因岸壁效应搁浅的“长赐号”

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  2021年3月24日,悬挂着巴拿马国旗的重型货船“长赐號”在苏伊士运河新航道搁浅,造成航道严重堵塞。这起堵塞事件,把全世界的节奏都打乱了。众所周知,苏伊士运河素有“欧亚大动脉”之美誉,连接着红海和地中海,是世界上最繁忙的贸易路线之一,约有12%的全球贸易量经过此地。据劳氏船级社估算,运河西行方向的贸易额每天约51亿美元,东行方向的贸易额每天约45亿美元。所幸的是,在长达整整6天6夜的救援之后,苏伊士运河终于恢复通航。
  痛定思痛,好端端的一艘巨轮怎么就在苏伊士运河搁浅了呢?
  诸多媒体在报道中声称:“长赐号”货船是因为沙尘暴强风的吹袭,船身突然偏离了航道,最后意外触底搁浅。真的是这样吗?我们不妨想一想,相对于波澜壮阔的汪洋大海,苏伊士运河可以说是风平浪静,在大风大浪中都安然无事的“长赐号”货船可是世界最大级别的集装箱船舶,如果真的是因为沙尘暴的吹袭而搁浅,那岂不是“阴沟里翻船”吗?但如果不是沙尘暴吹袭所致,又会是什么原因呢?
  前不久,比利时根特大学海洋技术系系主任艾弗特·拉泰尔认为:“长赐号”货船搁浅可能与岸壁效应这个经典的物理现象有关。
  “长赐号”货船长400米,高60米,横过来就可以把苏伊士运河整个堵住。在这样狭窄的水道里,大船运行时船尾很容易被河岸吸牢,这就是岸壁效应。
  实际上,当船在狭窄的水道中前进时,船头的水位总是比船身和船尾高,所以当水流从船头沿着船身流向船尾时,就会从一个较宽的通道进入一个狭窄的区域。而根据文丘里效应,我们可以知道:当液体经过一个狭窄区域时,流速会增加,压强会降低。这就意味着,与船头相比,船体附近是个低压区,如果船靠河岸或者其他船太近就容易被吸住,造成岸壁效应。
  根据岸壁效应可知,在狭窄的水道中行驶,当船头开始转向时,更加靠近河岸那一边的船身就很容易被河岸吸过去。从行驶记录来看,“长赐号”货船极有可能也发生了类似的情况。根据船舶自动追踪网站对当时“长赐号”货船航行姿势的跟踪记录,当“长赐号”货船遇到强劲的西风时,曾试图向西面操舵对抗风力,如此一来就陷入岸壁效应的困局,最终船身顺时针旋转,船头扎入东岸。
  历史上因岸壁效应造成的重大事故并不罕见。比如1934年1月,英国纳尔逊级战列舰以每秒4.6米的速度离开英国朴次茅斯港,结果就因为岸壁效应搁浅。
  岸壁效应只是狭窄水道中的物理现象之一,在大型轮船行驶于狭窄的水道时,由于水的深浅、船的行驶速度,还会发生这样或那样不可预期的麻烦事。如在遇见浅水时,大船很难操舵,容易跟着水底地形运动,或在浅水中打转;载重货船行驶速度过快,就很容易发生“屁股蹲”的现象,有的甚至会导致轮船搁浅。1992年7月8日,“伊丽莎白女王2号”远洋邮轮就因为低估了船的行驶速度,导致在美国马萨诸塞州的卡蒂杭克岛附近的沙洲上搁浅。
  总之,要想在运河、浅滩之类的水道中驾驶好一艘大船,还需要好好学习流体力学呢。
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