錢衛(wèi)忠 吳旻鈞
摘要:隨著上海港貨物運輸量不斷上升,來港船舶數(shù)量也不斷增多,上海港錨地資源已很難滿足錨泊船舶的需求。本文根據(jù)吳淞口錨地水深和錨泊需求的實際情況,結合擬錨泊船的長度和吃水大小,并考慮船舶操縱難易度等因素,研究設置相應的錨泊位置,為擬錨泊的船舶提供可選擇的合適錨位。通過提供精細化管理和優(yōu)質服務,吳淞口錨地資源將被充分合理地使用。
關鍵詞:優(yōu)質服務;細化管理;合適錨位
0 前 言
2017年,長三角主要港口貨物吞吐量同比增長8.17%。其中,2017年,上海港貨物吞吐量同比增長6.9%,上海港集裝箱水水中轉箱量同比增長8.8%,內支線航班密度每月1 632班。隨著上海港貨物運輸量的迅速增長,需要拋錨的船舶數(shù)量也在顯著增長,即使在正常天氣情況下,有時也會出現(xiàn)船舶找不到錨位的情況,錨地資源緊缺問題非常突出,然而各種尺度大小的船舶在選擇錨位時隨意性強,導致本來就緊缺的錨泊資源又沒有得到合理的使用。因此,如何保障吳淞口錨地現(xiàn)有資源得到充分的、合理的使用是作者撰寫本文的初衷。本文通過對吳淞口錨地錨泊船最小安全距離的研究,按船舶長度設計了相應的吳淞口錨地錨泊位置,也為長江上海段錨地規(guī)劃提供參考。
1 吳淞口錨地概況
吳淞口錨地(見圖1)緊鄰外高橋航道和吳淞口警戒區(qū),錨地由11個錨泊區(qū)組成。自下游向上游編號順序為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11號錨區(qū),并由燈標47、49、51、53、61、65、67和Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q10等圍成。錨地水深每年在夏季長江洪峰或夏秋季的天文大潮汛過后有些變化,雖然錨地的10米等深線在不規(guī)則地移動,但錨地南部即靠近外高橋航道附近的水深相對比較穩(wěn)定。
2 目前吳淞口錨地錨泊現(xiàn)狀
目前,吳淞 VTS對錨泊船的管理和服務上尚未有統(tǒng)一的標準,以至于有的船長(引航員)選擇錨位貪圖方便隨意,造成了吳淞口錨地資源浪費或沒有得到充分合理使用;也有的因為選擇了不合適的錨位,發(fā)生了擱淺或碰撞等事故。
根據(jù)近半年錨泊船數(shù)據(jù)統(tǒng)計,吳淞口錨地每日平均錨泊船102艘次(見圖2),其中船長在70~99.9米之間的船舶占39.2%,船長在70米以下的船舶占25.5%,船長在100~139.9米之間的船舶占22.6%,船長在140~159.9米之間的船舶占9.8%,船長在160~200米之間的船舶占2.9%,在特殊情況下會有船長大于200米的船舶在吳淞口錨地拋錨。
2.1 吳淞口錨地錨位資源嚴重緊缺,供需之間極度不平衡
首先,從吳淞VTS轄區(qū)的船舶流量看,船舶日均流量已增加到
3 000余艘次,而吳淞口錨地的資源基本沒變。其次,從上海港停靠中小型船舶的泊位看,???萬載重噸以下的泊位約250個左右,對應的吳淞口錨地的錨位就顯得嚴重不足。
2.2 船舶選擇錨位不合理,錨地資源使用不充分
船舶因選擇錨位不合理,即小型船舶占用水深條件好的錨位,而較大吃水的船舶找不到合適的錨位,增加了較大船舶進出錨地的難度,可能還會造成較大的船舶進出錨地時因對風流壓影響估計不足而發(fā)生碰撞。近三年共發(fā)生此類事故8起,如2015年10月29日,吳淞口2號錨區(qū)錨泊船“明X”(船長140米,吃水8.0米)起錨出錨地時,碰撞靠近航道側錨泊船“永XX”輪(船長66.5米,吃水4.2米);2016年4月21日,“寧X”輪(船長172.8米,吃水9.9米)進吳淞口錨地4號錨區(qū)時與靠近航道側錨泊船“興X”輪(船長136米,吃水7.8米)發(fā)生碰撞。
2.3 錨泊船之間最小安全距離未能準確把握
錨泊船未能把握好與周圍船舶之間的錨泊間距,導致轉流時相鄰的兩錨泊船因受風流不一致而發(fā)生碰撞,或起錨時與相鄰的錨泊船錨鏈纏繞在一起。近三年共發(fā)生此類事故4起,如:2015年10月1日,在吳淞口錨地7號錨區(qū)拋錨的“海XX”輪(船長159米,吃水9.9米)與外輪“SHIMEI F”輪(船長154米,吃水5.5米)因轉流時風流不一致發(fā)生碰撞;2016年9月29日,吳淞口錨地5號錨區(qū)的錨泊外輪“美森XX”輪(船長217.5米,吃水10.5米)起錨時與附近的錨泊船“玉X”輪(船長146米,吃水5.9米)錨鏈纏繞在一起。
2.4 船舶選擇的錨位水深與其吃水不匹配導致擱淺
船舶缺少或未及時更新海圖,以至于船舶不了解錨地的實際水深而錯誤地選擇了與船舶吃水不合適的錨位,導致擱淺的事故。近三年共發(fā)生此類事故5起,如:2015年5月9日,“高XX”輪(船長95.9米,吃水6.2米)進入9號錨區(qū)拋錨時擱淺;2018年3月3日,“增X”輪(船長99.5米,吃水6.3米)進入9號錨區(qū)拋錨時擱淺。
3 吳淞口錨地錨泊船間安全距離確定
3.1 出鏈長度與風級的關系
本文以上海海事大學的教學船萬噸級雜貨船“育鋒”輪(船長139.8米、船寬20.8米、型深11.4米、總噸9378)為例,受風面積較一般,可以作為進出吳淞口錨地的主要船型代表。模擬“育鋒”輪壓載時的出鏈長度作為評判吳淞口錨地船舶出鏈長度是否滿足要求的參考。經(jīng)過計算擬合得出育鋒輪壓載時的安全出鏈長度與風速的關系為:
經(jīng)過計算,得到不同的風級及水深所對應的出鏈長度如表1。
3.2 出鏈長度和船舶間距的關系
目前,船舶的拋錨方式有單錨泊(如圖3所示)、八字錨泊、一字錨泊和一點錨泊,而單錨泊應用是最普遍的,也是上海港吳淞口錨地船舶所采用的主要錨泊方式,所以本文只討論單錨泊方式狀態(tài)下的錨泊船之間間距。如圖4所示。單錨泊船旋回半徑為R=L+LC+r+r(船長L,出鏈長度LC,若錨位、船位存在測定誤差,其誤差圓半徑均為r,雷達定位時,r的大小約為船位至測定物標之間距離D的2%,即r=2%D,通常錨泊船占有水域面積是半徑為R=L+LC+2r的圓。
錨泊船之間的最小的安全距離(Dm),如按各船舶的船首向指向同一方向計算應為:
假定定位誤差為r=20米,那么出鏈長度與錨泊船間距的關系如表2。
3.3 確定吳淞口錨地錨泊船最小安全距離
吳淞口錨地有一個比較顯著的特點易走錨,特別是在風流不一致或轉流時更容易走錨。因此,本文選擇錨泊船出鏈長度計算使用大風8級時的計算公式(公式-----3.1)。按吳淞口錨地的水深、船舶長度計算,設置船舶長度與其相對應的水深內錨泊,以確保錨泊船之間的最小安全距離得到保證(陰影部分為限制范圍)。見表3。
4 細化吳淞口錨地錨位
綜合考慮對出鏈長度與風級的關系(見表1)、錨泊間距與出鏈長度及船長的關系(見表2)、吳淞口錨地錨泊船最小安全距離(表3)和進出錨地船舶操縱難易度等因素的研究,從1號錨區(qū)至11號錨區(qū)為吳淞口錨地設置了99個錨位(見圖2),也基本與吳淞口錨地錨泊船的實際需求量相吻合(見圖3),并統(tǒng)一編號NO.1~NO.99錨位。
1)設置船長在70米以下的錨位共21個,分別是第8、74、77、79、80、81、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99號錨位。
2)設置船長在70~99.9米之間的錨位共33個,分別是第5、6、7、9、10、17、18、19、26、27、28、36、37、38、39、47、48、49、57、58、59、60、65、66、67、72、73、75、76、77、82、83、84號錨位。
3)設置船長在100~139.9米之間的錨位共21個,分別是第3、4、13、14、15、16、22、23、24、25、31、32、33、34、35、44、45、46、54、55、56號錨位。
4)設置船長在140~159.9米之間的錨位共14個,分別是第1、2、11、12、20、21、29、30、42、43、52、53、70、71號錨位。
5)設置船長在160~199.9米之間的錨位共7個錨位,分別是第40、41、50、51、63、64、69號錨位。
6)設置應急及備用錨位共3個錨位,分別是第61、62、68號錨位。
5 吳淞口錨地錨位精細化管理
值班員對擬拋錨船舶對照下表核實是否同意該船錨泊,如果船長或吃水不符合下表的,應報值班長核對可否錨泊。見表4.
6 結論與展望
6.1 結論
對于上海港吳淞口錨地地理位置特殊、錨泊船需求量大、錨地資源有限、底質條件一般、事故多發(fā)等多種不利因素,本文研究結論能最大程度利用好吳淞口錨地資源,優(yōu)化設置了不同吃水和船長的錨位及管理方法,可避免較小的船舶因選擇錨泊位置不恰當而浪費錨地資源,可減少由于操縱難度比較大的船舶駛進或駛出錨地的腹地而造成的碰撞,也可以避免船舶選擇不合適的錨位而導致擱淺。
精細化的錨位設計及管理可以為VTS管理人員提供一種快捷、有效的錨泊安全管理系統(tǒng),也為擬拋錨的船舶選擇錨位提供參考,便于船長(引航員)快速決策。
6.2 展望
由于作者水平及時間有限,因此,還有以下幾方面的內容需要完善:
(1)評價的船型不夠全面,用于計算的船型僅僅是雜貨船,吳淞口錨地內還有集裝箱船,由于資料條件有限,未能對這些船型建立大風天氣下的安全出鏈長度參考表。
(2)錨泊船之間的安全距離還有待于進一步完善。本文僅僅是結合上海港吳淞口錨地長期以來的實際情況,通過理論驗證該距離是可以保障安全的。因此,該錨泊距離不適用于其他錨地。