这个要求的核心是“富余水深”（Under-keel Clearance, UKC），也叫“吃水富余量”,下面我将从几个方面详细解释这个问题。
核心概念：富余水深
富余水深是指船舶在某一时刻、某一地点，其船底最低点到港口海底（或航道底）之间的垂直距离。
计算公式：
富余水深 = 港口水深 - 船舶实际吃水
- 港口水深：通常指理论最低潮面下的水深，这是港口管理部门发布的官方水深数据,已经考虑了潮汐变化。
- 船舶实际吃水：指船舶在装载了货物、燃料、淡水等之后，船体浸入水中的深度，这个数值会根据装载情况、海水密度等因素变化。
富余水深是确保航行安全的最关键指标。
为什么需要富余水深？（影响因素）
富余水深并不是一个随意设定的数值，它需要抵消多种动态和静态因素带来的影响,主要包括：
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船舶下沉与纵倾/横摇:
（图片来源网络，侵删）- 下沉：船舶在航行时，船体前方的水会被推开，形成高压区，导致船体整体下沉，尤其是在高速航行时，下沉量与船速、船型、水深有关。
- 纵倾/横摇：船舶在波浪中会上下颠簸、左右摇摆，在波峰时，船底会变得更深；在波谷时，则会变浅，必须考虑最不利的情况（如在波峰时船底下沉到最深点）。
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潮汐变化:
- 港口水深是随潮汐变化的，高潮时水深增加，低潮时水深减少，船舶进出港必须根据计划进出港时间的潮汐预报,来计算最低潮位时的富余水深是否足够。
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海水密度变化:
根据阿基米德原理，船舶吃水会因海水密度的变化而改变，淡水（密度小）比海水（密度大）的浮力小，因此船在淡水中吃水会更大，从外海（高盐度）进入内河（低盐度）时，吃水会增加,必须预留出这部分增加量。
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船舶航行姿态:
（图片来源网络，侵删）船舶在浅水中航行时，船体周围的流场会发生变化，导致船体下沉和纵倾加剧，这种现象称为“浅水效应”。
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安全裕度:
- 这是为了应对不可预见的因素，如：
- 测量误差：港口水深测量和船舶吃水测量都可能存在误差。
- 海图误差：海图上标注的水深可能存在偏差。
- 海底淤积：航道和港池可能会因泥沙淤积而变浅。
- 突发风浪：突然增大的风浪可能导致船舶意外下沉。
- 这是为了应对不可预见的因素，如：
富余水深的确定与标准
富余水深的具体要求没有一个全球统一的硬性标准，而是由港口当局根据自身情况制定，并通过《港口航道管理规定》或《进港指南》等形式发布给船方。
富余水深是船舶吃水的某个百分比，或者是一个固定值,取两者中的较大者。
常见的计算标准（以百分比为例）：
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国际通用参考标准：
- 外海航道： 通常要求为船舶吃水的 10% ~ 15%。
- 限制性航道（如内河、运河）： 要求更高，通常为 15% ~ 20% 或更多。
- 港池和泊位： 相对较低，但也需要保证 5% ~ 10%。
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中国港口的典型要求：
- 中国各港口（如上海港、宁波舟山港、广州港等）会根据航道等级、船舶类型、潮汐情况制定具体标准。
- 对于大型散货船、集装箱船、油轮等，在进港前,港口引航员和船舶驾驶员会严格计算。
- 一个常见的简化计算方法是：富余水深 ≥ 船舶吃水的 10%，但很多港口，特别是对于VLCC（超大型油轮）和VLOC（超大型矿砂船），要求会更高，2米 ~ 1.5米 的固定值。
举例说明：
一艘集装箱船，满载时吃水为 0米，计划进入一个要求富余水深为吃水 10% 的港口。
- 所需最小富余水深 = 14.0米 × 10% = 4米
- 船舶所需最小港口水深 = 船舶吃水 + 富余水深 = 14.0米 + 1.4米 = 4米
港口方面需要查询该船计划通过航道在低潮时的水深是否 ≥ 15.4米，如果低潮水深只有15.0米,那么该船就必须等待下一个潮位更高的时段才能进港。
港口对船舶吃水的具体要求流程
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发布信息： 港口管理局会定期发布《航道通告》或《潮汐表》，明确各航道、泊位的理论最低潮面水深、潮汐预报、富余水深要求等。
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船舶申报： 船舶在计划进港前，必须向港口引航站或港务局提交《进港申请书》,详细说明：
- 船舶名称、呼号、尺寸。
- 计划进出港时间。
- 船舶当时的实际吃水（船首、船中、船尾）。
- 装载货物情况。
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港方审核与调度： 港口调度部门会根据船舶申报的吃水、计划时间，结合潮汐预报和水深数据,进行审核。
- 允许进港： 如果富余水深满足要求，港方会安排引航员、拖轮,并确定靠泊泊位。
- 要求候潮： 如果富余水深不足，港方会要求船舶在锚地等待，直到下一个高潮时富余水深满足要求为止,这可能会产生额外的锚泊费用和船期延误。
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引航员登船： 引航员登船后，会结合现场情况（如风、流、浪）与船长共同做出最终的航行决策,确保航行安全。
轮船对港口吃水线的要求，本质上是一个以“富余水深”为核心的安全保障体系，它不是简单看船有多深，而是要确保在动态变化的环境中,船底始终有足够的空间。
整个过程可以概括为：
港口提供水深数据 + 船舶提供吃水数据 + 港港双方根据潮汐和标准计算富余水深 → 决定船舶能否安全进出港。
这个要求直接关系到港口运营效率和航行安全,是现代港口管理中至关重要的一环。
