摘? 要：根據(jù)無動力的平底駁船船型特點和操縱特性，結合榮成港口的氣象水文條件以及拖船的技術狀態(tài)，通過力學分析，提出經(jīng)過實踐檢驗的單拖船協(xié)助其靠離三星重工（榮成）船廠（以下簡稱“榮成船廠”）的作業(yè)方法。

關鍵詞：平底駁船;單拖船;力學分析;錨;控速

0 引 言

無動力的平底駁船（以下簡稱“平底駁船”）作為傳統(tǒng)海上運輸工具有建造成本較低、吃水小而載重量大、裝卸作業(yè)可以垂直方式也可以水平方式實施的特點，對應運輸某些大型設施有其無可比擬的優(yōu)勢。韓國三星重工作為世界著名造船企業(yè)在國內(nèi)山東榮成和浙江寧波等設有分廠，其生產(chǎn)模式為利用平底駁船從韓國將鋼板和各種型材、小型舾裝組件、艤裝件等運到國內(nèi)，然后其回程是將國內(nèi)分廠生產(chǎn)的船舶分段及大尺寸舾裝件等運回韓國船廠總裝合攏，大幅度提高造船效率。筆者在轄區(qū)水域內(nèi)工作幾年，多次引領進出榮成船廠的平底駁船，現(xiàn)將作業(yè)中的實際操作步驟做一個歸納整理，以期給從業(yè)人員提供參考。

1 平底駁船的船型特點

平底駁船絕大部分為單層平直主甲板型式，便于輪式或履帶式裝載機械在甲板上展開作業(yè)，甲板或貨艙利用率高。水下船體總體呈方箱型，船體寬度自艏至艉在長度范圍內(nèi)保持不變。通常船艉沒有舵設備，部分平底駁船有類似尾鰭的結構用以提高航向穩(wěn)定性。其壓載水艙可以方便、靈活地用于調(diào)整吃水及橫傾或縱傾。其輕載時吃水小，適于淺水區(qū)航行;水線上高度約為水線下深度的3倍，受風影響明顯。平底駁船的艏部通常沒有裝設碰墊，而其兩舷及艉部包括兩舷與艉封板的轉(zhuǎn)角部分都裝有較為完備的碰墊。因此在不能保證平行靠泊的情況下，保證艉部先接觸碼頭對船體安全是有利的。

進出榮成船廠的平底駁船大部分為萬噸級，箱型船體、甲板平直，總長85～98 m、最大寬度26～36 m、最大吃水約3.5 m;實際運營中其載重量約在2 000～6 000 t，吃水約2.2～2.8 m;平底駁船艏艉均有絞纜機，其中船艏另有左右錨機，配雙錨。

2 船隊帶纜方式及操縱特點

平底駁船在其碼頭前沿水域外由韓國籍主拖船吊拖，靠泊由港方的港作拖船采用傍拖方式完成。

2.1 帶纜方式

平底駁船吊拖帶纜與他船基本相同;傍拖帶纜采用船艏帶一根首纜和一根掮纜（艏倒纜），船艉帶尾纜，如圖1所示，這些纜繩通常各一根，如纜繩強度不足或磨損較嚴重應帶雙纜或來回纜。

2.2 傍拖船隊操縱特點

2.2.1 傍拖船隊前進

由圖1可見（拖船帶在駁船右舷），拖船采用傍拖方式前進時阻力合力作用在A點，推力合力作用在B點。因為A、B點均在駁船船中艏艉線右側，因此要保持船隊穩(wěn)定前進必須通過拖船施右舵以產(chǎn)生舵力轉(zhuǎn)船力矩來抵消偏轉(zhuǎn)力矩的作用，而且A點和B點間的距離越大越容易實現(xiàn)。因此拖船應盡可能靠近駁船艉部帶纜，艏纜和掮纜盡可能往前往后帶，無特殊情況各條纜繩帶好后務必收緊以利操縱。

2.2.2 傍拖船隊制動/后退

如圖2所示，傍拖船隊抵達泊位或者緊急避險需要制動或后退時，阻力合力作用點A，拖船倒車拉力作用點B都在駁船船中艏艉線右側，所以傍拖船隊在減速的同時將向右側平移。同時因為A點位于B點之前，因此傍拖船隊在減速、向右平移的同時將向右偏轉(zhuǎn);拖船倒車拉力越大、艏纜作用點C越靠前偏轉(zhuǎn)角速率越大，偏轉(zhuǎn)幅度越大。當拖船一側水域并不富裕的情況下應特別謹慎。

3 風致漂移影響

榮成船廠港區(qū)流速較小其影響可以忽略，但因為港區(qū)遮蔽條件差，尤其是偏北風影響顯著需要注意。其抵港平底駁船平均吃水d約2.0 m，干舷高度平均約3.0～4.0 m。碼頭前沿水域平均海圖水深H大于6.0 m，相對水深2.0

Vy是靜止狀態(tài)下風致漂移速度（m/s）;

Va是相對風速（m/s）;

Ba是水線上船體側面投影面積（m2）;

L是兩柱間長（m）;

d是平均吃水（m）;

若取風速為7.5 m/s，則靜止狀態(tài)漂移速度約0.37 m/s。根據(jù)實船試驗，航行中的漂移速度Vy′可按下式計算。

式中：Vy′是航行中風致漂移速度（m/s）;

Vy是靜止狀態(tài)風致漂移速度（m/s）;

Vx是船縱向運動速度（kn）。

上式中若按靠泊前平均縱向速度3.5 kn來計算，則船隊漂移速度約0.22 m/s。

如果按照吊拖主拖纜解掉后傍拖船隊運動到泊位平均距離800 m、平均速度3.5 kn計算，其風致漂移距離約100 m，而該港口碼頭前沿最大安全水域?qū)挾燃s為360 m，則風致漂移距離約占其27.8%，因此風致漂移是主要的危險因素，尤其是攏風條件下風速遠大于7.5 m/s時更需要謹慎對待。

4 用止蕩錨抑制駁船艏偏轉(zhuǎn)

為在有限水域內(nèi)有效抑制上述“2.2.2”中所述的平底駁船船艏偏轉(zhuǎn)問題，錨的正確應用成為最佳解決方案，即以止蕩錨形式使用，出鏈長度為2倍水深。因為錨在水底拖動，所以按照錨動抓力來計算其拖動距離。榮成船廠所在水域底質(zhì)為泥底或泥沙底，錨動抓力系數(shù)按表1查取。

需要用止蕩錨時平底駁船速度應在1.0 kn以下，因為速度較低時船體阻力和附加質(zhì)量均忽略不計，則單錨在水底的拖動距離可按下式計算。

式中：s是錨在水底拖動距離（m）;

m是平底駁船質(zhì)量（t）;

v是駁船艏旋轉(zhuǎn)線速度（m/s）;

wa是空氣中錨重（t），水中錨重取其0.87倍;

ca是錨動抓力系數(shù)。

假設抵港平底駁船排水量為3 000 t（實踐中通常載態(tài)），其前進速度低于1.0 kn，排水量的1/2即1 500 t質(zhì)心位于船艏，旋轉(zhuǎn)線速度為2.0 kn，錨重3.5 t（統(tǒng)計平均結果），在H/d為2.5的條件下錨在水底的拖動距離為15.7 m，這與實際情況基本相符。

5 幾種典型靠泊作業(yè)

靠泊駁船由主拖船吊拖進廠，一般在距泊位2 n mile左右以傍拖型式帶港作拖船。在距泊位500～800 m開始解掉吊拖主拖纜。船隊在航道中的航速一般6～7 kn。綜合考慮傍拖船隊推力中心偏位的操縱特點和風致漂移等因素，經(jīng)實踐檢驗吊拖主拖纜解掉后傍拖船隊的運動速度以3.5～4.5 kn為宜。

5.1 單拖船靠泊B1泊位

B1泊位是該船廠最西端泊位，其西側為淺灘及礁石，北部及西北部為超范圍養(yǎng)殖區(qū)，按照船廠生產(chǎn)要求駁船只能左舷靠泊。操作步驟如下：

（1）如圖3所示，主拖纜解脫后在圖示①-②船位余速3.5～4.5 kn，由系帶于駁船右后部的傍拖港作拖船進車用舵維持船速并根據(jù)需要調(diào)整航向。令駁船船員將錨備至水面隨時可拋。

（2）圖示③船位適時停車淌航，采取小角度、及早、多次方式來調(diào)整航向。

（3）圖示④船位有兩個關鍵操作，一是將船速剎減到1.5～2.0 kn;二是根據(jù)船位不斷調(diào)整駁船艏向。這里需要注意“2.2.2”中所述拖船倒車在剎減船速的同時會引起駁船艏向右轉(zhuǎn)動的特性。

（4）在圖示⑤船位，前進速度控制在1.0 kn以下，駁船基本平行貼靠碼頭，開始帶纜。需要注意的是，因為駁船舷側碰墊較多因此駁船第一次平行接觸碼頭后可能會被彈離碼頭且速度快、幅度大;同時拖船此時通常需要倒車將船剎停，因此會帶來駁船艏右轉(zhuǎn)，兩種效應疊加極有可能將尚未收緊的艏部纜繩崩斷造成事故。因此，為防止此類不利情況的發(fā)生，在駁船平行貼靠碼頭的同時，船艏拋下止蕩錨，出鏈長度約2倍水深。船艉則由港作拖船控制，將其頂靠碼頭。待所有纜繩帶妥后，將止蕩錨收妥即可。

5.2 單拖船艉靠泊B3泊位

B3泊位因為船廠主要采用滾裝或滾卸的水平作業(yè)方式，所以根據(jù)駁船船型采用尾靠泊方式。

（1）如圖4所示，在船位①-②之間將錨備妥水面隨時可拋。

（2）③船位是控制船位和速度的關鍵位置。因為B3泊位靠好后駁船首靠單錨控制，因此錨位必須位于泊位正前方（風速低于10 m/s）或偏上風位置（風速10 m/s以上），錨鏈長度為方便生產(chǎn)所需的移泊，一般控制在1.5～2.0 kn。風速10 m/s以上天氣一般拋2.0～3.0 kn。因此，在此位置附近所做的所有航速和艏向的調(diào)整都是為實現(xiàn)此目的。

（3）錨拋出后一般出鏈1節(jié)入水剎住，港作拖船開始倒車推船艉將船速由前進速度改為后退速度，并完成駁船轉(zhuǎn)向掉頭。

（4）在船位④-⑤之間，根據(jù)駁船艉離碼頭的距離和后退速度適時松出錨鏈保持其適度受力以控制船艏，利用拖船控制后退速度及船艉位置。

（5）在船位⑤，船艉距碼頭8～10 m剎住錨鏈開始帶纜，隨后絞纜配合松錨鏈準確靠妥泊位正中，調(diào)整好錨鏈受力，完成操作。

5.3 單拖船靠泊U1泊位

U1泊位如圖5所示，屬于“U”型槽西岸壁，其長度僅為60 m，萬噸級駁船靠妥后前部大約1/3船長在泊位外。單拖船操縱靠泊此泊位綜合了B1和B3泊位的某些特點。歸納如下：

（1）在船位①-②之間，關鍵是控制船速，根據(jù)經(jīng)驗宜在2.5～3.0 kn之間。將錨備至水面隨時可拋。船艏備妥至少兩根撇纜繩。

（2）在船位②-③時是靠泊操作的關鍵區(qū)間，在控速的同時連續(xù)大角度向左轉(zhuǎn)向，目的就是為了準確找到錨位。錨位要求在縱向上靠妥后出鏈長度1.5～2.0 kn，在橫向上距岸壁延長線“駁船寬+10～15” m。

（3）在船位③，拋下錨出鏈一節(jié)入水并剎住，拖船開始推船艉進入“U”型槽，在駁船艏艉線大約與岸壁垂直時將駁船艏部盡可能推近岸壁打上撇纜至少帶上一根纜繩，然后繼續(xù)推艉掉頭。

（4）在船位④-⑤，根據(jù)需要保持錨鏈和上岸艏部纜繩的適度受力以控制駁船前部，船艉由拖船控制。在入泊后期本著駁船艉部先接觸碼頭并保持住緊密接觸的原則，帶妥所有纜繩，防止艏部先貼近碼頭，以免泊位前端碼頭拐角對船體造成損害。

5.4 單拖船靠泊U2泊位

如圖6所示，U2泊位位于“U”型槽的槽底，長160 m。其靠泊操作由前述3個泊位操作要點綜合而成。

（1）在船位①-②之間，其操作同U1泊位的操作。

（2）進入槽口的船位③是第一個關鍵節(jié)點，準確轉(zhuǎn)向、保位非常重要。需要注意入槽轉(zhuǎn)向完成后駁船艏向應基本與泊位垂直，船位在縱向上位于泊位后端。

（3）在船位③-④之間是第二個關鍵節(jié)點。此處的關鍵是控制船速完成掉頭，使駁船平行貼靠碼頭。

（4）駁船接觸碼頭后會出現(xiàn)上述靠泊B1泊位同樣的問題，因此需要在貼靠碼頭同時拋下止蕩錨以遏制船艏的運動，待靠妥后將止蕩錨收回。

6 典型的離泊作業(yè)

以U2泊位的離泊為例做一個簡單闡述。如圖7所示，解纜前主拖船需要帶好主拖纜（非特殊情況駁船艏均為“八”字龍須纜），主拖船將主拖纜慢慢放出并就拖位，使主拖纜垂直駁船艏艉線并保持適度垂度。港作拖船帶于駁船艉準備與主拖船一起將駁船平行拖離泊位。隨著位置的改變，待駁船讓清西側短岸壁后可以讓主拖船漸次加車并向右轉(zhuǎn)向;調(diào)整港作拖船的用車以控制駁船艉的運動。

離泊過程看似相對簡單，但發(fā)生事故的風險遠遠高于靠泊操作。主要體現(xiàn)在：

（1）離泊駁船通常滿載船體分段，載重常在3 000～5 000 t，并且分段尺寸高大，各方向上均受風影響顯著。在船位①-③間，駁船尚位于“U”型槽中，如果主拖船與港作拖船配合不好，在大風作用下駁船風致漂移顯著，有觸碰岸壁的危險。

（2）在船位③-④間，需要特別注意駁船此時主要運動姿態(tài)是轉(zhuǎn)向，其南北方向上由初始平行離泊帶來的余速衰減很快，在冬季西北大風影響下很容易被壓向東側岸壁造成危險。

（3）在船位④-⑤間，需要注意主拖船的漸次加車和轉(zhuǎn)向節(jié)奏控制，特別是主拖纜與主拖船艏艉線之間夾角的大小，嚴防出現(xiàn)橫拖置主拖船于險地。

7 結 語

平底駁船水下線型和水上受風結構均有別于普通船舶，在拖帶作業(yè)中有其操縱特性，主要體現(xiàn)在直航性差、旋回性好、受風影響顯著、慣性小等，對其操縱特性在深刻認知的基礎上趨利避害、變害為利是操縱指揮者制定作業(yè)方案的基本原則。因此，駕引指揮人員在平底駁船拖帶作業(yè)前應多考慮可能遇到的困難，根據(jù)作業(yè)當時的客觀條件來制定切實可行的作業(yè)方案;對各方面配合可能會出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)留有充分的準備并做好應急預案。只要方案合理、措施得力、各方協(xié)調(diào)，就能保證作業(yè)安全。

參考文獻

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[2] 房希旺，何欣，楊林家.船舶操縱[M].大連：大連海事大學出版社，2012.

作者簡介：

王光輝，一級引航員，本科，（E-mail）pilotwgh@163.com，18006312996