船舶水尺计重误差及修正

科技
船舶水尺计重
误差及修正
陈吉
摘 要：论述水尺计重原理和方法， 主要指出水 尺计重中导致误差产生的 ７ 个主要的因素， 并 给出修正误差的方法， 表明正确运用水尺计重 的现实意义。 关键词： 水尺计重 误差
船 舶 的 吃 水 标 志 叫 作 水 尺 ， 它 绘 在 船 首 、船 尾 及 船 中 两 侧船壳上， 俗称六面水尺， 水尺如采用米制， 用阿拉伯数字标 绘 ， 每 个 数 字 的 高 度 为 １０ｃｍ， 上 下 两 字 的 间 距 也 是 １０ｃｍ， 并 以 数 字 下 缘 为 准 ， 即 如 水 线 刚 好 在此数字下缘， 此数字即为水线的读数。
在船舶设计中往往根据船舶的型值表计算 出静水力曲线， 包括排水量曲线和漂心纵向位 置曲线等， 每一水线高对应一个此水线时的排 水量和漂心纵向值等， 根据排水量曲线计算出载重线或表。
水尺计重是根据船舶装卸货前后所观测的吃水， 分别求 得其平均吃水， 然后查载重线（ 表） 或静水力曲线图， 得出装 卸前后船舶载重量或排水量， 将这两个载重量或排水量的差 值减去或加上在装卸过程中船上油、水等储备品 的 变 动 量 从 而得出船舶装卸货物的重量。
人工方法计算的， 现在由于有了现成的程序， 我们可在计算
机上输入型值， 对原先的船舶静水力曲线加以复验， 从而对
载重线加以复验和校正， 并报船检局以审核。
船 舶 建 造 的 原 因 造 成 水 尺 不 准 或 尺 度 、型 值 偏 差 ， 船 舶
只能进坞或上排进行校正： 对于吃水不准， 可以重新测量标
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纵倾产生的计重误差： 由于在静水力计算中载重线对应 的是平浮时的平均吃水 ｄＰ， 而我们习惯用有 首 尾 纵 倾 时 平 均 吃水 （ ｄＡ＋ ｄＦ） ／ ２ 替代平浮时的平均吃水 ｄＰ 去查载重线或表， 所以首尾吃水差 ｔ 越大， 误差也就越大。
设计、建造误差产生的计重误差： 在 设 计 、建 造 过 程 中 由 于测绘仪器不准确和测绘方法不正确等原因， 导致水尺标绘 不准； 由于船厂客观生产条件的限制， 船厂没有完全按照型 值表提供的数据进行建造， 或在建造过程中船体进行了局部 的修改， 却没对图纸做相应的修改等， 这样按水尺读取载重 线表必然会有误差。
垂 线 上 ， 应 把 读 取 的 首 、中 、尾 吃 水 换 算 成 水 线 在 首 垂 线 、舯
横剖面线和尾垂线上， 修正值为：
ｌＡ、ｌＭ、ｌＦ— — — 水 尺 位 置 至 首 垂 线 、 尾 垂 线 和 舯 横 剖 面 线 的 距离， 在首垂线、尾垂线和舯横剖面线前为正， 反之为负
Ｌ— 船 长
时段加以修正；
如果船舶装卸后成中拱或中垂状态， 那么就要对吃水和
排水量加以修正：
吃水修正值＝
排水量修正值＝
或 吃水修正值＝
排水量修正值＝ ３７．５×ＴＰＣ×（ ２ｄＭ－ ｄＡ－ ｄＦ） ＴＰＣ 、ＭＴＣ—每厘米吃水吨数和每厘米纵倾力距， 根据
平均型吃水
可查静水力曲线 ｄＭ— ——船舶中部吃水
如果水尺标志没有绘在船舶的首 垂 线 、舯 横 剖 面 线 和 尾
水的密度变化产生的计重误差： 船舶实际装卸区域的水 的密度往往与设计所指定的海水密度是不同的， 如根据设计 所指定的海水密度所计算载重量， 就会有误差的产生； 因为 江水和海水的密度数值是不一样的， 有些港口位置处于江河 水的出海口， 涨潮和落潮时水的密度就会在 １ 到 １．０２４ 之间 变化， 所以一天中不同时间根据某一密度推算的载重就可能 会有多达 ２％的误差；
产生船舶水尺计重误差的因素
在实际使用过程中， 常会出现通过读取吃水标志推算出 来载货量与实际载货量不符合的结果， 误差常因以下因素的 存在而产生：
读数不准确产生的计重误差： 读水尺时如果波浪较大， 水线就会在水尺附近上下波动， 造成读数的不准确性； 船舶 装载后如有一定的横倾， 左右水尺就会不同， 但由于船舶靠 泊后， 我们常常只能读取靠近码头一侧的水尺而忽略了另一 侧水尺读数， 造成了读数的偏差； 视觉误差也会造成读数不 准确， 由于船舶靠泊后， 我们读水尺时常站在码头边只能用 俯视或斜视观测低于岸平面的水尺， 读水尺就造成了读数偏 小； 还有就是主观判断上的误差。
如何修正船舶水尺计重误差
通过以上的分析可知， 用吃水标志去推算载重量这一古
老而现在仍在沿用的方法， 由于以上因素的存在就或多或少
存在一定的误差， 如 ２０００ 吨的驳船吃水标志相差 １ｃｍ 就存
在 １０ 吨左右的出入， 根据国际惯例， 出 入 境 检 验 检 疫 机 构 规
定水尺计重允许误差为， 如果通过一定手段减少主观和客观
出各站的吃水
平均吃水
吃水差 ｔ＝ ｄＡ－ ｄＦ 各站吃水
根据各站吃水利用邦戎曲线和型线图算出各站的面积，
并乘以辛浦生系数， 求和得!， 根据
， 求得排水
量； 其中 Ｎ 为站号（ 一般共 ２０ 站） ， ｐ 为水的密度， ｋ 为容积系
数， !Ｌ 为站距
如果船舶建造年份较早， 船舶静水力曲线的计算是采用
注水尺； 如为尺度、型值偏差， 只能重新测绘， 修 正 型 值 表 ， 然
后重新设计船舶静水力曲线和载重线等。为了克服建造误
差， 在建造前挑选合适的船厂， 在建造过程中狠抓建造质量，
建造完毕对完工图纸进行复核修改是十分必要的。
对水尺计重偏差校验现在最常用的方法为类似于古代
“曹 冲 秤 象 ”的 检 水 尺 计 量 称 重 法 ， 重 新 绘 制 载 重 线 表 或 图 ，
以作为载货计量的依据。
结束语
随着科学技术的发展， 各种工具和新的计量手段不断 出现， 如在大船上按装吃水指示系统使在驾驶台也能读出 六面水尺、在煤碳、谷物的装卸设备上按装电子磅及静态 衡量器等， 传统的读水尺手段在某些领域将逐建为这些新 方法、新设备所替代， 但在很多领域如液体、气体、集装 箱等装载中， 通过载重线推算出船舶的载重量还有不可替 代的作用， 特别是那些价值较低过磅困难的大宗散装固体 货物的计重， 水尺计重是一种简化手续、省时省力和效率 较高的一种计重方法。
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当然， 我们还应把用水尺读出吃水加上以上的读数。
为了减少纵倾误差， 我们应配合装卸方， 控制船舶的纵
倾， 减少首尾吃水值。对于纵倾较小的船舶我们可如下的
修正：
排水量修正值＝ １００×（ ｄＡ－ ｄＦ） ×ＤＺＪ ＤＺＪ— ——每厘米尾纵倾排水量增量， 根据平均型吃水
可查静水力曲线
对 于 纵 倾 较 大 的 船 舶 ： 由 已 知 船 舶 首 、尾 、中 吃 水 值 ， 算
船舶变形产生的计重误差： 船舶由于装载状况的关系， 船舶在局部的重量与浮力会不平衡， 使船舶发生变形， 常见 的有中垂和中拱状态， 即船舶中部的吃水低于或高于首尾吃 水， 因此也会产生误差；
船舶水尺标注位置及吃水定义不同产生的计重误差： 由 于船长定义为沿船舶满载水线， 由首柱前缘量至舵柱后缘 （ 舵杆中心线） 的长度， 即船长对应于满载水线长， 船舶的载 重线或表以此满载水线长为基础计算和绘制的； 船舶吃水如 图所示常常并没有标注在首垂线、尾垂线和舯横剖面线上； 在其它装载状态时， 实际首、尾、中部吃水和通过水 尺 标 志 读 取得到的值是不同的， 这在船舶纵倾时表现的更为明显。由 于我们常用首、舯、尾水尺来推算载重量， 所以会产 生 计 重 误 差。另外由于设计时绘制的载重线所对应为型吃水， 不包括 船底板厚度， 而水尺对应的实际吃水包括船底板厚度， 所以 直接用水尺推算载重量也会产生误差。
数。
如果装卸区域水的密度与设计所取的海水的密度不同
的话， 应在船舶四周多点进行测量水的密度， 测量水深可取
吃水的 ４０％左右（ 不能取表 面 的 水 ） ， 然 后 用 其 平 均 值 除 以 设
计所取的海水的密度去修正载重线表， 当然如船舶装卸港口
处于出海口的话，还应测量涨潮和落潮时水的密度，根据不同
的失误， 就能把误差控制在较小的范围之内：
在读取水尺时， 有波浪时应取其在吃水标志最高及最低
时读数的平均值； 配合装货码头方， 使装货后倾斜仪显示基
本无横倾， 并尽量读取六面水尺减少船舶倾斜的影响； 读取
水尺时尽可能在有利于准确读数的位置读数； 逐步积累经
验， 根据实际水线在数字中的位置， 准确地按比例估算其读