黄涌杰 钟德森 广州航海学院

指导老师：陈丹涌 广州航海学院海运学院

1.引言

苏伊士运河全长163千米，是一条无闸明渠，其全线基本为直线，但也有八个主要弯道。运河水面宽度从南端280米到北端的345米不等，航道浮标间平均宽度135米，目前至少允许210000吨的船只载货通过，允许最大的吃水深度可达19米。运河限速满载邮轮为13千米/小时，货船为14千米/小时。影响船舶安全通过苏伊士运河的因素是多方面的，包括自然环境条件、航道条件、导航设施条件、引航条件、交通流现状等，而每个方面又包含多种相关因素，例如，航道条件包括航道长度、航道宽度、航道深度、航道弯曲度、航道交叉情况、航道稳定性等等。

当地时间3月23日上午7时左右，长荣海运旗下的一艘超大型集装箱船“Ever Given”号在苏伊士运河新航道搁浅，造成罕见的海上“堵船”事件。该船长达400米，宽近60米，排水量达22万吨，几乎完全侧身在运河中停下，导致这条欧亚之间的黄金航道近乎完全瘫痪。这也引发了航运界人士对运河航道通航尺度的热议。

2.新规范的应用

我国海港总体设计新规范对航道设计的标准具有明确的规定，在我国实施效果比较明显，可以借此对苏伊士运河优化航道建设进行合理地计算与验证。通过对航道通航宽度、航道通航水深、设计水深、边坡比的计算可以大体确定优化航道建设所需要的基本信息。

2.1 航道通航宽度计算

航道通航宽度由航迹带宽度、船舶富裕宽度和船舶与航道底边间的富裕宽度组成。苏伊士运河以单向航道为主，航道较长，部分航道比较弯曲，根据新规范的标准，可以适当增加航道通航宽度。新规范使用的公式如下：

式中

W——航道通航宽度(m)；

A——航迹带宽度(m)；

c——船舶与航道底边间的宽度(m)；

b——船舶间富裕宽度(m)，取设计船宽B，当船舶交会密度较大时，船舶间富裕宽度可适当增加；

n——船舶漂移背倍数(m)；

L——设计船长(m)；

γ——风、流压偏角(°)；

B——设计船宽(m)。

根据表1和表2中的参数，采用（1）式和（2）式，以20万吨级的船舶为代表船型，“长赐号”发生搁浅事故时，横风≤7级，横流V≤0.10，船舶漂移倍数n为1.81，风、流压偏角γ为3，根据公式计得航迹带宽度A为161.36，“长赐号”为集装箱船，入河的平均航速为12节，船舶与航道底边间的宽度c取0.75倍设计船宽B即45，计得航道通航宽度W为251.36。

表1 船舶漂移倍数n和风、流压偏角γ值

表2 船舶与航道底边间的富裕深度

2.2 航道通航水深计算

新规范中航道通航水深公式如下：

式中

D0——航道通航水深(m)；

T——设计船型满载吃水(m),对杂货船可根据实际情况考虑实载率对设计船型影响；

Z0——船舶航行下沉量(m)；

Z1——航行时龙骨下最小富裕水深(m)；

Z2——波浪富裕水深(m)；

Z3——船舶装载纵倾富裕深度(m)，杂货船和集装箱船可不计；

Z4——备淤深度(m)，应根据两次挖泥间隔期的淤积量计算确定，对于不淤口，可不计备淤深度；有淤积的港口，备淤深度不宜小于0.4米

根据表5中的参数，苏伊士运河沿岸土质多为中密的粗砂、砾砂，故边坡比取1:5。

表5 砂土类航道边坡坡度

根据表3和表4中的参数，采用（3）式计算，设计船型满载吃水T取“长赐号”满载吃水16米；据图1，船舶平均速度为12节，船舶吨级DWT为220000，船体下沉量Z0取1.2；苏伊士运河沿岸沙土多为松散沙土，故Z1取0.5；发生事故时运河为顺浪，=15°，T-≤8s，Z2/H4%取0.35，有效波高HS为0.41，累计频率4%的波高H4%为0.5084，Z2约等于0.178；船舶装载纵倾富裕深度Z3不需考虑；计算得D0为17.9。

表3 航行时龙骨下最小富裕水深Z1（m）

图1 船舶航行时下沉量曲线

表4 船、浪夹角与Z2/H4%的变化系数值

表4 船、浪夹角与Z2/H4%的变化系数值

2.3 通航分析

根据3.1节和3.2节的计算结果可知，排水量达22 万吨的“Ever Given”号所需水深为17.9m，所需通航宽度约为251m。而现如今的苏伊士运河航道平均宽度只有300米左右，虽然从运河南端到北端，水面的宽度相差较大，但从理论上来说，该船是可以顺利通过苏伊士运河的，只是在弯道处要保持充分瞭望，谨慎航行。

3.结论

本文通过这次“堵船”事件，依据我国海港新规范，简单计算了该船安全通航所需要的航道宽度以及深度，计算表明目前的苏伊士运河足以满足其安全通过，即现如今的苏伊士运河的航道宽度以及水深与我国海港总体设计新规范相符合。