鄒紅兵 張 濤 樊厚武

（武漢理工大學(xué)航運(yùn)學(xué)院1） 武漢 430063）

（吉安市地方海事局2） 吉安 343000）

（唐山海事局3） 唐山 063611）

0 引 言

深圳西部水域相對(duì)狹小，港區(qū)群集中，巨大的船舶交通流量，迅速擴(kuò)張的港口規(guī)模，給海上交通安全帶來了很大的壓力.根據(jù)深圳海事局關(guān)于深圳西部水域船舶交通流量的統(tǒng)計(jì)資料分析，深圳西部水域是大量往返珠江三角洲與香港、澳門之間的船舶必經(jīng)之地，每年從珠江口航經(jīng)深圳西部水域進(jìn)出香港、澳門等地的船舶在20萬艘次左右，約占進(jìn)出深圳西部水域船舶總流量的一半.從這些航經(jīng)深圳西部水域過境船舶的尺度來分析，長度為50m以下的船舶比例達(dá)到了89.1%，而長度100m以上的船舶不足5%.上述小型船舶吃水淺，航路選擇機(jī)動(dòng)性大，不按規(guī)則航行，經(jīng)常占用和穿越深水航道，對(duì)進(jìn)出深圳西部各港區(qū)大型船舶和小型船舶自身帶來了很大的安全隱患.因此，在深圳西部水域制定“過境小型船舶航路”可以有效簡化交通流模式，規(guī)范小型船舶行為，解決小型船舶擁堵深水航道問題，同時(shí)也在很大程度上解決了小型船舶與大型船舶互相影響問題，具有較好的現(xiàn)實(shí)意義.

1 航路方案設(shè)計(jì)分析

經(jīng)向深圳海事局調(diào)研，深圳西部水域從大鏟島北端至推薦南航道的南端都是小型船舶活動(dòng)的密集區(qū)，而大鏟島北側(cè)的福永、寶安等港區(qū)也是深圳西部水域的組成部分，但進(jìn)出上述港區(qū)船舶主要航行區(qū)域?yàn)楣乘篮偷\石水道，公沙水道和礬石水道水域相對(duì)開闊，船舶密集度相對(duì)較??；另外，由于深圳西部各港區(qū)內(nèi)移駁的現(xiàn)象也相對(duì)較多，因此，本文提出的小型船舶航路設(shè)計(jì)方案不將進(jìn)出大鏟島以北港區(qū)（如福永港區(qū)、寶安港區(qū)）和深圳西部各港區(qū)內(nèi)的移駁船舶考慮在內(nèi)，主要針對(duì)航行途經(jīng)大鏟島附近水域——推薦南航道南端航段的“過境船舶”進(jìn)行設(shè)計(jì).另外，通過對(duì)航經(jīng)深圳西部水域過境船舶的尺度分析得出：進(jìn)出深圳西部水域的船舶長度在50m以下的船舶所占比例為89.1%，長度在100m以上的船舶所占不足5%，即過往深圳西部水域的船舶絕大多數(shù)在1 000t級(jí)以下.

1.1 過境小型船舶安全通航所需航道寬度分析

根據(jù)《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》（局部修訂），選取以下船型［1］為研究對(duì)象，見表1.

表1 選取研究船型主尺度表 m

根據(jù)《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)于單向航道寬度可按下式［2］進(jìn)行計(jì)算

表2 船舶漂移倍數(shù)n和風(fēng)、流壓偏角γ值

船舶與航道底邊間的富裕間距C的確定：根據(jù)海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范，船舶與航道底邊間的富裕間距可按表3中給出的數(shù)值確定.

表3 船舶與航道底邊間的富裕寬度C m

根據(jù)深圳海事局關(guān)于深圳西部水域關(guān)于船舶流統(tǒng)計(jì)資料分析，西部VTS報(bào)告區(qū)域船舶流（非高速船）平均速度為7.72kn，因此航速按＞6kn進(jìn)行計(jì)算，選取研究船型單向通航所需的航道寬度見表4.

表4 選取研究船型安全通航所需航道寬度計(jì)算表m

通過對(duì)選取研究船型安全通航所需航道寬度的計(jì)算分析得出：1 000t級(jí)船舶安全航行所需的航道寬度因船型不同而略有差異，大致在70m左右.因此，本文對(duì)小型船舶航路內(nèi)航行的小型船舶尺度加以限制，其船長應(yīng)不得超過70m，船寬不得超過15m.

通過上述分析，本文對(duì)過境小型船舶進(jìn)行如下定義：“過境小型船舶”系指航行途經(jīng)大鏟島附近水域——推薦南航道南端航段的船舶噸級(jí)小于1 000t級(jí)且船長不得超過70m、船寬不得超過15m及吃水不超過4.5m的船舶.

通過上文的計(jì)算分析，本文將小型船舶航路單向通航寬度確定為70m.

1.2 小型船舶利用西部公用航道邊坡航行的可行性分析

經(jīng)向深圳海事局調(diào)研，深圳西部公用航道為10萬t級(jí)集裝箱船單向航道，其設(shè)計(jì)參數(shù)為：航道有效寬度，210m；設(shè)計(jì)底標(biāo)高，－15.8m；疏浚邊坡，1∶8；橫流，橫流≤0.5m／s，取n＝1.69，γ＝7°；船舶與航道底邊間的富裕間距C，按航速＞6kn計(jì)算，取C＝0.75B.

經(jīng)調(diào)研，該航道浮標(biāo)設(shè)置在西部公用航道的邊坡的頂部，如圖1所示.

圖1 深圳西部公用航道設(shè)標(biāo)位置及斷面示意圖

10萬t級(jí)集裝箱船舶設(shè)計(jì)尺度見表5.

表5 10萬t級(jí)集裝箱船舶主尺度表 m

通過上述分析，可計(jì)算出西部公用航道邊坡可利用的航行寬度，其計(jì)算結(jié)果見圖2.

圖2 西部公用航道邊坡可利用的航行寬度圖

由上圖的計(jì)算結(jié)果可以分析，西部公用航道邊坡可利用的航行寬度為73.6m，能夠滿足本文提出的“過境小型船舶”單向通航所需航道寬度的要求.

2 小型船舶航路方案設(shè)計(jì)［3－5］

1）浮標(biāo)設(shè)置方案 做西部公用航道北段紅綠紅（8）號(hào)浮標(biāo)與紅（9）號(hào)浮標(biāo)連線的延長線，與大鏟錨地北側(cè)航道的南邊線交與一點(diǎn)，在該點(diǎn)設(shè)置一座浮標(biāo)（命名為新－紅（9））.

2）航路設(shè)計(jì)方案

（1）航線設(shè)置方案.將新－紅（9）號(hào)浮標(biāo)所在位置命名為A點(diǎn)，西部公用航道北段紅（9）號(hào)浮標(biāo)命名為B點(diǎn)，西部公用航道北段紅綠紅（8）號(hào)浮標(biāo)命名為C點(diǎn)，大鏟水道紅（D2）號(hào)浮標(biāo)命名為D點(diǎn)，西部公用航道紅（7）號(hào)浮標(biāo)命名為E點(diǎn)，西部公用航道紅（5）號(hào)浮標(biāo)命名為F點(diǎn)，西部公用航道紅（3）號(hào)浮標(biāo)命名為G點(diǎn)，粵港水域分界線與銅鼓航道北段淺水區(qū)的交點(diǎn)命名為H點(diǎn)，從西部公用航道紅（3）號(hào)浮標(biāo)做粵港水域分界線的垂線，其交點(diǎn)命名為I點(diǎn).

連接A－B，B－C，C－E，D－E，E－F，F(xiàn)G，從G做H－I連線的中心線直至推薦南航道左側(cè)水域黃（1）號(hào)浮標(biāo)的正橫位置J點(diǎn)，上述連線左右各80m的水域?yàn)樾⌒痛昂铰?其中A－E段航路主要供進(jìn)出大鏟島以北水域的上下行小型船舶航行，D－E段航路是連接航經(jīng)大鏟水道的上下行小型船舶.

（2）橫駛區(qū)設(shè)置方案.將橫駛區(qū)設(shè)置成一矩形水域，做A1浮標(biāo)和黃（1）號(hào)浮標(biāo)的連線，然后以該邊為橫駛區(qū)矩形水域的長邊，做一短邊長度為500m的矩形，供小型船舶橫駛使用.矩形的4個(gè)頂點(diǎn)以黃（1）浮標(biāo)開始，做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，依次命名為Y1，Y2，Y3，Y4，同時(shí)在Y3點(diǎn)設(shè)置浮標(biāo)一座（命名為A0浮標(biāo)），以供橫駛小型船舶識(shí)別.橫駛區(qū)東側(cè)水域上下行小型船舶可在沿岸通航帶航行.

（3）錨地調(diào)整方案.由于小型船舶航路的設(shè)計(jì)，D－G段左側(cè)80m水域范圍貼近或部分進(jìn)入液貨船錨地和貨船錨地水域.目前深圳西部水域狹窄，該航路的設(shè)計(jì)使本來就不足的錨地更加緊張，但當(dāng)航道和錨地的使用水域出現(xiàn)矛盾時(shí)，錨地應(yīng)讓位于航道，為保證在小型船舶航路內(nèi)航行和上述兩錨地內(nèi)錨泊船舶的安全，將液貨船錨地和貨船錨地東邊線向西縮減100m.另外，由于小型船舶航路中橫駛區(qū)的設(shè)置，橫駛區(qū)占用了龍鼓水道錨地的一角，故將龍鼓水道錨地向南平移300 m.

（4）水深條件分析.A－E段航路水深A(yù)－E段航路主要供進(jìn)出大鏟島以北水域的上下行小型船舶航行，大鏟島以北水域的深槽水深在4m左右，A－E段航路左右各80m處水深均在5m以上，其水深條件能夠滿足航經(jīng)A－E段航路進(jìn)出大鏟島以北水域的上下行小型船舶安全通航所需的水深要求.

D－H段航路水深 本文限制小型船舶最大吃水為4.5m，根據(jù)《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》，其安全航行所需的水深按下式進(jìn)行計(jì)算.

航速按＞6kn進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表6.

表6 限制船型通航安全水深計(jì)算 m

D－H段航路水深條件優(yōu)越于A－E段航路，左右各80m處的水深絕大多數(shù)航段均大于7 m，僅有D－E段航路西側(cè)存在極少部分的淺水區(qū)，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行疏浚.

小型船舶航路設(shè)計(jì)方案見圖3.

圖3 小型船舶航路方案設(shè)計(jì)圖

3 結(jié)束語

通過制定深圳西部水域“過境小型船舶航路”，有效簡化了交通流模式，規(guī)范小型船舶行為，解決小型船舶擁堵深水航道問題，同時(shí)也在很大程度上解決了小型船舶與大型船舶互相影響問題.有利于交通管理部門對(duì)該水域?qū)嵤┯行ПO(jiān)管，從而減少該水域海上交通事故的發(fā)生.

［1］中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院，交通部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所.JTJ211－99海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范（局部修訂）［S］.北京：人民交通出版社，2003.

［2］中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院，中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院.JTJ211－99海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，1999.

［3］程細(xì)得，劉祖源.內(nèi)河船舶避碰路徑優(yōu)化研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2006，30（4）：576－578.

［4］程細(xì)得，劉祖源.內(nèi)河三叉河口水域船舶避碰路徑優(yōu)化研究［J］.船海工程，2008，37（4）：74－76.

［5］程細(xì)得，劉祖源.船舶智能避碰專家系統(tǒng)研究［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2003，27（1）：94－96.