设计吃水

船舶装载设计载重量货物情况下达到的吃水深度

设计吃水（designed draft）是指船舶装载设计载重量货物情况下达到的吃水深度。而吃水是船舶浸在水里的深度。该深度根据船舶设计的不同而不同。吃水的大小不仅取决于船舶和船载所有物品，如货物、压载物、燃料和备件的重量，而且还取决于船舶所处水的密度。通过读取标在船艏和船艉的水尺，即Draught marks，可以确定船舶的吃水。

船舶经济分析

船舶的设计吃水，特别是大型货船的设计吃水，一般都受航道和港口的限制。对整个营运期间都在固定航线和固定港口间营运的船舶的吃水，只要根据所营运的航道与港口水深确定设计吃水即可。对于不定航线的货船则须用概率统计方法确定设计吃水。

对于不定航线的货船，如多用途船，为了广泛地揽货承运，应尽量能进出各有关港口，这时，可以对该船可能进入的各港口的允许水深作一统计，如图1(a)所示。吃水大的船仅能进入较少的港口，或减载进入某些港口。

由于船的营运期达15~25年，因此对各港口的水深也应预估10~20年后的改进情况。图1中实线指2000年的情况，而对2010年的估计则用虚线表示。

图1(b)为图1(a)的累积概率曲线，表示航线上超过该水深的港口数占可能进入的港口总数的百分比。

船舶的吃水与船的装载有着密切的关系。吃水较深的船舶往往要减载才能进入某些港口，因而船的装载因数就降低了。图1(c)是不同设计吃水的典型散货船在上述各港口间营运的装载因数。

图1(d)所示是经济计算的结果。营运收入是根据装载因数算出的。营运成本包括资本费用。从该图中可得到2000年的最大利润的设计吃水为了。但到2010年由于港口的改进，最大利润的设计吃水将增大到T1。

图1(d)中的几条曲线是假定一系列的设计吃水，设计出一系列的船型方案，选定典型航线，对每个方案根据图1(c)所示的装载因数计算营运收入与营运成本而得到的。

概括地说，增大船的设计吃水时，须考虑利用这吃水增额的概率。从多载运货物而得到的营运收入增额必须足以支付因船的设计吃水增大而增加的资本费用与营运费。

考虑主要因素

航道及水深对吃水的限制

在内河船舶设计中，吃水的确定常常会受到航道及港口水深的限制。为避免搁浅或触及水底砂石，船底与水底应保证有一定的间隙，并因航道及码头底部地质情况而有所不同。船舶尺度大、水底为石质时，应取大的间隙值。

航道最小水深与船舶吃水之间关系：

式中： ——设计船最大吃水，m；

——航道最小水深，m；

——河底与船底最小间隙，按图2选取，m。

图3提供的河底与船底最小间隙可供参考。过闸的船，其建议值如图4。

吃水对螺旋桨工作性能的影响

根据船舶原理知识，我们已知螺旋桨的工作性能与船舶快速性有很大关系。吃水增加时，螺旋桨最大直径可增加，使推进效率上升。同时，增加吃水使螺旋桨的沉深增加，延迟螺旋桨空泡的发生，有利于螺旋桨工作，而且当船舶发生纵摇时螺旋桨出水的可能性减少。因此，对不受吃水限制的船舶，尽可能选择大的吃水，对螺旋桨性能是有利的。

吃水对其它性能的影响

吃水对初稳性有一定影响，当排水量一定时，吃水增加则B/T减小，稳心半径下降的幅度较大于浮心提高的幅度。

在浅水航道中，由于吃水增加，河底与船底间的间隙减少，浅水阻力增加，船舶易发生吸底现象。

吃水较深的船舶在航行时不易产生拍击和漂移现象；吃水浅的船舶在海上航行时适航性较差。

吃水的确定

如前所述，吃水的确定主要与限制条件和螺旋桨工作状况有关，因此，设计时可根据以下方法来确定：

(1)按限制条件确定。通常对受航道、港口水深限制的船舶，取限定吃水为设计船的吃水。

(2)从提高螺旋桨效率出发，按最佳螺旋桨直径来选取吃水。下列数据是一些船舶螺旋桨直径与吃水比的范围，可供设计者参考：

长江船：0.7~0.75

内河船：0.8~0.85

内河浅隧道船：0.9~1.10

内河深隧道船：1.2~1.40