船舶引航（航道与引航）全套教学课件

航道与引航（船舶引航）全套可编辑PPT课件绪论全套可编辑PPT课件一、课程概况“船舶引航”目标：引导船舶以最佳航线航行于水道中。最佳航线：快速、省时、安全适任考试科目：内河一类船舶三副、大副、船长适任考试课程。科目名称为:航道与引航学习教材：《船舶引航》，范晓飚、黄永亮主编，大连海事大学出版社，2020.12.学习参考书：《内河引航技术》，范晓飚主编，人民交通出版社，2008.9重印二、课程内容船舶引航内河航道内河水道概况、内河航道水文要素比降、流速、流向、水位、流态、潮汐气象常识风、雾、雷暴、寒潮、热带气旋、气象预警助航及交通标志内河助航和交通安全标志内河航行图基本要素、种类、使用、识读和填绘船舶助航设备及运用雷达、AIS、VHF、测深仪、磁罗经船舶引航基本要素航行条件、航路、船位、避让不同条件下船舶引航顺直、弯曲、浅滩、急流滩、桥区、夜间等第一章内河水道全套可编辑PPT课件教学内容：水道概况、内河航道教学目标：掌握河流的组成、分段及特点；掌握内河航道分类、内河通航尺度相关概念；掌握富余水深作用、水上架空建筑物安全通航高度计算方法。掌握内河航道等级及航区等级的划分教学难点：富余水深确定。水上架空建筑物安全通航高度计算方法。教学任务第一节天然水道概况内河水道天然水道人工水道内河水道是指陆地上经常性或周期性集中下泄较大地表径流及地下水补给水流的通道。河流湖泊运河水库一、河流1.河流的形成河流是在地壳构造运动的基础上，水流与河床不断相互作用形成的。2.水系与流域1）水系：它是流域内的干流、支流、湖泊、运渠、沼泽等构成的脉络相通的水流系统。2）流域：流域是指地表水及地下水分水线所包围的集水区域。

3.河流的分段1）根据地质地貌，水文特征和航行条件，通常将较大的河流划分为山区河流与平原河流两大类。

①山区河流②平原河流第一节天然水道2）根据航运管理、地质研究、水文分析和防洪等不同的需要可将河流划分为河源段、上游段、中游段、下游段和河口段。①河源段（riverhead,riversource）长江发源于：青藏高原的唐古拉山主峰——各拉丹东雪山。②上游（upperreach）段：介于河源与中游之间的河段。长江上游：各拉丹东雪山3500km宜宾880km重庆660km宜昌③中游（middlereach）段：介于上游与下游之间的河段。长江中游，按自然地理条件划分：宜昌950km江西鄱阳湖口④下游（lowerreach）段：介于中游与河口之间的河段。长江下游，按自然地理条件划分：江西鄱阳湖口930km吴凇口⑤河口（rivermoueh,estuary）段：是河流流入海洋、湖泊、水库或另一河流的出口处。第一节天然水道各拉丹东雪山长江源头沱沱河通天河第一节天然水道金沙江虎跳峡

虎跳峡长20公里，落差213米，分为上虎跳、中虎跳、下虎峡三段，共有险滩18处。江面最窄处仅30余米。两侧对峙的玉龙、哈巴雪山的主峰海拔分别高5596和5396米，所以谷深水急，平均深度在3000以上，最深处达3900米，峡谷之深位居世界前列，被称为魔鬼大侠。

第一节天然水道4.河谷组成河谷是河流流经或曾经流经的长条形凹地。1-枯水期；2-洪水期；3-谷底（原生基岩）；4-河漫滩河谷的平面形态示意图第一节天然水道河谷1）谷底：谷底是指河谷的最下部分。2）冲积层（washover）：沉积与谷底的泥、沙、砾石、石块等物质3）河漫滩（floodplain,valleyflat）：是指在洪水期被水流淹没，枯水期露出水面的冲积层部分4）河床（riverbed,streambed）：河谷中经常被水流淹没的部分称为河床5）谷坡：河漫滩以上两侧的陆地部分称为谷坡6）阶地（riverterrace,fluvialterrace）：河流下侵蚀和堆积作用交替进行，在河谷两岸形成的台阶状。平原河流冲积层1-中细纱；2-粗纱；3-卵石；4-基岩第一节天然水道-河谷形态与组成-河床示意图平原河流横断面示意图a）顺直过渡段横断面；b）弯顶横断面；c）分叉河段横断面；d）散乱河段横断面山区河流横断面示意图2.湖泊湖泊（lake）是湖泊是陆地表面洼地积水形成的比较宽广的水域第一节天然水道湖泊按排泄条件分为内流湖和外流湖两种类型。内流湖是湖水不能流入海洋的湖泊。在中国分布于大兴安岭—阴山—贺兰山—祁连山—昆仑山—唐古拉山—冈底斯山一线西北的内陆湖区。以咸水湖和盐湖为主。如内蒙古的呼伦池、西藏的纳木错等外流湖是湖水与河流相通，最终汇入海洋的湖泊外流湖是船舶通航能力较大的湖泊，如洞庭湖、鄱阳湖等，它可视为河流的展宽段，对河流的水位、流量起调节作用。中国的外流湖主要分布于东北、华东、华南和西南地区。主要指大兴安岭—阴山—贺兰山—祁连山—昆仑山—唐古拉山—冈底斯山一线东南的外流湖区。第二节内河航道一、航道的分类及其特点1.航道的概念航道就是沿海、江河、湖泊、水库、渠道及运河内可供船舶、排筏在不同的水位期通航的水域。2.航道的组成

可通航水域、助航设施和水域条件组成。3.航道的分类（1）按航道形成原因分为天然航道和人工航道（2）按管理属性分国家航道、地方航道和专用航道国家航道是指：构成国家航道网、可通航500吨级以上船舶的内河干线航道；跨省、自治区、直辖市可常年通航300吨级以上船舶的内河干线航道；可通航3000吨级以上海船的沿海干线航道；以及对外开放的海港航道和国家指定的重要航道。

专用航道是指由军事、水利电力、林业、水产等部门以及其他企业事业单位自行建设、使用的航道第二节内河航道（3）按航道所处地域划分内河航道和沿海航道。内河航道是指在内陆水域中用于船舶安全航行的通道。沿海航道是指位于海岸线附近，具有一定边界可供海船航行的航道。（4）依通航时间长短可分为常年通航航道和季节通航航道。常年通航航道是指可供船舶全年通航的航道；季节通航航道是指只能在一定季节(如非封冻季节)或水位期(如中洪水期或中枯水期)内通航的航道。（5）依通航限制条件可分为：单行航道、双行航道和限制性航道。限制性航道是指因水面狭窄、断面系数小而对船舶航行有明显限制作用的航道。包括运河、通航渠道、狭窄的设闸航道、水网地区的狭窄航道，以及具有上述特征的滩险航道等。断面系数是指设计最低通航水位时，过水断面面积与设计通航船舶或船队设计吃水时的舯横剖面侵水面积之比。《内河通航标准》规定，限制性航道的n值不应小于6，流速较大的航道不应小于7。6.按运营经济效益分为经济航道和非经济航道。经济航道是指能缩短船舶航程、减少航行时间、提高航速和船舶经济效益的航道。反之为非经济航道。第二节内河航道第二节内河航道二、通航尺度航道尺度是通航尺度的一种尺度，通航尺度是航道尺度、航道断面系数、通航净空尺度、船闸有效尺度等尺度因素的总称。1.航道尺度是指一定水位下的航道深度、航道宽度、航道弯曲半径的总称。

航道水深是指是指航道范围内从水面到底部的垂直距离。航道水深一般又分为航道维护水深和航道标准水深。航道维护水深是根据水位、航道变迁和维护能力，确定的水深维护指标。

航道宽度是指航道中心线的航道两边线之间的水平距离。航道宽度也分为航道维护宽度和航道标准宽度。

航道弯曲半径是指航道中心线的曲率半径，某航段的弯曲半径通常指该航段航道中心线上曲率最大处的圆弧半径。第二节内河航道

2.航道标准尺度

航道标准尺度，它是指在一定保证率的设计最低通航水位下，为保证标准船舶安全通航，航道所必须维护的最小航道尺度。它包括航道标准深度、航道标准宽度和最小弯曲半径。1）航道标准深度（H）

航道标准深度又称最小保证水深，它是设计代表船型在设计最低通航水位时，须保证的航道最小水深。

第二节内河航道航道标准深度示意图H-航道标准深度；T-设计代表船型的最大吃水；Δh-富裕水深其标准值应为多少？确定富余水深的依据①船舶航行时，因船体下沉需增加的水深（即动吃水）。可根据霍密尔公式计算。⑤顶推船队编队后的吃水增值。第二节内河航道霍密尔公式富余水深（Δh）富裕余水深或称剩余水深，是指自船舶平板龙骨外缘最低点至相应河底是垂直距离。富裕水深的作用是保证船舶的航行安全。②保证船舶推进器的安全而增加的吃水；③保证船舶舵效应，以达到操纵灵活、安全而增加的吃水；④为防止船舶因波浪或其它原因偶然触及河底需增加的水深；一般将第②项至第③项共需增加的水深用表示，其中只需某一项满足时，另一项也能满足；2）航道标准宽度（B）航道标准宽度（standardwidthofchannel）是指在设计最低通航水位时，设计代表船型或船队满载吃水航行所需的航道最小宽度。第二节内河航道富裕水深的有关规定（1）我国建设部颁布的《内河通航标准》（GB50139-2014）规定船舶富裕水深值见下表。

富裕水深值（m）航道等级

Ⅰ

ⅡⅢⅣ

Ⅴ

Ⅵ

Ⅶ

富裕水深

0.4-0.50.3-0.40.3-0.40.2-0.30.2-0.30.20.2第二节内河航道3）航道最小弯曲半径（R）航道弯曲半径（curvatureradiusofchannel,radiusatbend）是指航道弯曲处,其轴线圆半径长度，又称为航道曲率半径或航道曲度半径。航道弯曲半径求法：航道最小弯曲半径是指在设计最低通航水位时，应保证航区设计代表船型或船队，下行安全通过弯曲河段所必须的航道弯曲半径。3.航道断面系数运河（渠道）横断面尺度的确定要满足下列三个条件：1）

——航道断面系数（cross-sectionfactorofchannel）；第二节内河航道航道断面系数示意图2）

3）

4.通航净空尺度包括跨河架空建筑物和跨河水底建筑物。第二节内河航道富余高度设计净高航运净高人工渠道横断面尺度示意图通航净高（指适应船舶安全通过的最低高度）第二节内河航道船舶安全通过跨河架空建筑物的计算方法。1-

水位；2-通航净空高度；3-规定富裕高度；4-实际富裕净空高度；5-船舶最大水上高度；6-实际通航最大高度；7-自由通航最大高度；8-吃水净空高度—当地水位—富余高度—船舶最大水上高度≥0理论上说船舶就能安全通航，不须倒桅。第二节内河航道【例】：某轮最大高度为18m、首吃水为4.0m、尾吃水为3.5m，当汉口水位为8m时，此时武汉长江大桥正在检修，该轮能否安全通过武汉长江大桥？解：船舶水上最大高度=18-3.5=14.5(m)武汉长江大桥富裕高度1.0m，大桥维修期间还应加上1.5m高的修桥滑车。武汉大桥净空高度=34.0（m）根据：净空高度—当地水位—富裕高度—修桥滑车高度—船舶最大水上高度=34.0-8-1.0-1.5-14.5=9.0≥0因此，当日船舶能安全通过武汉长江大桥。例2：设水位为t，净空高度为D，剩余高度为ΔD，船舶最大高度为H，实际通航最大高度为Ds，自由通航最大高度为Dm，船舶吃水为T，当有维修小车(其高度1.5m)维护桥梁时，则下列哪种情况下船舶可能不能安全过桥()?A．D-t-（H-T）≥ΔDB．D-t-（H-T）-1.5≥ΔDC．Ds-t-（H-T）≥1.5D．D．Dm-（H-T）-1.5≥05.船闸有效尺度1）船闸有效尺度：是指船闸闸室内能够满足设计通航标准的有效尺度。该尺度包括船闸有效长度、闸室有效宽度、门槛水深和净空高度。第二节内河航道通航净宽是指跨越航道建筑物通航孔相邻两墩内侧，可供设计船舶或船队安全航行的有效宽度.跨河水底建筑物跨河水底建筑物是指跨越河道的水下电缆、涵管、管道、隧道等建筑物。一至五级航道应不小于规划航道底标高以下2m，六至七级航道不小于1m，直径较大的须注意不使产生涡流而引起河床的变化。①船闸有效长度是指闸室内允许船舶（队）安全停泊的长度。②闸室有效宽度是指闸室或闸首边墩墙迎水面最突出部分之间的最小距离。③门槛水深是指设计最低通航水位至门槛顶部的垂直距离第二节内河航道第二节内河航道

三、内河航道及航区等级划分1.内河航道等级划分为统一我国内河通航技术要求，促进内河通航的标准化、现代化，发挥内河水运优势，适应交通运输发展的需要，我国建设部于2014年重新发布了《内河通航标准（GB50139—2014）该标准于2014年5月1日实施。航道等级ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ船舶吨位（t）30002000100050030010050内河航道应按可通航内河船舶的吨级划分为7级2.内河航区分级规范（1）内河航区级别1）根据水文和气象条件，将内河船舶航行区域划分为A、B、C三级，其中某些水域，依据水流情况，又划分为急流航段，即J级航段。第二节内河航道

2）航区级别按A级、B级、C级高低顺序排列，不同的J级航段分别从属于所在水域的航区级别。（2）内河航区划分标准1）各级航区的计算波浪尺度和波高范围。航区级别计算波高（m）×计算波长（m）波高范围（m）A级2.0×30.01.25以上至2.0B级1.25×15.00.5以上至1.25C级0.5×5.00.5及以下2）在峡谷河流中，滩上流速超过3.5m/s的航段，定为急流航段。3）急流航段按滩上流速大小划分：J1级航段——航区内滩上流速为5m/s以上但不超过6.5m/s的航段；J2级航段——航区内滩上流速为3.5m/s以上至5m/s的航段。

第三节航道等级（3）内河航区划分说明1）航区级别划分未考虑局部地区出现的特殊暴风、台风、潮汐及山洪爆发的影响，船长应注意航区水文和气象的变化，谨慎驾驶。2）低等级航区的船舶不得在高等级航区内航行。各级航区的船舶，如不满足急流航段的特殊要求，不得航经该急流航段。当船舶需要航行于较原定航区为高的航区时，应符合有关规范的规定。3）位于两个航区等级的分界线上的港口，被当作处于船舶到达或驶离的航行区域内。第二章河流水文要素教学内容：比降、流速、流向、水位、流态、潮汐教学目标：掌握水面比降的概念及对船舶航行的影响；掌握流速的分类及特点、流向的识别方法；掌握水位及水位基准面的概念、实际水深求法。会识别各种流态，掌握流态对船舶航行的影响及措施；理解潮汐成因和类型，会认读潮汐表，会潮汐的简单计算，掌握河口潮汐的特点教学难点：实际水深求法。各种流态识别。潮汐成因。教学任务第一节比降一、

纵比降1．纵比降的概念在河流中上下游任意两点的高程差与其相应流程的水平距离的比值,称为纵比降

比降----任意两端点间的高程差与两点间的水平距离之比。河流的比降：河底（或床面）比降和水面比降。河底比降——用以表示河床纵断面地形的变化；

水面比降——河流中任意两端点间的瞬时水面高程差与其相应距离之比，用以表明河流全程或分段的水面坡度，故又称水力坡度。河流中某河段两端的水面高程差叫水面落差。河源和河口两处之间的水面高程差，叫水面总落差。故纵比降又定义为水面落差与河长之比。第一节比降2．影响纵比降变化的因素（1）河槽床面纵比降的影响（2）水位的影响（3）河槽断面的影响（4）干支流汇合的影响（5）潮汐的影响风的影响水面呈折线时的纵比降图水面近似于直线时的纵比降当河段纵断面上水面近似于直线时的纵比降：

当河段纵断面上水面线呈折线或曲线时，可先分若干段，再按下式计算。3．纵比降对船舶航行的影响纵比降增大，流速增大，航行困难。第一节比降

二、横比降

河流中横断面两端点的水面高程差与相应河宽的比值称为横比降（traversegradient）可用下式表示横比降示意图第二节比降（2）水位急涨急落的影响水位涨落对横比降影响a)水位急涨时b)水位急落时1.产生横比降的原因惯性离心力的影响在弯曲的河道，作用于水质点上的力除重力外，还有惯性离心力。第一节比降

结论：与河流的地理走向无关，在北半球的河流中，水质点所受到的自转偏向力总是自左指向右的，造成右岸水面高于左岸水面，横比降由右岸指向左岸，水流长期冲刷右岸，故大多数右岸高陡，节点较多，左岸沉积沙滩。南半球相反。风的影响2.产生横比降的河段此外，在特殊条件下，下游水位高于上游水位，形成河水倒流现象，这时两端点间的水面高程差与相应流程水平距离之比，称反比降。科氏力对横比降的影响地球自转偏心力的影响第二节流速流量流向一、流速1．流速（velocity）的基本概念水质点在单位时间内沿某一特定方向移动的距离，称流速。流速就时间和运动状态来讲，有瞬时流速u,脉动流速u′和时均流速之分，其关系为u=u′±瞬时流速系指某一瞬间的流速，它时大时小很不稳定；时均流速系指在一段时间内流速的平均值；脉动流速系指瞬时流速与时均流速的差值；流速就空间来讲，有点流速、垂线流速和断面流速之分。点流速系指水流中某一固定测点的水流速度；垂线流速系指从水面至河底沿铅垂线上各点流速的总称。垂线流速与断面流速一般均取其平均值。流速的大小通常用谢才公式来表示：流速第二节流速流量流向2．天然河流中的流速分布（1）流速的平面分布，如图所示。1）在河底两岸附近，流速最小；2）水面流速从两岸最小处向最大水深处增大；3）陡岸边或靠近凹岸边流速大，坦岸边或靠近凸岸边流速小。

流速平面分布a)在顺直河段中，b)在急弯河段中第二节流速流量流向（2）流速的垂直分布1）天然河流的一般河段，垂线流速分布曲线多呈抛物线或对数曲线形式，一般河底的流速近于零，垂线平均流速与离水面2/3H处的点流速相等，最大流速位于离水面1/3H深度范围内。2）河底有隆起的障碍物时，垂线流速分布曲线在障碍物顶部附近向下开始急剧收缩，而向上急剧增大，最大流速位置较一般河槽偏深一些，河底流速可能近于零。垂线流速分布河底有障碍物的垂线流速分布第二节流速流量流向3）在深槽中或浅滩上，深槽比浅滩的深度愈大，则深槽中的流速分布曲线愈向下愈弯曲，最大流速接近水面，而浅滩上的最大流速则距水面较深。深槽与浅滩垂线流速分布4）当河流封冻时，流水像被限制在水管中流动着，由于冰盖底面粗糙度影响，使最大流速从表面向深处移动，冰盖底部愈粗糙移动的距离也愈大。河流封冻时垂线流速分布第二节流速流量流向4.在不同水位期的分布（1）枯水期：深槽处过水断面大，流速小；而浅滩则相反，流速大。（2）洪水期：深槽处流速大，浅滩上流速小。（3）当河槽宽窄不一，狭窄处流速大，宽阔处流速较小。3.水流动力曲线（dynamicaxisofflow）

河流中各过水断面上最大流速点的连线，称水流动力轴线，又称主流线，有“枯水傍岸，洪水趋中”之特点。水流动力曲线第二节流速流量流向二、流向水流质点的运动方向，称流向。下面介绍常用的几种目测方法。1.根据水面漂浮物的运动方向，判断该处表层水流的流向。2.根据水流流经航标时，观察标船的船向及其尾部水流迹线的方向。3.船舶抛单锚时，观察锚链及船舶的首尾方向。4.从河岸岸形判断，在顺直河段，流向基本与岸形平行一致；弯曲河段，一般是凸岸水势高，凹岸低，水流扫弯，水流从凸岸流向凹岸。弯顶以下，由于超高现象，水流自凹岸流向凸岸。5.根据河岸水生植物被水流冲击的倾倒方向而判断流向。6.在宽阔或水流较缓的河段，不易识别流向时，可根据船舶压舵的情况及偏航的程度或前船尾迹线水流的偏摆来估计流向。三、流量单位时间内通过河槽某过水断面的水量，称流量(discharge)。第三节水位一、水位的基本概念河道中某时某地的自由水面至某一基准面的垂直距离，称为水位。第三节水位通航水位通航水位包括设计最高通航水位和设计最低通航水位。通航标准越高，要求设计最高通航水位越高，设计最低通航水位越低。设计最高通航水位是设计规定某一河段或具体部位允许标准船舶或船队正常通航的最高水位。

设计最高通航水位是通航建筑物正常营运的上限水位和跨河建筑物净高的起算水位；例如，通航桥梁净高，船闸闸门、闸墙、导航墙等顶高程的确定，均应以设计最高通航水位为依据。设计最低通航水位是设计规定某一河段或具体部位允许标准船舶或船队正常通航的最低水位。设计最低通航水位是航道与通航建筑物标准水深和水下过河建筑物标高的起算水位。如船闸闸首门槛、引航道底高程，以及整治工程中水下过河建筑物高程及航道底高程等，都需根据设计最低通航水位来确定。当实际水位低于设计最低通航水位时，航道不能保证标准维护水深，但吃水适宜的船舶可以照常航行，大型船舶(船队)需要减载控制吃水方可航行。第三节水位1.水位基准面用于起算水位值的基准面称为水位基准面。由于该基准面的水位值为零，故又称为水位零点。根据需要的不同，水位零点又分为基本零点和当地零点。（1）基本零点以某一河口附近海域的某一较低的海平面作为零点，称为基本零点，又称绝对零点或绝对基准面。第三节水位1）吴淞零点吴淞零点和吴淞高程系：清咸丰十年（1860年），海关巡工司在黄浦江西岸张华浜建立信号站，设置水尺，观测水位。光绪九年（1883年）巡工司根据咸丰十年至光绪九年在张华浜信号站测得的最低水位作为水尺零点。后又于光绪二十六年，根据同治十年至光绪二十六年（1871～1900年）在该站观测的水位资料，制定了比实测最低水位略低的高程作为水尺零点，并正式确定为吴淞零点（W.H.Z）。以吴淞零点计算高程的称为吴淞高程系。第三节水位2）85国家高程基准高程，表示地面点到基准面的距离，用来确定地面点的高低。地面点到大地水准面（俗称海平面）的铅垂距离，称为该地的绝对高程，也称海拔。我国在青岛大港设立了验潮站，长期记录和观测黄海海水面的高低变化，取其平均值作为我国大地水准面的位置，并在青岛观象山上建立了水准原点（绝对高程的起算点）。我国的黄海高程系就是根据地面点到此水准原点的距离建立的。过去我国采用青岛验潮站1950-1956年观测成果求得的黄海平均海平面作为高程的零点，称为“1956黄海高程系”。后经复查，发现该高程系验潮资料过短，准确性较差，改用青岛验潮站1952-1979年的观测资料重新推算，并命名为“1985年国家高程基准”,同时,废止了原来“1956年黄海高程系”的高程。第三节水位3）我国常见高程系统及其换算关系1985年国家高程基准＝1956年黄海高程－0.029（m）1985年国家高程基准＝吴凇高程基准－1.717（m）1985年国家高程基准＝珠江高程基准＋0.557（m）1985年国家高程基准＝废黄河零点高程－0.19（m）1985年国家高程基准＝大沽零点高程－1.163（m）1985年国家高程基准＝渤海高程＋3.048（m）第三节水位1）重庆—宜昌段用的当地零点叫水尺基准面”或叫“航行水尺零点2）宜昌—江阴段用的当地零点叫航行深度基准面3）江阴—吴淞口段用的当地零点叫理论深度基准面

（2）当地零点

以当地历年来最低水位或接近于该水位的水平面作为零点，称为当地零点,又称测站零点，或各港零点。第三节水位当地零点与基本零点关系绝对水位=当地水位+高程差绝对高程=相对高程+高程差〔例〕已知某日重庆的当地水位为7.20m，试求当日重庆的吴淞水位？解：因为重庆的吴淞高程为160.20m所以重庆的吴淞水位为7.20+160.20=167.40m（3）基本零点与当地零点的关系第三节水位二、水位与水深1.

水深（waerdeeps）从水表面至水底的垂直距离称水深。某一基准面至河底的深度称为图示水深，或图注水深水深与水位关系1.实际水深的求法为便于计算，我国内河的水位和水深基准面已统一。其关系式为：实际水深=图示水深±当地水位第三节水位〔例1〕已知长江某处礁石的图示水深为零下1.2m，当时当地水位为4.0m，求礁石上的实际水深是多少？若某轮首吃水为4.5m，尾吃水为5.0m，当地剩余水深规定为0.3m，问该轮能否从礁石上安全通过？解：该礁石的实际水深（H）=图注水深±水位=1.2+4.0=5.2m船舶通过时需要最小安全水深（h）=船舶最大吃水+剩余水深=5.0+0.3=5.3m第三节水位（2）沉船等障碍物，残存河底上时间已久，也会有变动现象。因为H＜h，所以，该轮不能从礁石上安全通过。求某处实际水深利用其航行时要注意：

（1）冲淤变化较大的河段，因图注水深仅代表航行图出版时的情况，故利用图注水深求实际水深，可能与实际情况不符仅作参考。

（3）暗礁一般比较稳定，但其面上与周围往往淤积一层泥沙，改变了原有的高度，航行时应放大剩余深度，以保安全。第三节水位内插法求实际水深：[例]某地航行图上水深为3．4m，求某月某日实际水深。推算前，先查得某地的上下港埠当天水位，如在汉口与黄石之间，该日汉口水位为8．99m，黄石水位为8．78m。汉口至黄石间距133km。某地至黄石间距为35km，某地至汉口间距为98km。汉口与黄石水位落差为0.21m.某地实际水深：8.78+0.06+3.4=12.24m

三、水位管辖的方法每条较长的河流，从上游至下游各地高程差异很大，常分成若干管辖段，每段用一个水位表示，这样就能较为正确地反映各段的实际水面位置和推算各段航道内的实际水深，这个水位就叫做该段的关系水位。解：某地与黄石水位差为：0.21/133×35=0.06第三节水位1.按照《河流流量测验规范》（GB50179-2015）水位级划分规定：水位高于或等于高水位时，为高水期；水位低于高水位但高于或等于中水位时，为中水期；水位低于中水位但高于或等于低水位时为低水期；水位低于低水位时为枯水期。四、水位期的划分水位期是指出现某一水位值这段时期，如出现、洪及中水位这段时期就叫枯、洪及中水位期。2.按航运部门通常划分：高于洪水位以上这段时期为洪水期；低于或等于洪水位但高于或等于枯水位这段时期为中水期；低于枯水位这段时期为枯水期。如长江中游沙市港水位2.5m以下为枯水期，2.5-8m为中水期，8m以上为洪水期，城陵矶港水位3.5m以下为枯水期，3.5-9m为中水期，9m以上为洪水期。3.按月份通常划分：南方河流一般12月至来年3月为枯水期，其中1-2月水位最枯；4—6月和10—11月为中水期；6—9月为洪水期，其中高洪水期多在8月。第三节水位五、影响水位变化的因素1．河水补给的影响2、风的影响3、潮汐的影响4、冰的影响5．河槽宽窄、深浅的影响6．支流水位变化的影响第三节水位六、水位变化与船舶航行的关系1．枯水期：有良好的岸形凭借，天然标志多；流速慢，不正常水流减少；航道尺度减少。但槽窄水浅，礁石外露，会让困难。不慎会吸浅吃沙包，搁浅触礁。

2．洪水期：航道尺度大，但岸坪淹没，引航中失去极其重要的岸形凭借，人工标志也常漂失移位，流速大，不正常水流增多，航行操作难度大。3．中水期：一般来说是航道的黄金水道七、船舶驾驶员了解水位的目的1．水位变化直接影响航道尺度，特别是航道水深、船舶可据此决定载量和调整吃水。2．水位变化影响着设标水深，根据水位涨落的情况还能预计航标可能产生变化和航槽是否改变3．根据水位变化航路选择也不同，引航操作方法也可能作相应的改变。4．水位变化影响流速和流态，而且流速会影响航速，流压会使船位偏移，流态紊乱时会影响船舶操纵，均要采取相应的操作措施加以克服。5．水位变化关系到礁石，沉船障碍物等碍航程度及码头水性变化。6．由于水位影响航速，能根据不同水位预计运行时刻和决定使用车速大小7．不同的水位大桥通航桥孔，通航高度及通航船队尺度的规定有所不同；架空电缆的通航高度也有所不同。8．选择锚地时要考虑船舶吃水，锚地水深，水位涨落带来的影响。9．长期记录水位，还能分析水位涨落的趋势，航道有否淤沙或走沙的可能，以便采取相应的措施。10．船舶在山区河流航行，上行船可根据水位确定自行通过滩糟的能力第四节流态2.副流环流大致有以下几种形式：

双向环流

1）水面对流、水底背流2)水面背流、水底对流水面对流水面背流流态------水流运动的形态。一、主流与副流（从宏观角度分类）1．主流河流中的水体，有部分沿河槽轴线总的方向流动，面流层流线基本平行运动，这部分水流称主流。第四节流态单向环流。混合环流。第四节流态在弯曲狭窄河段，无论上下水航行，应将航路（航迹线）选择在主流上侧航行。河道弯直（1）主流位置判断的方法水面色泽、波纹岸形陡缓二、层流与紊流(流态从微观角度分类)三、面流流态(从表面形态角度分类）1．主流河槽中表层流速较大并决定主要流向的一股水流称主流。（2）主流对船舶航行的影响在宽阔顺直河段，下行船舶应“认主流、走主流”，上行船舶应“认主流、丢主流”，利用主流以提高航速；第四节流态3.急流与埂水撂埂------船舶出现吊埂时，将船首徐徐外扬，继而调顺船身，使船尾摆脱埂水以外。2．缓流-----------主流两侧流速较缓的水流。抵埂——上行船舶出角转嘴，船首到达埂水的所在处吊埂------上行船舶抵埂后停滞不前急流和埂水对船舶航行的影响急流与埂水纵断面示意图急流与埂水平面示意图1-急流段，2-埂水段第四节流态

4．回流同主流流向相反的回转倒流称回流。沱楞---------将沱区各断面流速为零的诸点连接起来就成为顺流与逆流的分界面，称为不连续面。该面并不稳定，常分裂成连串的小形漩涡，故又称之。回流产生的原因回流出现的地段第四节流态1）

对上行船舶航行的影响上行对面积大而力量弱的回流，上行船可适当利用，以增大航速，提高船舶的过滩能力。对回流面积小，力量强的回流区，上行船舶应避开航行。回流对船舶航行的影响打张挖岸第四节流态若在急弯河段中航行，可利用嘴下回流出水作为支撑点直外舵提尾顺向，缩小航迹带宽度，达到挂高及船向与岸形、流线顺向的目的。2）对下行船舶的影响“吊钩”，打枪”,如图所示。打枪吊钩第四节流态利用回流掉头5．横流-----凡水流流向与河槽轴线成一交角具有横向推力的水流统称为横流。挑流吸入流推压流横流按成因可分为三类第四节流态横流按出现的地段和对船舶航行的影响可分为：1）斜流(obliqueflow)2）出水(floatingupwardtosurface)又称“护岸水”或“护岸泡”3）背脑水与披头水(flowrushingupwardtoshoreindentation)4）内拖水(strongflowrushingtoshorefromrivercenter)5）扫弯水(bend-sweepingflow)6）滑梁水(overflowaboveledge)

1-斜流2-背脑水3-扫弯水4-出水5-回流-6-滑梁水7-内拖水第四节流态1)

局部横流对船舶航行的影响局部横流多以高流束出现，使船体局部受流力而产生偏转或漂移。措施：一舵变三舵，四舵还原，如图所示。横流场中船舶漂移局部横流对船舶影响横流对船舶航行的影响第四节流态6、泡水(bubblingflow)一种自水下向水面翻涌，中心隆起并向四周辐射扩散的水流称泡水或称“上升流”1-枕头泡2-困堂泡3-分界泡4-拦马泡5-上泡6-下泡7-分迳泡2）

横流区（场）对船舶航行的影响措施：修正航向，消除流压差法；加车迎流，达到减小流压差，增大舵效，提高船舶操纵灵活性的效果。

泡水的分类第四节流态泡水具有较集中的横推力，对船体一侧具有显著的水动力作用，使船舶发生横倾、偏转和横移。因此，无论上、下行船舶在遇强大泡水或泡群时，应尽量避开航行；若当泡水阻挡航路时，应以适当方式用舵乘迎，以骑泡(steamingthroughtheboilinglikewater)、穿泡或旁泡而过，如图2-38所示。旁泡而过可采用一泡四舵骑泡穿泡旁泡7）卧槽水8）沙泡9）冷泡泡水对船舶航行的影响第四节流态深水花水7、花水水流受阻后降速增压所产生的上升流较弱，水面呈现紊乱或是鳞状的水纹称花水深水花水浅水花水浅水花水第四节流态8、漩水------由外向内，自上而下，水面中心下陷的旋转水流称漩水。漩水及其附近的流速、压力分布存在着特殊性。流速由漩水边缘向漩涡中心逐渐加大，以涡心边缘流速最大，在涡心的水流线速度则反而减小，水流汇集作下沉运动，压力也随之降低。漩水的成因漩水的特征第四节流态漩水对船舶航行的影响撵漩专题12流态9．夹堰水------两股不同流向的水流汇合时相互撞击，在交界面上呈现涡流浪花的带状水流。夹堰水夹堰水的形成及出现的地方第四节流态在急流滩，夹堰水内侧有较宽的缓流带时，上行船舶可循夹堰内侧缓流航行较强的夹堰水船向极易偏摆，船身颠簸起伏，甚至出现歪船扎驳，而且在夹堰处还会激起经久不息的大浪，危及他船航行安全，船舶必要时应绕开航行或减速通过，防止浪损事故发生。夹堰对船舶航行的影响水流受礁石、流坝或水工建筑物阻挡，在其下游形成的回流、泡漩、夹堰水及缓流等水流的总称为“旺水”。这个局部区域称“旺水区”。10．旺水措施：接旺、贪旺、抢旺第四节流态对船舶航行的影响走沙水因水流含沙量激增，水流湍急，流态变坏，在其下游段激起沙浪，船舶航行的水阻力增大，航速下降，舵效降低，故上下行船舶均应增大车速，克服航行阻力，提高操纵灵活性。11．走沙水-----汛末，水位下退，水流归槽，冲刷淤沙使其附近和下游段水流极为混浊，呈棕黑色，或出现间歇性的黑沙泡，这种水流称“走沙水”。走沙水的水文特征走沙时在走沙区外缘及下游段出现白色水泡沫，集聚一线或随主流分散下流；水流含沙量重，流速大，冲刷力强，水色浑浊，呈深褐色或暗黑色，并伴有沙泡、沙漩；因水流湍急，在浮标尾部出现很长的暗黑色沙浪，并易造成浮标移位或流失。第五节潮汐（2）

地球绕“地月系质心”运动特点地球表面各点的惯性离心力方向相同，大小相等，并且与月球对地心的引力的值相等,方向背向月球。一、

潮汐成因太阳与地球间平均距离为1490万km，月球与地球间平均距离为38.44万km，太阳离地球距离比月球离地球大389倍。1.月球对地球的吸引力月球引力大小不相等，其方向任何时刻都指向月心。2.地球绕月地系质心作圆周平动，产生惯性离心力（1）地月系质心地月系质心位于距地心0.73倍地球半径的地方，并且地心、月心和质心在一条直线上。第五节潮汐（1）

月球引潮力的分布地球表面各点受着月球的吸引力，又受到绕地月系质心转动而产生的惯性离心力，这两个力的合力，称为月球引潮力。引潮力分析第五节潮汐

在B、D处引潮力最大，使海水上涨得最高，称高潮，在A、C处引潮力为B、D处的1/2，使海水向下运动最低，称为低潮。地表上的海水A、C圈向B、D两点运动，这运动将持续到引潮力和地心的吸引力相平衡为止。潮汐椭圆的长轴指向与天顶距有关，决定于月球，随月球旋转位置的变化而变化，而与地球自转无关。

随着地球的自转，在一个太阴日（即月球连续两次经过同名中天的时间间隔，为24h50min）内，地表任一点都有类似于A、B、C、D四个位置的机会，因此，这就是为什么在一个太阴日内常见的潮汐有两涨两落现象的原因。引潮力分布图第五节潮汐

当月球至上弦（初七、八）和下弦（二十二、二十三）时，形成小潮。

海水涨落最小。大潮小潮二、大潮和小潮每逢农历朔（初一）、望（初十五）时，形成大潮，又称“朔望潮”。

海水涨落得最大第五节潮汐

1．月球赤纬为零时

半日潮(semidiurnaltide)------在全球同纬度各地也都将出现两次高潮和两次低潮，且潮差相等。两次高潮的时间间隔平均为12h25min。涨落潮时间各为6h12.5min。潮汐高度自赤道向两极递减并和赤道对称，这时的潮汐称为赤道潮。海水涨落变化也从大潮经过小潮再到大潮，约十五天后，海水涨落变化又重复以前的情况，这就是潮汐的半月周期变化。三、天体赤纬不同对潮汐的影响第五节潮汐

1.月赤纬不为零时月球绝大部分是位于地球赤道面两侧各为28035‘的范围内。当月球赤纬增大到回归线附近时，一日内潮高、潮时不等现象最为显著，此时的潮汐叫回归潮。

当月球位于北极至CC1这一地带和南极至DD1地带，发生的是全日潮，在一个太阴日内只有一次涨潮和一次落潮。第五节潮汐二、潮汐静力学理论的缺陷

牛顿的潮汐静力学理论可以解释潮汐成因，半日潮的产生及潮汐不等现象。但不能解释为什么高潮不是发生在当地的月球上（下）中天,而要滞后一个间隙（称为潮汐间隙）？为什么在沿岸或某些港口潮汐振幅很大（如加拿大东南基地湾最大潮差可达18米），而有的潮汐却很小？为什么大潮不是发生在朔和望（初一和十五），而是要滞后2～3天（称为潮龄）等等。这是因为牛顿的潮汐静力学理论解释潮汐时有三个假设（如前所述）。根据这些情况，在牛顿以后一个世纪，法国天文学家拉普拉斯提出了潮汐的动力理论，试图去纠正静力理论的这些缺陷。当自CC1到赤道和自赤道DD1到这个地带内，除赤道上为半日期外，其余地区均为混合潮。根据天体赤纬不同，地球上各地潮汐归纳起来有三种潮汐类型：半日潮、全日潮和混合潮第五节潮汐五、潮汐术语海图深度基准面(chartdatum)——海图及海区各种航道图中深度的起算面。这个基准面一般是在当地最低低潮面附近，这样才能保证在绝大多数情况下海图上标明的水深小于任何潮面的实际水深。我国自1978年开始统一采用B、P、F面作为我国海图深度基准面。（B—标准差，P—偏度，F—峰度）。潮高基准面——潮高的起算面。一般与海图深度基准面一致。平均海面——某一时期（如一日、一月、一年或多年）海面的平均高度。计算方法取该时期每小时潮高的算术平均值。从1957年起，我国规定黄海平均海面为统一高程的基准面。某一地点的海拔高度就是距该平均海面的高度。第五节潮汐高潮和低潮——在潮汐升降的每一个周期中，海面上涨到最高的位置，称高潮（或称满潮）；海面下落到最低的位置，称低潮（或称干潮或枯潮）。平潮和停潮——高潮和低潮的海面，往往持续一段时间，既不升高也不下降，这段时间分别称前者为平潮，后者为停潮。高潮时和低潮时——平潮的中间时刻，取为高潮时；停潮的中间时刻，取为低潮时。涨潮历时和落潮历时——低潮时到高潮时的时间间隔，称涨潮历时；高潮时到低潮时的时间间隔，称落潮历时。涨潮和落潮——海面由低潮上升到高潮的过程，称为涨潮；海面由高潮下降到低潮的过程，称为落潮。第五节潮汐潮升——高潮的平均高度。大潮的和小潮的高潮潮高的平均值，分别称为大潮升和小潮升月潮间隙——月球上中天（下中天）的时间至其后当地发生高潮时和低潮时的时间间隔，分别称为高潮间隙和低潮间隙，二者合称为月期间隙。长期平均值称为平均高（低）期间隙。潮龄——由朔望至其后实际大潮发生的时间间隔。潮龄一般为1-3天。潮高——在潮汐涨落的连续过程中，潮高基准面至任一时刻的海面垂直距离。潮差——两相邻的高潮和低潮的高度差。从高潮至前一相邻低潮的高差称涨潮潮差，高潮至下一相邻低潮的高差称落潮潮差。潮差每天不等，潮差的平均值，称为平均潮差。第五节潮汐六、河口潮汐的特点潮汐河口和河口潮汐。1．当潮汐沿着河道溯流向上时，由于河口缩窄和深度变浅，加上摩擦和河水的影响，使潮波逐渐发生变形。越向上游，涨潮历时越短，落潮历时越长，发生高潮的时刻越落后，潮差也越来越小。2．潮流界、潮区界和感潮河段的概念，潮流界和潮区界离河口的远近，各条河流不一样。一般邻近海区潮差越大，河底纵比降越缓，径流量越小，则潮波上溯的范围就越大，潮流界和潮区界离河口越远。

同一条河流，潮流界和潮区界的位置并不是固定不变的。在夏秋洪水期，如遇小潮，风向与上溯流向相同，河水作用强时，则潮流界和潮区界大幅度下移；在冬春枯水期，如遇大潮，风向又与上溯流向相反，河水的作用弱时，则潮流界和潮区界就大幅度上推。如我国长江下游，枯水大潮期，潮区界可上溯到距河口616km的安徽省大通；洪水小潮期，潮区界只上溯到距河口500km的芜湖。3．高水位时，涨潮流减弱，涨潮时间退后，历时也短；落潮流相反，时间可能提前，流速也会增大，当河流在低水位时，又有强进口风，则涨潮时间提前，流速增大，历时也长。4．潮流在高潮或低潮时的转流，两岸比河心先转流，河底比水面先转流，弯曲河段的凸岸比凹岸先转流。慢速船队可利用这一点选择有利航路。如利用得法，可以提高航行速度，缩短航行时间。第五节潮汐1.潮汐表内容---主要有以下两种：潮高潮时表：预告各主要港的正点潮、高低潮的潮时和潮高以便了解各地潮时和潮高，最大限度地提高船舶通过浅水道的能力。潮流预告表：预告每日的正点潮的流速，涨落的最高流速和时间，涨落潮的起始。以便船舶推算流速及引航操作时的参考。感潮河段七、潮汐推算及应用

潮汐表上潮时用北京标准时间，以平太阳日计算（24h）,4位数表示，左边两位为时数右边两位为分数，如1106表示11h06min。潮高单位为cm，以3位数表示。如潮高在潮高基准面之下时，数字前注“一”加以区别。涨潮流数字前加“一”号。落潮流延续为12h25min或以上时称全落潮，以“*”表示。农历一栏中，注有“*”的数字，表示农历某月初一2．潮汐推算及应用潮汐推算：系指利用《潮汐表》或海图上的潮汐资料推算出当地水域的高（低）潮时和潮高以及任意潮时和潮高的过程。第五节潮汐高潮低潮潮时潮高潮时潮高025721211200941518252（1）使用《潮汐表》查算潮汐

1）利用潮汐表求正点潮的潮时和潮高[例1]求1986年4月6日江阴港的高低潮的潮时、潮高？解：由《潮汐表》（附表2-4）查到江阴港4月6日的高低潮的潮时、潮高如下表：第五节潮汐解：0930的潮高根据青龙港4月18日0900与1000的两潮高进行内插求得。0900潮高269，1000潮高2460930潮高为：（269+246）/2=2581710的潮高为可以看出，江阴港在4月6日只发生一次低潮，因为我们所介绍的每天有二次低潮，是指在一个太阴日内，而《潮汐表》是按太阳日编制的，故缺一次低潮。1）用内插法求非正点潮时的潮高[例2]求1986年4月18日青龙港1710、0930时的潮高？1700潮高149，1800潮高183第五节潮汐查表2-1得知：青龙港2月6日潮时潮高（cm）

第一次低潮0136040第一次高潮0546337

第二次低潮1358059

第二次高潮18112903)利用《潮汐表》推算潮高，确定船舶的安全通过时间[例3]青龙港某浅水区水深为基准面下2.7m，某船首吃水为4.6m，尾吃水为4.55m，计划于2010年2月6日上午通过该处，何时可以开始通过？截止到何时便不能通过？解：该船通过此浅区需要利用的潮高为：4.6+0.2-2.7=2.1(m)潮汐推算与运用①

第一次低潮到第一次高潮的涨潮过程中，涨潮率为：（3.37-0.40）/（0546-0136）=0.71(m/h)②

在第一次涨潮中，由第一次低潮潮面到通航潮面尚差潮高为：2.1-0.40=1.7(m)③

涨1.7m需要的时间为：1.7/0.71=2.39(h)即该日0136+0223=0359后即可通过。④

在第一次高潮到第二次落潮过程中,落潮率为：（3.77-0.59）/（1358-0546）=0.388(m/h)⑤

在第一次落潮中，由第一次高潮潮面到通航潮面须降潮高为：3.77-2.1=1.67(m)⑥

落1.67m需要的时间为：1.67/0.388=4.30（h）该轮安全通过浅区的截止时间为：0546+0418=1004答：该轮当日能利用潮高通过浅区时间为0359-1004同样计算第二次低潮到第二次高潮的通过时间（即下午通过时间）

例4：某港航道上的海图水深最浅为8m，航道上桥的净空高度为18m，大潮升4.5m。我船最大吃水9.5m，水线上最大高度为18.5m，要求保留富裕水深0.7m，富裕高度0.5m。问我船在潮高为多少时可以安全通过航道和桥梁?解：如图所示，安全通过航道和桥梁时的最小潮高Hmin和最大潮高Hmax分别为：

Hmin＝吃水＋富裕水深－海图水深＝9.5＋0.7－8＝2.2m

Hmax＝净高＋大潮升－（主桅高＋富裕高度）＝18＋4.5－（18.5＋0.5）＝3.5m所以，安全通过航道和大桥时的潮高H应满足:2.2m≤H≥3.5mH3.5m4）利用潮流表求涨落潮时

[例5]求南通港1986年4月4日的涨始和落始？潮汐推算与运用解：先查得新开河的涨始：0608及2114，先将其提前一小时，即0508

及2014，换算为吴淞的潮时（新开河潮时比吴淞推迟1h），然后加上南通港对于吴淞口的涨潮潮时差为3.5h，即得该港的涨潮时间为：0508+0330=0838

2104+0330=2344又知：南通港的平均涨潮历时为4.2h，落潮历时为8.2h南通港的落潮时间为：0838+0412=12502344+0412=2756（这实为4月5日的第一次落涨潮时，不符合题意，1250为4月4日第二次落始，那么第一次应为：0830-0812=0026第一次涨始：0838第一次落始：0026第二次涨始：2344第二次落始：1250综上可知：4月4日南通港涨始和落始为：潮汐推算与运用

4)一般为半日潮类型，即在一个太阴日内潮时相隔时间为12h25min.5)先求出吴凇潮时，再推算各附港潮时。涨潮始时为T,主副港潮时差△TT=K+(n-1)×0.8+△TT=K+(n-16)×0.8+△T6)计算公式为：初一到十五十六到月底（2）经验方法推算潮时在没有潮汐表的情况下，利用经验方法推算主港及附港潮时其方法如下（长江为例）1）吴淞每月农历初一的第一个涨始时间平均是0924，即K=09242）推算时应用农历日期(n)。潮汐周期平均是半月重复一次，即计算初一涨始时间，也就是十六的涨始时间。3）根据月、地运行相对关系，某地月中天时间逐日推迟0．8h的原因，潮时也逐日推迟，以此来推算隔日潮时。潮汐推算与运用[例7]某客轮拟定于某年11月19日（农历28）上午9时进黄浦江靠十六铺码头，问该船应靠哪一舷？十六铺的一次涨潮始时T=K+（n-16）×0.8+ΔT=0924+(28-16)×0.8+1.0=2000（第二次涨始）十六铺第一次涨始：2000-（Δt1+Δt2）=2000-0524-0724=0712（第一次涨始）当地当日的第一次落始：0712+5.4=1236[例6]求南通港某年5月13日涨始时间（5月13日为农历初三）？解：根据公式T=K+(n-1)×0.8+△T得：0924＋（3―1）×0.8＋0330=1430以上为南通第二次涨始，第一次涨始应为：1430-1225=0205解：查知：十六铺与吴淞的潮时差为1.0h，涨潮历时Δt1=5.4h，落潮历时Δt2=7.4h，十六铺码头位于黄浦江左岸一侧。故当客轮0900进入黄浦江靠十六铺码头之际，该地正处于涨潮期间（0712—1236），按逆流靠码头的原则，客轮应掉头靠左舷。第三章气象常识教学内容：风、能见度、雾、雷暴、飑线、龙卷风、热带气旋、气象灾害性预警教学目标：掌握风、船风的概念及风对船舶航行的影响；掌握能见度的概念、能见度等级划分、对船舶航行影响；掌握雾的种类及特点、雾的预测方法、对船舶航行影响；掌握雷暴、飑线、龙卷风的特点、对船舶航行影响；掌握热带气旋分类及特点、船舶防台措施；掌握气象灾害性预警种类及特点。教学难点：图解法求真风。船舶防台措施。教学任务第一节风一、风向概念在气象上,风常指空气的水平运动。风的来向称为风向。

地面风向常用16个方位表示，在16方位中，每相邻方位间的角差为22.5°；

高空或海洋上风向常用方位度数或称为圆周方位法(顺时针方向由0~3600)表示。即以0°表示正北，90°表示正东，180°表示正南，270°表示正西。风向16个方位及圆周方位第一节风二、风力等级划分

风力等级是根据风对地面或水面的影响程度来确定的。

目前国际上采用的风力等级是英国人蒲福于1905年拟定的，故又称“蒲福风级”，从0至12共分为13个等级，自1946年以后，风力等级又有修改，并增加到18个等级。我国2012年6月发布的《风力等级（GB/T28591-2012）》国家标准，依据标准气象观测场10米高度处的风速大小，将风力等级依次划分为18个等级。第一节风风向和风力等级符号

三、真风、船风、视风的关系船风：船舶在航行时，会产生一种从船首方向吹来的风，其风的作用方向与船舶运动方向相反，风速与船速相等。真风：空气相对于地面运动时形成的风，天气预报播发的风就是真风。视风：真风与船风二者的合成风，也称相对风。第二节能

见

度一、能见度的概念视力正常的人，在当时的天气条件下，能从天空背景中分辨出物标轮廓的最大水平距离称为能见度。夜间是指中等强度的发光体能被看到和识别的最大水平距离。

能见度的大小，主要决定因素：一是目标物与衬托它的背景之间的亮度差异。二是大气透明度的差异。

能见度不良：指任何由于雾、霾、下雪、暴风雨、沙暴或任何其他类似原因使能见度受到限制的情况。

第二节能见度二、能见度的等级划分

《水平能见度等级标准》（GB/T33673-2017）规定，水平能见度等级划分为1—6级。等级定性描述用语水平能见度（V）1优V≥10km2良2km≤V<10km3一般1km≤V<2km4较差500m≤V<1km5差50m≤V<500m6极差V<50m第二节能见度三、能见度对船舶航行的影响能见度不良时，主要危害表现为能见距离降低，对船舶航行影响具体表现为：1.使船舶驾引人员难以观测到附近的物标，造成定位困难。2.给船舶驾引人员瞭望它船动态造成很大的影响。3.在能见度不良的情况下航行、值班，会给船舶驾引人员造成很大的心理压力。第三节

雾一、雾的基本成因

当低层大气中的水汽达到饱和状态后，多余的水汽便形成凝结物悬浮在空中，这样的水汽凝结物出现较多以后，就形成了雾，使水平能见度的距离受到限制。

二、雾的种类及特点

辐射雾、平流雾、蒸发雾、锋面雾、山谷雾。

1.辐射雾

在晴朗微风而又比较潮湿的夜间，由于地面辐射冷却，使气温降低到露点以下而形成的雾，称为辐射雾。形成辐射雾的主要条件：晴夜、微风、近地面气层中水汽充沛

辐射雾的特点出现时间一年四季都能产生，但以秋季和冬季最多。一日之中通常在午夜后形成，日出前最浓，日出后随着低层气温的不断升高逐渐消散。风力增加雾也易消散。一般冬季消散慢，夏季消散快。出现范围一般水平范围不大，厚度较小，并以近地面层的浓度最大。出现地点主要出现在内陆、沿海地区，沿江或沿海地区产生的辐射雾可随风移往附近的水面，会给内河或沿海航行的船舶带来影响。2.平流雾

暖湿空气流经冷的下垫面，从而使水汽发生凝结而形成的雾

平流雾的特点：出现时间平流雾出现的频率有明显的年变化，即初春至夏初多，秋冬少。一日之中任何时刻都可能发生。出现范围

水平范围广，浓度和厚度大，持续时间长。出现地点

多出现在宽阔的海面上，也会产生于江、湖的水面上。3.蒸发雾

冷空气流经暖水面时，由于水温高于气温，水面不断蒸发，水汽不断进入低层空气中达到饱和后而形成的雾。

出现时间一年之中以晚秋和冬季为最多，一日之中多在早晨，持续时间不长，日出后随气温上升而慢慢消散。出现范围

蒸发雾浓度和范围均较小，厚度不大，多数情况贴近水面几米，常常不能遮蔽较高的桅杆。出现地点蒸发雾多在江、湖上形成，看起来像是从水面冒出的热气。4.锋面雾

锋面上空云层中的暖水滴落入冷空气中，因雨滴蒸发，使水汽达到饱和或过饱和状态时而凝结成的雾。俗称水雾或降水雾。锋面雾的特点：出现时间

一年四季均可以产生，出现在锋面及其附近，并随着锋面移动，一日之中任何时刻都可能发生。

出现范围

锋面雾的范围大小主要与锋面的范围有关。其浓度和厚度也与冷、暖气团的强弱相关。当锋面的移动速度较快时，其在局地持续时间一般较短，当锋面移动缓慢或停滞不前时，持续时间相应延出现地点

锋面雾的出现本身与地形无关，但是地形较高时，其浓度较大。5.山谷雾

夜间冷空气沿谷坡下沉至谷底，当谷底湿度较大时，便发生凝结而形成雾。这种雾慢慢流出沟谷口而到达江面时便成为妨碍航行的雾，称山谷雾。如果谷口江面比较宽阔，由谷口移来的冷空气温度又低，江面水温相对比较高，这样就形成了蒸发的条件而出现蒸发雾。在这种情况况下，山谷雾和蒸发雾将掺合在一起，形成浓雾，弥漫江面，严重妨碍船舶航行。山谷雾的特点：出现时间多在冬季的午夜至凌晨形成，不易消散，有时能够持续数天。

出现范围

范围较小，浓度和厚度与山区沟谷的深度有关。出现地点

仅限于山区沟谷宽深的区域。三、雾的预测1.通过收集国家和各地气象台站播发的大雾预警信息，预测航区内雾情的发生。2.利用各类雾的出现规律，预测不同季节、不同时间、不同航区可能出现的雾情，并判断雾情增强、减弱或消散的趋势。3.通过观察天象、物象的特征，结合民谚、民谣来预测雾情的发生：久雨初睛，夜间天气晴朗。日落西山晚霞红。夜间万里无云，星斗发出银光。白天吹大南风，夜间无风。深夜肌肤湿润，寒意浓，露水大。夜航中，水面冒烟，航标灯或岸上灯光发毛。第四节雷

暴一、雷暴的种类及其特点1.雷暴的种类雷暴:由对流旺盛的积雨云引起的，伴有闪电雷鸣的局地风暴。根据结构和天气的区分可分为：普通雷暴和强烈雷暴。根据雷暴形成的冲击力可分为：热雷暴，地形雷暴，天气系统雷暴2.雷暴的特点1）雷暴常出现于春夏之交或炎热的夏天，例如夏季午后，但也可能在冬季随暴风雪发生，被称为雷雪。2）雷暴常伴有闪电、雷鸣、暴雨、大风，有时还会出现冰雹、龙卷风和下击暴流等灾害性天气。3）普通雷暴强度低，维持时间较短，多为几分钟到一小时，但出现次数较多；强雷暴强度高，维持时间长，一般为几十分钟到几小时，个别可间歇维持数小时到几天(如冷涡雷暴)。4）气温、气压变化特点：雷暴来临之前，气温高，湿度大，给人以闷热感觉。在成熟雷暴移来之前，气压一直是下降的。当雷暴临近时，气压开始上升，冷空气到达时开始急升，上升率最大值在下降气流中心。当下降气流中心移动后，气压又转为急降。二、雷暴对船舶航行的影响1.突遇雷暴天气，会使船舶的电子设备受损或失效，甚至会造成主机停车，舵机失效。2.暴雨天气会使能见度减低.。3.船舶雷达受暴雨干扰也不能正常使用，给船舶避让带来困难。第五节

飑

线飑线：指范围小、生命史短、气压和风发生突变的狭窄强对流天气带。特点

：1.北半球温带地区，飑线前多偏南风，飑线后转偏西或偏北风，飑线后的风速强时可超过40米/秒。2.飑线主要发生在炎热的季节里，发生之前多属晴热天气，气温较高，风力微弱，风向杂乱，天气闷热，具备雷雨条件，且多发生在下午至晚上；3.飑线水平尺度长约几十至几百公里，宽约几十公里至二百公里；4.飑线生命史为几小时至十几小时；5.飑线过境时出现风向突变、风速急增、气压骤升、气温剧降等强天气现象，在飑线附近通常还可能伴有雷电、暴雨、冰雹和龙卷风等剧烈的天气过程。第六节龙卷风龙卷风：一种强烈的、小范围的空气涡旋，是由雷暴云底伸展至地面的漏斗状云（龙卷）产生的强烈的旋风，其风力可达12级以上，最大可达100米/秒以上。产生在陆地上空的龙卷风称为陆龙卷，产生在海面或水面上空的龙卷风称为水龙卷。外观：漏斗状云柱；生存时间：几分钟到几十分钟；中心气压低：中心气压与外围之间气压梯度可达200帕/米左右；风速：其中心风力可达100-200米/秒以上，具有极大的破坏力。第七节寒潮一、寒潮的标准

寒潮是指高纬度的冷空气大规模地向中低纬度侵袭，造成剧烈降温的天气活动。

《寒潮等级》（GB/T21987-2017）划分三个等级。寒潮是指使某地的日最低气温24小时内降温幅度≥8°C，或48小时内降温幅度≥10°C，或72小时内降温幅度≥12°C，而且使该地日最低气温≦4°C的冷空气活动。强寒潮是指使某地的日最低气温24小时内降温幅度≥10°C，或48小时内降温幅度≥12°C，或72小时内降温幅度≥14°C，而且使该地日最低气温≦2°C的冷空气活动。特强寒潮是指使某地的日最低气温24小时内降温幅度≥12°C，或48小时内降温幅度≥14°C，或72小时内降温幅度≥16°C，而且使该地日最低气温≦0°C的冷空气活动。第七节寒潮二、寒潮的特点入侵我国的寒潮大部分来自西伯利亚北部和蒙古高原一带；出现时间当年11月至次年4月即冬半年最为频繁，一般为早春和深秋；我国寒潮大风主要是偏北大风，风力通常为5～6级，当冷空气强盛或地面低压强烈发展时，风力可达7-8级，瞬时风力会更大。寒潮过境会出现剧烈降温、霜冻、降雨、降雪、气压升高、扬沙和沙暴等现象。三、船舶防寒潮措施扎风：寒潮带来的大风降温天气，能见度降低。船舶(队)应根据各自的抗风能力，及时选择安全地点停泊“扎风”；防滑：对工作地点应及时清扫冰雪，甲板、过道、跳板应铺设防滑物垫，以免发生工伤事故；防冻：对船舶管系应用保暖材料包扎，并放完余水防止在管内结冰而胀裂管壁。第八节

热带气旋一、热带气旋的