第三章 水路运输

第3章水路运输（WaterCarriage）水路运输是利用船舶、排筏和其它浮动工具，在江、河、湖泊、人工水道和海洋通道运送旅客和货物的一种运输方式。在铁路出现以前，水路运输在成本、速度等各方面都优于陆地运输，当今水路运输成本仍然远小于其它运输方式。本章就水路运输的技术设备、水路运输组织及水路通过能力等内容进行讨论。第3章水路运输（WaterCarriage）3.1水路运输的技术设备（WaterCarriageEquipments）3.1.1船舶（Shipping）3.1.2港口（Harbor）3.2水路运输工作组织（WaterCarriageOrganization）3.2.1港口装卸工艺（LoadandUnloadTechniquesinHarbor）3.2.2船舶运行组织（ShippingOrganization）3.3水路运输通过能力（PassingCapacityofWaterCarriage）3.3.1航道通过能力（PassingCapacityofNavigationRoute）3.3.2港口通过能力（PassingCapacityofHarbor）3.1水路运输的技术设备3.1.1船舶水路运输的工具，包括船、驳、舟、筏。船和驳是现代化水路运输工具的核心。船是指装有原动力的，而驳则是没有动力装置的。船有多种分类，可按用途、航行区域、航行状态、推进方式、动力装置和船体材料及船体数目等分类。按用途分类，作为军事用途的称为舰艇或军舰；而用于交通运输、渔业、工程及研究开发的称为民用船舶。运送货物与旅客的船舶称为运输船，它是民用船舶中的主要部分。3.1水路运输的技术设备3.1.1船舶运输货物常用的船舶种类有：1.杂货船杂货船又分为普通型杂货船与多用途杂货船。由于杂货船运送的单件货物，最小的为几十公斤，最大的可达几百吨，它的航线遍布内河和海洋，到达的港口也大小不等。2.散货船散货船是专门运输谷物、矿砂、煤炭及散装水泥等大宗散装货物的船舶。由于它具有运货量大，运价低等特点，目前在各类船舶的总吨位中占据第二位。3.1水路运输的技术设备3.1.1船舶3.集装箱船集装箱船是载运规格统一的标准货箱货船。集装箱船具有装卸效率高，经济效益好等优点，因而得到迅速发展。集装箱运输的发展是交通运输现代化的重要标志之一。4.液货船运送散装液体的船统称为液货船，如油船、液体化学品船和液化气船等。液货理化性质差别很大，因此运送不同液货的船舶，其构造与特性均有很大差别。3.1水路运输的技术设备3.1.1船舶5.滚装船滚装船类似于汽车与火车渡船，它将载货的车辆连货带车一起装船，到港后一起开出船外。这种船适用于装卸繁忙的短程航线，也有向远洋运输发展的趋势。6.载驳船驳船也叫子母船，由一大型机动船运载一批驳船（子船），驳船内装货或集装箱。母船到锚地时，驳船队从母船卸到水中，由拖船或推船将其带走；母船则再装载另一批驳船后即可开航。3.1水路运输的技术设备3.1.1船舶7.冷藏船冷藏船是运送冷冻货物的船。它的吨位较小，航速较高，一般在22Kn以上。船上设置冷藏舱，对制冷、隔热有特殊要求。8.驳船驳船常指靠拖船或推船带动且为单甲板的平底船。上层建筑简单，一般无装卸货设备，也有的驳船自己有动力装置称为自航驳。9.其它船舶除了上述各种船舶外还有渡船、工程船和工作船等几种船舶。3.1水路运输的技术设备3.1.2港口港口是位于沿海、内湖或河口的水陆运输转运的场所，一方面为船舶服务，另一方面为陆运工具服务，是国内外贸易的集散地，是海运的始、终点。港口必须有安全停泊船舶的海面，称为港湾；还有可供船舶泊靠、旅客上下船的泊位和码头；有货物装卸储转，船舶修理，油水供应，航行标识等设备。3.1水路运输的技术设备3.1.2港口1.港口的分类 港口按国家贸易政策可分为： 国际贸易港、国内贸易港、自由港 港口按地理位置可分为： 海港、河港、湖港与水库港3.1水路运输的技术设备3.1.2港口2.港口的组成 港口由水域和陆域两大部分组成。水域是供船舶进出港，以及在港内运转、锚泊和装卸作业使用的，因此要求它有足够的水深和面积，水面基本平静，流速和缓，以便船舶的安全操作，陆域是供货物的装卸、堆存和转运使用的。因此陆域必须有适当的高程、岸线长度和纵深，以便在这里安置装卸设备、仓库和堆场、铁路、公路，以及各种必要的生产、生活设施等等（如图3-1）。3.1水路运输的技术设备3.1.2港口港口港口水域港口陆域港内水域出港航道港外锚地港外水域港内航道港内锚地船舶调头区码头前沿水域码头与泊位仓库与堆场铁路及道路起重运输机械辅助生产设施门式起重机浮式起重机装卸桥带式输送机带斗提升机叉车装卸车图3-1港口组成3.1水路运输的技术设备3.1.2港口2.港口的组成（1）港口水域水域是港口最主要的组成部分，它又可分为位于港池之外的港外水域和位于港池之内的港内水域。①港外水域这部分主要是指进港航道和港外锚地。②港内水域它包括港内航道、港内锚地以及码头前沿水域和船舷调头区等。3.1水路运输的技术设备3.1.2港口2.港口的组成（2）港口陆域凡是在港口范围的陆地面积，统称为陆域。一般可分为：①码头与泊位供船舶停靠，以便货物装卸的水工建筑物称为码头。②港口仓库和堆场仓库和堆场是供货物装船前和卸船后短期存放使用的。③铁路及道路货物在港口的集散除了充分利用水路外，主要依靠陆路交通，因此铁路和公路系统是港口陆域上的重要设施。3.1水路运输的技术设备3.1.2港口④起重运输机械现代港口的装卸工作基本上是由各式各样的机械来完成，有的机械主要用来起吊货物，称为起重机械，有的主要用于搬运货物，称为运输机械，合起来称为起重运输机械。⑤港口辅助生产设施为维护港口的正常生产秩序，保证各项工作得以顺利进行，港口还需要在陆域上配备一些辅助设施。如给排水系统，输电、配电系统，燃料供应站，工作舱基地，各种办公用房，维修工程队，船舶修理站等设施。3.1水路运输的技术设备3.1.2港口综上所述，港口的设施是非常庞大的。然而就生产作业来说大体上可归纳为船舶航行作业、装卸作业、货物存储以及集疏运这四大部分。船舶航行作业部分包括港内外航道、锚地、港池和船舶回转水域，还有为安全航行的通讯、导航设施；装卸作业部分包括码头、水上装卸锚地，以及各种装卸设备；货物存储部分主要包括陆域上的仓库和堆场，以及库场上的机械设备。对于有旅客运输的港口，在陆域上还必须特别注意建设客运站等设施；集疏运部分除了水路外主要就是铁路与公路。3.2水路运输工作组织水路运输生产过程相当繁复，具有点多、线长、面广、分散流动、波动大等特点。在水路货运工作中，整个运输组织过程系指货物在起运港承运至到达港交付或疏运的全部运输过程。主要包括货物在起运港接收、仓储、装船、船舶运行至到达港，在到达港卸船、仓储、疏运或交付给收货人等过程。水运过程按作业性质及地点可划分为港口作业、船舶作业和船舶运行三个部分，如图3-2所示。3.2水路运输工作组织起运港港口作业船舶作业船舶运行到达地船舶作业港口作业货物集结承运仓储联检商检船舶签证装船配送船舶靠泊船舱清理卸船联检商检发货人托运货物核收运杂费填制货运票据船舶签证离港船舶运行船舶签证靠泊交付疏运仓储图3-2水路运输作业3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺港口装卸工艺即指港口装卸货物的方法，即按照一定的劳动组织形式，运用装卸机械及其配套工具等物质手段，遵照规定的技术标准和规范，按一定的操作过程，以合理和经济的原则完成货物在不同运输工具之间的换装作业的方法，其主要内容包括装卸作业的操作方法、作业技术标准和规范以及维护工艺纪律的生产组织程序。3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺1.装卸工艺设计的基本原则装卸工艺设计的任务是根据货类、运量、流向、船型、车型、使用要求以及自然条件，结合国内外技术水平，完成装卸工艺流程的设计、装卸机械化系统的技术经济论证和各生产环节通过能力的计算等项工作。其基本原则如下：3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺（1）装卸工艺设计应尽量满足加快车船周转、货物疏运、安全优质地完成装卸任务的要求，并结合具体情况进行多方案的技术、经济分析。（2）各环节通过能力应根据船舶流、车流、货物流的密度和分布规律相互适应。（3）装卸机械化系统应根据装卸工艺的要求选型，尽量减少机械设备的类型和规格。（4）应尽量简化工艺流程，减少操作环节，提高机械化、自动化水平。（5）应根据有关标准、规范的要求保证作业安全，保护工人健康，减轻劳动强度和改善劳动条件。3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺2.主要货种的装卸工艺（1）件货装卸工艺件货又叫杂货，指有包装和无包装成件运输的一类货物。由于件货种类多、包装形式各异，而且在同一泊位上既有进口、又有出口。因此，要求装卸机械设备应具有通用性并能适应货流的双向性。港口中常见的件货分类见下表3-1。3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺表3-1港口主要件货分类表货种货种内容特性说明袋装货物粮食、糖、盐、水泥、化肥、纯碱、化工原料等每一种包装规格统一，不易破损，怕潮湿箱装货物日用百货、瓶酒、罐头、药品、玻璃制品等怕摔、易损捆装货物棉花、布匹、纤维、纸张、毛皮、棉纱、草席、麻包等怕潮湿，但不怕摔，体积较大桶装货物植物油、酒、化工原料、蜂蜜、汽油、机油、柴油、黄油及金属钉等体积多为圆柱形筐装、罐装货物咸菜、酱油、蔬菜、酒类、蛋类、玻璃瓶药材等形状体积不同，容易破损其它货物五金钢材、生铁、机械设备、木材、汽车等一般无包装，重量较大，外形不一包装形式3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺2.主要货种的装卸工艺（2）集装箱码头装卸工艺现代化集装箱专用码头普遍采用集装箱装卸桥进行船舶作业。集装箱堆场使用的机械有跨运车、底盘车、叉式装卸车及有轨和无轨龙门起重机。集装箱装卸桥与堆场和水平运输作业机械可以组合成多种装卸工艺方案。以下简要介绍跨运车和龙门起重机工艺方案。集装箱装卸桥--跨运车工艺方案。集装箱装卸船作业采用集装箱装卸桥。跨运车承担码头前沿与堆场之间的水平运输，以及堆场的堆码和进出场车辆的装卸作业。其工艺流程见图3-3。3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺集装箱船集装箱装卸桥跨运车集装箱堆场跨运车牵引车底盘车轮胎龙门起重机轨道车辆集运载重拖车2.主要货种的装卸工艺（2）集装箱码头装卸工艺 集装箱装卸桥--跨运车工艺方案图3-3集装箱装卸桥—跨运车工艺流程3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺2.主要货种的装卸工艺（2）集装箱码头装卸工艺集装箱装卸桥--轮胎龙门起重机工艺方案。集装箱装卸船作业采用集装箱装卸桥。轮胎龙门起重机承担码头堆场的装卸和堆码作业。从码头前沿至堆场、堆场内的水平运输由牵引车和底盘车完成。我国绝大多数的集装箱专用泊位采用此工艺方案。其工艺流程见图3-4。集装箱船集装箱装卸桥牵引车底盘车集装箱堆场牵引车底盘车轮胎龙门起重机轨道车辆集运载重拖车轮胎龙门起重机图3-4集装箱装卸桥—轮胎龙门起重机工艺流程3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺2.主要货种的装卸工艺（3）干散货装卸工艺干散货是指不加包装而呈松散颗粒状态运输、装卸和保管的货物。在水上运输中，干散货主要有铁矿石、煤炭、粮谷等大宗干散货和化肥、食糖、水泥等小宗干散货。散货具有粘性、固结性、自流性、吸湿性、腐蚀性等性质。散货装船比散货卸船效率要高得多。散货码头上的装船机，无论采取哪一种形式，它的核心部分用的都是皮带输送机。散货卸船作业，常采用的机械有：船吊或普通门机抓斗、带斗门机抓斗、装卸桥抓斗、连续卸船机和吸粮机等。3.2水路运输工作组织3.2.1港口装卸工艺2.主要货种的装卸工艺（4）石油装卸工艺石油具有易燃烧、易爆炸、易挥发和易生静电等特性。在石油专用码头，不同油品的油分别贮存在不同的油罐内。石油的装卸设备主要包括输油泵、输油管、输油软管或输油臂及附加设备。输油泵多采用离心泵。装卸粘度较大油品时，也可用往复泵。输油管是联系泵房、油罐、油码头及铁路装卸车台的主要设备。为了使粘度大的油品在输送过程中不冷凝和降温不要过大，油管须采用伴热和保温措施。伴热保温有蒸汽管伴热或电加热。3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织船舶运行组织就是对船舶生产活动的计划安排，它主要包括规划航线系统，为航线选配适当的船舶或船队，协调各环节的工作，确定推船与驳船工作配合方式，以及制订船舶运行时刻表。在船舶运输生产中，将船舶从事货物运输的一个完整运输生产过程称为一个航次。航次所包括的作业可分为基本作业、辅助作业和服务作业三类。船舶在其营运期内从事客货运输，系通过按照一定的顺序重复地进行各项作业，通过周而复始地周期性地完成一个一个航次来进行的。根据船舶运输生产组织的特征，航次可分为简单航次和复杂航次。此外，在水运生产中还有一种往返航次的概念。根据具体组织形式之不同，往返航次又有以下3种：3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织（1）单向运输货物的往返航次。这是一种船舶在两港之间实现单向货物运输任务，而回程空载的往返航次。大多数专用散货船及石油运输船的运输组织都采用这种往返航次；（2）双向运输的简单往返航次。这是一种船舶在两港之间运输，往返两程重载的简单航次。船舶在这一往返航次中，完成两个运输生产周期；（3）双向运输的复杂往返航次。这是船舶在两港之间运输，往返两程重载的复杂航次。船舶在这一往返航次中，完成两个运输生产周期。大多数班期航线的运输组织都采用这一类航次。3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织船舶运行组织可概括为航次形式和航线形式两种：1.航次形式所谓航次形式是指船舶的运行没有固定的出发港和终点港，船舶仅为完成某一项运输任务，按照航次计划运行的船舶运行组织形式。采用航队形式时，船舶完成一个航次后，便可用于它能够到达的任一港口，运输适合它运输的货物，开始另一个航次。航次形式船舶的使用性质、它所运输的货种、数量、发送港和发送期限以及船舶的运行方向等，主要取决于货主的具体运输申请书，这样，常常会造成船航空驶，使船舶使用效率降低。其作业流程如下图3-5。3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织装货前准备工作装货作业燃料供应作业淡水物品供应作业装货结束作业结关及办理文件全速航行船舶港内航行船舶离港机动作业卸货作业入港机动作业卸货准备工作图3-5航次形式作业3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织2.航线形式所谓航线形式是指在固定的港口之间，为完成一定的运输任务，选配适合具体条件的一定数量的船舶，并按一定的工艺过程组织船舶生产活动的船舶运行组织形式。航线形式成为一种独立组织形式，是由航次形式在具有稳定的运输需要的航区形成和发展起来的。组织航线形式的条件，首先是要有量大而稳定的货流。航线形式的主要优点是：3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织（1）货物能够定期送达，有利于吸收和组织货源；（2）有利于各生产环节协调配合并有节奏的工作，保持正常、稳定的生产秩序，有利于缩短船舶泊港时间，提高运输效率；（3）为组成几种运输方式协调工作的联合运输创造了条件；（4）有利于加强人员熟悉航行条件，有助于安全航行和缩短时间；（5）有利于对船舶的调度领导和管理；（6）有利于船员安排生活。3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织航线由在各航线工作的不同船型、供船舶停靠作业的港口码头以及各种辅助设备构成，可按船舶航行区域、运行状况、航线有效期限，以及航线港口数的不同进行分类：（1）按船舶航行区域分，航线可分为内河航线、沿海航线和远洋航线。内河航线是指适合内河航行条件的船舶，在内河沿岸固定港口间航行而组成的航线；沿海航线是指适合沿海航行条件的船舶，在沿海固定港口间航行而组成的航线；远洋航线则主要是为适应国际贸易的需要及第三国的运输需要，并根据运输贸易协定的规定而组织的航线，它由适合远洋航行条件的船舶组成。3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织3.船舶运行时刻表船舶运行时刻表是以表格的形式反映船舶在时间和空间上运行程序的技术文件，它明确地规定船舶在航线上的始发港、中途港和终点港的到、发时间和停泊时间以及在各航段的航行时间，其格式见下表3-2。时刻表3-2中各项时刻的确定是先从航线任一始发港开始取一合适的发船时间记入表内。然后，加上航行至下一港口的航行时间，即为到达下一中途港的到船时间，再加上规定在该港的停泊时间可得出该港的发船时间（时间以昼夜24h为界），依次类推。终点港的下水（上水）发船时间，是以上水（下水）到船时间加上规定在终点港的停泊时间求得的。3.2水路运输工作组织3.2.2船舶运行组织表3-2船舶运行时刻表下水航线港名上水航行时间到船时刻停泊时间发船时刻发船时刻停泊时间到船时刻航行时间11h14h10min4h16h10