110 專技高考高等考試 甲種引水人(臺北港) 當地水道港灣詳情(臺北港) 考古題詳解
第 一 題30 分
請繪製臺北港現況港區圖(自訂適當比例尺),並註明相關資訊,內容包括:
(一) 港區輪廓、潮信、港外漲落潮最大時之流場。(10 分)
(二) 港內外助航標誌、港內航道寬度、迴船池直徑及水深。(8 分)
(三) 各碼頭用途、碼頭法線、長度及設計水深。(8 分)
(四) 碼頭纜樁數量及其間距。(4 分)
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核心觀念
本題考查的是把臺北港的港形、水文、助航標誌、水域尺度及碼頭資料,整合成一張可供引航判位的港區圖。圖上須同時呈現「港口朝向與防波堤輪廓」、「漲退潮與外海流場」、「航道和迴船池尺度」及「各碼頭配置」。
港圖中的流向以流往方向標示;潮汐的高、低潮時刻及潮高會隨日期改變,應以當日潮汐資料註記。題目沒有提供特定日期,故不應填入固定潮時或潮高。
解題方法:先畫港形,再依圖層補資料
可採比例尺約 ,以北向上繪圖。臺北港港口朝西,先畫北、南外廓防波堤與港口,再畫港內水域、迴船池及各碼頭區。最後補上北箭頭、比例尺、航道水深、助航標誌及流場箭頭。
N
↑
北外廓防波堤 ────────────────
西側外海 ← 港口入口 外航道/中航道 北碼頭區
南堤燈標 → 迴船池 720 m N1、N2
(約 -16 m) N3~N6 貨櫃碼頭
南外廓防波堤 ────────────────┐
│ 東碼頭區
│ E1~E7
│ E8、E9 港勤
│ E10~E17
│
南碼頭區 S9
此圖為考場用位置示意,非依比例繪製。實際落筆時,應以海圖或港區配置圖確認各堤線、碼頭相對位置及標誌位置。
(一)港區輪廓、潮信及港外最大流場
港口開口朝西,港區由北、南外廓防波堤圍成,港內再以內堤、岸線及碼頭區分隔。圖上至少應清楚畫出港口入口、北外廓防波堤、南外廓防波堤、港內迴船池及主要碼頭區。
潮信部分,標註「半日潮為主、平均潮差約 2 公尺」,並在圖旁註明每日依潮汐表查取高潮、低潮時刻與潮高。潮流與潮位變化並非同一資訊,應分別畫出潮位資料及流向箭頭。
臺北港外海潮流以漲、退潮流向大致相反為原則:漲潮主要向西南至西方,退潮主要向東北至東方。運研所潮流模擬資料指出,在特定強風與波浪條件下,航道口漲潮最大流速約為 至 ,退潮最大約為 至 ;最大流速出現在轉潮後一段時間,並非高潮或低潮瞬間。圖上可用兩組相反箭頭標示漲、退潮流場,並註明流速依季節、風浪及觀測位置而異。
(二)助航標誌、港內航道及迴船池
圖上標出外海及港區主要助航標誌,包括臺北港燈塔、北延伸堤導航燈桿、南防波堤導航燈桿、北堤警示燈標,以及航道內的 SB 系列燈浮。進港時,另應留意燈浮的紅綠顏色與左、右側標示,並依航海圖及當期航船布告核對標誌位置。
港區水域尺度可註記如下:
| 水域 | 寬度或直徑 | 設計水深 |
|---|---|---|
| 外航道 | 約 400 公尺 | 約 公尺 |
| 港口至北內堤中航道 | 約 400~523 公尺 | 約 公尺 |
| 內港迴船池 | 直徑約 720 公尺 | 約 公尺 |
水深以海圖基準面為準。港務資料亦會依測量與浚深工程更新,作答時應把「設計水深」和「最新實測水深」分開標示。
(三)碼頭用途、法線、長度及設計水深
碼頭法線是碼頭前緣的方向;圖上可用短線或方位角標示,並另外標出泊位船舶靠泊的一側。臺北港碼頭大致可依區位分為北碼頭、東碼頭及南碼頭:北碼頭以貨櫃及散雜貨為主;東碼頭以散雜貨、油品及港勤用途為主;南碼頭 S9 為離岸風電重件碼頭。
第 二 題15 分
某一雜貨船( 公尺、 公尺、吃水 公尺、 單俥右旋、無 )左靠於 碼頭,欲移泊至北內堤(右舷靠泊)。東北風五級,使用一拖 ,試述操縱程序及注意事項。
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核心觀念
本題考查的是短距離移泊時,如何綜合運用單俥船的低速操縱特性、拖船推拖力與風壓,完成「離開原泊位、在港池內轉向、再靠妥新泊位」的連續操縱。
船舶左舷靠泊 E17,表示原泊位在船舶左舷;目標為北內堤右舷靠泊,故移泊過程須依泊位法線調整船艏向,並預先安排轉向,使船舶最後以右舷接近北內堤。題目未提供潮流、當時船艏向、泊位法線角度及港池內其他船舶狀況,實際舵令與轉向方向應以現場位置、風流及可用水域判定。
東北風是由東北吹向西南,風力五級會使船舶向西南側漂移。操船重點是提早離開 E17 並保持足夠的迴旋水域,控制船舶下風漂移,避免船艏或船艉被風推向碼頭、堤岸或其他船舶。
解題方法與操縱程序
一、移泊前準備
- 確認 E17 至北內堤之間的移泊路線、可用迴旋水域、水深、潮流及附近船舶動態,並與臺北港信號台、拖船及船上駕駛台建立清楚通訊。
- 確認船舶主機、舵機、錨機及俥舵回令正常;向船長確認單俥右旋固定螺距槳(FPP)的俥舵特性、倒俥效應及停俥時間。
- 先與拖船約定拖帶位置、纜繩、口令及緊急脫纜方式。以一艘拖船作業時,拖船宜接在船艏附近,以控制船艏及協助轉向;必要時可依操縱階段改在船艉推頂或拖帶。轉換位置須在船速及相對運動受控時進行。
- 因船舶無艏側推器,船舶橫移與轉向主要仰賴拖船、舵效及主機配合,不宜期待低速時單靠舵角產生足夠的橫向移動力。
二、離開 E17 並取得操縱水域
- 解纜前確認拖船已帶妥並受力待命;依風向及船舶當時受風面,安排拖船與纜繩協助控制船體,避免解纜後立即向西南漂移或擦碰碼頭。
- 按順序解纜,保留最後可控制船位的纜繩,待拖船及主機能控制船舶後再解最後纜。以拖船向外推離或拖帶,保持船身與碼頭平行退出,避免船艏、船艉因風壓或主機作用掃向碼頭。
- 船體離開碼頭並有足夠安全距離後,逐步建立極低速;避免為求快速離泊而使用大車,造成船舶前進慣性過大、迴旋半徑增加或舵效難以控制。
三、港池內轉向及航向調整
- 在有足夠水域且船速受控的位置轉向,使船舶航向與北內堤泊位法線相符,最後能以右舷接近泊位。轉向時同步利用拖船控制船艏,必要時由拖船在船艉施力協助船艉擺動。
- 本船為單俥右旋槳,倒俥時船艉通常有向左偏的橫向推力,船艏相對向右偏;此效應可作為輔助轉向,但受船速、舵角、風壓及港池餘裕影響,不可取代拖船控制。
- 轉向過程中以小幅、短時間俥舵修正,俥令後留意船速與船艏向變化,及早停俥或倒俥消除前進慣性。
第 三 題15 分
臺北港不時會颳起「落山風」,有時風力強勁,影響靠離泊甚鉅。某超大型貨櫃船(、 公尺、 公尺、 公尺、 公尺、吃水 公尺、)右靠於 碼頭,完工準備出港,甲板上平均裝載九層 貨櫃,風向 、風速 節,試問:
依當時港內拖船 、、 應如何配置?是否能順利離泊?請以計算公式結果說明。
(假設拖船效率 ,駕駛台高度不計,僅考慮風壓,流壓不計。)(15 分)
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核心觀念
本題是估算強風下船舶所受的側向風力,並比較風力與拖船可提供的有效拖力,以判斷能否安全離泊。題目指定「僅考慮風壓」,所以不計流壓,也不把船舶主機功率 當作拖力。
風力可用風壓公式估算:
其中 為空氣密度, 為風速, 為船舶受風投影面積。船舶受風面積可用船長乘以水線以上側面高度估算。拖船則以馬力估算繫柱拖力,再乘上題目指定的 效率。
解題方法與計算
- 估算船舶受風面積
船舶水線以上船體高度,以型深減吃水估算:
每層 HQ 貨櫃高度以約 計,九層貨櫃高度為:
忽略駕駛台高度,並以船長 計算側面受風面積:
- 計算風壓力
風速 節換算為公尺/秒:
取空氣密度 ,則風力為:
換算為公噸力():
風向 對船舶離泊操船造成顯著側向風壓;依題目設定,以上以整個側面投影面積估算其風力需求。
- 估算拖船有效拖力
以港作拖船常用的初估值 計算:
第 四 題15 分
某小型貨櫃船( 公尺、 公尺、吃水 公尺、無 、雙俥雙舵外旋)欲靠泊 碼頭(右舷靠泊)。東北風五級,使用一拖 ,試述操縱程序及注意事項。
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核心觀念
本題重點是把船舶操縱性能、風壓效應、拖船位置與靠泊方向合併判斷,完成一艘無艏側推器的小型貨櫃船右舷靠泊 N3 碼頭的操船程序。
- 無 B/T:無艏側推器,船舶低速時不能單靠艏側推器修正船首橫移;須以主機、舵、雙俥差速及拖船補足。
- 雙俥雙舵、外旋螺槳:左右主機可分別進退車,配合舵效形成旋轉力矩;外旋螺槳亦會影響低速倒俥時的船尾偏移。須依該船實際旋向及操縱手冊確認,不可只憑通則判定偏移方向。
- 東北風五級:風力足以使船舶產生明顯風壓與橫移。貨櫃船上層受風面大,接近碼頭後船速越低,風對船位的影響越突出。
- 一艘拖船:須事先約定拖船位置、拖纜配置、指令用語及緊急停止方式。拖船主要補助橫移與控制船首,船長仍須以主機及舵控制船速和船尾。
本題沒有法條適用問題。
解題方法與操縱程序
一、靠近碼頭前的準備
- 確認港況與靠泊條件:確認 N3 船席空間、靠泊位置、可用水深、潮流、風向風力、碼頭及附近船舶狀況,並確認拖船可用馬力與作業限制。
- 與船長及拖船建立明確通訊:說明右舷靠泊、預定接拖位置、拖力方向,以及「停拖、頂推、拖帶」等指令;指定由誰下令並以閉環通訊覆誦確認。
- 檢查船舶操縱與甲板準備:兩部主機及舵機保持可用,備妥艏艉纜與倒纜,並指派艏艉甲板人員。靠泊期間須注意拖纜、纜繩與螺槳的相對位置,避免纜繩進入螺槳區。
二、進入靠泊水域並減速
船舶以可控速度進入 N3 前方水域,逐步減速,保留足夠舵效與主機操縱能力。不要以過高速度接近,也不要過早降至完全失舵的速度。
東北風五級下,先判斷風對船舶造成的是壓向碼頭或吹離碼頭,並觀察船首、船尾的漂移差異。進場航向及接近角度應讓船舶能以小角度、低速接近,預留拖船及雙俥修正船位的空間。
三、拖船接妥並控制船首
依預定作業方式由拖船在船首附近接拖;拖纜須確認已妥善固定、拖船與本船通訊正常。以拖船和本船主機舵機共同控制船首,避免船首因橫風偏離靠泊線。
- 風把船吹離碼頭時:拖船提供朝碼頭方向的推力或拖力,並限制船首外飄。
- 風把船壓向碼頭時:拖船提供離開碼頭方向的拉力或頂力,控制接近速度,避免船首先行撞碰護舷。
拖船的工作方向須隨船位及風壓變化調整;不可持續施力而不觀察船舶橫移速度及船首轉向。
四、雙俥雙舵配合平行靠泊
第 五 題15 分
小型雜貨船靠離泊 ,請試述下列問題:
(一) 依船舶長度使用之拖船要求。(5 分)
(二) 東北季風期間若欲下離岸錨,左靠使用單拖,試述靠泊及離泊之操縱方法。(10 分)
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核心觀念
本題考查兩件事:一是臺北港港勤拖船的基本調派原則;二是東北季風下,船舶左舷靠泊 E13 時,如何利用外側錨與單拖控制船位、船首向及橫移速度。
法規部分以命題當年(民國 110 年)臺北港港勤拖船調派規定為準。拖船艘數與馬力原則上依船舶總噸位對照表調派;總噸位 2,500 以下者,視船型及現場狀況調派。另有船長條件:總長達 140 公尺以上且未配置橫向推進器的船舶,進港至少使用 2 艘拖船,第二艘拖船馬力由引水人或船長依現場狀況決定。天候、海象、船型或作業情況需要時,可評估增派。
題目沒有提供船舶總噸位、總長、側推器及俥舵資料,因此無法由題目直接算出適用的拖船馬力級距;以下依「小型雜貨船、單拖」的題設,說明基本配置及操船方法。
(一)依船舶長度使用之拖船要求
- 總長未達 140 公尺:依總噸位對照表及船型、天候與現場狀況調派。小型雜貨船通常以一艘拖船協助靠離泊;遇東北季風強、船舶操縱性差或風壓面大時,應重新評估是否增派。
- 總長達 140 公尺以上,且無橫向推進器:進港至少使用兩艘拖船;第二艘(或以上)拖船馬力由引水人或船長視現場狀況決定。
- 總噸位 2,500 以下:依船型及現場狀況調派拖船協助,不宜只以噸位判斷;側推器、風力、吃水、船舶操縱性能及泊位環境都須納入考量。
拖船應配合引水人指令作業,使用拖船自備拖纜;靠離碼頭以平移、平靠為原則。實際拖力及拖船位置,須依船舶受風面、船速及轉頭需求調整。
(二)東北季風期間下離岸錨,左靠使用單拖之靠泊及離泊操縱
靠泊操縱
-
先確認風勢與泊位條件 東北季風會造成船舶偏移及偏轉,進泊前應確認風向、風速、流向、潮時、可用水域、泊位是否清空,以及船舶主機、舵機、錨機與拖船通訊狀態。安排船艏、船艉人員備妥纜繩與錨鏈,並與拖船約定指令及拖帶位置。
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決定錨位與拋錨時機 左舷靠泊時,船舶右舷為外側,離岸錨應使用右錨。在接近泊位前,於泊位外側適當位置拋右錨,依水深、風勢與船速控制錨鏈長度。錨鏈應保持可控,避免一次放鏈過長而使船舶失去操縱或妨礙其他船舶。
-
控制進泊速度與船首向 以低速接近,避免帶有過大前進慣性。適時鬆鏈或絞鏈,使錨鏈提供船首控制及限位作用;若船首受風偏離預定航向,利用主機、舵與拖船配合修正。拖船依引水人指令在船艉或適當位置施力,協助控制船首向與橫移。
第 六 題10 分
近年來臺北港港內進行多項海事工程,對港內航行及靠離泊安全影響甚鉅,試問影響引航安全的工程項目有哪些及引航時應注意事項?
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核心觀念
本題考查引水人如何把港內施工資訊轉化為航行與靠離泊安全措施。工程會改變船舶可航水域、港池水深、助航標誌及周遭交通,因此不能只確認船舶原定航線,還須掌握施工位置、施工船機、作業時間與水域限制,並據以調整引航計畫。
本題屬港口實務題,沒有單一公式或特定法條可直接套用;作答重點是把工程分為「改變地形或水深的工程」與「施工期間占用水域、形成動態障礙的作業」,再說明相應的引航注意事項。
解題方法
先列出會影響船舶通航空間與操縱環境的工程,再依影響途徑說明風險與引航措施。臺北港港內工程可歸納如下:
一、影響引航安全的工程項目
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防波堤、圍堤及填海造地工程 包括外廓防波堤、圍堤新建或延伸、碼頭區圍堤與港區填築等。施工區可能占用堤口航道或鄰近水域,沉箱、消波塊、卵塊石及施工船機也會形成障礙;堤體逐步完成後,港口遮蔽與局部流況亦可能改變。
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航道、迴船池及港池浚深或疏濬工程 浚挖期間有挖泥船、運泥船、管線、錨纜及警戒區;施工後的水深地形也會變動。若未取得最新測深資料,可能誤判富餘水深或可用操船空間。
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碼頭新建、延建及改建工程 包括碼頭岸線、登船廊道、繫靠設施及碼頭附屬設施施工。施工船、吊裝設備、臨時繫纜與未完工岸線會影響靠泊角度、拖船配置、帶纜安排及安全餘裕。
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港區水域內的海事作業與施工船舶運輸 例如沉箱拖航與定位、型塊或卵塊石運輸、吊排、鑽探、測量、拋石及其他臨時水工作業。這些作業具有移動性或時段性,可能與進出港船舶交會,且作業船的錨纜、吊臂、管線及拖帶船隊都可能伸入通航水域。
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助航設施增設、移設或拆除作業 浮標、燈標或警示標誌若因工程移設、撤除或暫時失效,船舶原有的定位與轉向參考可能改變。引水人應確認現場標誌與最新航船布告、施工公告一致。
二、引航時應注意事項
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引航前取得最新工程資訊 向港口船舶交通服務系統(VTS)及港務單位確認施工範圍、施工時段、施工船機動態、警戒區、臨時管線或錨纜位置、可用水深與助航標誌異動;並核對航船布告、施工公告及最新水深資料。
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將施工區納入引航計畫與航線規劃 預先標示施工區及其安全距離,確認可用航道寬度、迴旋水域、轉向點與備用水域。大型、深吃水或操縱性能受限的船舶,應特別評估富餘水深、船舶間距及轉向餘裕;