而设置的所有设备的总称；

推进装置由主机、传动设备、轴系和推进器组成；

推进装置的基本原理是主机发出动力，通过传动设备及轴系驱动推进器产生推力，当前的推进器广泛采用螺旋桨式推进器。

根据主机形式不同，船舶动力装置可分为蒸汽动力装置、内燃机动力装置、汽轮机动力装置和核动力装置。

目前，内燃机使用得最为普遍。

②辅助装置

除了推进船舶需要能量，船上的空调器、照明、通风等都需要能量，这些能量由辅助装置产生。

辅助装置产生除推进装置所需能量以外的其它各种能量的设备。

③船舶管系

为了能使船舶主、辅机正常工作，就必须要向其输送燃油、润滑油、海水等，其次，还必须为船上人员提供饮用水，空调环境，这一切都离不开管道。

船舶管系是指为了某一专们用途而设置的输送流体的成套设备。

④甲板机械

甲板机械包括保证船舶航向、停泊及装卸货物所设置的机械设备。

⑤自动化设备

自动化设备就是对动力设备进行远距离操纵。

具体来说，就是船舶主机直接由驾驶台遥控，机舱里的各种设备的工作情况都是自动控制和记录的，这些数据送到主控计算机进行处理，计算机根据各方面送来的数据进行计算和逻辑分析，从众多的可能方案中选出一个最好的，再向机器或设备发布工作命令。

3港口

港口是一个国家或地区的门户，是交通运输枢纽，是对外贸易的重要通路，其主要功能如下：

为水上客运服务，是乘客上下船的场所。

组织货源，集并出港物资，疏散进港物资。

进行换装作业，将货物从一种运输方式转至另一种运输方式。

妥善保管来港物资，确保数量与质量。

可对货物进行必要而简单的加工，如散装货物的过秤、灌包，集装箱的拆装箱等。

向船舶提供燃料、物资、淡水及船员生活用品。

供船舶在恶劣的气象条件下停泊，如避风。

4.港口的分类

港口因其地理位置和服务对象的不同可分为如下几类。

按用途划分

1）商港

主要供旅客上下及货物装卸转运用的港口。

如果某一港口专门进行某一种货物的装卸，或以此种货物为主，就称这种港为“专业港”，如我国的秦皇岛港主要是以煤炭装卸为主；

宁波的北仑港则以中转铁矿石为其主要业务。

澳大利亚的丹皮尔则以出口铁矿石为主；

伊朗的阿巴丹则以出口食油为主。

2）渔港

专为渔船服务的港口。

渔船在这里停靠，并卸捕获物，同时进行淡水、冰块、燃料及其他物资的补给。

有些渔港还有水产品的储藏和加工作业。

我国舟山群岛的定海港就是渔港。

3）工业港

固定为某一工业企业服务的港口称为工业港。

4）军港

专供海军舰船使用的港口。

5）避风港

供大风情况下船舶临时来避风的港口。

按地理位置划分

1）海港

在自然地理条件和水文气象方面具有海洋性质，而且是为海船服务的港口成为海港。

海港又分为海湾港、海峡港及河口港。

（1）海湾港

位于海湾内，海湾是港口的天然屏障，不需或只须较少的人工防护即可防御风浪的侵袭。

如大连港位于大连湾内。

（2）海峡港

港口设在海峡地段上，由于海峡一般都是重要的海运通道，因此，港口的建立对海运及当地经济的繁荣均有很大的足进作用。

（3）河口港

位于入海河流河口段，这里具有良好的水运条件，可同时为海运和河运服务，这为港口发展提供了方便。

世界上的一些大港均属于河口港，例如上海，广州荷兰的鹿特丹；

美国纽约；

英国伦墩等。

2）河港

位于沿河两岸，具有河流水文特性的港口称为河港。

如重庆、武汉、南京。

3）湖港与水库港

指位于湖泊和水库岸边的港口。

5国际航运中心

国际航运中心是指以港口为物流中心，具有航线稠密的集装箱枢纽港、深水航道，畅通的集疏运网络和发达的航运市场，以及为航运服务的相关产业和服务功能的港口城市。

1）.国际航运中心形成的基本条件

（1）区位、经济腹地与现代化的集疏运网络是国际航运中心形成的基本要素

首先，国际航运中心的区位应当具有优越性和战略性，其主要体现为与世界经济及本国经济发展的重心区域整合。

第二要素是经济腹地。

国际航运中心的形成无一不依托于腹地经济的快速发展和对外贸易的剧增。

区位和腹地状况固然重要，但必须同宏观上运输网络体系的状况及其他条件一起综合考虑。

科技的发展已使集散传输手段愈益摆脱地域的障碍，则将区位与经济腹地二者紧密连结起来，使港口得以成为内陆经济腹地货物的主要进出口岸及国际与区际物流的转运口岸。

（2）深水航道、深水集装箱枢纽港是当代国际航运中心建设的重点

　　集装箱运输是一种反映时代特点的现代化、集约化运输方式。

提高港口货物运输集装箱化率乃至建成世界级的深水集装箱枢纽港，已成为评价世界各个国际航运中心的全球地位，以及参与新世纪国际航运角逐的竞争能力的主要标志。

　　（3）中心城市强劲的贸易、金融功能是国际航运中心得以发展的直接支撑

　　中心城市的贸易、金融功能促进了加工贸易业的发展，产生对港口航运业的巨大需求；

吸引国际物流来港集聚转运；

为港口航运业基础设施（航道、码头、仓库、堆场、通讯、车船等）建设提供信贷、融资条件，并为远洋航运业的发展提供保险服务，直接支撑了港口航运业的进一步发展。

　　4．技术和信息网络条件是国际航运中心形成的重要手段

　　国际航运中心的技术条件主要是指支持中心高效率运作的技术条件，但在第三代国际航运中心中，其技术条件还包括支持把技术作为一项商品有效转移、配置的技术。

国际航运中心的信息网络中心主要收集国内外的航运货物流通信息及船舶运输调度信息，在一定程度上信息网络中心是航运中心的大脑。

　　5．实行一体化的港口管理是国际航运中心顺利运行的重要保证

　　作为国际航运中心载体的港口，从所在地理位置看，既有从属于一个行政区的，也有分别从属于几个行政区的。

因此，由几个行政区协调建立港务管理机构，统一港口基础设施规划、投资、建设与管理，可以避免分而治之的弊端，并能最充分合理地使用港口资源。

2）.国际航运中心模式

①以市场交易和提供航运服务为主，靠悠久的历史传统和人文条件形成，如伦敦国际航运中心。

②以为腹地货物集散服务为主，即腹地型的国际航运中心，如鹿特丹国际航运中心和纽约国际航运中心。

荷兰的鹿特丹位于莱茵河和马斯河两大河流入海汇合处所形成的三角洲，背靠莱茵河流域的荷兰、德国、瑞士等发达国家，美国向欧洲出口货物的43%、日本向西欧出口货物的34%都经过鹿特丹中转。

　　③以中转为主，即中转型的国际航运中心，如香港国际航运中心和新加坡国际航运中心。

自身经济腹地较小，直接外贸运输并不太多，而是以海外腹地作为其主要的经济腹地，将其他国家或地区的国际贸易货物作为其服务的主要对象。

6港口的组成

1）港口水域

河港示意图

海港示意图

港口水域是指港界内的水域。

又可分为港外水域和港内水域，一般将港内水域称为港池。

（1）港外水域

港外水域主要是指进出港航道和港外锚地。

港外锚地是供进出港船舶抛锚停泊使用的，在这里船舶接受边防检查、卫生检疫等手续；

内河港口在这里进行大型船队的编队、解队之用。

进出口航道与港外锚地均需用航标加以标示。

（2）港内水域

港内水域包括港内航道、港内锚地。

海港的港内锚地主要供船舶等待泊位，或进行水上装卸作业，在气象条件恶劣的情况下，也可供船舶避风停泊。

河港锚地主要用于编解队和进行水上装卸作业。

2）进港航道

是海、河主航道和港池间供船舶进出港口的水道。

对进港航道有两个基本要求：

保证船舶安全方便地进出港口；

疏浚费用少。

因此，进港航道要保证必须有足够的水深、宽度、适当的位置、方向和弯道曲率半径，避免强烈的横风、横流和严重淤积，同时，尽量降低航道的开辟和维护费用。

3）防波堤

用于围护港池、防御波浪，保持水面平稳以便船舶停泊和作业的水工建筑物。

防波堤由块石、混凝土块体等材料构成。

按平面布置，防波堤可由港池两侧岸边向外伸出的双堤组成，或者是一条从港池岸边一侧向外伸出的曲线形单堤，或者是一条与岸线大致平行的离岸单堤，或者由双堤和离岸单堤组成。

4）港口陆上设施

（1）码头与泊位

供船舶停靠以便旅客上下、货物装卸的水工建筑物称为码头。

顺岸式。

码头的前沿线与自然岸线大体平行，在河港、河口港及部分中小型海港中较为常用。

其优点是陆域宽阔、疏运交通布置方便，工程量较小。

突堤式。

码头的前沿线布置成与自然岸线有较大的角度，如大连、天津、青岛等港口均采用了这种型式。

其优点是在一定的水域范围内可以建设较多的泊位，缺点是突堤宽度往往有限，每泊位的平均库场面积较小，作业不方便。

挖入式。

港池由人工开挖形成，在大型的河港及河口港中较为常见，如德国汉堡港、荷兰的鹿特丹港等。

挖入式港池布置，也适用于泻湖及沿岸低洼地建港，利用挖方填筑陆域，有条件的码头可采用陆上施工。

近年来日本建设的鹿岛港、中国的唐山港均属这一类型。

泊位就是供船舶停泊的位置。

（2）港口铁路及道路

货物在港口的集散除了充分利用水路外，主要依靠陆路交通，因此铁路和公路系统是港口陆域上的重要设施。

（3）仓库与堆场

仓库、堆场是港口的储存系统，其主要作用是加速车船周转，提高港口吞吐能力。

堆场主要用来存放不怕雨淋、日晒和气温变化影响的货物，如煤、矿石、某些建筑材料等。

仓库用来保管贵重的货物，不使它们受到降水和日晒的影响。

（4）港口机械

为船舶装卸货物和港区内货物搬运所用的机械。

机械的种类和数量根据货物种类、年吞吐量和装卸工艺确定。

常见的有起重机、输送带等。

（5）给水与排水系统

分别向船舶、港口铁路机车以及港口各部门供应生产用水、消防用水和生活用水，并使雨水、污水能迅速排除，不影响港内作业。

包括管网、水泵、气泵、贮水池等。

（6）供电设施

供电设施主要变电站。

变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。

变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。

港口用电负荷对电网的供电质量要求较高，在供电中断时，容易产生危险事故，影响正常作业，造成企业重大损失。

因此，港口企业负荷属于重要负荷，供电设施必须保证供电的可靠性。

（7）港湾作业船舶基地

港湾作业船舶包括起重船、拖轮、驳船及其他港口作业船等。

（8）港口通信设备及助航设备

①信息收集设备，它由雷达、工业电视、甚高频测向仪、望远镜、水文气象遥测遥控和数据接收记录装置等组成。

②信息处理设备，由计算机及辅助数据处理器及显示器等组成。

它可将所测的数据进行综合处理并显示。

③信息传输设备，包括信息传送、微波系统、广播、扩音，甚高频无线电话等设备。

主要功能是沟通交通管理中心与有关单位之间、船岸之间及雷达站与交管中心间的图像、数据和控制信号的传输。

④助航定位设备，包括常规航标和高精度无线电定位系统。

⑤现场管理设备统，包括监督站、巡逻艇、直升飞机、信号、灯旗、电光板等设备。

7航标

为了保证船舶不迷失方向，采用航标来为船舶指路。

航标的主要功能是：

•定位：

为航行船泊提供定位信息。

•警告：

提供碍航物及其他航行警告信息。

•交通指示：

根据交通规则指示航行方向。

•指示特殊区域：

如锚地、禁区等。

航标的形式多种多样，陆地上的灯塔，水中的浮标，以及专用的无线电台站都可以用作航标。

第四节航行安全保障技术

1船舶航行定位与避碰

1）.船舶的定位

（1）航向

当轮船在茫茫大海上航行时，人们能看到的除了自己的船外，只有大海与天空，船在水中又是活动的，靠船头船尾辨别方向是根本不可能的，那么在大海上怎么辨别方向呢？

说来也简单，就是靠罗经（也就是指南针）。

航向就是首先自船上观测点O向地球北极点N引出一条直线为真北基准线，那么航向就是船的首尾线与真北基准线ON的夹角，规定自真北基准线按顺时针方向旋转至船的首尾线的角度为航向角（方位角）。

实际上船舶的航向有三种，即罗经航向，真航向和航迹向。

罗经航向：

就是由罗经直接指示的船首方向。

真航向：

罗经航向经过罗经误差修正后得到正确的船首方向。

航迹向：

由于风、水流的影响，船舶的速度是船舶在静水中的速度与风、水流引起的速度的合速度，该速度的方向是船舶实际运行方向，称为航迹向。

（2）罗经磁差

因为地磁南北极和地理南北极并不重合，地磁南北线和地理南北线出现了一个夹角，称这个误差为“磁差”。

磁差的偏东或偏西，是指磁北偏在真北之