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水密舱壁及流水孔:中国古船的独特结构

   日期:2024-12-27     移动:http://fabua.ksxb.net/mobile/quote/4875.html


水密舱壁及流水孔:中国古船的独特结构

中国拥有悠久的舟船文明,在造船技术方面,贡献了许多世界性创新,其中水密舱壁引人瞩目,其在加强船体横向强度、保持船体抗沉性以及优化货物装卸与管理方面作用重大,并为船只远洋航行提供了安全保障。在东西方文明的交融中,这项技术逐渐被广泛应用。在发掘出土的中国古船中,其水密舱壁底部多设有流水孔。流水孔的灵活运用,使船只的水密隔舱系统更为科学、高效,实现了功能的完美提升,也使人们能够更加全面地领略到水密舱壁技术的卓越与精妙。然而,水密舱壁技术的点睛之笔——流水孔在水密隔舱系统中的重要作用却常常被人们所忽略。



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水密舱壁的特点及起源


在古人对气候、洋流等海况难以预测的情况下,确保航行安全不仅依赖于航海者的精湛驾驶技术,更倚仗船舶本身结构的坚固性。中国古代船舶内部通常被隔舱板划分为多个隔间,木板间的接合处经过精心的拼接、加固与密封处理,如同编织的防护网,确保各舱区间互不透水,从而构建起坚固的水密舱。它既将船舱空间化整为零,分割成若干独立单元,又确保了船舶整体的密封性。多舱的设计使数道水密舱壁与船壳和甲板紧密连接,为船体提供多重横向支撑,增强了船舶的整体刚性和强度,同时也方便不同货物的存放和管理,大幅提高了装卸效率。而且,中国古船的桅座均依靠坚固的水密舱壁设立,这些舱壁能防止桅座发生位移,并支持桅杆和分解其对桅座的作用力,这也是中国古船能够采用多桅多帆的一个必要条件。水密舱壁堪称中国人在造船技术上的伟大发明。


关于水密舱壁出现的时间,目前最早的记录是始于5世纪初晋代的“八槽舰”。至今虽尚无考古发现,但江苏扬州施桥镇出土的唐代晚期木船有5个大舱和若干小舱,江苏如皋县出土的唐代木船有9个水密隔舱,且板缝之间用石灰、桐油和麻丝调和的捻料填塞以确保水密性,这是中国出土最早的有水密舱壁结构的古船实物例证。



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水密舱壁中的点睛之笔——流水孔


流水孔,又名过水眼,开设在水密舱壁与船底板连接的最低点,其形状有圆形、半圆形、椭圆形、方形以及方圆形等。流水孔的设置,便于洗舱时集中排除污水。同时,船舶在长期航行过程中,由于板缝渗漏或意外的碰撞受损,难免造成舱内进水。流水孔的设计,便于舱底积水流通,能够很好地解决船舱积水快速排除的问题,对保持船舶的平衡和稳定、增强船舶的安全性能至关重要。


目前出土的中国古船的水密舱壁上大都设有流水孔,以海船为主,部分内河船也开设流水孔。


福建泉州宋代海船的流水孔。1974 年,福建泉州湾后诸港出土一艘宋代海船,船内由 12 道舱壁分隔成13个舱室,舱壁板多用杉木,最下一列壁板采用耐腐蚀的樟木,在靠近龙骨的位置开有 120毫米×120毫米的流水孔。


浙江宁波宋代古船的流水孔。1979 年,浙江宁波市东门口发现一艘宋代海船,尾部破坏严重,只残存前面7个舱位,每道舱壁的底部与龙骨交接处都开有一个流水孔。


山东菏泽元代古船的流水孔。2010年,山东菏泽市国贸中心建设工地发现一艘元代内河船,船内残存12道舱壁板,除首、尾舱壁板和桅座所处的第8号舱壁板外,其他舱壁板底部位于船中处都开有矩形流水孔。


山东梁山明代内河船的流水孔。1956年,山东梁山县出土一艘保存完整的明代古船,全船共设12道舱壁,第8号舱壁板与船底板交接处,靠近龙骨的两侧开有流水孔。


浙江象山明代海船的流水孔。1994年,浙江宁波象山县出土一艘明代海船,全船由12道舱壁分成13个舱室,第9至12道舱壁及舱壁肋骨在靠近船底处均开有两个流水孔。


山东蓬莱古船的流水孔。1984年和2005年,山东蓬莱水城(古登州港)的港池中发掘出两艘元、明时期的古船,分别命名为一号古船和二号古船。一号古船为元代战船,内部由13道舱壁分隔成14个舱,舱壁板均用锥属木制成,在第2舱和第7舱设有桅座。除船首的1、2、3道舱壁、船尾最后一道舱壁以及桅座紧靠的舱壁外,其它舱壁板与船底接触处均有两个60毫米×80毫米的方形流水孔。二号古船为明代战船,残存第2至第7道水密舱壁。除了第2道舱壁前设有桅座外,其余每道舱壁底部均设有两个圆方形流水孔,尺寸在60毫米至160毫米不等。舱壁板两侧随船体弧度设置的舱壁肋骨也都设有与之相通的、尺寸大小不等的不规则方形流水孔,且尺寸普遍大于舱壁板上的流水孔。特别值得注意的是,在古船发掘现场可以看到,第5道舱壁的流水孔中残留了一段木塞,这是在其它出土古船流水孔中从未见到的,这一重要发现为阐释流水孔在水密舱壁中的重要作用提供了新的有力物证。


从大量出土的古船实物例证能够发现,流水孔作为中国古船水密舱壁技术中的巧妙设计,至迟在宋代便已出现并得到广泛应用。中国古代的造船工匠在开设流水孔的舱壁板材选择、位置确定以及尺寸设计上都进行了周密考量。舱壁板材的选择:开设流水孔的舱壁板通常选用樟木、杉木、锥属木等耐腐蚀的木材。流水孔的位置:依据船体内部的倾斜弧度,设置在舱壁板与船底板交接的最低点,便于积水快速集中并排除。鉴于船舶在航行过程中首尾部位比其他地方更容易受损,船首第一道舱壁和船尾最后一道舱壁通常不设置流水孔,防止船体受损后大量积水流向其他舱室,进而控制船舱进水量,保持船体的抗沉性。桅座紧靠的舱壁一般也不开设流水孔,以确保对桅座的支撑强度。流水孔的大小:一般根据船体尺寸来确定,从已知的古船流水孔来看,小直径的流水孔不会破坏水密舱壁的强度,在日常使用中也更为方便。当船底有积水时,积水能够顺着船体倾斜通过流水孔流至船舱最低处,便于集中排除,并且不会因孔洞太大而导致过多的水快速涌入某一舱室,对船舶抗沉性的影响较小。


古船流水孔中的木塞使用,可让水密舱区实现自由切换。通过调节木塞位置,能够灵活掌控各个舱区的积水量。当船舱存放货物且某个舱区受损积水严重时,用木塞堵住该舱区前后的流水孔,木塞与流水孔紧密贴合,能完好恢复舱壁的水密性,此时把货物先行转移到其他舱区,可避免货物浸水,待受损舱区修补完成再搬回,既不影响船只平衡与航行,又为修补破损部位赢得了时间。当船舱进水较少时,水可顺着流水孔流走,集中到一个舱区后再清除,这样就省去了频繁搬运转移货物的麻烦。这种灵活性极大地便利了船只的航运和货物管理。


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水密舱壁技术的传播与影响


随着水密舱壁技术的广泛应用,中国古船自宋元以后即以安全性高而著称于世,到了明代,造船和航海技术更是达到顶峰,创造了海上丝绸之路的辉煌。


据考古资料显示,15世纪,中国的水密舱壁技术远播至马尔代夫和印度西南部。早在13世纪,意大利旅行家马可·波罗已经将此技术介绍到欧洲,但直到18世纪末,英国海军才开始效仿中国的水密舱结构建造了6艘皇家舰艇。


2005年,在山东蓬莱登州港的港池中发掘出一艘明代来自朝鲜半岛的高丽古船,其造船工艺与传统的高丽古船有所不同,船内的桅座、水密舱壁等结构呈现出典型的中国技术特色。然而,其水密舱壁底部并未设有流水孔,由此可见,水密舱壁流水孔的妙用在当时还未被了解和掌握。该古船作为朝鲜半岛古船在海外的新发现,为研究中韩古代造船技术的交流提供了崭新的实物证据。


时至今日,中国古船的水密舱壁技术仍然被世界各地的造船业借鉴,是船舶设计中的重要结构。


水密舱壁是中国人独创的、具有鲜明中国特色的船舶结构,为世界造船技术的发展作出了杰出贡献。从各个时期出土的中国古船构造可以看出,水密舱壁和流水孔并非同时期出现,流水孔是对水密舱壁进行的技术性改良,也可称之为对水密舱壁设计的又一创新之举,在水密舱壁中占据着举足轻重的地位。这种巧妙的组合设计,让中国水密舱的功能变得更加科学合理。至今,我国福建晋江、宁德地区的木船建造依然传承着这一古老的手工技艺。2010年,福建的福船水密隔舱技艺被联合国教科文组织列入 “急需保护的非物质文化遗产名录”。


作者单位:蓬莱阁景区管理服务中心




编辑 | 张小筑   实习编辑 | 林欣霞

复审 | 冯朝晖


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