任務2　水路運輸設備概述

1.水路運輸認知

水路運輸是利用船舶、排筏和其他浮運工具，在江、河、湖泊、人工水道以及海洋上運送旅客和貨物的一種運輸方式。

水路運輸按其航行的區域，大體上可劃分為遠洋運輸、沿海運輸和內河運輸三種形式。遠洋運輸通常是指除沿海運輸以外所有的海上運輸。沿海運輸是指幾個鄰近海區間或本海區內的運輸。內河運輸是在江、河、湖泊、水庫及人工水道上從事的運輸。

（1）水路運輸的優點

①運費低廉：水運主要利用江、河、湖泊和海洋的“天然航道”來進行。水上航道四通八達，通航能力幾乎不受限制，而且投資省。

②運量大：水上運輸可以利用天然的有利條件，實現大噸位（萬t以上）、長距離的運輸，非常適合于大宗貨物的運輸。

③通過能力強：利用天然航道完成運輸，航道四通八達，一般較少受自然條件的限制。

④易于開展國際貿易：海上運輸將世界各地港口聯系在一起，是發展經濟和友好往來的主要交通工具。

（2）水路運輸的缺點

①速度慢：輪船在水中行駛，阻力較大，速度提高比較困難。

②適應性差，受氣候影響大：水路運輸，尤其是內河運輸，極易受到港灣和航道水深、航道走向、季節性缺水、冬季冰凍、風浪等氣候和水文條件的限制。

③貨物直達性較差：如果托運人或收貨人不在航道上，就要依靠公路或鐵路運輸進行轉運。

水路運輸因其具有以上特點，所以適合大宗貨物、散裝貨物以及集裝箱貨物的運輸，長距離的干線運輸以及國際貨物運輸。

水路運輸是我國綜合運輸體系中的重要組成部分，其具有點多、面廣、線長的特點，通過內河運輸和海洋運輸，將內陸經濟腹地與世界聯通，使處于運輸交匯口的港口城市產生了極為廣闊的應用前景。聯江通海的水路運輸線路長，沿線的站點多，為腹地的經濟建設提供了量大價廉的運輸服務，對國民經濟的發展起到了重要作用。

地球表面積51100萬km2，其中海洋約占總表面積的71％，海洋運輸具有極其重要的地位。它是增進人類全球性經濟聯系的紐帶，是溝通聯系各個國家和地區的主要運輸方式，尤其是國際貿易和國際貨物運輸的最主要手段。在21世紀的今天，在航空人不能解決大批量貨物運輸的現實情況下，量大價廉和較為便捷的海上運輸仍將是聯系全球性經濟貿易的主要方式，承擔著全球性、區域間的貨物運輸，成為世界經濟全球一體化和區域化服務的主要運輸紐帶。目前，世界貿易總運量的75％以上是利用海洋運輸來完成的。我國對外貿易運輸中90％以上的貨物運輸是通過海洋運輸實現的。

2.水路運輸設備類型

水路運輸系統由船舶、港口、各種基礎設施和服務設施組成。

水路運輸的主要技術設備包括：船舶（以及駁和舟、筏等）、航道、港口、通信、導航等設施。

港口是水運生產的一個重要環節。船舷的裝卸、補給、修理工作和船員的修整等都要在港口進行。因此，可以說港口是水運工作的關鍵所在。不論河港或海港，其最基本的功能就是為船舶進行裝卸搬運工作。

為保證水上運輸工作的順利進行，還有許多部門密切協同，相互支援，如有船舶的燃料、淡水和生活物資的供應部門，通信導航部門，業務代理與理貨公司，甚至還有發生海難后的救援打撈機構等。所有上述各系統匯合起來才能組成完整的水運系統；而一般地講，可以認為水上運輸的組成主要是船和港。

（1）航道

航道是供船舶航行的水道。

以組織水路運輸為目的的多規定或設置的船舶航行通道，稱為航道。隨著運輸生產與科學技術的發展，船舶尺度的增大，船舶運行密度的增加和縱橫水運網的逐步形成，現代水上航道已不僅是天然航道，而是包括人工運河、進出港航道以及保證航行安全的航行標志系統和現代通信導航設備系統在內的工程綜合體。

①航道的種類

a.海上航道。

海上航道屬于自然水道，其通過能力幾乎不受限制。每一海區的地理、水文情況都反映在該區的海圖上。船舶每次的運行都根據海圖，結合當時的氣候條件、海況和船舶本身的技術性能進行計算并在海圖上標出。經過人們千百年來的努力和探索，加上現代化導航技術的應用，全世界各國地區間的海上航道已基本為人們所了解和掌握。

隨著船舶噸位的增加，一些海峽或狹窄水道會對通航船舶產生一些限制條件，如位于新加坡、馬來西亞和印度尼西亞之間的馬六甲海峽，為確保安全，防止海上污染，三國限定通過海峽的油輪噸位不得超過22萬t，龍骨下水深度必須保持3.35m（11ft）。

b.內河航道。

內河航道大部分是利用天然水道加上引航的航標設施構成的。內河航道與海上航道相比，其通行條件是有很大差別的，反映出不同的通航水深（如各航區水深不同）、不同的通行時間（如有的區段不能夜行）和不同的通行方式（如單向或雙向過船）等。因此，在進行綜合規劃時，還應考慮航道分級和航道標準化。航道分級有利于從安全角度對船舶進行管理；航道和過船建筑物的標準化則是實現船型及港口設備標準化，形成現代化高效運輸系統的前提條件。同時，大多數內河自然水道還需考慮航運、發電、灌溉、防洪、和漁業的綜合利用與開發，在發展內河航運而涉及航道問題時，還應注意與其他國民經濟部門協調配合。

c.人工航道。

人工航道是指由人工開鑿、主要用于船舶通航的河流，又稱運河。人工航道一般都開鑿在幾個水系或海洋的交界處，可以使船舶縮短航行路程，降低運輸費用，方便人們生產和生活，擴大船舶航行的范圍，進而形成一定規模的水運網絡。一些著名的國際通航運河對世界航運的發展和船舶尺度的限制影響很大，其中主要有蘇伊士運河、巴拿馬運河和基爾運河。我國有世界上最古老、最長的人工運河——京杭大運河，全長1794km，流經北京、天津、河北、山東、江蘇、浙江等省市，從內陸將海河、黃河、淮河、長江、錢塘江五大水系溝通，是我國國內水運的大動脈。正是由于這種特殊的重要作用，兩千年來人們一直在對大運河進行整治和擴建。

②航道的航行條件

海上航道的通過能力一般不受限制，故此，本處著重講解內河航道的航行條件。影響航道通行能力的主要因素有：航道的深度、寬度、轉彎半徑、水流速度、潮汐及季節性水位變化，過船建筑尺度以及航道的氣象條件及地理環境。這些因素對港口建設、船型選擇及運輸組織往往具有決定性影響。為了保證船舶正常安全航行和獲得一定的運輸效益，航道必須具備一定的航行條件。

a.足夠的航道深度。

航道水深是河流通航的基本條件之一，它常常是限制船舶噸位和通過能力的主要因素。

航道深度是指全航線中所具有的最小通航保證深度，它取決于航道上關鍵性的區段和淺灘上的水深。航道深淺是選用船舷吃水量和載重量的主要因素。航道深度增加，可以航行吃水深、載重量大的船舶，但是增加航道深度，必然會使整治和維護航道的費用增高。因此設計航道深度時，應全面考慮。一般表示為：富余水深，應根據河床土質、船舶類型、航道等級來確定。一船砂紙河床可取0.2～0.3m，礫石河床可取0.3～0.5m。

b.足夠的航道寬度。

航道寬度視航道等級而定。通常單線航行的情況極少，雙線航行最普遍，在運輸繁忙的航線上還應考慮三線航行，一般表示為：航道寬度=同時交錯的船隊或船舷寬度之和+富余寬度。富余寬度一般采用“同時交錯的船隊或船舶寬度之和”的1.5～2.5倍。天然河流的河面常為水深的許多倍，加之水下的岸坡也較平緩，因此河流的寬度對航行的限制很少。對于人工開挖的航道和船閘的寬度就需要詳細考慮，以求出航行船舶與航道的合理配合方案。

c.適宜的航道轉彎半徑。

航道轉彎半徑是指航道中心線上的最小曲率半徑。一般航道最小轉彎半徑不得小于最大航行船舶長度的4～5倍。若河流轉彎半徑過小，將造成航行困難，應加以整治。若受自然條件限制，航道最小轉彎半徑不得小于船舶長度的3倍，而且航行時要特別謹慎，防治事故。

d.合理的航道許可流速。

航道許可流速是指航道上的最大流速。船舶航行時，上水行駛和下水行駛的航線往往不同，下水就流速大的主流行駛，上水則盡量避開流速大的水區而在緩和區內行駛。航道上的流速不易過大，如果流速過大，上水行駛的船舶必須加大馬力才能通過，這樣就不經濟了。

e.符合規定的水上外廓。

水上外廓是保證航行船舶水面以上部分通過所需要的高度和寬度。水上外廓的尺度按航道等級來確定。通常一、二、三、四級航道上的橋梁等建筑物的凈空高度，取20年一遇的洪水期最高水位來確定；五、六級航道則取10年一遇的洪水期最高水位來確定。

上述對航道的要求中，側重于航行的角度，最主要的是航道水深，因為無論江河湖海和水庫，只要有足夠的水探，船舶航行一般沒有大的問題。對于上述這些自然條件，通常認為改變的部分較少，更多的還是盡量去適應，即在大多數情況下總是根據航道條件來設計港口、選擇船舶和組織運輸。

此外，航行還要求航道的冰凍期要短，同時不能有水下障礙。

（2）航標

①航標的定義

航標即助航標志，以特定的形狀、顏色、燈光、音響或無線電信號等，用以幫助船舶定位、引導船舶安全航行、表示警告和指示障礙物的人工標志，如圖3.15所示。

為了保證進出口船舶的航行安全，需要在港口和航線附近的海岸設置航標。航標的主要功能是：定位，為航行船舶提供定位信息；警告，提供礙航物和其他航行警告信息；交通指示，根據交通規則指示航行方向；指示特殊區域，如錨地、測量作業區、禁區等。永久性的航標位置、特征、燈質（燈火的顏色、高度、射程、閃頻等）、信號等已載入各國出版的航標和海圖。

②航標的分類

按照工作原理，可分為有視覺航標、音響航標與無線電航標。

按照結構形狀，可分為燈塔、燈樁、立標、燈船、浮標和燈浮標等。

按照設置地點，可分為海區航標和內河航標。

海區航標建立在沿海和河口地段，引導船舶沿海航行及進出港口航行；內河航標是設在江、河、湖泊、水庫航道上的助航標志，用以標示內河航道的方向、限界和礙航物，為船舶航行指示安全航道。

a.海區航標。

海區航標是指在海上的某些島嶼、沿岸及港內重要地點所設置的航標，分為視覺航標、音響航標和無線電航標三種。

（a）視覺航標是指白天以形狀、顏色和外形，夜間以燈顏色、發光時間間隔、次數、射程及高度來顯示，能使駕駛人員通過直接觀測并迅速辨明水域，確定船位，安全航行，是使用最多最方便的航標。常見的視覺航標有燈塔、燈樁、立標、燈船、浮標、系碇設備和各種導標。

（b）音響航標是能發出規定響聲的助航標志。它可在霧、雪等能見度不良的天氣中向附近的船舶表示有礙航物或危險，包括霧號、霧笛、霧鑼、霧哨、霧炮等，通常指霧號，即下霧時按照規定的識別特征發出的音響信號。一般聽程僅為幾海里。根據工作原理分為氣霧號、電霧號與霧情探測器。

（c）無線電航標是指利用無線電波的傳播特性向船舶提供定位導航信息的助航設施，包括無線電指向標、無線電導航臺、雷達應答標、雷達指向標和雷達反射器。

b.內河航標。

內河航標的主要作用是準確標出江河航道的方向、界限、水深和水中障礙物，預告洪訊，指揮狹窄和急轉彎水道的水上交通，引導船舶安全航行。

內河航標一般分為三等。在航行發達的河道上設置一等航標，由岸桿和浮標交互組成，夜間全部發光，保證船舶晝夜都能從一個航標看到次一個航標；在航運較為發達河段上設置二等航標，它的密度較一等為稀，夜間只有主航道上的航標發光，亮度也較弱；在航運不太發達的河段上設置三等航標，密度稀，夜間不發光，船舶只能利用航標和天然參照物在白天航行。

內河航標的種類很多，各國不盡相同。我國目前分為三類，即航行標志、信號標志和專用標志，共計19種。

（a）航行標志。用于標示內河安全航道的方向和位置等，有過河標（如圖3.16所示）、接岸標（如圖3.17所示）、導標、過河導標、首尾導標、橋隧標等6種。例如，過河標，標示跨河航道的起點或終點，引導由對岸駛過來的船舶過河，同樣引導沿本岸駛過來的船舶，在標志達到本船正橫的時候駛往對岸；接岸標，標示沿著河岸的航道，指示船舶繼續沿著本岸行駛。

（b）信號標志。用于標志航道深度、架空電線和水底管線位置，預告風訊，指揮彎曲狹窄航道的水上交通，有水深信號桿、通行信號桿、鳴笛標、界限標、電纜標、橫流浮標、風訊信號桿等7種。例如，水深信號桿設在淺灘兩端航島附近的江岸上，以指示該航道的水深；通行信號桿設在船舶對駛向有危險的狹窄航道、單孔通行的橋梁、急彎、船閘和其他臨時封鎖河段的兩端，利用信號指揮上下船舶安全通過；電纜標標示該標附近有過江電纜，指示船舶注意安全并警告船舶在此不要拋錨。

（c）專用標志。用于指示內河中有礙航行安全的礙航物，有三角浮標、浮鼓、棒形浮標、燈船、左右通航浮標、泛濫標等6種。

我國確定江河左、右岸的原則是：面向江河下游，左手一側的河岸為左岸，反之為右岸。左岸的航標，標頂漆白色，標桿漆黑白相間的橫紋，夜間發白光或綠光；右岸航標，標頂漆紅色，標桿漆紅白相間的橫紋，夜間發紅光。

當船舶由下游駛向上游時，左舷（即河流右岸）應是紅浮標，右舷應是白浮標。見到接岸標，船舶應貼近該岸航行；遇過河標，應轉向另一岸航行；在狹窄航道航行時，信號臺發出了準許通行的信號，才能通過；淺水航道處的信號桿標示出了該處最淺水深，若船舶吃水超過此數值，則應停駛，采取減載措施，減少船舶吃水深度，然后通過。

（3）港口

港口是水運生產的一個重要環節。船舶的裝卸、補給、修理工作和船員的休整等都要在港口進行。因此，港口是水運工作的關鍵所在。任何形式的港口，其基本的功能就是水路運輸中停靠船舷、裝卸貨物和上下旅客的場所。

①港口的作用

港口是一個國家或地區的門戶，是交通運輸的樞紐，是對外貿易的重要通路。港口具有運輸、工業和商業等多種功能，是一個國家和地區的重要經濟資源。

港口是具有一定面積的水域和陸域，是水陸運輸工具的銜接點，又是水運貨物的集散地。港口除了供船舶停靠使用外，還為船舶提供補給、修理等技術服務和生活服務。為了客貨的疏運，還必須與陸路交通相接。如今，為了快速轉運集裝箱等價值較高的貨物，國外有些港口已經把水上運輸和航空運輸連接在一起了。

任何形式的港口，其基本的功能就是水路運輸中停靠船舷、裝卸貨物和上下旅客的場所。

②港口的分類

a.按用途分類。

（a）商港：主要供旅客上下和貨物裝卸轉運的港口，以一般商船和客貨運輸為服務對象的港口，也稱貿易港。其中又可分為一般商港和專業商港。一般商港即為用于旅客運輸和裝卸轉運各種貨物的港口，如上海港、天津港等；專業港是指專門進行某一種貨物的裝卸、堆存作業的港口，如秦皇島港主要以煤炭和石油裝卸為主。

（b）漁港：專為漁船服務的港口。漁船在這里停靠，并卸下捕獲物冷藏加工，同時進行淡水、冰塊、燃料及其他物資的補給，如舟山的定海港。

（c）工業港：固定為某一工業企業服務的港口，它專門負責該企業的原料、物資和產品的裝卸轉運工作，如上海地區的寶山鋼鐵總廠碼頭等。

（d）軍港：專供海軍艦船使用的港口，如旅順港等。

（e）避風港：供大風情況下船舶臨時來避風的港口。這里一般很少有完善的停靠設施，通常僅有一些簡單的系靠設備。

b.按地理位置分類。

（a）海港：在自然地理條件和水文氣象方面具有海洋性質，而且是為海船服務的港口。它又可細分為：海灣港，是指位于海灣內，常有島嶼等天然屏障作保護，不需要或只需要較少的人工防護即可防御風浪的侵襲，如旅順港；海峽港，是指處于大陸和島嶼或島嶼與島嶼之間的海峽地段上的港口，如湛江港；河口港，是指位于入海河流河口地段的港口，如上海港。

（b）河港：位于沿河兩岸，并且具有河流水文特性的港口，如武漢港。

（c）湖港與水庫港：是指位于湖泊和水庫岸邊的港口。

（d）運河港：為運河上的港口，如徐州港。

c.按潮汐的影響分類。

（a）開敞港：港內水位潮汐變化與港外相同的港口。

（b）閉合港：在港口入口處設閘，將港內水域與外海隔開，使港內水位不隨潮汐變化而升降，保證在低潮時港內仍有足夠水深的港口，如倫敦港。

（c）混合港：兼有開敞港池和閉合港池的港口，如比利時安特衛普港。

d.按地位分類。

（a）國際性港：主要靠泊來自世界各國港口的船舶的港口，如上海港、鹿特丹港。

（b）國家性港：主要靠泊往來于國內港口的船舶的港口。

（c）地區性港：主要靠泊往來于國內某一地區港口的船舶的港口。

③港口的組成

港口由水域和陸域兩大部分組成。水域是供船舶進出港以及在港內運轉、錨泊和裝卸作業使用的，因此要求它有足夠的水深和面積，水面基本平靜，流速和緩，以便船舷的安全操作；陸域是供旅客上下船以及貨物的裝卸、堆存和轉運使用的，因此陸域必須有適當的高程、岸線長度和縱深，以便在這里安置裝卸設備、倉庫和堆場、鐵路、公路以及各種必要的生產、生活措施等。

a.港口水域。

水域是港口最主要的組成部分，港口的水域主要包括港池、錨地和航道。

（a）港池。

港池一般指碼頭附近的水域。它需要有足夠深度和寬廣的水域，供船舷靠窩操作。對于河港或與海連通的河港，一般不需要修筑防波堤壩。對于開敞海岸港口，為了阻擋海浪或泥沙的影響，保持港內水面的平靜與水深，必須修筑防波堤壩。

（b）錨地。

它是供施工船舶拋錨候湖、等候位、避風、辦理進出口手續、接受船舷檢查或過駁裝卸等停泊的水域。錨地要求有足夠的水深，錨地的底質一般為平坦的沙土或亞泥土，使錨具有較大的抓力，而且遠離礁石、淺灘等危險區。錨地離進出治航道要有一定距離，以不影響船舶進出為準，但又不能離進出港航道太遠，以便于船舶進出港操作。

（c）航道。

此處航道指的是船舶進出港航道，為保證安全同行，航道必須有足夠的深度和寬度，彎曲度不能太大。

b.港口陸域。

凡是在港口范圍的陸地面積統稱為陸域。一般可將陸域分為以下幾個部分：

（a）碼頭與泊位。

供船舷停靠，以便旅客上下、貨物裝卸的水工建筑物稱為碼頭。碼頭前沿線通常即為港口的生產線，它也是港口水域和陸域的交接線。碼頭線的布置有多種形式，有的與岸線平行，稱為順岸碼頭（如圖3.18所示）；有的與岸線正交或斜交，稱為突堤碼頭（如圖3.19所示）。前者多用于河港，后者多出現在海港，以便在有掩護的范圍內形成較多的曲折岸線，可以布置更多的碼頭泊位。

所謂“泊位”，即供船舶停泊的位置。一個泊位即可供一艘船舶停泊，而不同的船型其長度是不一樣的，所以泊位的長度依船型的大小而有差異，同時還要留出兩船之間的距離，以便于船舶系解繩纜。一個碼頭往往同時要停泊幾艘船，即要有幾個泊位，因此碼頭線長度是由泊位數和每個泊位的長度來決定的。

碼頭前沿的水深一定要滿足船舶吃水，并應考慮到船舶裝卸和潮汐變化的影響，留有足夠富余的水深。

（b）倉庫和堆場。

倉庫和堆場是供貨物裝船前和卸船后短期存放使用的。多數較貴重的件雜貨都在倉庫內堆放保管；只有那些不怕風吹雨淋的貨物（如礦石、建材等）可放入露天堆場或貨棚內，這種散堆裝貨物的堆場常常遠離市區和其他碼頭，以免對環境污染。

在有旅客運輸的港口，還需專門設立客運碼頭。在鄰近碼頭的附近建有客運站，供旅客候船休息以及購買船票、存取行李之用。客運站周圍通常需留有一定場地，供市內交通在此接轉旅客以及布置各種服務網點使用。

（c）鐵路及道路。

貨物在港口的集散除了充分利用水路外，主要需依靠陸路交通，因此鐵路和公路系統是港口陸續上的重要設施。當有大量貨物用鐵路運輸時，需設置專門的港口車站。在這里貨物列車可以進行編組或解體，并配有專門的機車，將車輛直接送往碼頭前沿或庫場的裝卸線；裝卸完畢后再由機車取回送往港口車站編組。在沒有內河的海港，鐵路是主要的疏運方式，港口生產與鐵路部門有密不可分的關系，如我國的秦皇島港、大連港、青島港等。

港內道路與港外公路應該有很好的連接，對于有集裝箱運輸的港口，道路系統尤為重要。港區內的道路要能通往碼頭前沿和各庫場，回路要通暢，進口與出口常常分開設置，并盡可能減少與鐵路線或裝卸線的平面交叉，以減少相互件的干擾。

（d）起重運輸機械。

現代港口裝卸工作基本是由各式各樣的機械來完成。用來起吊貨物的機械稱為起重機械（如圖3.20所示）；用于搬運貨物的機械稱為運輸機械。他們在港口可進行：對船舶施行裝卸作業；對火車和汽車施行裝卸作業；在船艙內進行各種搬運、堆碼和拆垛等工作；在庫場上進行起重、搬運、堆碼、拆垛等工作。常見的機械如浮式起重機（如圖3.21所示），簡稱起重船、浮吊，它是安裝在專用船上的臂架起重機。有的浮吊可以自己運行，有的則需拖輪來拖帶，其各工作機構要由岸上供電驅動。裝卸橋如圖3.22所示，其基本結構與門式起重機相似，所不同的是前者比后者跨距更大，不僅適用于鐵路車輛場地，而且可以進行船—車—場多種作業，常常是一機多能，它以裝卸散貨為主，多用抓斗作業。

（e）輔助生產設施。

為維護港口的正常生產秩序，保證各項工作得以順利進行，港口還需要在陸域上配備一些輔助設施，如給排水系統，輸電、配電系統，燃料供應站，工作船基地，各種辦公用房，維修工程隊，船舶修理站等設施。

c.港口水工建筑物。

水工建筑物是指建筑物的大部分處于水中或經常與水接觸。這類建筑物要遭受海水的侵蝕等有害作用，因此對它們的結構和材料有特殊的要求，這類建筑物應該異常堅固又經久耐用。根據各種不同的用途，港口水工建筑物可分為防護建筑物、碼頭建筑物、護岸建筑物三大種類。

（a）防護建筑物。

防護建筑物多數用在海港，以防止波浪對港內的沖擊，也有的用來防止泥沙、流冰進入港內。這種建筑物在水域外圍的深海中，要經受巨大的波浪和沖擊力，因此要建造的既穩定又堅固，規模往往很大，以便能阻抗深水海浪的侵襲。

（b）碼頭建筑物。

碼頭是港口的主要組成部分，碼頭建筑物也是港口的主要水工建筑物。

現代碼頭由主體結構和附屬設備兩部分組成。主體結構的上部有胸墻、梁、靠船構件等；下部有墻身、基礎或板樁、樁基等。附屬設備主要是系船柱、護木、系網環、管溝、門扣和鐵路軌道以及路面等。

（c）護岸建筑物。

港口陸域和水域的交接地帶，除停靠船舶的碼頭岸線外，其他未被利用的天然岸坡因經常遭受著潮汐、水流和波浪的作用，若邊坡土質比較松軟，非常容易被沖涮而引起坍塌。由于對岸邊的破壞，影響陸域及其上面建筑物的安全，同時也會影響水域的深度，因此要對這些岸邊進行加固，這就是護岸建筑物的作用。最常見的護岸建筑物有護坡和護墻。

（4）船舶

在水運的主要技術裝備中，船舶用于運載旅客和貨物以及從事其他水上活動，是實現水運過程不可缺少的技術工具。

由于人類社會生產和生活需要以及科學技術發展的結果，當今船舶種類繁多，廣泛用于國防、交通運輸、生活、科研和貿易等方面。船舷有多種分類，可按用途、航行區域、航行狀態、推進方式、推進裝置和船體材料及船體數目等分類。按用途分類，作為軍事用途的稱為軍艦或艦艇；而用于交通運輸、漁業、工程及研究開發的稱為民用船舶，其中主要為客船和貨船兩大類。

①船舶的分類

a.客船。

客船是用來載運旅客及其行李并兼帶少量貨物的運輸船舶。純粹載客不裝貨物的船舶是很少的。以載客為主兼運一部分貨物的船舶叫做客貨船。圖3.23所示為現代客船，圖3.24為大型沿海客貨船。

對客船的要求是安全可靠，具有良好的適航性和居住條件，較快的航行進度。客船都是用于定期定點的航線，客船有遠洋客船、近海客船、沿海客船和內河客船之分。遠洋客船的排水量一般都在萬t以上；近海客船的排水量約為5000～10000t；沿海客船的排水量一般在5000t以下；內河客船更小些。

為了保證旅客的安全，船體結構必須設雙層底，客船上有足夠的救生設備，如救生艇、救生筏、救生圈和救生衣等。對防火要求也有嚴格的規定，如對要求較高的客船上的艙室設備、家具和床上用品等需經防火處理。此外，客船上還有完善的通信、照明設備，有的還設有空氣調節系統。對于要求較高的客船，為了使船舶在海洋中航行平穩，船上裝有減搖水艙或減搖鰭等裝置。

客船的造型要美觀大方，客船上層建筑龐大，有的多達七到八層甲板，一般的內河船舶也有五層甲板。上層建筑物內除有住艙外，還有供旅客用的餐廳、浴室、盥洗室、診療室、閱覽室和小賣部，并有寬敞的甲板走廊供旅客活動。大型的遠洋客船還設置休息室、文娛活動和體育活動室、電影放映室、露天游泳池和室外運動場等。

中小型沿海客船的航速一般為16～18節，大型高速客船的航速大約20節以上。

客船與其他交通工具比較，具有客運量大、費用低、比較安全，旅客占用的活動面積大等優點。可是近年來遠程航空客機迅速發展，漸漸取代了遠洋客船的地位，遠洋客船的客運量相形之下已有所下降。

b.貨船。

貨船是專門擔負水上運輸各種貨物任務的船只。它又包括以下幾種類型：

（a）雜貨船。

雜貨船有普通型雜貨船和多用途雜貨船之分。普通型雜貨船是裝載一般包裝、袋裝、箱裝和桶裝的一般貨物。圖3.25所示為遠洋雜貨船。雜貨船在運輸船中占有較大的比重。一般所說的萬噸級貨船，是指它的載重量在l萬t或1萬t以上，而其總載重量和滿載排水量則還要大得多。

萬噸雜貨船一般都是雙層甲板船，有4～6個貨艙，每個貨艙的甲板上有貨艙口，貨艙口上裝有能起重5～20t的吊貨桿。有些船上還備有起吊重貨的重型吊桿，起重能力可達60～150t。有些貨船上為了提高裝卸效率，裝有回轉式的起吊車。

近年來發展了一種多用途的雜貨船，它既可運載一般的包裝雜貨，又可裝運散貨和集裝箱貨等。這種貨船比裝運單一貨物的一般雜貨船適應性大、運輸效率高，從而提高了運營經濟性。

（b）散貨船。

散貨船（如圖3.26所示）是專門用來裝運煤、礦砂、鹽、谷物等散裝貨物的船舶，與雜貨船不同的地方是它運輸的貨物品種單一，貨源充足，裝載量大。依照不同的散貨品種，裝卸時可采用大抓斗、吸糧機、裝煤機、皮帶輸送機等專門的機械。不像雜貨船那樣裝的是包裝或箱裝等雜貨，規格大小不一，理貨時間長，運輸效率低。因此，散貨船比雜貨船的運輸效率高，裝卸速度快。

散貨船的特點是，駕駛室和機艙都設在尾部；貨艙口比雜貨船的貨艙口大；內底板和舷側用斜邊板連接，使貨物能順利地向艙中央集中；有較多的壓載水艙，作為空載返航時壓載之用。散貨船都為單甲板船，甲板下面兩舷與艙口邊做成傾斜的頂邊艙，它可以限制散貨向左右兩舷移動，防止船的穩定性變壞。

運輸單一貨物的散貨船雖然具有優點，但也存在一個問題，就是多數散貨船的貨運是單向的，在回程時免不了有空載返航的損失。為了提高船舶的利用率，于是出現了礦—油和礦—油—散貨等兩用和三用船。對于多數的散貨船，結構上是要采取獨特的設計以適應運輸不同貨物的需要。

（c）集裝箱船。

集裝箱船是用來專門裝運規格統一的標準貨箱的船舶，如圖3.27所示。各種貨物在裝船前已裝入標準貨箱內，在裝、卸過程中不再出現成千上萬的單件貨物，便于裝卸。由于集裝箱運輸提高了運輸效率，減輕了勞動強度，加速了車船周轉，加快了貨物送達，減少了運營費用，降低了運輸成本，因此，集裝箱船在近幾十年來發展很快。根據國際標準化組織（ISO）公布的統一規格，集裝箱一般都是用20ft和40ft兩種。20ft集裝箱被定義為統一標準箱（Twentyfoot EquivalentUnit，簡稱TEU）。

集裝箱船的特點是船形尖瘦，航速高，艙口尺寸大，便于裝卸。

集裝箱船按裝載情況來分有三大類：

?全集裝箱船，全部貨艙和上甲板均可裝載集裝箱，艙內裝設有格柵，以適于集裝箱的堆放，適應于貨源充足而平衡的航線。

?半集裝箱船，這種船舶一部分貨艙設計成專供裝載集裝箱，另一部分貨艙可供裝載一般雜貨，這種船舶適應于集裝箱聯運業務不太多或貨源不太穩定的航線。

?兼用集裝箱船，又稱集裝箱兩用船，既可裝載集裝箱也可裝其他包裝貨物、汽車等。這種船舶在艙內各有簡易的可拆裝設備，當不裝運集裝箱而要裝運一船雜貨時，可將其拆下。

（d）載駁船。

類似于集裝箱運輸方式的，還有載駁船。它是將貨物預先裝載在特制的統一的貨駁上，由載駁船將貨駁運至目的地后，卸至水面，由拖船施走。所以，其裝卸效率比集裝箱船又有提高。圖3.28和圖3.29為兩種類型的載駁船。

（e）滾裝船。

滾裝船是有專用的貨船將載貨汽車或拖車直接從船的大艙里開到碼頭或由碼頭直接開進大艙里，進行裝卸貨，效率大大地提高。有的短途運輸滾裝船，它的大艙口內裝載汽車，上層甲板上還可載運旅客。圖3.30為滾裝船。

（f）油船。

油船是專門運載石油類液貨的船只。它在外形上和布置上很容易與一般的干貨船區別開來。油船上層建筑和機艙設在尾部，上甲板縱中部位，布置縱通全船的輸油管和步橋。石油分別裝在各個密封的油船內，油船在裝卸石油時是用油泵和輸油管輸送的，因此它不需要起貨吊桿和起貨機，甲板上也不需要大的貨艙開口。

油船各油艙內裝有蒸汽加熱管路，當溫度低時，石油的黏度增加不容易流動。有了加熱管，加溫艙內的石油就能較易流動，便于裝卸。

油船的機艙多設在尾部，這樣可以避免漿軸通過油艙時可能引起的軸隧漏油和揮發出可燃氣體引起爆炸的危險。此外，機艙設在尾部，煙囪排煙時帶出的火星向后吹走，不致落入油艙的通氣管內而引起火災。

油船船體結構通常是單層甲板、單層低結構，但目前也有雙層低結構的油船。

在液貨船中，還有專門運載液化氣的運輸船，這種船舶上裝有特殊的高壓液艙。先把天然氣或石油氣體液化，再用高壓泵打入液艙內。液艙一般分薄膜液艙和環型液艙，這種船結構復雜。液化天然氣在運輸途中要蒸發，可把這部分蒸發的天然氣送到鍋爐去燃燒，減少損耗，所以液化天然氣船的動力裝置都選用蒸汽輪機。

除此之外，還有少數散裝植物油、化工液貨等的船舶，這些船和油船一起統稱為液體貨船。

（g）冷藏船。

冷藏船是專門運輸鮮活易腐貨物的船舶。例如，裝運新鮮的雞、鴨、魚、肉、蛋、水果、蔬菜和冷凍食品等。冷藏船就像一座水上活動的冷庫。

冷藏船按所裝貨物的品種不同，要求不同的冷藏溫度。因此對冷藏艙和冷藏裝置有一定的要求。

專用的冷藏船航速較高，一般在22節以上，船的噸位不大，通常在數百噸到數千噸。有些客船上也兼載冷藏鮮貨。

c.其他船舶。

（a）渡船。

在交通運輸船中，除了上述的大型船舶以外，還有作為短途運輸的渡船。渡船用于江河兩岸或海峽、河口、島嶼間的運輸，這類船舷航程較短，船上的設備也比較簡單。

渡船按用途可分為旅客渡船、汽車渡船和列車渡船。城市的對江渡船，有的一小時內要來回好幾次，并且江面上各種船舶來往頻繁，靠離碼頭時間極短，要求船舷有靈活的操縱性。還有航行于市區和島嶼之間的短途客船，如香港九龍和香港島之間的天星渡輪就是屬于渡船一類的客船，它的航程僅幾小時，船上只設旅客座位不設鋪位。

雙體旅客渡船是一種比較新型的渡船，它是在兩條相同尺寸的船體中間用聯橋結合起來的，每個片體各裝一個主機和推進器，行駛時同時運轉。

雙體船不但適用于旅客渡船，也適用于汽車渡船、工程船、漁船、海洋調查船和鉆探船等。雙體船也存在一些缺點，兩個片體間的聯結結構比較復雜，在波浪中航行搖擺過快，平時的維修保養費用過高等。雙體船目前只適用于中小型的船舶。

列車渡船在我國使用的歷史較久，如過去行駛于南京至浦口間的“上海”號和“金陵”號列車渡船。這類船的甲板上鋪設有軌道，可同時裝裁數十節車，船的頭部和尾部都裝有螺旋槳，靠離碼頭操縱靈活。首尾和兩舷有平衡水艙，用以調節縱傾和橫傾。

汽車渡船通常是首尾對稱的方形船，駕駛室設在舷側高處，便于駕駛人員觀察和控制。這種船甲板寬敞平坦，兩端有跳板，在靠岸時放下跳板，使汽車能迅速上下。大型的汽車渡船可裝載汽車數百輛，這類渡船航線較長，航速較高，兼可載運旅客。

（b）駁船。

駁船是一種專供沿海、內河、港內駁載和轉運物資的噸位不大的船舶，船上設備比較簡單，本身沒有起貨設備，其載重量從幾十噸到幾百噸，大型的貨駁也有數千噸級的，駁船一般為非機動的，本身沒有推進裝置（少數有推進器的駁船稱為機械駁），移動或航行時需要用拖船拖帶或推船頂推。駁船用于駁運大型貨船上裝卸的貨物，或者組成駁船船隊運輸貨物。

駁船船隊可以航行于狹窄的水道和淺水航道，并可按運輸貨物的品類隨機編組，適應內河各港口貨物運輸的需要。駁船的優點是：船的結構和設備簡單、造價低、管理維修費用低、船的利用率高等。所以，駁船在內河運輸中占有重要地位，在我國長江干線和其他內河航線的貨物運量中，駁船運輸占有較大的比重。

②船舶的基本構造

在使用過程中，船舶承受各種外力及自然條件的侵襲，不應損壞、翻沉或產生不應有的變形，所以必須有足夠的強度、良好的航行性能和完善的設備與裝置。一股運輸船舶有船體、上層建筑、動力裝置、船舶設備等組成部分。

a.船體。

船體是指主甲板以下部分，它是一個直接承受靜水壓力、浮力、波壓力、沖擊力、貨載及本身重量等各種外力的空間結構。在此空間內形成船舶的各個艙室（船員艙室、工作艙室和營業艙室）。

b.上層建筑。

船舶主甲板以上，由一舷伸至另一舷的圍壁建筑物稱為上層建筑。上層建筑位于水密的連續甲板以上，它包括船樓和甲板室。

上層建筑作為駕駛室、工作室、船員和旅客的住室和生活用船室或安裝船舶上某些設備之用。上層建筑承受風浪的局部壓力和局部載荷，當其超過一定長度時，對其結構的要求應加強。

c.動力裝置。

船舶動力裝置是保證船舶推進及其他需要提供各種能源的全部動力設備的總稱。主要由推進裝置、輔助裝置、船舶管系、甲板機械及自動化設備組成。

（a）推進裝置是船舶動力裝置中的主要部分，包括主機、推進器等。

（b）輔助裝置是產生除推進裝置所需要能量以外的其他各種能量的設備，包括船舶發電站、輔助鍋爐裝置等。

（c）船舶管系。為了安全運轉和船員、乘客生活需要，船舷上設有船底水排泄系統、壓載系統、滅火系統、生活用水系統、通風系統、冷暖系統等。

（d）甲板機械是為了保證船舶航向、停泊及裝卸貨物所設置的機械設備，如錨泊機械、操舵機械和起重機械等。

（e）自動化設備用以實現動力裝置的遠距離操縱與集中控制，以改善船員工作條件，提高工作效率及減少維修工作量，主要由對主、輔機及其他機械設備進行遙控、自動調節、監測、報警等設備組成。

d.船舶設備。

為了操縱船舶、裝卸貨物和安全救護，船舶配備的舵、錨、系纜、起貨和救生五類設備，統稱為船舶設備。

③船舶的修理

船舶在營運過程中由于船體銹蝕、零件磨損、事故損壞等原因，需要進行修理，以保持良好的航行性能。船舶可按規定的周期進廠進行大、中、小修，也可按檢修、小修、塢修三級修船制進行修理。

船舶修理過程如下：待修船舶進廠后，先在修船碼頭前停靠，將機械設備拆下，送至車間內修理，船體則用專門的設備升舉出水，支承在支墩上，進行船體水下部分的修理。水下部分修好后，再到修船碼頭前修理船體水上部分并安裝修好的機械設備，然后經過檢測后出廠。如不需拆卸大型機械設備，則待修船舶進廠后直接上墩。