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航道與引航(船舶引航)全套可編輯PPT課件緒論全套可編輯PPT課件一、課程概況“船舶引航”目標(biāo):引導(dǎo)船舶以最佳航線航行于水道中。最佳航線:快速、省時(shí)、安全適任考試科目:內(nèi)河一類船舶三副、大副、船長(zhǎng)適任考試課程。科目名稱為:航道與引航學(xué)習(xí)教材:《船舶引航》,范曉飚、黃永亮主編,大連海事大學(xué)出版社,2020.12.學(xué)習(xí)參考書:《內(nèi)河引航技術(shù)》,范曉飚主編,人民交通出版社,2008.9重印二、課程內(nèi)容船舶引航內(nèi)河航道內(nèi)河水道概況、內(nèi)河航道水文要素比降、流速、流向、水位、流態(tài)、潮汐氣象常識(shí)風(fēng)、霧、雷暴、寒潮、熱帶氣旋、氣象預(yù)警助航及交通標(biāo)志內(nèi)河助航和交通安全標(biāo)志內(nèi)河航行圖基本要素、種類、使用、識(shí)讀和填繪船舶助航設(shè)備及運(yùn)用雷達(dá)、AIS、VHF、測(cè)深儀、磁羅經(jīng)船舶引航基本要素航行條件、航路、船位、避讓不同條件下船舶引航順直、彎曲、淺灘、急流灘、橋區(qū)、夜間等第一章內(nèi)河水道全套可編輯PPT課件教學(xué)內(nèi)容:水道概況、內(nèi)河航道教學(xué)目標(biāo):掌握河流的組成、分段及特點(diǎn);掌握內(nèi)河航道分類、內(nèi)河通航尺度相關(guān)概念;掌握富余水深作用、水上架空建筑物安全通航高度計(jì)算方法。掌握內(nèi)河航道等級(jí)及航區(qū)等級(jí)的劃分教學(xué)難點(diǎn):富余水深確定。水上架空建筑物安全通航高度計(jì)算方法。教學(xué)任務(wù)第一節(jié)天然水道概況內(nèi)河水道天然水道人工水道內(nèi)河水道是指陸地上經(jīng)常性或周期性集中下泄較大地表徑流及地下水補(bǔ)給水流的通道。河流湖泊運(yùn)河水庫(kù)一、河流1.河流的形成河流是在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,水流與河床不斷相互作用形成的。2.水系與流域1)水系:它是流域內(nèi)的干流、支流、湖泊、運(yùn)渠、沼澤等構(gòu)成的脈絡(luò)相通的水流系統(tǒng)。2)流域:流域是指地表水及地下水分水線所包圍的集水區(qū)域。

3.河流的分段1)根據(jù)地質(zhì)地貌,水文特征和航行條件,通常將較大的河流劃分為山區(qū)河流與平原河流兩大類。

①山區(qū)河流②平原河流第一節(jié)天然水道2)根據(jù)航運(yùn)管理、地質(zhì)研究、水文分析和防洪等不同的需要可將河流劃分為河源段、上游段、中游段、下游段和河口段。①河源段(riverhead,riversource)長(zhǎng)江發(fā)源于:青藏高原的唐古拉山主峰——各拉丹東雪山。②上游(upperreach)段:介于河源與中游之間的河段。長(zhǎng)江上游:各拉丹東雪山3500km宜賓880km重慶660km宜昌③中游(middlereach)段:介于上游與下游之間的河段。長(zhǎng)江中游,按自然地理?xiàng)l件劃分:宜昌950km江西鄱陽(yáng)湖口④下游(lowerreach)段:介于中游與河口之間的河段。長(zhǎng)江下游,按自然地理?xiàng)l件劃分:江西鄱陽(yáng)湖口930km吳凇口⑤河口(rivermoueh,estuary)段:是河流流入海洋、湖泊、水庫(kù)或另一河流的出口處。第一節(jié)天然水道各拉丹東雪山長(zhǎng)江源頭沱沱河通天河第一節(jié)天然水道金沙江虎跳峽

虎跳峽長(zhǎng)20公里,落差213米,分為上虎跳、中虎跳、下虎峽三段,共有險(xiǎn)灘18處。江面最窄處僅30余米。兩側(cè)對(duì)峙的玉龍、哈巴雪山的主峰海拔分別高5596和5396米,所以谷深水急,平均深度在3000以上,最深處達(dá)3900米,峽谷之深位居世界前列,被稱為魔鬼大俠。

第一節(jié)天然水道4.河谷組成河谷是河流流經(jīng)或曾經(jīng)流經(jīng)的長(zhǎng)條形凹地。1-枯水期;2-洪水期;3-谷底(原生基巖);4-河漫灘河谷的平面形態(tài)示意圖第一節(jié)天然水道河谷1)谷底:谷底是指河谷的最下部分。2)沖積層(washover):沉積與谷底的泥、沙、礫石、石塊等物質(zhì)3)河漫灘(floodplain,valleyflat):是指在洪水期被水流淹沒,枯水期露出水面的沖積層部分4)河床(riverbed,streambed):河谷中經(jīng)常被水流淹沒的部分稱為河床5)谷坡:河漫灘以上兩側(cè)的陸地部分稱為谷坡6)階地(riverterrace,fluvialterrace):河流下侵蝕和堆積作用交替進(jìn)行,在河谷兩岸形成的臺(tái)階狀。平原河流沖積層1-中細(xì)紗;2-粗紗;3-卵石;4-基巖第一節(jié)天然水道-河谷形態(tài)與組成-河床示意圖平原河流橫斷面示意圖a)順直過渡段橫斷面;b)彎頂橫斷面;c)分叉河段橫斷面;d)散亂河段橫斷面山區(qū)河流橫斷面示意圖2.湖泊湖泊(lake)是湖泊是陸地表面洼地積水形成的比較寬廣的水域第一節(jié)天然水道湖泊按排泄條件分為內(nèi)流湖和外流湖兩種類型。內(nèi)流湖是湖水不能流入海洋的湖泊。在中國(guó)分布于大興安嶺—陰山—賀蘭山—祁連山—昆侖山—唐古拉山—岡底斯山一線西北的內(nèi)陸湖區(qū)。以咸水湖和鹽湖為主。如內(nèi)蒙古的呼倫池、西藏的納木錯(cuò)等外流湖是湖水與河流相通,最終匯入海洋的湖泊外流湖是船舶通航能力較大的湖泊,如洞庭湖、鄱陽(yáng)湖等,它可視為河流的展寬段,對(duì)河流的水位、流量起調(diào)節(jié)作用。中國(guó)的外流湖主要分布于東北、華東、華南和西南地區(qū)。主要指大興安嶺—陰山—賀蘭山—祁連山—昆侖山—唐古拉山—岡底斯山一線東南的外流湖區(qū)。第二節(jié)內(nèi)河航道一、航道的分類及其特點(diǎn)1.航道的概念航道就是沿海、江河、湖泊、水庫(kù)、渠道及運(yùn)河內(nèi)可供船舶、排筏在不同的水位期通航的水域。2.航道的組成

可通航水域、助航設(shè)施和水域條件組成。3.航道的分類(1)按航道形成原因分為天然航道和人工航道(2)按管理屬性分國(guó)家航道、地方航道和專用航道國(guó)家航道是指:構(gòu)成國(guó)家航道網(wǎng)、可通航500噸級(jí)以上船舶的內(nèi)河干線航道;跨省、自治區(qū)、直轄市可常年通航300噸級(jí)以上船舶的內(nèi)河干線航道;可通航3000噸級(jí)以上海船的沿海干線航道;以及對(duì)外開放的海港航道和國(guó)家指定的重要航道。

專用航道是指由軍事、水利電力、林業(yè)、水產(chǎn)等部門以及其他企業(yè)事業(yè)單位自行建設(shè)、使用的航道第二節(jié)內(nèi)河航道(3)按航道所處地域劃分內(nèi)河航道和沿海航道。內(nèi)河航道是指在內(nèi)陸水域中用于船舶安全航行的通道。沿海航道是指位于海岸線附近,具有一定邊界可供海船航行的航道。(4)依通航時(shí)間長(zhǎng)短可分為常年通航航道和季節(jié)通航航道。常年通航航道是指可供船舶全年通航的航道;季節(jié)通航航道是指只能在一定季節(jié)(如非封凍季節(jié))或水位期(如中洪水期或中枯水期)內(nèi)通航的航道。(5)依通航限制條件可分為:?jiǎn)涡泻降馈㈦p行航道和限制性航道。限制性航道是指因水面狹窄、斷面系數(shù)小而對(duì)船舶航行有明顯限制作用的航道。包括運(yùn)河、通航渠道、狹窄的設(shè)閘航道、水網(wǎng)地區(qū)的狹窄航道,以及具有上述特征的灘險(xiǎn)航道等。斷面系數(shù)是指設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),過水?dāng)嗝婷娣e與設(shè)計(jì)通航船舶或船隊(duì)設(shè)計(jì)吃水時(shí)的舯橫剖面侵水面積之比?!秲?nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,限制性航道的n值不應(yīng)小于6,流速較大的航道不應(yīng)小于7。6.按運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益分為經(jīng)濟(jì)航道和非經(jīng)濟(jì)航道。經(jīng)濟(jì)航道是指能縮短船舶航程、減少航行時(shí)間、提高航速和船舶經(jīng)濟(jì)效益的航道。反之為非經(jīng)濟(jì)航道。第二節(jié)內(nèi)河航道第二節(jié)內(nèi)河航道二、通航尺度航道尺度是通航尺度的一種尺度,通航尺度是航道尺度、航道斷面系數(shù)、通航凈空尺度、船閘有效尺度等尺度因素的總稱。1.航道尺度是指一定水位下的航道深度、航道寬度、航道彎曲半徑的總稱。

航道水深是指是指航道范圍內(nèi)從水面到底部的垂直距離。航道水深一般又分為航道維護(hù)水深和航道標(biāo)準(zhǔn)水深。航道維護(hù)水深是根據(jù)水位、航道變遷和維護(hù)能力,確定的水深維護(hù)指標(biāo)。

航道寬度是指航道中心線的航道兩邊線之間的水平距離。航道寬度也分為航道維護(hù)寬度和航道標(biāo)準(zhǔn)寬度。

航道彎曲半徑是指航道中心線的曲率半徑,某航段的彎曲半徑通常指該航段航道中心線上曲率最大處的圓弧半徑。第二節(jié)內(nèi)河航道

2.航道標(biāo)準(zhǔn)尺度

航道標(biāo)準(zhǔn)尺度,它是指在一定保證率的設(shè)計(jì)最低通航水位下,為保證標(biāo)準(zhǔn)船舶安全通航,航道所必須維護(hù)的最小航道尺度。它包括航道標(biāo)準(zhǔn)深度、航道標(biāo)準(zhǔn)寬度和最小彎曲半徑。1)航道標(biāo)準(zhǔn)深度(H)

航道標(biāo)準(zhǔn)深度又稱最小保證水深,它是設(shè)計(jì)代表船型在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),須保證的航道最小水深。

第二節(jié)內(nèi)河航道航道標(biāo)準(zhǔn)深度示意圖H-航道標(biāo)準(zhǔn)深度;T-設(shè)計(jì)代表船型的最大吃水;Δh-富裕水深其標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為多少?確定富余水深的依據(jù)①船舶航行時(shí),因船體下沉需增加的水深(即動(dòng)吃水)??筛鶕?jù)霍密爾公式計(jì)算。⑤頂推船隊(duì)編隊(duì)后的吃水增值。第二節(jié)內(nèi)河航道霍密爾公式富余水深(Δh)富裕余水深或稱剩余水深,是指自船舶平板龍骨外緣最低點(diǎn)至相應(yīng)河底是垂直距離。富裕水深的作用是保證船舶的航行安全。②保證船舶推進(jìn)器的安全而增加的吃水;③保證船舶舵效應(yīng),以達(dá)到操縱靈活、安全而增加的吃水;④為防止船舶因波浪或其它原因偶然觸及河底需增加的水深;一般將第②項(xiàng)至第③項(xiàng)共需增加的水深用表示,其中只需某一項(xiàng)滿足時(shí),另一項(xiàng)也能滿足;2)航道標(biāo)準(zhǔn)寬度(B)航道標(biāo)準(zhǔn)寬度(standardwidthofchannel)是指在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),設(shè)計(jì)代表船型或船隊(duì)滿載吃水航行所需的航道最小寬度。第二節(jié)內(nèi)河航道富裕水深的有關(guān)規(guī)定(1)我國(guó)建設(shè)部頒布的《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(GB50139-2014)規(guī)定船舶富裕水深值見下表。

富裕水深值(m)航道等級(jí)

ⅡⅢⅣ

富裕水深

0.4-0.50.3-0.40.3-0.40.2-0.30.2-0.30.20.2第二節(jié)內(nèi)河航道3)航道最小彎曲半徑(R)航道彎曲半徑(curvatureradiusofchannel,radiusatbend)是指航道彎曲處,其軸線圓半徑長(zhǎng)度,又稱為航道曲率半徑或航道曲度半徑。航道彎曲半徑求法:航道最小彎曲半徑是指在設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),應(yīng)保證航區(qū)設(shè)計(jì)代表船型或船隊(duì),下行安全通過彎曲河段所必須的航道彎曲半徑。3.航道斷面系數(shù)運(yùn)河(渠道)橫斷面尺度的確定要滿足下列三個(gè)條件:1)

——航道斷面系數(shù)(cross-sectionfactorofchannel);第二節(jié)內(nèi)河航道航道斷面系數(shù)示意圖2)

3)

4.通航凈空尺度包括跨河架空建筑物和跨河水底建筑物。第二節(jié)內(nèi)河航道富余高度設(shè)計(jì)凈高航運(yùn)凈高人工渠道橫斷面尺度示意圖通航凈高(指適應(yīng)船舶安全通過的最低高度)第二節(jié)內(nèi)河航道船舶安全通過跨河架空建筑物的計(jì)算方法。1-

水位;2-通航凈空高度;3-規(guī)定富裕高度;4-實(shí)際富裕凈空高度;5-船舶最大水上高度;6-實(shí)際通航最大高度;7-自由通航最大高度;8-吃水凈空高度—當(dāng)?shù)厮弧挥喔叨取白畲笏细叨取?理論上說船舶就能安全通航,不須倒桅。第二節(jié)內(nèi)河航道【例】:某輪最大高度為18m、首吃水為4.0m、尾吃水為3.5m,當(dāng)漢口水位為8m時(shí),此時(shí)武漢長(zhǎng)江大橋正在檢修,該輪能否安全通過武漢長(zhǎng)江大橋?解:船舶水上最大高度=18-3.5=14.5(m)武漢長(zhǎng)江大橋富裕高度1.0m,大橋維修期間還應(yīng)加上1.5m高的修橋滑車。武漢大橋凈空高度=34.0(m)根據(jù):凈空高度—當(dāng)?shù)厮弧辉8叨取迾蚧嚫叨取白畲笏细叨?34.0-8-1.0-1.5-14.5=9.0≥0因此,當(dāng)日船舶能安全通過武漢長(zhǎng)江大橋。例2:設(shè)水位為t,凈空高度為D,剩余高度為ΔD,船舶最大高度為H,實(shí)際通航最大高度為Ds,自由通航最大高度為Dm,船舶吃水為T,當(dāng)有維修小車(其高度1.5m)維護(hù)橋梁時(shí),則下列哪種情況下船舶可能不能安全過橋()?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.船閘有效尺度1)船閘有效尺度:是指船閘閘室內(nèi)能夠滿足設(shè)計(jì)通航標(biāo)準(zhǔn)的有效尺度。該尺度包括船閘有效長(zhǎng)度、閘室有效寬度、門檻水深和凈空高度。第二節(jié)內(nèi)河航道通航凈寬是指跨越航道建筑物通航孔相鄰兩墩內(nèi)側(cè),可供設(shè)計(jì)船舶或船隊(duì)安全航行的有效寬度.跨河水底建筑物跨河水底建筑物是指跨越河道的水下電纜、涵管、管道、隧道等建筑物。一至五級(jí)航道應(yīng)不小于規(guī)劃航道底標(biāo)高以下2m,六至七級(jí)航道不小于1m,直徑較大的須注意不使產(chǎn)生渦流而引起河床的變化。①船閘有效長(zhǎng)度是指閘室內(nèi)允許船舶(隊(duì))安全停泊的長(zhǎng)度。②閘室有效寬度是指閘室或閘首邊墩墻迎水面最突出部分之間的最小距離。③門檻水深是指設(shè)計(jì)最低通航水位至門檻頂部的垂直距離第二節(jié)內(nèi)河航道第二節(jié)內(nèi)河航道

三、內(nèi)河航道及航區(qū)等級(jí)劃分1.內(nèi)河航道等級(jí)劃分為統(tǒng)一我國(guó)內(nèi)河通航技術(shù)要求,促進(jìn)內(nèi)河通航的標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化,發(fā)揮內(nèi)河水運(yùn)優(yōu)勢(shì),適應(yīng)交通運(yùn)輸發(fā)展的需要,我國(guó)建設(shè)部于2014年重新發(fā)布了《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)(GB50139—2014)該標(biāo)準(zhǔn)于2014年5月1日實(shí)施。航道等級(jí)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ船舶噸位(t)30002000100050030010050內(nèi)河航道應(yīng)按可通航內(nèi)河船舶的噸級(jí)劃分為7級(jí)2.內(nèi)河航區(qū)分級(jí)規(guī)范(1)內(nèi)河航區(qū)級(jí)別1)根據(jù)水文和氣象條件,將內(nèi)河船舶航行區(qū)域劃分為A、B、C三級(jí),其中某些水域,依據(jù)水流情況,又劃分為急流航段,即J級(jí)航段。第二節(jié)內(nèi)河航道

2)航區(qū)級(jí)別按A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)高低順序排列,不同的J級(jí)航段分別從屬于所在水域的航區(qū)級(jí)別。(2)內(nèi)河航區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)1)各級(jí)航區(qū)的計(jì)算波浪尺度和波高范圍。航區(qū)級(jí)別計(jì)算波高(m)×計(jì)算波長(zhǎng)(m)波高范圍(m)A級(jí)2.0×30.01.25以上至2.0B級(jí)1.25×15.00.5以上至1.25C級(jí)0.5×5.00.5及以下2)在峽谷河流中,灘上流速超過3.5m/s的航段,定為急流航段。3)急流航段按灘上流速大小劃分:J1級(jí)航段——航區(qū)內(nèi)灘上流速為5m/s以上但不超過6.5m/s的航段;J2級(jí)航段——航區(qū)內(nèi)灘上流速為3.5m/s以上至5m/s的航段。

第三節(jié)航道等級(jí)(3)內(nèi)河航區(qū)劃分說明1)航區(qū)級(jí)別劃分未考慮局部地區(qū)出現(xiàn)的特殊暴風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、潮汐及山洪爆發(fā)的影響,船長(zhǎng)應(yīng)注意航區(qū)水文和氣象的變化,謹(jǐn)慎駕駛。2)低等級(jí)航區(qū)的船舶不得在高等級(jí)航區(qū)內(nèi)航行。各級(jí)航區(qū)的船舶,如不滿足急流航段的特殊要求,不得航經(jīng)該急流航段。當(dāng)船舶需要航行于較原定航區(qū)為高的航區(qū)時(shí),應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。3)位于兩個(gè)航區(qū)等級(jí)的分界線上的港口,被當(dāng)作處于船舶到達(dá)或駛離的航行區(qū)域內(nèi)。第二章河流水文要素教學(xué)內(nèi)容:比降、流速、流向、水位、流態(tài)、潮汐教學(xué)目標(biāo):掌握水面比降的概念及對(duì)船舶航行的影響;掌握流速的分類及特點(diǎn)、流向的識(shí)別方法;掌握水位及水位基準(zhǔn)面的概念、實(shí)際水深求法。會(huì)識(shí)別各種流態(tài),掌握流態(tài)對(duì)船舶航行的影響及措施;理解潮汐成因和類型,會(huì)認(rèn)讀潮汐表,會(huì)潮汐的簡(jiǎn)單計(jì)算,掌握河口潮汐的特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn):實(shí)際水深求法。各種流態(tài)識(shí)別。潮汐成因。教學(xué)任務(wù)第一節(jié)比降一、

縱比降1.縱比降的概念在河流中上下游任意兩點(diǎn)的高程差與其相應(yīng)流程的水平距離的比值,稱為縱比降

比降----任意兩端點(diǎn)間的高程差與兩點(diǎn)間的水平距離之比。河流的比降:河底(或床面)比降和水面比降。河底比降——用以表示河床縱斷面地形的變化;

水面比降——河流中任意兩端點(diǎn)間的瞬時(shí)水面高程差與其相應(yīng)距離之比,用以表明河流全程或分段的水面坡度,故又稱水力坡度。河流中某河段兩端的水面高程差叫水面落差。河源和河口兩處之間的水面高程差,叫水面總落差。故縱比降又定義為水面落差與河長(zhǎng)之比。第一節(jié)比降2.影響縱比降變化的因素(1)河槽床面縱比降的影響(2)水位的影響(3)河槽斷面的影響(4)干支流匯合的影響(5)潮汐的影響風(fēng)的影響水面呈折線時(shí)的縱比降圖水面近似于直線時(shí)的縱比降當(dāng)河段縱斷面上水面近似于直線時(shí)的縱比降:

當(dāng)河段縱斷面上水面線呈折線或曲線時(shí),可先分若干段,再按下式計(jì)算。3.縱比降對(duì)船舶航行的影響縱比降增大,流速增大,航行困難。第一節(jié)比降

二、橫比降

河流中橫斷面兩端點(diǎn)的水面高程差與相應(yīng)河寬的比值稱為橫比降(traversegradient)可用下式表示橫比降示意圖第二節(jié)比降(2)水位急漲急落的影響水位漲落對(duì)橫比降影響a)水位急漲時(shí)b)水位急落時(shí)1.產(chǎn)生橫比降的原因慣性離心力的影響在彎曲的河道,作用于水質(zhì)點(diǎn)上的力除重力外,還有慣性離心力。第一節(jié)比降

結(jié)論:與河流的地理走向無(wú)關(guān),在北半球的河流中,水質(zhì)點(diǎn)所受到的自轉(zhuǎn)偏向力總是自左指向右的,造成右岸水面高于左岸水面,橫比降由右岸指向左岸,水流長(zhǎng)期沖刷右岸,故大多數(shù)右岸高陡,節(jié)點(diǎn)較多,左岸沉積沙灘。南半球相反。風(fēng)的影響2.產(chǎn)生橫比降的河段此外,在特殊條件下,下游水位高于上游水位,形成河水倒流現(xiàn)象,這時(shí)兩端點(diǎn)間的水面高程差與相應(yīng)流程水平距離之比,稱反比降??剖狭?duì)橫比降的影響地球自轉(zhuǎn)偏心力的影響第二節(jié)流速流量流向一、流速1.流速(velocity)的基本概念水質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)沿某一特定方向移動(dòng)的距離,稱流速。流速就時(shí)間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)講,有瞬時(shí)流速u,脈動(dòng)流速u′和時(shí)均流速之分,其關(guān)系為u=u′±瞬時(shí)流速系指某一瞬間的流速,它時(shí)大時(shí)小很不穩(wěn)定;時(shí)均流速系指在一段時(shí)間內(nèi)流速的平均值;脈動(dòng)流速系指瞬時(shí)流速與時(shí)均流速的差值;流速就空間來(lái)講,有點(diǎn)流速、垂線流速和斷面流速之分。點(diǎn)流速系指水流中某一固定測(cè)點(diǎn)的水流速度;垂線流速系指從水面至河底沿鉛垂線上各點(diǎn)流速的總稱。垂線流速與斷面流速一般均取其平均值。流速的大小通常用謝才公式來(lái)表示:流速第二節(jié)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,如圖所示。1)在河底兩岸附近,流速最小;2)水面流速?gòu)膬砂蹲钚√幭蜃畲笏钐幵龃螅?)陡岸邊或靠近凹岸邊流速大,坦岸邊或靠近凸岸邊流速小。

流速平面分布a)在順直河段中,b)在急彎河段中第二節(jié)流速流量流向(2)流速的垂直分布1)天然河流的一般河段,垂線流速分布曲線多呈拋物線或?qū)?shù)曲線形式,一般河底的流速近于零,垂線平均流速與離水面2/3H處的點(diǎn)流速相等,最大流速位于離水面1/3H深度范圍內(nèi)。2)河底有隆起的障礙物時(shí),垂線流速分布曲線在障礙物頂部附近向下開始急劇收縮,而向上急劇增大,最大流速位置較一般河槽偏深一些,河底流速可能近于零。垂線流速分布河底有障礙物的垂線流速分布第二節(jié)流速流量流向3)在深槽中或淺灘上,深槽比淺灘的深度愈大,則深槽中的流速分布曲線愈向下愈彎曲,最大流速接近水面,而淺灘上的最大流速則距水面較深。深槽與淺灘垂線流速分布4)當(dāng)河流封凍時(shí),流水像被限制在水管中流動(dòng)著,由于冰蓋底面粗糙度影響,使最大流速?gòu)谋砻嫦蛏钐幰苿?dòng),冰蓋底部愈粗糙移動(dòng)的距離也愈大。河流封凍時(shí)垂線流速分布第二節(jié)流速流量流向4.在不同水位期的分布(1)枯水期:深槽處過水?dāng)嗝娲螅魉傩?;而淺灘則相反,流速大。(2)洪水期:深槽處流速大,淺灘上流速小。(3)當(dāng)河槽寬窄不一,狹窄處流速大,寬闊處流速較小。3.水流動(dòng)力曲線(dynamicaxisofflow)

河流中各過水?dāng)嗝嫔献畲罅魉冱c(diǎn)的連線,稱水流動(dòng)力軸線,又稱主流線,有“枯水傍岸,洪水趨中”之特點(diǎn)。水流動(dòng)力曲線第二節(jié)流速流量流向二、流向水流質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,稱流向。下面介紹常用的幾種目測(cè)方法。1.根據(jù)水面漂浮物的運(yùn)動(dòng)方向,判斷該處表層水流的流向。2.根據(jù)水流流經(jīng)航標(biāo)時(shí),觀察標(biāo)船的船向及其尾部水流跡線的方向。3.船舶拋單錨時(shí),觀察錨鏈及船舶的首尾方向。4.從河岸岸形判斷,在順直河段,流向基本與岸形平行一致;彎曲河段,一般是凸岸水勢(shì)高,凹岸低,水流掃彎,水流從凸岸流向凹岸。彎頂以下,由于超高現(xiàn)象,水流自凹岸流向凸岸。5.根據(jù)河岸水生植物被水流沖擊的傾倒方向而判斷流向。6.在寬闊或水流較緩的河段,不易識(shí)別流向時(shí),可根據(jù)船舶壓舵的情況及偏航的程度或前船尾跡線水流的偏擺來(lái)估計(jì)流向。三、流量單位時(shí)間內(nèi)通過河槽某過水?dāng)嗝娴乃?,稱流量(discharge)。第三節(jié)水位一、水位的基本概念河道中某時(shí)某地的自由水面至某一基準(zhǔn)面的垂直距離,稱為水位。第三節(jié)水位通航水位通航水位包括設(shè)計(jì)最高通航水位和設(shè)計(jì)最低通航水位。通航標(biāo)準(zhǔn)越高,要求設(shè)計(jì)最高通航水位越高,設(shè)計(jì)最低通航水位越低。設(shè)計(jì)最高通航水位是設(shè)計(jì)規(guī)定某一河段或具體部位允許標(biāo)準(zhǔn)船舶或船隊(duì)正常通航的最高水位。

設(shè)計(jì)最高通航水位是通航建筑物正常營(yíng)運(yùn)的上限水位和跨河建筑物凈高的起算水位;例如,通航橋梁凈高,船閘閘門、閘墻、導(dǎo)航墻等頂高程的確定,均應(yīng)以設(shè)計(jì)最高通航水位為依據(jù)。設(shè)計(jì)最低通航水位是設(shè)計(jì)規(guī)定某一河段或具體部位允許標(biāo)準(zhǔn)船舶或船隊(duì)正常通航的最低水位。設(shè)計(jì)最低通航水位是航道與通航建筑物標(biāo)準(zhǔn)水深和水下過河建筑物標(biāo)高的起算水位。如船閘閘首門檻、引航道底高程,以及整治工程中水下過河建筑物高程及航道底高程等,都需根據(jù)設(shè)計(jì)最低通航水位來(lái)確定。當(dāng)實(shí)際水位低于設(shè)計(jì)最低通航水位時(shí),航道不能保證標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)水深,但吃水適宜的船舶可以照常航行,大型船舶(船隊(duì))需要減載控制吃水方可航行。第三節(jié)水位1.水位基準(zhǔn)面用于起算水位值的基準(zhǔn)面稱為水位基準(zhǔn)面。由于該基準(zhǔn)面的水位值為零,故又稱為水位零點(diǎn)。根據(jù)需要的不同,水位零點(diǎn)又分為基本零點(diǎn)和當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)。(1)基本零點(diǎn)以某一河口附近海域的某一較低的海平面作為零點(diǎn),稱為基本零點(diǎn),又稱絕對(duì)零點(diǎn)或絕對(duì)基準(zhǔn)面。第三節(jié)水位1)吳淞零點(diǎn)吳淞零點(diǎn)和吳淞高程系:清咸豐十年(1860年),海關(guān)巡工司在黃浦江西岸張華浜建立信號(hào)站,設(shè)置水尺,觀測(cè)水位。光緒九年(1883年)巡工司根據(jù)咸豐十年至光緒九年在張華浜信號(hào)站測(cè)得的最低水位作為水尺零點(diǎn)。后又于光緒二十六年,根據(jù)同治十年至光緒二十六年(1871~1900年)在該站觀測(cè)的水位資料,制定了比實(shí)測(cè)最低水位略低的高程作為水尺零點(diǎn),并正式確定為吳淞零點(diǎn)(W.H.Z)。以吳淞零點(diǎn)計(jì)算高程的稱為吳淞高程系。第三節(jié)水位2)85國(guó)家高程基準(zhǔn)高程,表示地面點(diǎn)到基準(zhǔn)面的距離,用來(lái)確定地面點(diǎn)的高低。地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面(俗稱海平面)的鉛垂距離,稱為該地的絕對(duì)高程,也稱海拔。我國(guó)在青島大港設(shè)立了驗(yàn)潮站,長(zhǎng)期記錄和觀測(cè)黃海海水面的高低變化,取其平均值作為我國(guó)大地水準(zhǔn)面的位置,并在青島觀象山上建立了水準(zhǔn)原點(diǎn)(絕對(duì)高程的起算點(diǎn))。我國(guó)的黃海高程系就是根據(jù)地面點(diǎn)到此水準(zhǔn)原點(diǎn)的距離建立的。過去我國(guó)采用青島驗(yàn)潮站1950-1956年觀測(cè)成果求得的黃海平均海平面作為高程的零點(diǎn),稱為“1956黃海高程系”。后經(jīng)復(fù)查,發(fā)現(xiàn)該高程系驗(yàn)潮資料過短,準(zhǔn)確性較差,改用青島驗(yàn)潮站1952-1979年的觀測(cè)資料重新推算,并命名為“1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”,同時(shí),廢止了原來(lái)“1956年黃海高程系”的高程。第三節(jié)水位3)我國(guó)常見高程系統(tǒng)及其換算關(guān)系1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)=1956年黃海高程-0.029(m)1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)=吳凇高程基準(zhǔn)-1.717(m)1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)=珠江高程基準(zhǔn)+0.557(m)1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)=廢黃河零點(diǎn)高程-0.19(m)1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)=大沽零點(diǎn)高程-1.163(m)1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)=渤海高程+3.048(m)第三節(jié)水位1)重慶—宜昌段用的當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)叫水尺基準(zhǔn)面”或叫“航行水尺零點(diǎn)2)宜昌—江陰段用的當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)叫航行深度基準(zhǔn)面3)江陰—吳淞口段用的當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)叫理論深度基準(zhǔn)面

(2)當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)

以當(dāng)?shù)貧v年來(lái)最低水位或接近于該水位的水平面作為零點(diǎn),稱為當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn),又稱測(cè)站零點(diǎn),或各港零點(diǎn)。第三節(jié)水位當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)與基本零點(diǎn)關(guān)系絕對(duì)水位=當(dāng)?shù)厮?高程差絕對(duì)高程=相對(duì)高程+高程差〔例〕已知某日重慶的當(dāng)?shù)厮粸?.20m,試求當(dāng)日重慶的吳淞水位?解:因?yàn)橹貞c的吳淞高程為160.20m所以重慶的吳淞水位為7.20+160.20=167.40m(3)基本零點(diǎn)與當(dāng)?shù)亓泓c(diǎn)的關(guān)系第三節(jié)水位二、水位與水深1.

水深(waerdeeps)從水表面至水底的垂直距離稱水深。某一基準(zhǔn)面至河底的深度稱為圖示水深,或圖注水深水深與水位關(guān)系1.實(shí)際水深的求法為便于計(jì)算,我國(guó)內(nèi)河的水位和水深基準(zhǔn)面已統(tǒng)一。其關(guān)系式為:實(shí)際水深=圖示水深±當(dāng)?shù)厮坏谌?jié)水位〔例1〕已知長(zhǎng)江某處礁石的圖示水深為零下1.2m,當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厮粸?.0m,求礁石上的實(shí)際水深是多少?若某輪首吃水為4.5m,尾吃水為5.0m,當(dāng)?shù)厥S嗨钜?guī)定為0.3m,問該輪能否從礁石上安全通過?解:該礁石的實(shí)際水深(H)=圖注水深±水位=1.2+4.0=5.2m船舶通過時(shí)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第三節(jié)水位(2)沉船等障礙物,殘存河底上時(shí)間已久,也會(huì)有變動(dòng)現(xiàn)象。因?yàn)镠<h,所以,該輪不能從礁石上安全通過。求某處實(shí)際水深利用其航行時(shí)要注意:

(1)沖淤變化較大的河段,因圖注水深僅代表航行圖出版時(shí)的情況,故利用圖注水深求實(shí)際水深,可能與實(shí)際情況不符僅作參考。

(3)暗礁一般比較穩(wěn)定,但其面上與周圍往往淤積一層泥沙,改變了原有的高度,航行時(shí)應(yīng)放大剩余深度,以保安全。第三節(jié)水位內(nèi)插法求實(shí)際水深:[例]某地航行圖上水深為3.4m,求某月某日實(shí)際水深。推算前,先查得某地的上下港埠當(dāng)天水位,如在漢口與黃石之間,該日漢口水位為8.99m,黃石水位為8.78m。漢口至黃石間距133km。某地至黃石間距為35km,某地至漢口間距為98km。漢口與黃石水位落差為0.21m.某地實(shí)際水深:8.78+0.06+3.4=12.24m

三、水位管轄的方法每條較長(zhǎng)的河流,從上游至下游各地高程差異很大,常分成若干管轄段,每段用一個(gè)水位表示,這樣就能較為正確地反映各段的實(shí)際水面位置和推算各段航道內(nèi)的實(shí)際水深,這個(gè)水位就叫做該段的關(guān)系水位。解:某地與黃石水位差為:0.21/133×35=0.06第三節(jié)水位1.按照《河流流量測(cè)驗(yàn)規(guī)范》(GB50179-2015)水位級(jí)劃分規(guī)定:水位高于或等于高水位時(shí),為高水期;水位低于高水位但高于或等于中水位時(shí),為中水期;水位低于中水位但高于或等于低水位時(shí)為低水期;水位低于低水位時(shí)為枯水期。四、水位期的劃分水位期是指出現(xiàn)某一水位值這段時(shí)期,如出現(xiàn)、洪及中水位這段時(shí)期就叫枯、洪及中水位期。2.按航運(yùn)部門通常劃分:高于洪水位以上這段時(shí)期為洪水期;低于或等于洪水位但高于或等于枯水位這段時(shí)期為中水期;低于枯水位這段時(shí)期為枯水期。如長(zhǎng)江中游沙市港水位2.5m以下為枯水期,2.5-8m為中水期,8m以上為洪水期,城陵磯港水位3.5m以下為枯水期,3.5-9m為中水期,9m以上為洪水期。3.按月份通常劃分:南方河流一般12月至來(lái)年3月為枯水期,其中1-2月水位最枯;4—6月和10—11月為中水期;6—9月為洪水期,其中高洪水期多在8月。第三節(jié)水位五、影響水位變化的因素1.河水補(bǔ)給的影響2、風(fēng)的影響3、潮汐的影響4、冰的影響5.河槽寬窄、深淺的影響6.支流水位變化的影響第三節(jié)水位六、水位變化與船舶航行的關(guān)系1.枯水期:有良好的岸形憑借,天然標(biāo)志多;流速慢,不正常水流減少;航道尺度減少。但槽窄水淺,礁石外露,會(huì)讓困難。不慎會(huì)吸淺吃沙包,擱淺觸礁。

2.洪水期:航道尺度大,但岸坪淹沒,引航中失去極其重要的岸形憑借,人工標(biāo)志也常漂失移位,流速大,不正常水流增多,航行操作難度大。3.中水期:一般來(lái)說是航道的黃金水道七、船舶駕駛員了解水位的目的1.水位變化直接影響航道尺度,特別是航道水深、船舶可據(jù)此決定載量和調(diào)整吃水。2.水位變化影響著設(shè)標(biāo)水深,根據(jù)水位漲落的情況還能預(yù)計(jì)航標(biāo)可能產(chǎn)生變化和航槽是否改變3.根據(jù)水位變化航路選擇也不同,引航操作方法也可能作相應(yīng)的改變。4.水位變化影響流速和流態(tài),而且流速會(huì)影響航速,流壓會(huì)使船位偏移,流態(tài)紊亂時(shí)會(huì)影響船舶操縱,均要采取相應(yīng)的操作措施加以克服。5.水位變化關(guān)系到礁石,沉船障礙物等礙航程度及碼頭水性變化。6.由于水位影響航速,能根據(jù)不同水位預(yù)計(jì)運(yùn)行時(shí)刻和決定使用車速大小7.不同的水位大橋通航橋孔,通航高度及通航船隊(duì)尺度的規(guī)定有所不同;架空電纜的通航高度也有所不同。8.選擇錨地時(shí)要考慮船舶吃水,錨地水深,水位漲落帶來(lái)的影響。9.長(zhǎng)期記錄水位,還能分析水位漲落的趨勢(shì),航道有否淤沙或走沙的可能,以便采取相應(yīng)的措施。10.船舶在山區(qū)河流航行,上行船可根據(jù)水位確定自行通過灘糟的能力第四節(jié)流態(tài)2.副流環(huán)流大致有以下幾種形式:

雙向環(huán)流

1)水面對(duì)流、水底背流2)水面背流、水底對(duì)流水面對(duì)流水面背流流態(tài)------水流運(yùn)動(dòng)的形態(tài)。一、主流與副流(從宏觀角度分類)1.主流河流中的水體,有部分沿河槽軸線總的方向流動(dòng),面流層流線基本平行運(yùn)動(dòng),這部分水流稱主流。第四節(jié)流態(tài)單向環(huán)流?;旌檄h(huán)流。第四節(jié)流態(tài)在彎曲狹窄河段,無(wú)論上下水航行,應(yīng)將航路(航跡線)選擇在主流上側(cè)航行。河道彎直(1)主流位置判斷的方法水面色澤、波紋岸形陡緩二、層流與紊流(流態(tài)從微觀角度分類)三、面流流態(tài)(從表面形態(tài)角度分類)1.主流河槽中表層流速較大并決定主要流向的一股水流稱主流。(2)主流對(duì)船舶航行的影響在寬闊順直河段,下行船舶應(yīng)“認(rèn)主流、走主流”,上行船舶應(yīng)“認(rèn)主流、丟主流”,利用主流以提高航速;第四節(jié)流態(tài)3.急流與埂水撂埂------船舶出現(xiàn)吊埂時(shí),將船首徐徐外揚(yáng),繼而調(diào)順船身,使船尾擺脫埂水以外。2.緩流-----------主流兩側(cè)流速較緩的水流。抵埂——上行船舶出角轉(zhuǎn)嘴,船首到達(dá)埂水的所在處吊埂------上行船舶抵埂后停滯不前急流和埂水對(duì)船舶航行的影響急流與埂水縱斷面示意圖急流與埂水平面示意圖1-急流段,2-埂水段第四節(jié)流態(tài)

4.回流同主流流向相反的回轉(zhuǎn)倒流稱回流。沱楞---------將沱區(qū)各斷面流速為零的諸點(diǎn)連接起來(lái)就成為順流與逆流的分界面,稱為不連續(xù)面。該面并不穩(wěn)定,常分裂成連串的小形漩渦,故又稱之?;亓鳟a(chǎn)生的原因回流出現(xiàn)的地段第四節(jié)流態(tài)1)

對(duì)上行船舶航行的影響上行對(duì)面積大而力量弱的回流,上行船可適當(dāng)利用,以增大航速,提高船舶的過灘能力。對(duì)回流面積小,力量強(qiáng)的回流區(qū),上行船舶應(yīng)避開航行?;亓鲗?duì)船舶航行的影響打張挖岸第四節(jié)流態(tài)若在急彎河段中航行,可利用嘴下回流出水作為支撐點(diǎn)直外舵提尾順向,縮小航跡帶寬度,達(dá)到掛高及船向與岸形、流線順向的目的。2)對(duì)下行船舶的影響“吊鉤”,打槍”,如圖所示。打槍吊鉤第四節(jié)流態(tài)利用回流掉頭5.橫流-----凡水流流向與河槽軸線成一交角具有橫向推力的水流統(tǒng)稱為橫流。挑流吸入流推壓流橫流按成因可分為三類第四節(jié)流態(tài)橫流按出現(xiàn)的地段和對(duì)船舶航行的影響可分為:1)斜流(obliqueflow)2)出水(floatingupwardtosurface)又稱“護(hù)岸水”或“護(hù)岸泡”3)背腦水與披頭水(flowrushingupwardtoshoreindentation)4)內(nèi)拖水(strongflowrushingtoshorefromrivercenter)5)掃彎水(bend-sweepingflow)6)滑梁水(overflowaboveledge)

1-斜流2-背腦水3-掃彎水4-出水5-回流-6-滑梁水7-內(nèi)拖水第四節(jié)流態(tài)1)

局部橫流對(duì)船舶航行的影響局部橫流多以高流束出現(xiàn),使船體局部受流力而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或漂移。措施:一舵變?nèi)妫亩孢€原,如圖所示。橫流場(chǎng)中船舶漂移局部橫流對(duì)船舶影響橫流對(duì)船舶航行的影響第四節(jié)流態(tài)6、泡水(bubblingflow)一種自水下向水面翻涌,中心隆起并向四周輻射擴(kuò)散的水流稱泡水或稱“上升流”1-枕頭泡2-困堂泡3-分界泡4-攔馬泡5-上泡6-下泡7-分逕泡2)

橫流區(qū)(場(chǎng))對(duì)船舶航行的影響措施:修正航向,消除流壓差法;加車迎流,達(dá)到減小流壓差,增大舵效,提高船舶操縱靈活性的效果。

泡水的分類第四節(jié)流態(tài)泡水具有較集中的橫推力,對(duì)船體一側(cè)具有顯著的水動(dòng)力作用,使船舶發(fā)生橫傾、偏轉(zhuǎn)和橫移。因此,無(wú)論上、下行船舶在遇強(qiáng)大泡水或泡群時(shí),應(yīng)盡量避開航行;若當(dāng)泡水阻擋航路時(shí),應(yīng)以適當(dāng)方式用舵乘迎,以騎泡(steamingthroughtheboilinglikewater)、穿泡或旁泡而過,如圖2-38所示。旁泡而過可采用一泡四舵騎泡穿泡旁泡7)臥槽水8)沙泡9)冷泡泡水對(duì)船舶航行的影響第四節(jié)流態(tài)深水花水7、花水水流受阻后降速增壓所產(chǎn)生的上升流較弱,水面呈現(xiàn)紊亂或是鱗狀的水紋稱花水深水花水淺水花水淺水花水第四節(jié)流態(tài)8、漩水------由外向內(nèi),自上而下,水面中心下陷的旋轉(zhuǎn)水流稱漩水。漩水及其附近的流速、壓力分布存在著特殊性。流速由漩水邊緣向漩渦中心逐漸加大,以渦心邊緣流速最大,在渦心的水流線速度則反而減小,水流匯集作下沉運(yùn)動(dòng),壓力也隨之降低。漩水的成因漩水的特征第四節(jié)流態(tài)漩水對(duì)船舶航行的影響攆漩專題12流態(tài)9.夾堰水------兩股不同流向的水流匯合時(shí)相互撞擊,在交界面上呈現(xiàn)渦流浪花的帶狀水流。夾堰水夾堰水的形成及出現(xiàn)的地方第四節(jié)流態(tài)在急流灘,夾堰水內(nèi)側(cè)有較寬的緩流帶時(shí),上行船舶可循夾堰內(nèi)側(cè)緩流航行較強(qiáng)的夾堰水船向極易偏擺,船身顛簸起伏,甚至出現(xiàn)歪船扎駁,而且在夾堰處還會(huì)激起經(jīng)久不息的大浪,危及他船航行安全,船舶必要時(shí)應(yīng)繞開航行或減速通過,防止浪損事故發(fā)生。夾堰對(duì)船舶航行的影響水流受礁石、流壩或水工建筑物阻擋,在其下游形成的回流、泡漩、夾堰水及緩流等水流的總稱為“旺水”。這個(gè)局部區(qū)域稱“旺水區(qū)”。10.旺水措施:接旺、貪旺、搶旺第四節(jié)流態(tài)對(duì)船舶航行的影響走沙水因水流含沙量激增,水流湍急,流態(tài)變壞,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,故上下行船舶均應(yīng)增大車速,克服航行阻力,提高操縱靈活性。11.走沙水-----汛末,水位下退,水流歸槽,沖刷淤沙使其附近和下游段水流極為混濁,呈棕黑色,或出現(xiàn)間歇性的黑沙泡,這種水流稱“走沙水”。走沙水的水文特征走沙時(shí)在走沙區(qū)外緣及下游段出現(xiàn)白色水泡沫,集聚一線或隨主流分散下流;水流含沙量重,流速大,沖刷力強(qiáng),水色渾濁,呈深褐色或暗黑色,并伴有沙泡、沙漩;因水流湍急,在浮標(biāo)尾部出現(xiàn)很長(zhǎng)的暗黑色沙浪,并易造成浮標(biāo)移位或流失。第五節(jié)潮汐(2)

地球繞“地月系質(zhì)心”運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)地球表面各點(diǎn)的慣性離心力方向相同,大小相等,并且與月球?qū)Φ匦牡囊Φ闹迪嗟?方向背向月球。一、

潮汐成因太陽(yáng)與地球間平均距離為1490萬(wàn)km,月球與地球間平均距離為38.44萬(wàn)km,太陽(yáng)離地球距離比月球離地球大389倍。1.月球?qū)Φ厍虻奈υ虑蛞Υ笮〔幌嗟?,其方向任何時(shí)刻都指向月心。2.地球繞月地系質(zhì)心作圓周平動(dòng),產(chǎn)生慣性離心力(1)地月系質(zhì)心地月系質(zhì)心位于距地心0.73倍地球半徑的地方,并且地心、月心和質(zhì)心在一條直線上。第五節(jié)潮汐(1)

月球引潮力的分布地球表面各點(diǎn)受著月球的吸引力,又受到繞地月系質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的慣性離心力,這兩個(gè)力的合力,稱為月球引潮力。引潮力分析第五節(jié)潮汐

在B、D處引潮力最大,使海水上漲得最高,稱高潮,在A、C處引潮力為B、D處的1/2,使海水向下運(yùn)動(dòng)最低,稱為低潮。地表上的海水A、C圈向B、D兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng),這運(yùn)動(dòng)將持續(xù)到引潮力和地心的吸引力相平衡為止。潮汐橢圓的長(zhǎng)軸指向與天頂距有關(guān),決定于月球,隨月球旋轉(zhuǎn)位置的變化而變化,而與地球自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)。

隨著地球的自轉(zhuǎn),在一個(gè)太陰日(即月球連續(xù)兩次經(jīng)過同名中天的時(shí)間間隔,為24h50min)內(nèi),地表任一點(diǎn)都有類似于A、B、C、D四個(gè)位置的機(jī)會(huì),因此,這就是為什么在一個(gè)太陰日內(nèi)常見的潮汐有兩漲兩落現(xiàn)象的原因。引潮力分布圖第五節(jié)潮汐

當(dāng)月球至上弦(初七、八)和下弦(二十二、二十三)時(shí),形成小潮。

海水漲落最小。大潮小潮二、大潮和小潮每逢農(nóng)歷朔(初一)、望(初十五)時(shí),形成大潮,又稱“朔望潮”。

海水漲落得最大第五節(jié)潮汐

1.月球赤緯為零時(shí)

半日潮(semidiurnaltide)------在全球同緯度各地也都將出現(xiàn)兩次高潮和兩次低潮,且潮差相等。兩次高潮的時(shí)間間隔平均為12h25min。漲落潮時(shí)間各為6h12.5min。潮汐高度自赤道向兩極遞減并和赤道對(duì)稱,這時(shí)的潮汐稱為赤道潮。海水漲落變化也從大潮經(jīng)過小潮再到大潮,約十五天后,海水漲落變化又重復(fù)以前的情況,這就是潮汐的半月周期變化。三、天體赤緯不同對(duì)潮汐的影響第五節(jié)潮汐

1.月赤緯不為零時(shí)月球絕大部分是位于地球赤道面兩側(cè)各為28035‘的范圍內(nèi)。當(dāng)月球赤緯增大到回歸線附近時(shí),一日內(nèi)潮高、潮時(shí)不等現(xiàn)象最為顯著,此時(shí)的潮汐叫回歸潮。

當(dāng)月球位于北極至CC1這一地帶和南極至DD1地帶,發(fā)生的是全日潮,在一個(gè)太陰日內(nèi)只有一次漲潮和一次落潮。第五節(jié)潮汐二、潮汐靜力學(xué)理論的缺陷

牛頓的潮汐靜力學(xué)理論可以解釋潮汐成因,半日潮的產(chǎn)生及潮汐不等現(xiàn)象。但不能解釋為什么高潮不是發(fā)生在當(dāng)?shù)氐脑虑蛏希ㄏ拢┲刑?而要滯后一個(gè)間隙(稱為潮汐間隙)?為什么在沿岸或某些港口潮汐振幅很大(如加拿大東南基地灣最大潮差可達(dá)18米),而有的潮汐卻很???為什么大潮不是發(fā)生在朔和望(初一和十五),而是要滯后2~3天(稱為潮齡)等等。這是因?yàn)榕nD的潮汐靜力學(xué)理論解釋潮汐時(shí)有三個(gè)假設(shè)(如前所述)。根據(jù)這些情況,在牛頓以后一個(gè)世紀(jì),法國(guó)天文學(xué)家拉普拉斯提出了潮汐的動(dòng)力理論,試圖去糾正靜力理論的這些缺陷。當(dāng)自CC1到赤道和自赤道DD1到這個(gè)地帶內(nèi),除赤道上為半日期外,其余地區(qū)均為混合潮。根據(jù)天體赤緯不同,地球上各地潮汐歸納起來(lái)有三種潮汐類型:半日潮、全日潮和混合潮第五節(jié)潮汐五、潮汐術(shù)語(yǔ)海圖深度基準(zhǔn)面(chartdatum)——海圖及海區(qū)各種航道圖中深度的起算面。這個(gè)基準(zhǔn)面一般是在當(dāng)?shù)刈畹偷统泵娓浇?,這樣才能保證在絕大多數(shù)情況下海圖上標(biāo)明的水深小于任何潮面的實(shí)際水深。我國(guó)自1978年開始統(tǒng)一采用B、P、F面作為我國(guó)海圖深度基準(zhǔn)面。(B—標(biāo)準(zhǔn)差,P—偏度,F(xiàn)—峰度)。潮高基準(zhǔn)面——潮高的起算面。一般與海圖深度基準(zhǔn)面一致。平均海面——某一時(shí)期(如一日、一月、一年或多年)海面的平均高度。計(jì)算方法取該時(shí)期每小時(shí)潮高的算術(shù)平均值。從1957年起,我國(guó)規(guī)定黃海平均海面為統(tǒng)一高程的基準(zhǔn)面。某一地點(diǎn)的海拔高度就是距該平均海面的高度。第五節(jié)潮汐高潮和低潮——在潮汐升降的每一個(gè)周期中,海面上漲到最高的位置,稱高潮(或稱滿潮);海面下落到最低的位置,稱低潮(或稱干潮或枯潮)。平潮和停潮——高潮和低潮的海面,往往持續(xù)一段時(shí)間,既不升高也不下降,這段時(shí)間分別稱前者為平潮,后者為停潮。高潮時(shí)和低潮時(shí)——平潮的中間時(shí)刻,取為高潮時(shí);停潮的中間時(shí)刻,取為低潮時(shí)。漲潮歷時(shí)和落潮歷時(shí)——低潮時(shí)到高潮時(shí)的時(shí)間間隔,稱漲潮歷時(shí);高潮時(shí)到低潮時(shí)的時(shí)間間隔,稱落潮歷時(shí)。漲潮和落潮——海面由低潮上升到高潮的過程,稱為漲潮;海面由高潮下降到低潮的過程,稱為落潮。第五節(jié)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,分別稱為大潮升和小潮升月潮間隙——月球上中天(下中天)的時(shí)間至其后當(dāng)?shù)匕l(fā)生高潮時(shí)和低潮時(shí)的時(shí)間間隔,分別稱為高潮間隙和低潮間隙,二者合稱為月期間隙。長(zhǎng)期平均值稱為平均高(低)期間隙。潮齡——由朔望至其后實(shí)際大潮發(fā)生的時(shí)間間隔。潮齡一般為1-3天。潮高——在潮汐漲落的連續(xù)過程中,潮高基準(zhǔn)面至任一時(shí)刻的海面垂直距離。潮差——兩相鄰的高潮和低潮的高度差。從高潮至前一相鄰低潮的高差稱漲潮潮差,高潮至下一相鄰低潮的高差稱落潮潮差。潮差每天不等,潮差的平均值,稱為平均潮差。第五節(jié)潮汐六、河口潮汐的特點(diǎn)潮汐河口和河口潮汐。1.當(dāng)潮汐沿著河道溯流向上時(shí),由于河口縮窄和深度變淺,加上摩擦和河水的影響,使潮波逐漸發(fā)生變形。越向上游,漲潮歷時(shí)越短,落潮歷時(shí)越長(zhǎng),發(fā)生高潮的時(shí)刻越落后,潮差也越來(lái)越小。2.潮流界、潮區(qū)界和感潮河段的概念,潮流界和潮區(qū)界離河口的遠(yuǎn)近,各條河流不一樣。一般鄰近海區(qū)潮差越大,河底縱比降越緩,徑流量越小,則潮波上溯的范圍就越大,潮流界和潮區(qū)界離河口越遠(yuǎn)。

同一條河流,潮流界和潮區(qū)界的位置并不是固定不變的。在夏秋洪水期,如遇小潮,風(fēng)向與上溯流向相同,河水作用強(qiáng)時(shí),則潮流界和潮區(qū)界大幅度下移;在冬春枯水期,如遇大潮,風(fēng)向又與上溯流向相反,河水的作用弱時(shí),則潮流界和潮區(qū)界就大幅度上推。如我國(guó)長(zhǎng)江下游,枯水大潮期,潮區(qū)界可上溯到距河口616km的安徽省大通;洪水小潮期,潮區(qū)界只上溯到距河口500km的蕪湖。3.高水位時(shí),漲潮流減弱,漲潮時(shí)間退后,歷時(shí)也短;落潮流相反,時(shí)間可能提前,流速也會(huì)增大,當(dāng)河流在低水位時(shí),又有強(qiáng)進(jìn)口風(fēng),則漲潮時(shí)間提前,流速增大,歷時(shí)也長(zhǎng)。4.潮流在高潮或低潮時(shí)的轉(zhuǎn)流,兩岸比河心先轉(zhuǎn)流,河底比水面先轉(zhuǎn)流,彎曲河段的凸岸比凹岸先轉(zhuǎn)流。慢速船隊(duì)可利用這一點(diǎn)選擇有利航路。如利用得法,可以提高航行速度,縮短航行時(shí)間。第五節(jié)潮汐1.潮汐表內(nèi)容---主要有以下兩種:潮高潮時(shí)表:預(yù)告各主要港的正點(diǎn)潮、高低潮的潮時(shí)和潮高以便了解各地潮時(shí)和潮高,最大限度地提高船舶通過淺水道的能力。潮流預(yù)告表:預(yù)告每日的正點(diǎn)潮的流速,漲落的最高流速和時(shí)間,漲落潮的起始。以便船舶推算流速及引航操作時(shí)的參考。感潮河段七、潮汐推算及應(yīng)用

潮汐表上潮時(shí)用北京標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,以平太陽(yáng)日計(jì)算(24h),4位數(shù)表示,左邊兩位為時(shí)數(shù)右邊兩位為分?jǐn)?shù),如1106表示11h06min。潮高單位為cm,以3位數(shù)表示。如潮高在潮高基準(zhǔn)面之下時(shí),數(shù)字前注“一”加以區(qū)別。漲潮流數(shù)字前加“一”號(hào)。落潮流延續(xù)為12h25min或以上時(shí)稱全落潮,以“*”表示。農(nóng)歷一欄中,注有“*”的數(shù)字,表示農(nóng)歷某月初一2.潮汐推算及應(yīng)用潮汐推算:系指利用《潮汐表》或海圖上的潮汐資料推算出當(dāng)?shù)厮虻母撸ǖ停┏睍r(shí)和潮高以及任意潮時(shí)和潮高的過程。第五節(jié)潮汐高潮低潮潮時(shí)潮高潮時(shí)潮高025721211200941518252(1)使用《潮汐表》查算潮汐

1)利用潮汐表求正點(diǎn)潮的潮時(shí)和潮高[例1]求1986年4月6日江陰港的高低潮的潮時(shí)、潮高?解:由《潮汐表》(附表2-4)查到江陰港4月6日的高低潮的潮時(shí)、潮高如下表:第五節(jié)潮汐解:0930的潮高根據(jù)青龍港4月18日0900與1000的兩潮高進(jìn)行內(nèi)插求得。0900潮高269,1000潮高2460930潮高為:(269+246)/2=2581710的潮高為可以看出,江陰港在4月6日只發(fā)生一次低潮,因?yàn)槲覀兯榻B的每天有二次低潮,是指在一個(gè)太陰日內(nèi),而《潮汐表》是按太陽(yáng)日編制的,故缺一次低潮。1)用內(nèi)插法求非正點(diǎn)潮時(shí)的潮高[例2]求1986年4月18日青龍港1710、0930時(shí)的潮高?1700潮高149,1800潮高183第五節(jié)潮汐查表2-1得知:青龍港2月6日潮時(shí)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,確定船舶的安全通過時(shí)間[例3]青龍港某淺水區(qū)水深為基準(zhǔn)面下2.7m,某船首吃水為4.6m,尾吃水為4.55m,計(jì)劃于2010年2月6日上午通過該處,何時(shí)可以開始通過?截止到何時(shí)便不能通過?解:該船通過此淺區(qū)需要利用的潮高為:4.6+0.2-2.7=2.1(m)潮汐推算與運(yùn)用①

第一次低潮到第一次高潮的漲潮過程中,漲潮率為:(3.37-0.40)/(0546-0136)=0.71(m/h)②

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

漲1.7m需要的時(shí)間為:1.7/0.71=2.39(h)即該日0136+0223=0359后即可通過。④

在第一次高潮到第二次落潮過程中,落潮率為:(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須降潮高為:3.77-2.1=1.67(m)⑥

落1.67m需要的時(shí)間為:1.67/0.388=4.30(h)該輪安全通過淺區(qū)的截止時(shí)間為:0546+0418=1004答:該輪當(dāng)日能利用潮高通過淺區(qū)時(shí)間為0359-1004同樣計(jì)算第二次低潮到第二次高潮的通過時(shí)間(即下午通過時(shí)間)

例4:某港航道上的海圖水深最淺為8m,航道上橋的凈空高度為18m,大潮升4.5m。我船最大吃水9.5m,水線上最大高度為18.5m,要求保留富裕水深0.7m,富裕高度0.5m。問我船在潮高為多少時(shí)可以安全通過航道和橋梁?解:如圖所示,安全通過航道和橋梁時(shí)的最小潮高Hmin和最大潮高Hmax分別為:

Hmin=吃水+富裕水深-海圖水深=9.5+0.7-8=2.2m

Hmax=凈高+大潮升-(主桅高+富裕高度)=18+4.5-(18.5+0.5)=3.5m所以,安全通過航道和大橋時(shí)的潮高H應(yīng)滿足:2.2m≤H≥3.5mH3.5m4)利用潮流表求漲落潮時(shí)

[例5]求南通港1986年4月4日的漲始和落始?潮汐推算與運(yùn)用解:先查得新開河的漲始:0608及2114,先將其提前一小時(shí),即0508

及2014,換算為吳淞的潮時(shí)(新開河潮時(shí)比吳淞推遲1h),然后加上南通港對(duì)于吳淞口的漲潮潮時(shí)差為3.5h,即得該港的漲潮時(shí)間為:0508+0330=0838

2104+0330=2344又知:南通港的平均漲潮歷時(shí)為4.2h,落潮歷時(shí)為8.2h南通港的落潮時(shí)間為:0838+0412=12502344+0412=2756(這實(shí)為4月5日的第一次落漲潮時(shí),不符合題意,1250為4月4日第二次落始,那么第一次應(yīng)為:0830-0812=0026第一次漲始:0838第一次落始:0026第二次漲始:2344第二次落始:1250綜上可知:4月4日南通港漲始和落始為:潮汐推算與運(yùn)用

4)一般為半日潮類型,即在一個(gè)太陰日內(nèi)潮時(shí)相隔時(shí)間為12h25min.5)先求出吳凇潮時(shí),再推算各附港潮時(shí)。漲潮始時(shí)為T,主副港潮時(shí)差△TT=K+(n-1)×0.8+△TT=K+(n-16)×0.8+△T6)計(jì)算公式為:初一到十五十六到月底(2)經(jīng)驗(yàn)方法推算潮時(shí)在沒有潮汐表的情況下,利用經(jīng)驗(yàn)方法推算主港及附港潮時(shí)其方法如下(長(zhǎng)江為例)1)吳淞每月農(nóng)歷初一的第一個(gè)漲始時(shí)間平均是0924,即K=09242)推算時(shí)應(yīng)用農(nóng)歷日期(n)。潮汐周期平均是半月重復(fù)一次,即計(jì)算初一漲始時(shí)間,也就是十六的漲始時(shí)間。3)根據(jù)月、地運(yùn)行相對(duì)關(guān)系,某地月中天時(shí)間逐日推遲0.8h的原因,潮時(shí)也逐日推遲,以此來(lái)推算隔日潮時(shí)。潮汐推算與運(yùn)用[例7]某客輪擬定于某年11月19日(農(nóng)歷28)上午9時(shí)進(jìn)黃浦江靠十六鋪碼頭,問該船應(yīng)靠哪一舷?十六鋪的一次漲潮始時(shí)T=K+(n-16)×0.8+ΔT=0924+(28-16)×0.8+1.0=2000(第二次漲始)十六鋪第一次漲始:2000-(Δt1+Δt2)=2000-0524-0724=0712(第一次漲始)當(dāng)?shù)禺?dāng)日的第一次落始:0712+5.4=1236[例6]求南通港某年5月13日漲始時(shí)間(5月13日為農(nóng)歷初三)?解:根據(jù)公式T=K+(n-1)×0.8+△T得:0924+(3―1)×0.8+0330=1430以上為南通第二次漲始,第一次漲始應(yīng)為:1430-1225=0205解:查知:十六鋪與吳淞的潮時(shí)差為1.0h,漲潮歷時(shí)Δt1=5.4h,落潮歷時(shí)Δt2=7.4h,十六鋪碼頭位于黃浦江左岸一側(cè)。故當(dāng)客輪0900進(jìn)入黃浦江靠十六鋪碼頭之際,該地正處于漲潮期間(0712—1236),按逆流靠碼頭的原則,客輪應(yīng)掉頭靠左舷。第三章氣象常識(shí)教學(xué)內(nèi)容:風(fēng)、能見度、霧、雷暴、颮線、龍卷風(fēng)、熱帶氣旋、氣象災(zāi)害性預(yù)警教學(xué)目標(biāo):掌握風(fēng)、船風(fēng)的概念及風(fēng)對(duì)船舶航行的影響;掌握能見度的概念、能見度等級(jí)劃分、對(duì)船舶航行影響;掌握霧的種類及特點(diǎn)、霧的預(yù)測(cè)方法、對(duì)船舶航行影響;掌握雷暴、颮線、龍卷風(fēng)的特點(diǎn)、對(duì)船舶航行影響;掌握熱帶氣旋分類及特點(diǎn)、船舶防臺(tái)措施;掌握氣象災(zāi)害性預(yù)警種類及特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn):圖解法求真風(fēng)。船舶防臺(tái)措施。教學(xué)任務(wù)第一節(jié)風(fēng)一、風(fēng)向概念在氣象上,風(fēng)常指空氣的水平運(yùn)動(dòng)。風(fēng)的來(lái)向稱為風(fēng)向。

地面風(fēng)向常用16個(gè)方位表示,在16方位中,每相鄰方位間的角差為22.5°;

高空或海洋上風(fēng)向常用方位度數(shù)或稱為圓周方位法(順時(shí)針方向由0~3600)表示。即以0°表示正北,90°表示正東,180°表示正南,270°表示正西。風(fēng)向16個(gè)方位及圓周方位第一節(jié)風(fēng)二、風(fēng)力等級(jí)劃分

風(fēng)力等級(jí)是根據(jù)風(fēng)對(duì)地面或水面的影響程度來(lái)確定的。

目前國(guó)際上采用的風(fēng)力等級(jí)是英國(guó)人蒲福于1905年擬定的,故又稱“蒲福風(fēng)級(jí)”,從0至12共分為13個(gè)等級(jí),自1946年以后,風(fēng)力等級(jí)又有修改,并增加到18個(gè)等級(jí)。我國(guó)2012年6月發(fā)布的《風(fēng)力等級(jí)(GB/T28591-2012)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)氣象觀測(cè)場(chǎng)10米高度處的風(fēng)速大小,將風(fēng)力等級(jí)依次劃分為18個(gè)等級(jí)。第一節(jié)風(fēng)風(fēng)向和風(fēng)力等級(jí)符號(hào)

三、真風(fēng)、船風(fēng)、視風(fēng)的關(guān)系船風(fēng):船舶在航行時(shí),會(huì)產(chǎn)生一種從船首方向吹來(lái)的風(fēng),其風(fēng)的作用方向與船舶運(yùn)動(dòng)方向相反,風(fēng)速與船速相等。真風(fēng):空氣相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的風(fēng),天氣預(yù)報(bào)播發(fā)的風(fēng)就是真風(fēng)。視風(fēng):真風(fēng)與船風(fēng)二者的合成風(fēng),也稱相對(duì)風(fēng)。第二節(jié)能

度一、能見度的概念視力正常的人,在當(dāng)時(shí)的天氣條件下,能從天空背景中分辨出物標(biāo)輪廓的最大水平距離稱為能見度。夜間是指中等強(qiáng)度的發(fā)光體能被看到和識(shí)別的最大水平距離。

能見度的大小,主要決定因素:一是目標(biāo)物與襯托它的背景之間的亮度差異。二是大氣透明度的差異。

能見度不良:指任何由于霧、霾、下雪、暴風(fēng)雨、沙暴或任何其他類似原因使能見度受到限制的情況。

第二節(jié)能見度二、能見度的等級(jí)劃分

《水平能見度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T33673-2017)規(guī)定,水平能見度等級(jí)劃分為1—6級(jí)。等級(jí)定性描述用語(yǔ)水平能見度(V)1優(yōu)V≥10km2良2km≤V<10km3一般1km≤V<2km4較差500m≤V<1km5差50m≤V<500m6極差V<50m第二節(jié)能見度三、能見度對(duì)船舶航行的影響能見度不良時(shí),主要危害表現(xiàn)為能見距離降低,對(duì)船舶航行影響具體表現(xiàn)為:1.使船舶駕引人員難以觀測(cè)到附近的物標(biāo),造成定位困難。2.給船舶駕引人員瞭望它船動(dòng)態(tài)造成很大的影響。3.在能見度不良的情況下航行、值班,會(huì)給船舶駕引人員造成很大的心理壓力。第三節(jié)

霧一、霧的基本成因

當(dāng)?shù)蛯哟髿庵械乃_(dá)到飽和狀態(tài)后,多余的水汽便形成凝結(jié)物懸浮在空中,這樣的水汽凝結(jié)物出現(xiàn)較多以后,就形成了霧,使水平能見度的距離受到限制。

二、霧的種類及特點(diǎn)

輻射霧、平流霧、蒸發(fā)霧、鋒面霧、山谷霧。

1.輻射霧

在晴朗微風(fēng)而又比較潮濕的夜間,由于地面輻射冷卻,使氣溫降低到露點(diǎn)以下而形成的霧,稱為輻射霧。形成輻射霧的主要條件:晴夜、微風(fēng)、近地面氣層中水汽充沛

輻射霧的特點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間一年四季都能產(chǎn)生,但以秋季和冬季最多。一日之中通常在午夜后形成,日出前最濃,日出后隨著低層氣溫的不斷升高逐漸消散。風(fēng)力增加霧也易消散。一般冬季消散慢,夏季消散快。出現(xiàn)范圍一般水平范圍不大,厚度較小,并以近地面層的濃度最大。出現(xiàn)地點(diǎn)主要出現(xiàn)在內(nèi)陸、沿海地區(qū),沿江或沿海地區(qū)產(chǎn)生的輻射霧可隨風(fēng)移往附近的水面,會(huì)給內(nèi)河或沿海航行的船舶帶來(lái)影響。2.平流霧

暖濕空氣流經(jīng)冷的下墊面,從而使水汽發(fā)生凝結(jié)而形成的霧

平流霧的特點(diǎn):出現(xiàn)時(shí)間平流霧出現(xiàn)的頻率有明顯的年變化,即初春至夏初多,秋冬少。一日之中任何時(shí)刻都可能發(fā)生。出現(xiàn)范圍

水平范圍廣,濃度和厚度大,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。出現(xiàn)地點(diǎn)

多出現(xiàn)在寬闊的海面上,也會(huì)產(chǎn)生于江、湖的水面上。3.蒸發(fā)霧

冷空氣流經(jīng)暖水面時(shí),由于水溫高于氣溫,水面不斷蒸發(fā),水汽不斷進(jìn)入低層空氣中達(dá)到飽和后而形成的霧。

出現(xiàn)時(shí)間一年之中以晚秋和冬季為最多,一日之中多在早晨,持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng),日出后隨氣溫上升而慢慢消散。出現(xiàn)范圍

蒸發(fā)霧濃度和范圍均較小,厚度不大,多數(shù)情況貼近水面幾米,常常不能遮蔽較高的桅桿。出現(xiàn)地點(diǎn)蒸發(fā)霧多在江、湖上形成,看起來(lái)像是從水面冒出的熱氣。4.鋒面霧

鋒面上空云層中的暖水滴落入冷空氣中,因雨滴蒸發(fā),使水汽達(dá)到飽和或過飽和狀態(tài)時(shí)而凝結(jié)成的霧。俗稱水霧或降水霧。鋒面霧的特點(diǎn):出現(xiàn)時(shí)間

一年四季均可以產(chǎn)生,出現(xiàn)在鋒面及其附近,并隨著鋒面移動(dòng),一日之中任何時(shí)刻都可能發(fā)生。

出現(xiàn)范圍

鋒面霧的范圍大小主要與鋒面的范圍有關(guān)。其濃度和厚度也與冷、暖氣團(tuán)的強(qiáng)弱相關(guān)。當(dāng)鋒面的移動(dòng)速度較快時(shí),其在局地持續(xù)時(shí)間一般較短,當(dāng)鋒面移動(dòng)緩慢或停滯不前時(shí),持續(xù)時(shí)間相應(yīng)延出現(xiàn)地點(diǎn)

鋒面霧的出現(xiàn)本身與地形無(wú)關(guān),但是地形較高時(shí),其濃度較大。5.山谷霧

夜間冷空氣沿谷坡下沉至谷底,當(dāng)谷底濕度較大時(shí),便發(fā)生凝結(jié)而形成霧。這種霧慢慢流出溝谷口而到達(dá)江面時(shí)便成為妨礙航行的霧,稱山谷霧。如果谷口江面比較寬闊,由谷口移來(lái)的冷空氣溫度又低,江面水溫相對(duì)比較高,這樣就形成了蒸發(fā)的條件而出現(xiàn)蒸發(fā)霧。在這種情況況下,山谷霧和蒸發(fā)霧將摻合在一起,形成濃霧,彌漫江面,嚴(yán)重妨礙船舶航行。山谷霧的特點(diǎn):出現(xiàn)時(shí)間多在冬季的午夜至凌晨形成,不易消散,有時(shí)能夠持續(xù)數(shù)天。

出現(xiàn)范圍

范圍較小,濃度和厚度與山區(qū)溝谷的深度有關(guān)。出現(xiàn)地點(diǎn)

僅限于山區(qū)溝谷寬深的區(qū)域。三、霧的預(yù)測(cè)1.通過收集國(guó)家和各地氣象臺(tái)站播發(fā)的大霧預(yù)警信息,預(yù)測(cè)航區(qū)內(nèi)霧情的發(fā)生。2.利用各類霧的出現(xiàn)規(guī)律,預(yù)測(cè)不同季節(jié)、不同時(shí)間、不同航區(qū)可能出現(xiàn)的霧情,并判斷霧情增強(qiáng)、減弱或消散的趨勢(shì)。3.通過觀察天象、物象的特征,結(jié)合民諺、民謠來(lái)預(yù)測(cè)霧情的發(fā)生:久雨初睛,夜間天氣晴朗。日落西山晚霞紅。夜間萬(wàn)里無(wú)云,星斗發(fā)出銀光。白天吹大南風(fēng),夜間無(wú)風(fēng)。深夜肌膚濕潤(rùn),寒意濃,露水大。夜航中,水面冒煙,航標(biāo)燈或岸上燈光發(fā)毛。第四節(jié)雷

暴一、雷暴的種類及其特點(diǎn)1.雷暴的種類雷暴:由對(duì)流旺盛的積雨云引起的,伴有閃電雷鳴的局地風(fēng)暴。根據(jù)結(jié)構(gòu)和天氣的區(qū)分可分為:普通雷暴和強(qiáng)烈雷暴。根據(jù)雷暴形成的沖擊力可分為:熱雷暴,地形雷暴,天氣系統(tǒng)雷暴2.雷暴的特點(diǎn)1)雷暴常出現(xiàn)于春夏之交或炎熱的夏天,例如夏季午后,但也可能在冬季隨暴風(fēng)雪發(fā)生,被稱為雷雪。2)雷暴常伴有閃電、雷鳴、暴雨、大風(fēng),有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)冰雹、龍卷風(fēng)和下?lián)舯┝鞯葹?zāi)害性天氣。3)普通雷暴強(qiáng)度低,維持時(shí)間較短,多為幾分鐘到一小時(shí),但出現(xiàn)次數(shù)較多;強(qiáng)雷暴強(qiáng)度高,維持時(shí)間長(zhǎng),一般為幾十分鐘到幾小時(shí),個(gè)別可間歇維持?jǐn)?shù)小時(shí)到幾天(如冷渦雷暴)。4)氣溫、氣壓變化特點(diǎn):雷暴來(lái)臨之前,氣溫高,濕度大,給人以悶熱感覺。在成熟雷暴移來(lái)之前,氣壓一直是下降的。當(dāng)雷暴臨近時(shí),氣壓開始上升,冷空氣到達(dá)時(shí)開始急升,上升率最大值在下降氣流中心。當(dāng)下降氣流中心移動(dòng)后,氣壓又轉(zhuǎn)為急降。二、雷暴對(duì)船舶航行的影響1.突遇雷暴天氣,會(huì)使船舶的電子設(shè)備受損或失效,甚至?xí)斐芍鳈C(jī)停車,舵機(jī)失效。2.暴雨天氣會(huì)使能見度減低.。3.船舶雷達(dá)受暴雨干擾也不能正常使用,給船舶避讓帶來(lái)困難。第五節(jié)

線颮線:指范圍小、生命史短、氣壓和風(fēng)發(fā)生突變的狹窄強(qiáng)對(duì)流天氣帶。特點(diǎn)

:1.北半球溫帶地區(qū),颮線前多偏南風(fēng),颮線后轉(zhuǎn)偏西或偏北風(fēng),颮線后的風(fēng)速?gòu)?qiáng)時(shí)可超過40米/秒。2.颮線主要發(fā)生在炎熱的季節(jié)里,發(fā)生之前多屬晴熱天氣,氣溫較高,風(fēng)力微弱,風(fēng)向雜亂,天氣悶熱,具備雷雨條件,且多發(fā)生在下午至晚上;3.颮線水平尺度長(zhǎng)約幾十至幾百公里,寬約幾十公里至二百公里;4.颮線生命史為幾小時(shí)至十幾小時(shí);5.颮線過境時(shí)出現(xiàn)風(fēng)向突變、風(fēng)速急增、氣壓驟升、氣溫劇降等強(qiáng)天氣現(xiàn)象,在颮線附近通常還可能伴有雷電、暴雨、冰雹和龍卷風(fēng)等劇烈的天氣過程。第六節(jié)龍卷風(fēng)龍卷風(fēng):一種強(qiáng)烈的、小范圍的空氣渦旋,是由雷暴云底伸展至地面的漏斗狀云(龍卷)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的旋風(fēng),其風(fēng)力可達(dá)12級(jí)以上,最大可達(dá)100米/秒以上。產(chǎn)生在陸地上空的龍卷風(fēng)稱為陸龍卷,產(chǎn)生在海面或水面上空的龍卷風(fēng)稱為水龍卷。外觀:漏斗狀云柱;生存時(shí)間:幾分鐘到幾十分鐘;中心氣壓低:中心氣壓與外圍之間氣壓梯度可達(dá)200帕/米左右;風(fēng)速:其中心風(fēng)力可達(dá)100-200米/秒以上,具有極大的破壞力。第七節(jié)寒潮一、寒潮的標(biāo)準(zhǔn)

寒潮是指高緯度的冷空氣大規(guī)模地向中低緯度侵襲,造成劇烈降溫的天氣活動(dòng)。

《寒潮等級(jí)》(GB/T21987-2017)劃分三個(gè)等級(jí)。寒潮是指使某地的日最低氣溫24小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥8°C,或48小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥10°C,或72小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥12°C,而且使該地日最低氣溫≦4°C的冷空氣活動(dòng)。強(qiáng)寒潮是指使某地的日最低氣溫24小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥10°C,或48小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥12°C,或72小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥14°C,而且使該地日最低氣溫≦2°C的冷空氣活動(dòng)。特強(qiáng)寒潮是指使某地的日最低氣溫24小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥12°C,或48小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥14°C,或72小時(shí)內(nèi)降溫幅度≥16°C,而且使該地日最低氣溫≦0°C的冷空氣活動(dòng)。第七節(jié)寒潮二、寒潮的特點(diǎn)入侵我國(guó)的寒潮大部分來(lái)自西伯利亞北部和蒙古高原一帶;出現(xiàn)時(shí)間當(dāng)年11月至次年4月即冬半年最為頻繁,一般為早春和深秋;我國(guó)寒潮大風(fēng)主要是偏北大風(fēng),風(fēng)力通常為5~6級(jí),當(dāng)冷空氣強(qiáng)盛或地面低壓強(qiáng)烈發(fā)展時(shí),風(fēng)力可達(dá)7-8級(jí),瞬時(shí)風(fēng)力會(huì)更大。寒潮過境會(huì)出現(xiàn)劇烈降溫、霜凍、降雨、降雪、氣壓升高、揚(yáng)沙和沙暴等現(xiàn)象。三、船舶防寒潮措施扎風(fēng):寒潮帶來(lái)的大風(fēng)降溫天氣,能見度降低。船舶(隊(duì))應(yīng)根據(jù)各自的抗風(fēng)能力,及時(shí)選擇安全地點(diǎn)停泊“扎風(fēng)”;防滑:對(duì)工作地點(diǎn)應(yīng)及時(shí)清掃冰雪,甲板、過道、跳板應(yīng)鋪設(shè)防滑物墊,以免發(fā)生工傷事故;防凍:對(duì)船舶管系應(yīng)用保暖材料包扎,并放完余水防止在管內(nèi)結(jié)冰而脹裂管壁。第八節(jié)

熱帶氣旋一、熱帶氣旋的

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