交通行為科學
解決運河危機關鍵因素

文.攝影/鄭羽哲 (2021/4/17)

船上貨載得少,原本在水下的體積(紅色)露出就多。

 當大船開到狹窄的水道,要注意什麼事?前些日子,長榮海運的貨櫃輪在埃及的蘇伊士運河上擱淺,導致運河堵塞。不過,船開在運河上,除了寬度外,其實還有滿多事情和海上作業的方式有點差異。

成分不同 浮力也不同

 人類在大量使用獸力運輸物資前,就會利用河流進行中長距離的運輸工作,像蘇伊士運河早在西元前兩千年就開始興建,就是為了連接尼羅河和紅海。中國在西元六百年興建的隋唐大運河,長達兩千七百公里,更是人類歷史上最長的運河。直到海運、鐵路興盛,運河的重要性才被逐漸取代。

 傳統的運河都是在內陸地區,但後來有些運河是以原本的河流為基礎,因此構成可以連接海洋港口的運河系統。由運河上游到出海口,從淡水到海水,也會讓船的行為有些不同。

 船靠浮力撐起重量,因此有一定的船體在水平面以下;水的浮力,就等於水面下船體所排出的水重量。但是,淡水與海水的密度不同,淡水密度比較低,海水因為有鹽分,密度比較高。

 在船隻重量都相等的情況下,密度較大的海水,能用較少的體積支撐船隻,所以水面下的船體比較少(上浮);反之,密度較小的淡水,水面下的船體較多(下沉)。所以當船從海邊的港口開進淡水運河時,會因為密度不同,略微往下沉。

現代運河常以鐵路運輸相互支援。

卸載貨物 非萬用解法

 運河管理局為了要讓大船可以通過運河,通常會在運河兩端部署港口,當大船發現進入運河有擱淺可能時,會先把部分船上的貨物卸載,透過運河附近的小船或鐵路系統幫忙載貨,免得大船吃水太深造成擱淺。那為什麼這次不採用這種方式,解決「塞船」危機呢?

 首先,蘇伊士運河連結地中海與紅海,並不像一般以河流為設計的運河有淡水和海水交界之分,而是打通地中海與紅海,讓兩邊海水直接通入運河;因此船舶自兩端海岸駛入運河時,並不會因為密度差異影響水面下的體積。

 其次,因為卡住的貨櫃輪是橫在整座運河上,兩岸沒辦法安全架設貨櫃的起重器材;且要使用另一艘比較小的船接近貨櫃輪也有風險,因此利用漲潮與退潮、搭配拖船,是比較安全的方式。

拖船可用前方「頂」著大船轉彎。

小型拖船 小兵立大功

 在解決蘇伊士運河的危機時,大家可以看到,這次動用了非常多的渡輪在貨櫃輪旁邊作業。別小看這些拖船,雖然船體不大,但是有很大的動力;同時,因為拖船的體積不大,所以可以利用船頭去「頂」,或者是利用纜繩連接船舶的不同位置,找尋合適的施力點,輔助大船在小空間裡面進行細微操作。

 因此,大船在運河或港口裡需要進行小半徑的轉彎,或是進行細微的靠泊操作時,大船旁邊至少會出現一至兩艘小型拖船,讓大船可以在港口裡進行細微的操作。

 臺灣的基隆、臺中、高雄等港口,都是具備國際大型貨櫃輪等級的作業港口。像是高雄港的港區設計,其實就很類似於運河的狹窄情形。如果大家有機會到高雄港搭乘往旗津島的渡輪,可要把握機會,看看這些大船在狹窄水域中,怎麼進行精確又安全的操作呵!