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船舶走锚运动方式的研究

唐尧  
【摘要】:锚泊是整个船舶行为的组成部分之一,不论船舶在侯泊、避风、检疫还是在锚地从事装卸作业等工作,均需要进行抛锚。随着航运事业不断发展,港口规模及吞吐量日益增大,到港船只数量也相应增多,这不仅增加了水域的通航密度,而且也加大了港内外锚地船舶的密集程度。锚泊安全一直以来是航海界非常重视的研究课题之一,相关的研究也很多,但锚泊事故仍时有发生。因为走锚而造成的事故占了锚泊事故的大多数,走锚可能会造成船舶碰撞、搁浅、触礁或环境污染等重大海事,影响了水域安全及通航效率。 本文从走锚船运动方式研究这一课题切入,从走锚船舶的运动趋势和走锚后运动形式两大方面着手开展研究,并将走锚后船舶运动形式分为拖锚运动阶段和走锚稳定运动阶段两个阶段来探讨。 文章分析了锚泊船走锚的机理、计算和验证了走锚概率及漂移方向概率呈正态分布的结论,得出了走锚船漂移方向的分布范围;通过实例计算,本文也探讨了锚泊船拖锚移动距离与走锚概率之间的关系;利用理论分析、力矩平衡数学建模、MATLAB软件编程等方法对拖锚运动阶段和稳定走锚漂移阶段进行了分析计算,给出了拖锚运动距离及走锚漂移速度的计算步骤和计算程序,并结合在长兴岛锚地抛锚的A轮进行了实例计算演示,以便本文计算模型能够得到更好的实用效果。 通过笔者对相关问题分析、探讨和计算,本文得出了走锚概率与拖锚距离的关系,推导出了走锚船在风流共同作用下漂移方向的概率密度函数,利用MATLAB软件绘制出了漂移方向三维图形,并给出了拖锚阶段运动距离及稳定走锚漂移速度的通用表达式和计算步骤及计算程序。本文的研究过程及研究结论具有一定的参考价值和实际应用意义,为保障锚泊安全作出了一定贡献。


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