上海海事大学-水运概论总结

水运概论 第一章 交通运输概述 五种运输方式的技术经济评价 运输方式 技术经济特点 运输对象 铁路 初始投资大，运输容量大，成本低廉， 适合大宗货物， 连续性强，可靠性好，占用土地多 件杂货的中长途运输 公路 机动灵活，适应性强，短途运输速度快， 适合短途、零担运输、 能耗大，成本高，空气污染严重，占用土地多 门到门运输 水路 运输能力大，成本低廉，能耗少， 适合大宗货物，的中长途运输 占用土地少，速度慢，连续性差 国际货物运输 航空 速度快，成本高， 适合 中长途及贵重货物运输 空气和噪音污染严重 保鲜货物运输 管道 运输能力大，成本低廉， 适合长期稳定的流体、 占用土地少，连续输送能力强 气体及浆化固体货物运输 第二章 水路运输资源 1、我国内河水资源“三江两河” “三江”：长江、珠江、黑龙江 “两河”：淮河、京杭运河 2、航道与水文航道是供规定尺度船舶安全航行的水道。 （1）航道的水文概念： 流向：是指水流的方向。 流量：是指单位时间里通过某一水域横断面的水量，计算单位是立方米/秒。 流速：是指单位时间里水的流动距离，计算单位米/秒。 水位：是指在一定地点一定时间的水面高度。 水面纵坡降：河源高度与河口高度之差为河流的落差。河流的落差与河流长度之比为水面纵坡 降 含沙量：是衡量水中挾带泥沙多少的指标。 （2）航行对航道的主要要求 有足够的航道深度最小通航深度船舶满载吃水富余水深 有足够的航道宽度所需航道宽度同时交错的船队或船舶的宽度之和富余宽度 有适宜的航道转弯半径一般航道转弯不得小于最大航行船舶长度的 45 倍 有合理的航道许可流速 有符合规定的水上外廓水上外廓是保证船舶水面以上部分通过所需要随高度宽度的要求。 水上外廓的尺度依航道等级来确定。 第三章 货物概论 1、货物分类 （1）按形态分类 件杂货：件杂货包括包装货物、裸装货物、成组化货物和集装箱货物 散装货：散装货包括干质散装货和液体散装货，散装货交接时不按件论，而是按一批货物 有多少吨来计算 （2）按货物的性质分类 普通杂货:包括清洁货物、液体货物和粗劣货物 特殊货物：包括危险货物、易腐性冷藏货物、贵重货物、活的动植物、长大、笨重货物和 邮件货物 2、货物标识 SAN FRANCISCO 识别标志识别标志包括主要标志、副标志、 件号标本和目的地标志。 NOS 416 UP GROSS WEIGHT 96KGS 货件尺寸重量标志 NET WEIGHT 54KGS MADE IN CHINA 原产国标志 注意标志 3、货物的计量（1）重货与轻货 凡一吨重量货物的体积大于 40 立方英尺或 1 立方米者，称为容积货物或轻货，容积货物按其体 积计算尺码吨，作为计费单位； 凡一吨重量货物的体积小于 40 立方英尺或 1 立方米者，称为重量货物或重货，重量货物按其重 量计费。 （2）积载因数 每一吨货物在正常堆装时正常堆装时实际所占的容积称为货物积载因数，其单位为立方米/吨或 立方英尺/吨。 货物积载因数的大小说明货物的轻重程度，反映一定重量的货物须占运输工具多少舱容或仓库 多少库容。 Eg 一批货物 4 吨重，3.5 立方米，200 元/单位，如何计费？ 重货的判断 选重量 乘以 200 同一货物包装不一样其积载因素也不一样。 4、集装箱 （1）标准：TEUTwenty-foot Equivalent Unit:集装箱的单位，以一个 20ft 的国际标准箱 作为集装箱的计量单位，一个 40ft 的国际标准箱为 2TEU。 （2）标记 必备标记 识别标记箱主代码、顺序号、校验码 ABZU 001234 3 作业标记额定重量、自重 MAXGROSS 20t TARE 5t 自选标记 识别标记国家代码、尺寸、类型代码 RXX 20 30 作业标记超高标记、国际铁路联盟标记、通行标记等 第四章 船舶概述 一、运输船舶的发展趋势 1、趋势：大型化、高速化、专业化、自动化、节能与环保化 2、运输船舶大型化的原因及限制 （1）原因（提高经济效益，降低单位运输成本、单位造价） 每箱位资本成本的下降 每箱位营运成本的下降 （2）限制：航道、港口条件航程要长货源要充沛码头装卸速度 二、船舶的主尺度 （船长（L）；船宽（B）；吃水（T）；船深（D）；干舷（F：F=D-T）；基线） 1、三类主尺度：型尺度（设计图） 最大尺度（过运河） 登记尺度（海关付费） 2、船舶尺度比: 长宽比 L/B：它影响船舶的快速性。L/B 值越大则船体形状越是瘦长，而对高速船来讲，总阻力 就越小。反之，L/B 值越小则船体形状越是丰满，用于低速船。 长深比 L/D：它与船体纵向强度有关。在强度上船体可以作为一个变截面的空心梁来考虑，L/D 比值越大则梁的形状是扁而长，它的抗挠强度将较弱，反之则较强。 型深吃水比 D/T：它影响船舶的抗沉性或安全性。D/T 值越大则船体在水上部份的相对高度越 大，甲板上浪的可能性越小，而当发生海损事故时，船内能保持较多的浮力，所以增加了船的抗 沉性和安全性。 型宽吃水比 B/T：它影响到船的稳性。B/T 较大的船必然是吃水浅而宽，可以具备更大的稳性， 不易翻没。反之，则吃水深而船体狭，稳性就较差。 长度吃水比 L/T：它影响到船舶操纵性。较长而吃水浅的船就较难操纵，反之船较短而吃水较 深的船就便于操纵。 1、方形系数或排水量系数 CB：船体的排水体积 V（船浸没水中所排开水的体积）与船长 L、型 宽 B 和吃水 T 围成的长方体体积的比值。CB=V/LBT 在同样长、宽、吃水的船体，不同的方形系数可以表达各船体的不同丰满程度。系数大时表 示船体丰满，具有较大的排水体积并能装载更多的货物，反之方形系数较小时，在同样主尺度之 下的船就具有较小的排水体积，船体削瘦，因而可以具有较高的航速。 2、水线面系数 CW：水线面系数是水线面面积 AW 与其相应船长 L、型宽 B 围成的长方形面积的比 值。CW=AW/LB 水线面系数表示了水线面的丰满程度。货船为了尽量扩大载货舱位而把形状尽量做得丰满， 所以设计水线面系数就较大，客船及航速较高的集装箱船等为了提高航速、减少阻力，形状较 为狭瘦，没有平行中体或平行中体很短，它们的设计水线面系数就较小。所以一般航速高的船 在设计时选用较小的 CW，而航速低的则反之。 3、中横剖面系数 CM：中横剖面系数是船中横剖面水下面积 AM 与型宽 B、吃水 T 围成的长方形面 积的比值。CM=AM/BT 船中横剖面系数反映了中横剖面的丰满程度，货船为了尽量扩大载货容积，两舷垂直，船底 无升角或很小，舭半径很小，所以具有大的 CM（0.950.98）；而航速高的船舶具有较大的升 角及舭半径，故 CM 就较小 4、纵向棱形系数 CP：纵向棱形系数是船体排水体积 V 与长度为 L、中横剖面面积为 AM 的棱柱体 体积之比值. CP=V/LAM=CB/CM 纵向棱形系数表达了船体在水下部份的体积（船舶排水体积）沿船体纵向（船长方向）的分 布情况。其值大则表示排水体积前后分布均匀，而值小则表示船体两端削瘦。 5、垂向棱形系数 CVP：垂向棱形系数是船舶排水体积 V 与吃水为 T、水线面面积为 Aw 的棱柱体 体积的比值。CVP=V/TAW= CB/CW 垂向棱形系数表示船舶水下部份在垂直方向的分布情况。垂向棱形系数大则表示船体在垂直 方向，上下形状接近，较为丰满而适用于载货量大的货船。反之，则船体在垂直方向形状变化大， 船底部分狭尖，用于快速及较小的船舶。 四、船舶的航行性能 1.浮性：船舶在各种装载情况下，保持一定浮态，漂浮于水面一定位置的能力。 浮态：即船舶的漂浮状态，是船舶在静水中平衡时，船与静水平面的相对位置。 船舶的浮态有：正浮、横倾、纵倾、任意倾（横倾与纵倾兼有）等四种。 储备浮力：在满载水线以上的船内水密空间所提供的浮力称为储备浮力。 船舶满足重力和浮力大小相等，方向相反并作用在同一垂线上即可得到平衡而漂浮在静水面 上。理论上，船舶装载后的水线只要不超过甲板边线，船舶总是可平衡于水面的，即船舶所能装 载的重量是使装载后的船舶总重量与船体所有水密体积形成的浮力相等。但实际上船舶的满载水 线只能在甲板边线下相当一段距离处。船舶装载后必须保留一部分浮力，称为储备浮力。 船舶所以要具有一定的储备浮力是因为它在航行中，重力和浮力往往会发生变化。例如海浪 打上甲板，上甲板结冰等会使重量增加；船舶破损后会丧失浮力，则为了使浮力和重力重新得到 平衡，就需要得到补偿浮力。 2.稳性：船舶受到外力作用离开原来平衡位置而发生倾斜，当外力消除后，仍能回到原来位置的 性能，就称为稳性。 船舶的三种平衡状态（GM:初稳性高度） 稳定平衡：重心 G 在稳心 M 之下：GM0 不稳定平衡：重心 G 在稳心 M 之上：GM0 中性平衡：重心和稳心重合：GM=0 增加船舶的稳性： 重货放在船舶的下方，轻货放在船舶的上方 液体货物船舶设有纵向舱壁 减少货物的悬挂 3.抗沉性：船舶在一舱或数舱破损进水后，仍能漂浮于水面，并保持一定的浮态和稳性的能力。 4.快速性：船舶的快速性是指对一定排水量的船舶，主机以较小的功率消耗达到较高航速的性能。 船舶阻力 R= R0+R 基本阻力 R0：摩擦阻力 Rf粘压阻力 Rvp(旋涡阻力或形状阻力)兴波阻力 Rw 附加阻力R： 污底阻力 R1附体阻力 R2空气阻力 R3汹涛阻力 R4 减少船舶阻力的措施 保证船体表面的光滑摩擦阻力 定期去除船底的污底摩擦阻力、污底阻力 改变船型：采用较大的 L/B；或较小的 CB摩擦阻力 改变船尾形状，或采用较大的 L/B粘压阻力 船头采用球鼻首兴波阻力 5.适航性：船舶在多变海况中的运动性能，也称耐波性。通常指船舶在风浪中的摇摆性能。 6.操纵性：船舶在航行时能够保持原来方向（航向稳定性）或按照驾驶员意图改变到所需航向 （会转性、灵敏性）的性能。 1.船舶载重量（总载重量、净载重量） 空船排水量 满载排水量 净载重量 总载重量 航次消耗的燃料、淡水、粮食和供应品 船用备品、船员和行李的重量 船舶常数 2、舱容系数与积载因数 舱容系数：船舶舱容系数=货舱容积/净载重量 单位：米 3/吨 用于判断船舶适宜装载重货还是轻货 一般指使用夏季载重线时最大续航能力下的数值 船舶登记吨位：按船舶吨位丈量规范的有关规定，丈量所得到的内部容积 总吨位（GT） 净吨位（NT） 六、船舶登记船舶所有者向国家授权的船舶登记机关提出申请并提交相应的文件，经船舶登 记机关审查，对符合法定条件的船舶予以注册，并以国家的名义签发相应证书的法律事实。 1.目的：确定船舶国籍，保障船舶所有人的权益，加强船旗国对船舶的监督管理 2.登记机关：中华人民共和国海事局 港口：是具有多功能的国家和地区的资源是各种运输方式的汇合点是物资生产部门 一、国际航运中心：国际航运中心是指具有航线稠密的集装箱枢纽港、深水航道，畅通的集疏 运网络等硬件设施和发达的航运市场，及为航运服务的相关产业和服务功能的港口城市。 1、形成的条件： 经济发达的内陆腹地 优越的区位条件 国际航运的自然条件 航运基础设施和配套的技术条件 发展航运的环境条件 现代港口发展趋势 p186 以洋山深水港为例 港口大型化：码头规模和设备大型化、航道泊位深水化、港口生产高科技化、高效化、挂靠班 轮干线化；第三代国际航运中心：综合资源配置型，集各种资源于一身、形成全新的产品和服 务输向目标市场；竞争激烈化：争夺枢纽港地位，要求港口发展信息化、网络化、功能多元化 及体制民营化；服务增值化：现代港口已将竞争从单一运输向综合物流服务延伸，物流处理能 力和水平成了主要竞争内容；物流现代化：“运输中心”“配送中心”“综合物流中心” 二、港口的组成与主要设施 1.港口的基本组成 水域设施：港口航道、锚地、港口防波堤、助航设施 系船设施：码头泊位、浮码头（趸船）、系船浮筒、客运站 港口交通和配套设施：港区道路、港区铁路、港区供电 2、港口的经营性设施 装卸设施：起重机械、搬运机械、输送机械及各类装卸专用机械 港口库场：港区仓库、货棚、堆场的总称，由仓库和堆场两部分构成 3、港口的水工建筑物：防护建筑物、码头建筑物、护岸建筑物 P204 三、港口装卸工艺 1、港口机械 起重机械：（周期性间歇动作，循环作业）集装箱装卸桥，门机，浮式起重机、轮胎起重机； 连输输送机械：（连续运送物品）装卸搬运车辆：（本身运行实现搬运和堆垛）集装箱跨运车,集 装箱拖挂车,集装箱龙门吊车，牵引车，叉式装卸车 机械工属具:（按特定货种、船型专门设计）吊货工具，承载工具，装卸机械属具 2、货物装卸过程：装卸船水平搬运、堆场作业装卸车 3、针对不同货种，安排各种专业化机械进行作业 （1）件杂货 门座起重机（或船舶吊杆、流动起重机）+流动机械（电瓶车、牵引车、叉车、卡车） 件杂货装卸薄弱环节：船舱内、棚车内作业 解决方向：集装箱化 （2）集装箱 码头的布置集装箱泊位集装箱堆场集装箱货运站箱位集装箱检查桥地磅 常见装卸工艺系统：装卸桥+拖挂车装卸桥+跨运车装卸桥+轮胎龙门起重机 装卸桥+轨道龙门起重机（区别：堆场面积的大小） （3）其他 散货装卸：岸边起重机堆场输送机系统 散粮装卸：岸边起重机筒仓输送机系统 石油装卸：油泵管道储油罐管道车辆、炼油厂 四、港口生产组织 1.港口生产活动内容：换装作业货物的收、发和保管组织货源旅客服务 船队的补给和技术供应作业 2.港口生产活动的特点：高度连续性和比例性复杂性和协作性不平衡性 3、港口通过能力：港口企业在一定时期内（年，月，昼夜），港口在一定条件下，利用其劳动 力，设备所能装卸船舶货物的最大数量。影响因素有货物、设施设备、运输工具、人、管理、自 然条件及其它因素 4、港口生产工作指标（计算） （1）操作过程、工序 （2）港口吞吐量：经由水运运进、运出港区范围，并经过装卸的货物的数量，包括货物吞吐量 和旅客吞吐量 1 吨货物由水运运进港口，经装卸，又由水运运出港口，如船岸船的转船运输，分别 按进口和出口各计算一次吞吐量，即 2 吨吞吐量 在港区范围内的短途运输，不计入吞吐量 由同一条船舶运进港口，未经装卸，又由该船舶运出港口，不计入吞吐量 吞吐量统计的截止时间，以报告期最后一天 18 点为准 （3）装卸自然吨进出港口，并经过装卸的货物的实际数量 （4）装卸操作量一个完整的操作过程所装卸的货物数量 （5）装卸工序量一个完整的工序所装卸的货物数量 例：1 吨货物由船舶运进港口，在舱内组关，起吊，并搬运至仓库内，并堆垛，共有多少吞吐量， 自然吨，操作吨，工序吨？ （6）直取比重直接换装的货物数量占全部装卸的货物数量的比重 （7）操作系数货物操作量与货物自然吨的比重 第六章 水路运输业务 一、船舶配积载 1、船舶配载：根据货物托运计划向船舶具体航次分配货载任务（装货清单） 2、船舶积载：在配载的基础上，研究确定配载货物具体装舱位置和堆装技术（货物积载图） 3、配载是积载的前提和依据；积载是配载的继续和实施 4、船舶积载的基本要求 （1）充分利用船舶的装载能力：载重，舱容，特殊能力 （2）保证船体强度不受破坏各货舱、舱底、甲板、两舷的平衡 （3）保证船舶具有适度的稳性 （4）保证船舶具有适度的吃水差一定的尾倾 5、货物对积载的基本要求：正确选配舱位解决货物之间的忌装问题正确衬垫和隔票 6 装卸对积载的基本要求：考虑装卸作业的安全，考虑库场的位置平衡各舱的作业时间 二、船舶营运组织 航次形式 航线形式 航次为基础 不规定航线和货物 船方负责船舶的营运、调度及各项费用 船方负责船舶的营运及维修、保险费用； 船方对货物运输负责 租船方负责调度和燃料费用 按货物数量计算租金 租金按每月每载重吨支付 滞期费和速遣费 无滞期费和速遣费 1.班轮运输固定的船舶在固定的港口之间，形成固定的航线，按公布的船期表和运