113 一般警察特考四等 水上警察人員航海組 船舶操作與船上人員管理概要 考古題詳解

113 年・一般警察特考・四等・水上警察人員航海組
試題代碼 船舶操作與船上人員管理概要

第 一 題30 分

請分別說明船舶之俯仰差(Trim)及俯仰差改變量(Change of trim)。

某散裝船長 110 公尺,已知該船之浮面中心位在舯後 3 公尺處,TPC 15 公噸,MCTC 124 公噸-公尺。若到港時艏水尺 5.4 公尺、艉水尺 5.7 公尺,其貨物作業程序如下:

卸載 271 公噸貨物於舯後 18 公尺處,再卸載 65 公噸貨物於舯前 36 公尺處,繼而分別裝載 90 公噸貨物於舯後 25 公尺處,以及 126 公噸貨物於舯前 40 公尺處。

請問裝卸貨物作業完成後,該船的艏與艉水尺分別為何?

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核心觀念

船舶俯仰差(Trim)是船舶艏、艉吃水的差值,表示船舶縱向傾斜程度。艉吃水大於艏吃水稱為艉傾,艏吃水大於艉吃水稱為艏傾。本題以「艉吃水減艏吃水」表示俯仰差,艉傾為正、艏傾為負。

俯仰差改變量(Change of trim)是裝卸貨物或移動重量後,船舶俯仰差的增減量。其計算利用縱向力矩與每公分俯仰差力矩(MCTC):

俯仰差改變量(公分)=縱向力矩總和(公噸-公尺)MCTC(公噸-公尺/公分)\text{俯仰差改變量(公分)} =\frac{\text{縱向力矩總和(公噸-公尺)}}{\text{MCTC(公噸-公尺/公分)}}

貨物位於浮面中心(LCF)前方時,重量增加使艏吃水增加、俯仰差減少;位於 LCF 後方時,重量增加使艉吃水增加、俯仰差增加。卸載的效果則相反。題目另給 TPC,可用於計算平均吃水改變量。

解題方法

先由到港水尺求初始平均吃水與俯仰差,再將各筆裝卸貨物相對於浮面中心的縱向力矩加總,除以 MCTC 求俯仰差改變量。最後依俯仰差改變量分配艏、艉吃水變化,並以貨物總重量變化及 TPC 求平均吃水變化。

題目約定舯後為艉向、舯前為艏向。浮面中心在舯後 3 公尺,因此貨物距浮面中心的距離須以舯為基準換算。

計算步驟

一、求到港初始平均吃水與俯仰差

初始平均吃水=5.4+5.72=5.55 公尺\text{初始平均吃水} =\frac{5.4+5.7}{2} =5.55\text{ 公尺} 初始俯仰差=5.7−5.4=0.30 公尺=30 公分,艉傾\text{初始俯仰差} =5.7-5.4 =0.30\text{ 公尺} =30\text{ 公分,艉傾}

二、求各筆貨物相對於浮面中心的縱向力矩

以艉向為正、艏向為負;裝貨為重量增加,卸貨為重量減少。

作業重量變化貨物位置距浮面中心縱向力矩
卸貨−271-271 公噸舯後 18 公尺18−3=1518-3=15 公尺,艉向−271×15=−4,065-271\times15=-4,065 公噸-公尺
卸貨−65-65 公噸舯前 36 公尺36+3=3936+3=39 公尺,艏向(−65)×(−39)=+2,535(-65)\times(-39)=+2,535 公噸-公尺
裝貨+90+90 公噸舯後 25 公尺25−3=2225-3=22 公尺,艉向90×22=+1,98090\times22=+1,980 公噸-公尺
裝貨+126+126 公噸舯前 40 公尺40+3=4340+3=43 公尺,艏向126×(−43)=−5,418126\times(-43)=-5,418 公噸-公尺
縱向力矩總和=−4,065+2,535+1,980−5,418=−4,968 公噸-公尺\text{縱向力矩總和} =-4,065+2,535+1,980-5,418 =-4,968\text{ 公噸-公尺}

負號表示俯仰差朝艏傾方向改變。

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第 二 題30 分

防止船舶污染國際公約(MARPOL 73/78)在其附則中定義特別海域(special area);而國際海事組織(IMO)又透過 A.982(24) 決議案制定特別敏感海域(particular sensitive sea area, PSSA)。

請問特別海域與特別敏感海域兩者在定義及其保護海洋環境的措施分別為何?

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核心觀念

本題比較兩種名稱相近、設立理由不同的海洋保護制度:

  • 特別海域(Special Area):依《防止船舶污染國際公約》(MARPOL 73/78)相關附則劃定,重點在於海域的海洋學、生态條件及船舶交通特性,使一般排放標準不足以防止船舶污染,因而須採取更嚴格的強制防污方法。
  • 特別敏感海域(Particularly Sensitive Sea Area, PSSA):依 IMO 大會決議 A.982(24)《特別敏感海域識別與指定修正準則》認定,重點在於海域具有重要的生態、社會經濟或科學價值,且容易受到國際航運活動損害,因此需要 IMO 採取特別保護措施。

兩者的判斷基礎不同,並非互斥;同一海域可以同時是特別海域及 PSSA。

解題方法

作答時先抓住兩個制度的設立理由,再分別說明它們如何保護海洋環境:

  1. 特別海域:因海域條件及船舶交通特性,採取較嚴格的船舶污染物排放規則。
  2. PSSA:因海域的環境或其他重要價值易受國際航運影響,透過 IMO 核准或採納的附帶保護措施,預防、減少或消除風險。

這樣區分,可避免把「特別海域」誤當成單純的生態保護區,也可避免把「PSSA」誤認為自動禁止船舶進入的區域。

一、特別海域的定義與保護措施

**定義:**特別海域是指基於公認的技術理由,考量海域的海洋學及生態條件,以及船舶交通的特殊性,為防止海洋污染而有必要採取特別強制方法的海域。相關規定見 MARPOL 各附則。

**保護措施:**在特別海域內,對相關船舶排放適用比一般海域嚴格的規定,目的在加強防止船舶操作所造成的污染。MARPOL 附則涵蓋的污染類別包括:

  • 附則 I:油類污染。
  • 附則 II:散裝有毒液體物質污染。
  • 附則 IV:船舶污水污染。
  • 附則 V:船舶垃圾污染。

具體限制依各附則及其所指定的特別海域而定,並非所有污染類別都適用同一套排放規則。特別海域的相關排放限制,也可能依公約所定條件,在接收設施等要求具備後才生效。

二、特別敏感海域的定義與保護措施

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第 三 題20 分

據報導:「海洋委員會海巡署陸續建置數艘 4000 噸嘉義級巡防救難艦,其滿載排水量(full load displacement)5400 噸,總噸位(gross tonnage)5919。」

請問滿載排水量與總噸位的定義及其功能分別為何?又該兩者的主要差異為何?

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核心觀念

本題考的是船舶的「重量」與「容積指標」如何區分:

  • 滿載排水量(full load displacement)是船舶在規定滿載狀態下,船體排開水的重量;反映船舶連同載重的總重量。
  • 總噸位(gross tonnage,GT)是依國際公約公式計算的船舶封閉空間容積指標;反映船舶內部空間規模,不是船舶重量。

題目中的 5,400 噸與 5,919 GT,分別屬於重量與容積指標,不能直接比較大小,也不能用兩者相減推算船舶載重。

解題方法

先看單位及英文名稱,再判斷兩個數字描述的物理量:

  1. 「排水量」對應 displacement,依阿基米德原理,船舶浮於水面時,船體所排開水的重量等於船舶總重量。滿載排水量是船舶在規定滿載狀態下的排水量,通常包括船舶本身、燃油、淡水、物料、設備、人員及載荷等重量。
  2. 「總噸位」對應 gross tonnage,是依《1969 年船舶噸位丈量國際公約》計算的船舶封閉空間規模指標。其公式為:
GT=K1VGT=K_1V

其中,VV 為船舶所有封閉空間的總容積(立方公尺),K1K_1 為依容積計算的係數。GT 是依公式得出的無因次數值,不是重量單位。

定義與功能

滿載排水量

**定義:**船舶達到規定滿載狀態時,船體所排開水的重量;依浮力原理,等於該狀態下船舶本身及所載物品的總重量。

**功能:**用來表示船舶滿載時的重量,供船舶設計、浮力與穩度評估、吃水及載重狀況判斷等用途。船舶實際裝載增減時,排水量也會隨之改變。

總噸位

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第 四 題20 分

據報導:「海洋委員會海巡署正在規劃建置高緯度遠洋巡護船。」

請問依據目前我國船舶法之規定,該類船舶應具備哪些船舶證書?

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核心觀念

本題考《船舶法》第 11 條「船舶應備之文書」。題目所稱高緯度遠洋巡護船,屬執行特定任務的船舶;只要不是遊艇或小船,即適用一般船舶應備文書的規定。船舶航行於高緯度或遠洋,本身不會另產生一種特別的《船舶法》證書。

以下以命題當年(民國 113 年)法規為準。

解題方法

先依《船舶法》第 11 條列出一般船舶的法定文書,再依船舶用途判斷哪些項目須附條件適用:例如,只有載有乘客、裝載大量散裝穀類或危險品時,才須具備相應證書或核准文件。

應具備的文書

依民國 113 年《船舶法》第 11 條,遊艇及小船以外的船舶,應具備下列文書:

  1. 船舶國籍證書或臨時船舶國籍證書:證明船舶的國籍及登記身分。
  2. 船舶檢查證書,或依相關國際公約應備的證書:證明船舶經檢查合格;符合《船舶法》第 31 條條件者,得以有效國際公約證書及驗船機構核發的船級證書代替船舶檢查證書。
  3. 船舶噸位證書:記載船舶丈量所得的噸位。
  4. 船員最低安全配額證書:載明船舶安全航行所需的最低船員配置。
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