大型集裝箱船舶因中拱導致排水量損失應對策略
集裝箱運輸
作者：顧明章
在大型集裝箱船舶離港時，根據港口碼頭提供的裝載數據經配載儀計算的船舶穩性報告中的吃水（以下簡稱計算吃水）與實際觀測的離港吃水（以下簡稱實際吃水）間總是存在不小的誤差。船舶大副根據經驗在計算艏艉吃水時分別加上某一數值（對某一船舶來說相對固定，但艏艉吃水的增加值通常不同，為10～）後，計算吃水與實際吃水基本相符，這表明船舶實際吃水通常大於計算吃水。該情況會導致以下問題：當因碼頭泊位、航道水深受限而對船舶離港吃水有明確限製時，若僅根據船舶穩性報告按平均吃水要求查得的該吃水條件下的船舶排水量和載質量計算得出的最大載箱量進行裝載，則集裝箱裝載完畢後，船舶會因實際吃水大於碼頭吃水限製而無法離港。此時，若船上存有足夠壓載水，則或許不會影響船舶離港（可能性極小）；而在大多數情況下，隻有卸載部分集裝箱才能滿足船舶離港吃水要求。
1 大型集裝箱船舶計算吃水與實際吃水差值原因
一方麵，集裝箱船舶運營一段時間後，其常數會發生一定變化；另一方麵，集裝箱貨物質量申報不準確的現象時有發生，尤其是內貿集裝箱貨物質量誤差之大令人難以接受。盡管如此，筆者認為，船舶中拱才是導致國際航線大型集裝箱船舶計算吃水與實際吃水間存在差值的真正原因。觀測大型集裝箱船舶離港實際吃水情況發現：舯吃水始終小於艏艉吃水的平均值（即船舶中拱明顯），其差值與船舶彎矩成正比，且船舶彎矩恒為中拱；當船舶彎矩接近100%時，舯吃水與艏艉平均吃水的差值最大。
2 大型集裝箱船舶中拱原因
大型集裝箱船舶的結構特征如下：為達到一定航速要求，配置大功率主機；船體重載水線以下采用流線型（俗稱長艏、長艉結構），方形係數較小（滿載時最大值約為0.65），僅舯部約1/4部位為接近方形，浮力最大；船體重載水線以上艏艉外板外展至甲板上，甲板平麵幾乎成長方形，以使甲板載箱量最大。據統計，第三代集裝箱船舶艙內和甲板載箱量所占比例分別約為55%和45%，而第六代和第七代集裝箱船舶的甲板載箱量所占比例超過50%，這表明現代集裝箱船舶甲板載箱量大於艙內載箱量。
當集裝箱船舶僅限於艙內載箱時，由於艙容在縱向分配上與船體浮力基本匹配，故隻要集裝箱配載合理，一般不會導致船舶中拱（例如，目前服務於內貿航線的集裝箱船舶由於所載箱量較大且主要裝載於艙內，一般不會發生明顯中拱）；當甲板裝載大量集裝箱時，由於甲板沿艏艉載箱量分配大致均勻，導致艏艉重力與浮力嚴重失衡，即與舯部相比，艏艉部的重力遠大於浮力，從而導致船舶中拱。
3 大型集裝箱船舶中拱對排水量的影響
由於大型集裝箱船舶重載水線以下船體結構特征為艏艉瘦長，舯部方形係數較大，故舯部浮力遠大於艏艉部浮力；同時，由於艏艉部甲板裝載大量集裝箱後產生的重力遠大於浮力，從而導致船舶中拱，致使舯吃水小於艏艉平均吃水。舯吃水較小、艏艉吃水較大無疑會引起船舶排水量變化，筆者將之稱為排水量損失。
以某萬箱船為例，其船舶參數如下：長，垂線間高，寬45.60 m，型深，吃水，排水量；載質量。該萬箱船某航次駛離新加坡港時的裝載及穩性情況。由此可見，該萬箱船實際艏艉平均吃水比計算艏艉平均吃水大40 cm，即船舶中拱導致艏艉吃水增加40 cm。若不考慮船舶常數變化、集裝箱貨物質量誤差等原因，則因中拱導致艏艉吃水增加而造成的排水量損失。