,
(寧波海事局 VTS監(jiān)控室,浙江 寧波 315800)
隨著全球經濟回暖和蝦峙門人工航槽的開通,寧波港進出船舶趨向大型化,且大型船舶進出港艘次明顯增加, 2009年寧波港貨物吞吐量達到3.84億t,同比增長6.07%,繼續(xù)位居我國沿海港口第二;完成集裝箱吞吐量1 042.3萬TEU,同比減少3.9%,居我國沿海港口第四位。其中,載箱量1萬TEU以上的集裝箱船進出港口369艘次,比2008年增長近一倍;20萬t級以上超大型礦輪進出港口926艘次,同比增長 47.9%;30萬t級油輪為579艘次,增長82.6%。大型船舶的明顯增加同有限的錨地資源、航道通航能力之間的矛盾日趨突出。為了確保大型船舶在港內的安全和高效生產,對大型船舶在港內的監(jiān)管和服務提出了更高的要求[1-2]。
寧波港是中國大陸主要的集裝箱、礦石、原油、液體化工中轉儲存基地,華東地區(qū)主要的煤炭、糧食等散雜貨中轉和儲存基地。寧波港由北侖港區(qū)、鎮(zhèn)海港區(qū)、大榭港區(qū)、穿山港區(qū)和寧波老港區(qū)組成,是一個集內河港、河口港和海港于一體,大、中、小泊位配套的多功能、綜合性的現(xiàn)代化大港,共有生產性泊位315座,其中萬噸級以上深水泊位74座,是中國超大型船舶最大集散港和全球為數不多的遠洋運輸節(jié)點港。同時寧波也是海上客運的繁忙區(qū)域,有6條客運航線穿越大型船舶進出港的南航道。其中有交通部水上交通安全監(jiān)管重點“四區(qū)一線”之一的舟渡航線,客運量大,頻次高,和進出大型船舶交會頻繁。
1) 船舶尺度大,船體所受的風流作用力明顯增大,尤其在船舶低速時受風流影響極其明顯;而且,瞭望盲區(qū)比小型船舶增大很多。
2) 船舶排水量大、慣性大,單位排水量分攤的主機功率小,船舶沖程增大,變速、變向時間較小型船舶顯著延長,停車和倒車制動性能差。
3) 船體肥大,船舶方形系數大(Cb>0.8);舵面積比小,舵效差,應舵遲鈍,淌航時喪失舵效的余速較高。
4) 船舶斜航阻力大,在旋回時船舶速降明顯。
港內和外海相比,通航環(huán)境、水深等都有所不同,因此給大型船舶的航行帶了一定的變化和影響,所以大型船舶在港內航行時要注意以下幾點對船舶操縱帶來的影響。
2.2.1 淺水效應
船舶駛入淺水水域后,由于船底以下的自由水體體積減小,水流受阻。當水深吃水比小于2.5時,即出現(xiàn)明顯的淺水效應,使船艏興波形狀發(fā)生變化、船體振動加劇、船速下降且加速困難,導致船舶舵力下降舵效變差、旋回性變差、船體下沉、船舶縱傾改變。淺水效應對大型船舶的影響,主要表現(xiàn)在:
1) 當水深吃水比小于2.0時,船舶旋回直徑將急劇增大,所以大型船舶在淺水區(qū)域要留有更多的操縱余地;船舶沖程將減少約10%以上;同時倒車產生的偏離原航線距離將顯著增大。
2) 由于船體周圍的水流相對流速增大,導致興波阻力和摩擦阻力顯著增加,主機負荷迅速增大,船速明顯下降。
3) 在淺水域中航行,由于船底水流速度相對增大,水壓力相對變小,導致船體下沉;對于中低速大型船舶來說,還會出現(xiàn)艏傾趨勢[3]。
因此船舶在蝦峙口外淺灘附近水域要控制好富裕水深,一般要控制在自身吃水的10%以上;在港內要保持安全航速,加強瞭望、注意穿越航道的小船,同時要充分考慮淺水效應對船舶操縱的影響。
2.2.2 岸壁效應
在狹窄水道中航行,當船舶未在航道中央時,將受到吸船體向岸、推船艏向航道中央的岸壁效應。岸壁效應產生的轉船力矩將使船艏向航道中心側偏轉;另外,船舶在淺水區(qū)域中航行,若兩舷水深不同,也會產生推船艏向深水側,吸船體向淺水側的作用,這也是岸壁效應的一種表現(xiàn)。
岸壁效應主要與下列因素有關:①船型越肥大岸壁效應越顯著,所以超大型船舶使用的保向舵角較一般船大;②船速越快岸壁效應越顯著(與船速的平方成正比);③水道寬度越小岸壁效應越明顯;④航道水深越淺、船舶吃水越大越顯著;⑤船舶偏離航道中心越多、越偏近岸壁越顯著,甚至導致船舶無法保向。
所以,對于大型船舶在蝦峙門航道航行時,要注意盡量使船舶保持在航道中央航行,控制船速,隨時注意船舶偏轉情況,及時用舵糾正,而且吃水越大的船舶越應頻繁地使用較大舵角。
當船舶航行于航道中心線附近時,一般不必用舵或只用很小的舵角即可把定航向;而一旦船舶偏離航道中心線,(很快就能通過舵角反應出來)時要施與船舶偏轉方向相反的舵角,以實現(xiàn)保向的目的。也就是說,在蝦峙門道中航行,一旦發(fā)現(xiàn)舵工長時間施一固定舵角而船首未發(fā)生明顯的偏轉,就說明本船已經偏離航道中心線,需要及時調整。
2.2.3 船吸作用
兩船并行時,如橫向距離小于兩船船長之和,將會由于周圍水壓分布發(fā)生變化,引起兩船受向內或向外的回轉力矩作用,產生轉頭現(xiàn)象,發(fā)生船吸(或船推)。如果船舶舵力不足以克服回轉力矩,就可能無法控制船舶偏轉,而發(fā)生碰撞。船吸作用大小與以下因素相關:①兩船間距離越小,船吸作用越大,當間距小于兩船船長之和一半時,船吸現(xiàn)象極為明顯;②船速越高、兩船船速差越小,船吸作用越顯著;③ 大小懸殊的兩船,小船受的影響大:④兩船追越比對遇的船吸作用更大;⑤越是大型船,水壓分布越明顯、壓力差更大,越易產生船吸現(xiàn)象;⑥水深越淺,船吸現(xiàn)象越明顯。
因此,當大型散貨船近距離駛過他船,尤其是追越他船時,要充分注意以下幾點:
1) 盡量給被追越船較大的橫距,至少應保證兩船并航時橫距大于兩船船寬之和。
2) 當追越至正橫前后時,是最為危險和關鍵的階段,應予以特別警惕,準備好應急措施,防止諸如主機停車之類的意外。
3) 當受回轉力矩作用航向發(fā)生偏轉時,若兩船船速相差很大、可以轉舵以克服回轉力矩;若兩船船速相差較小,應盡量不轉舵,避免因轉舵降速,導致兩船并航時間長,增加危險。
1) 蝦峙門口外深水航槽為人工航槽,航槽水深22.1 m,航槽外淺灘水深18.2 m,使用航槽的超大型船舶多為20 m左右的吃水,很多時候航槽外的淺灘富裕水深很小,甚至負吃水,如果稍微偏離航槽就有擱淺的危險,因此超大型船舶使用航槽時有以下幾個注意事項。
①進入航槽前督促船方嚴格按照公司SMS相關文件的規(guī)定,對船舶的各種助航儀器和導航通信設備等進行認真的檢查、測試以確保機器設備運行正常,工況良好,對存在的缺陷要及時排除,對可能存在的隱患要采取相應預防措施;船方要保證及時更新海圖,及時收取相關海上航行通告。進港時要使用最大比例尺海圖,并勤于定位,準確掌握船舶的動態(tài);保持正規(guī)的嘹望和VHF08|16的持續(xù)守聽,同時要求過航槽期間船長在駕駛臺,輪機長在機艙。
②船舶使用航槽要注意氣象條件,當風力超過8級,能見度不足2 n mile時禁止使用。
③因深水航槽附近水域交通密度較大,船舶交會較多,而超大型船舶吃水受限,操縱困難,所以大型船舶在使用深水航槽時要視情況考慮申請拖輪護航、掃航、引航和臨時交通管制。
2) 蝦峙門航道介于桃花島和蝦峙島之間,東接外海,西連佛渡水道,長約7 n mile,呈NW/SE走向,航道水深20~123 m,航道最窄處僅為700余m。該航道是大型船舶進出寧波舟山港的惟一通道,通航密度大,水域狹窄,水流復雜,因此大型船舶在該水域的通航安全尤其值得注意。蝦峙門航道日均進出船舶200余艘次,其中有外輪,國輪,還有漁船,外輪中不僅有寧波引水引領的,而且還有舟山引水引領的,所以蝦峙門航道里的通航秩序地維護非常重要。為了確保大型船舶能順利有序地進入航道,需要做到以下幾點:及時協(xié)助船方和引水的聯(lián)系,使船方及時獲得進港信息;大型船舶因吃水較大操縱困難,且符合靠泊的時間段比較短,因此在交通流組織時優(yōu)先考慮大型船舶的進口計劃;因岸壁效應和船吸效應,禁止大型船舶在蝦峙門航道下欄山附近交會,并禁止大型船舶在航道內追越;蝦峙門航道有很多岬角,造成船舶盲區(qū),應及時提醒岬角水域可能交會的船舶注意。
1) 選擇合適的路線。在抵達錨地前,應根據當時錨地的潮流情況、觀測的風向風速、錨地船舶密度、其他類似船舶的艏向等客觀條件,確定本船駛入錨地的航線(航向),并注意以下幾點:①盡可能順著與錨泊船艏向相近的航向,即頂著風流駛入;②進錨地盡量從他船船尾過,以免被風流壓向他船造成事故;③盡量不從兩船之間穿過;④抵達預定錨位前,盡早擺好船位,為頂流拋錨創(chuàng)造條件;⑤關注錨地中起錨航行的船舶動態(tài),做好避讓準備;⑥在拋起錨作業(yè)中,由于船舶速度極慢,要警惕風流將本船壓向下風流的他船,留足余量。在蝦峙門錨地時要尤其注意低潮前的急落流流速較大,要予以充分的考慮,尤其是大潮汛期間,蝦峙錨地曾發(fā)生多起大型船舶起錨過程中因對急流的考慮不足而發(fā)生與其他錨泊船的碰撞事故。
2) 選擇合適的錨泊位置。蝦峙門水域錨泊船數量眾多,錨地資源有限,船舶錨泊時一般要注意:大型錨泊船要和其他錨泊船保持1 n mile以上的安全距離;因錨地區(qū)域有限,很多船舶都在錨地以外水域拋錨,應與人工航槽保持2 n mile以上的距離。
3) 控制合理的余速。大型船舶因慣性大,操縱所需的回旋區(qū)域比一般船大得多。在錨泊操縱過程中,要充分考慮到本船慣性的影響,抵錨地前必須嚴格控制船速。船舶在港內錨地錨泊過程中要充分考慮淺水效應和風流因素帶來的影響,在錨泊時提早減速,保持合理的余速進行錨泊。寧波港大潮汛期間流速較大,大型船舶要格外注意。
蝦峙門錨地位于蝦峙門口外以東及東南,分南北兩錨地,錨地水深17~22 m,主要用于待泊、引航。蝦峙門錨地的錨泊環(huán)境并不好:錨地底質不佳,接近蝦峙門航道口和條帚門航道口,底質為泥和沙沖積而成;錨地水深不足(超過20 m等深線的范圍較小),低潮前后最小富余水深有時只有2 m左右;水流急,尤其是大潮汛時,最大達3 kn以上;當風流外力方向不一致時船舶偏蕩較大;有強風影響,尤其是偏西或西北強風時,風和落水方向一致時影響尤其大,所以蝦峙錨地經常發(fā)生走錨事故。曾發(fā)生過在大風期間五條船同時走錨的險情。滿載大型船舶或VLCC由于載重量大、富余水深小、受流影響大,船舶操縱起來比較困難,走錨后甚至連錨鏈都比較難絞,況且周圍還有其他錨泊船及眾多的進出口船,一旦發(fā)生走錨,對本船和他船都是嚴重的安全威脅。因此,在如何確保大型船舶在蝦峙門錨地的錨泊安全方面積累了一些經驗。
1) 根據進港計劃或泊位的安排,若等泊時間較長,應避免在蝦峙門錨地長時間錨泊,可在淺灘外尋找合適錨地錨泊,待靠泊計劃明確后再選擇進港或錨泊,以縮短在蝦峙門錨地的停留時間。
2) 大型船舶與周圍錨泊船保持安全距離至少1 n mile以上。
3) 對于吃水超過19 m的超大型錨泊船建議船長主機備車,隨時處于可用狀態(tài);保持VHF的連續(xù)守聽,并勤測錨位。
4) 當發(fā)現(xiàn)船舶走錨時,及時提醒走錨船采取措施,并提醒走錨船附近的錨泊船注意。
5) 走錨事故多半是發(fā)生在大潮汛期間,因此在每月的農歷初一和十五的前兩后三天定時播發(fā)大潮汛預警信息,提醒錨泊船。
6) 蝦峙門南北錨地適合超大型船舶錨泊的地方有限,只有南錨地西北角一個地方較為理想,因此日常工作中嚴格控制其他錨泊船占用該位置。
北侖錨地位于杭州灣金塘山南側,西起算山原油碼頭附近,東至涂泥嘴。南岸建有2.5~25萬t級泊位22座,錨地長約8 n mile,寬2~3 n mile,水深一14~一60 m不等,設錨位點9個。因舟山島及大榭島遮掩且底質為泥沙,抓著力好。潮汐基本為不規(guī)則半日潮,往復流,流向與等深線大致平行,漲流以西為主,落流以東為主。但受臺風及大潮汛影響,時急落流可達4 kn。北侖錨地重大走錨險情也時有發(fā)生,為了安全,應把握以下幾個原則:
1) 原則上北侖錨泊點錨泊計劃安排5 艘為限,7#~8#錨位不能同時進行過駁作業(yè)。
2) 在北侖8#錨位東南方向0.5 n mile處有一沉船,該錨位嚴格控制大型油輪拋錨作業(yè)。
3) 金塘水道29°57′.06N、121°53′.59E處水域(北侖5#錨位)有一艘沉船,船舶在附近錨泊點或錨地拋錨時或應急拋錨時應注意避開。
充分利用VTS監(jiān)控系統(tǒng)對大型船舶通過敏感水域實行監(jiān)控,是實行船舶動態(tài)管理的重要手段,即可以起到現(xiàn)場監(jiān)督作用,防止事故發(fā)生,又可以為查處違章、處理事故提供可靠的證據,能最大限度減少事故發(fā)生,為航運業(yè)發(fā)展服務。以上是本人在VTS工作中對寧波港大型船舶監(jiān)管的一些粗淺的認識,有不當之處還望各位同仁指正。
[1] 馬成義,徐興導.寧波舟山港蝦峙門錨地錨泊安全隱患及對策[J].船海工程,2010,39(3):172-173.
[2] 楊小軍,肖英杰,許世波.考慮波浪影響船舶進出港航道寬度分析[J].船海工程,2010,39(1):103-105.
[3] 趙月林.船舶操縱[M].大連:大連海事大學出版社,2000.