蔡適

（海南省船舶引航站，海南 ?？?570100）

隨著經(jīng)濟(jì)貿(mào)易復(fù)蘇，干散貨船運(yùn)力逐漸提升。截至去年底，從事我國(guó)沿海省際運(yùn)輸?shù)母缮⒇洿瑥?021年底的2235 艘、7949 萬載重噸增長(zhǎng)為2427 艘、7982.4萬載重噸，噸位增幅6.5%[1]。

樂東港位于海南島西南部沿海?，F(xiàn)有5 萬噸級(jí)煤炭接卸泊位1 個(gè)（可減載?？? 萬噸級(jí)散貨船）、工作船泊位1 個(gè)以及引橋、防波堤等配套設(shè)施。7 萬噸級(jí)散貨船靠泊樂東碼頭需乘潮進(jìn)港，而鶯歌海海域潮汐在每年10 月至次年2 月間高潮位均出現(xiàn)在夜間。為提高樂東港碼頭吞吐能力、提高7 萬噸級(jí)散貨船運(yùn)輸效率、改善通航秩序以及推動(dòng)樂東港港航業(yè)高速高質(zhì)量發(fā)展，亟需開通夜航。

受夜間因素影響，7 萬噸級(jí)散貨船實(shí)施夜航靠泊作業(yè)對(duì)引航作業(yè)、碼頭接卸作業(yè)以及安全應(yīng)急保障等多方面提出了更加嚴(yán)格的要求。有必要深入分析國(guó)能樂東碼頭7 萬噸散貨船夜航安全影響因素，提出相應(yīng)安全保障措施，建立安全保障系統(tǒng)，保障國(guó)能樂東碼頭散貨船夜航靠泊作業(yè)安全。

1 碼頭概況

國(guó)能樂東碼頭位于海南省樂東縣鶯歌咀西北約1.5 海里處，碼頭平臺(tái)布置在由南、北防波堤合圍形成的環(huán)抱式港池內(nèi)，碼頭地理位置為：18°31.7'N，108°40.5'E。

圖1 國(guó)能樂東碼頭地理位置示意圖

國(guó)能樂東碼頭為高樁梁板式結(jié)構(gòu)，碼頭岸線長(zhǎng)度278m，寬度24m，碼頭高程8m（國(guó)家85 高程，下同），碼頭前沿線走向052°/232°；碼頭與陸域通過引橋連接，引橋長(zhǎng)1061 米。碼頭泊位前沿停泊水域?qū)挾?5m，底標(biāo)高-14.6m；回旋水域布置于泊位正前方，直徑456m，底標(biāo)高-14.4m。工作船泊位前沿停泊水域?qū)?0m，底標(biāo)高-4.9m，回旋水域布置在泊位的西南，直徑至80m，底標(biāo)高-4.4m。

配套航道長(zhǎng)1000m，寬200m，底標(biāo)高-14.4m，航道走向067°/247°；港池口門處南、北防波堤堤頭垂直距離490m，港池口門航道加寬設(shè)計(jì)為260m。

國(guó)能樂東碼頭夜航船型尺度如下：

表1 船型尺度

2 通航環(huán)境

2.1 自然條件

2.1.1 氣象

樂東縣地處北回歸線以南的熱帶北緣，屬熱帶海洋性季風(fēng)氣候。沿海年平均風(fēng)速3.9m/s，累年各月最大風(fēng)速在20.0m/s～33.0m/s，NNW 向。臺(tái)風(fēng)極少在樂東直接登錄。

2.1.2 水文

樂東沿岸潮汐屬不規(guī)則日潮混合潮型，呈往復(fù)流，漲潮流向?yàn)镹NW，落潮流向?yàn)镾SE，與海岸平行。一般一日有兩次高潮和兩次低潮，少數(shù)日期里呈一日一次高潮和一次低潮現(xiàn)象。潮位和高程起算基面統(tǒng)一采用85 國(guó)家高程基面。85 國(guó)家高程基面與當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵娴年P(guān)系如下圖。

圖2 基面關(guān)系圖

參照三亞、東方海洋觀測(cè)站潮位資料及樂東發(fā)電有限公司發(fā)電廠配套碼頭潮位觀測(cè)資料，樂東港潮汐特征值如下：

表2 鶯歌海北港址潮位特征值

設(shè)計(jì)高水位：1.86m；設(shè)計(jì)低水位：-0.25m。極端高水位：2.76m；極端低水位：-1.05m。

2.2 港口環(huán)境

樂東港附近暫無其他貨運(yùn)碼頭，有多個(gè)漁港。據(jù)《樂東港總體規(guī)劃》（報(bào)批稿），樂東港的發(fā)展將以散貨運(yùn)輸為主。

國(guó)能樂東碼頭配套航道長(zhǎng)1000m，寬200m，底標(biāo)高-14.4m，航道走向067°/247°；港池口門處南、北防波堤堤頭垂直距離490m，港池口門航道進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)，口門處航道寬260m。

圖3 國(guó)能樂東碼頭配套航道航標(biāo)配布示意圖

配置公用錨地1 個(gè)，位于碼頭西偏北方向，距離碼頭約2n mile 處，水深大于20m。

3 影響因素分析

3.1 風(fēng)險(xiǎn)分析

（1）人員因素：夜間自然光線差，視力不到白天的一半，發(fā)現(xiàn)物標(biāo)的距離縮短[2]。人眼暗適應(yīng)能力較低，從明處轉(zhuǎn)向暗處時(shí)存在發(fā)生危險(xiǎn)的可能[3]。工作環(huán)境明暗程度頻繁變換會(huì)加劇眼睛的疲勞程度，影響操縱決策[4]。受視距限制，參照物減少，反應(yīng)速度變慢。

（2）環(huán)境因素：物標(biāo)識(shí)別特征在夜間明顯減弱，不利于航行決策。夜間航行燈光背景復(fù)雜交錯(cuò)，辨別燈浮困難[5]。儀器光源反射到舷窗玻璃上形成“光墻”，影響駕駛。漁船多為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，且部分出海不按規(guī)定顯示號(hào)燈，雷達(dá)難以發(fā)現(xiàn)。

（3）管理因素：管理難以有效覆蓋，僅海南環(huán)島AIS 能覆蓋該區(qū)域。部分船況差、設(shè)備簡(jiǎn)陋的“三無”船舶不遵守航行規(guī)則，影響船舶夜間安全航行。

3.2 可行性分析

（1）碼頭條件。根據(jù)《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS165-2013）計(jì)算，碼頭7 萬噸散貨船所需泊位總長(zhǎng)為278m，夜間和白天并無明顯區(qū)別，現(xiàn)有泊位長(zhǎng)度可夜間靠泊需求?，F(xiàn)有碼頭前沿停泊水域?qū)挾?5m，滿足7 萬噸級(jí)散貨船夜間安全停泊的停泊水域?qū)挾龋?4.6m）要求。碼頭前沿底高程為-14.6m，滿足7萬噸級(jí)散貨船減載至不大于12.6m（夜間安全余量應(yīng)適當(dāng)加大，按不小于船舶吃水的15%考慮，同樣滿足）安全停泊所需水深要求。回旋水域尺度滿足7 萬噸級(jí)散貨船夜間安全旋回作業(yè)的要求，考慮到夜間操縱安全，應(yīng)適當(dāng)增加拖輪馬力或拖輪數(shù)量，保障旋回作業(yè)安全。

（2）航道條件。樂東碼頭配套航道底高程為-14.4m，可滿足7 萬噸級(jí)散貨船減載至吃水不大于12.75m 乘潮通航水深要求。考慮到夜間視線、操縱等因素，為保障通航安全，潮水應(yīng)不小于1m。

圖4 航道通航水深與設(shè)計(jì)水深

3.3 通航影響分析

（1）自然條件影響。風(fēng)、浪、流等自然環(huán)境對(duì)7萬噸級(jí)散貨船夜航安全有一定影響，特別是大型散貨船干舷高、船型寬，受風(fēng)流影響比其它種類的船型更加明顯。

（2）漁船影響。碼頭周邊海域漁業(yè)捕撈活動(dòng)較多，漁網(wǎng)漁具分布密集，漁船習(xí)慣夜間布網(wǎng)，對(duì)船舶夜航影響較大。

（3）通航環(huán)境影響。碼頭距最近CZ10 風(fēng)電場(chǎng)（規(guī)劃中）相距約10.4nm，距離較遠(yuǎn)，與海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)施工與營(yíng)運(yùn)相互影響較小。樂東港公用錨地距離東北側(cè)的尖螺沙淺灘（海圖水深不足10m）約600m，夜航時(shí)需要注意該淺灘的影響。

防波堤口門處漲落潮流速較急，屬海南島流速最急的海域，流向與船舶進(jìn)出港航向夾角呈90°，防波堤口門流態(tài)復(fù)雜，船舶夜航進(jìn)出港操縱難度較大，存在與防波堤發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)及GeNIe 可視化評(píng)價(jià)分析，結(jié)果顯示，7 萬噸級(jí)散貨船在樂東碼頭配套航道白天航行進(jìn)出港，較為不利的通航環(huán)境因素條件下，碰撞風(fēng)險(xiǎn)程度為12%，處于較小可能，接近很小可能。

圖5 7 萬噸級(jí)散貨船日航碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果圖

夜間航行進(jìn)出港，較為不利的通航環(huán)境因素條件下，碰撞風(fēng)險(xiǎn)程度上升到19%，增加了7%，仍處于較小可能水平，但接近中等可能。

圖6 7 萬噸級(jí)散貨船夜航條件下碰撞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果圖

在7 萬噸級(jí)散貨船夜航情況下碰撞事故概率增加了7%，必須采取必要的限定條件以及安全監(jiān)管手段來降低夜航事故發(fā)生概率。

4 安全保障

4.1 安全保障系統(tǒng)

為彌補(bǔ)現(xiàn)階段碼頭靠泊船舶夜航能力不足、智能感知和高新技術(shù)等設(shè)施設(shè)備缺失的問題，結(jié)合運(yùn)營(yíng)實(shí)際情況，通過規(guī)范配套碼頭智能感知輔助靠泊、碼頭智慧應(yīng)急綜合管理，建立碼頭智能感知輔助靠泊平臺(tái)及智慧應(yīng)急綜合管理平臺(tái)，如圖7 所示。

圖7 平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容架構(gòu)圖

系統(tǒng)平臺(tái)配套基礎(chǔ)設(shè)施主要包括水文監(jiān)測(cè)設(shè)備、氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備、電子圍欄硬件設(shè)備、北斗差分定位設(shè)備、船舶載重線檢測(cè)設(shè)備、激光測(cè)距設(shè)備（激光雷達(dá)）、室外LED 顯示屏、雷達(dá)設(shè)備、CCTV 視頻監(jiān)控設(shè)備、服務(wù)器等。

（1）水文氣象感知模塊：在碼頭固定區(qū)域設(shè)置水文、氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)感知碼頭區(qū)域、進(jìn)港航道氣象、水文信息，獲取通航環(huán)境數(shù)據(jù)信息，通過多模式通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)中心。

（2）船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管模塊：在靠泊船舶上安裝北斗高精度定位設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、跟蹤；在船舶周圍適當(dāng)范圍內(nèi)設(shè)置動(dòng)態(tài)電子圍欄系統(tǒng)，標(biāo)示船舶作業(yè)范圍并警示過往船舶?；陔娮雍D，實(shí)現(xiàn)對(duì)靠離泊船舶的動(dòng)態(tài)管理。包括船舶實(shí)時(shí)位置、船舶歷史軌跡、船舶圖標(biāo)顯示、船舶基礎(chǔ)信息查詢、船舶動(dòng)態(tài)預(yù)警等功能。

（3）船舶智能輔助靠泊模塊：采取智能輔助靠泊設(shè)備協(xié)助駕引人員進(jìn)行靠泊作業(yè)，降低靠泊時(shí)受自然條件的干擾。

（4）碼頭水域全方位智能監(jiān)控模塊：采用AIS+雷達(dá)掃測(cè)+CCTV 視頻監(jiān)控協(xié)同的方式，實(shí)現(xiàn)碼頭水域全方位、全覆蓋智能監(jiān)控，進(jìn)行后臺(tái)顯示器實(shí)時(shí)觀測(cè)或回放反演，保障人員、碼頭安全。

（5）碼頭智慧應(yīng)急管理平臺(tái)：采用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)云化管理，功能包括應(yīng)急預(yù)警、應(yīng)急行動(dòng)、應(yīng)急預(yù)案管理、應(yīng)急資源管理以及大數(shù)據(jù)分析等。

（6）碼頭智慧管理綜合平臺(tái)：以“服務(wù)器+顯示屏”為信息及可視化載體，進(jìn)行碼頭監(jiān)管要素和資源的集成化展示。

4.2 安全保障措施

（1）夜航及靠泊條件：①夜間進(jìn)港及靠泊作業(yè)風(fēng)力不大于6 級(jí)，且能見度≥2nm；②24 小時(shí)降雨量不超過25mm（中雨），浪高（有義波高）不大于1.5m，且富余水深不少于船舶最大吃水的15%；③進(jìn)港時(shí)應(yīng)選擇流速較緩時(shí)段靠泊，重載進(jìn)港時(shí)堤頭流速一般應(yīng)不大于1.0m/s；④運(yùn)營(yíng)初期靠泊配置3 艘不小于4000HP 的全回轉(zhuǎn)拖輪，后期結(jié)合風(fēng)流條件優(yōu)化拖輪配置方案；⑤符合主管部門有關(guān)大型散貨船夜航進(jìn)港及靠泊的通航條件、安全監(jiān)護(hù)和船舶進(jìn)出港計(jì)劃申報(bào)等事項(xiàng)的管理要求。

（2）夜航進(jìn)港建議方案。使用不少于2 艘護(hù)航船舶進(jìn)行護(hù)航警戒；船舶通信設(shè)施應(yīng)齊全，確保船舶進(jìn)港及靠泊期間通信暢通。夜間靠泊時(shí)，安排不少于3 條且不小于4000HP 的全回轉(zhuǎn)拖輪協(xié)助靠離泊作業(yè)。

（3）安全建議措施：①與主管機(jī)關(guān)建立良好的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制；定期委托有資質(zhì)的單位及時(shí)對(duì)關(guān)聯(lián)航道以及港池水域進(jìn)行掃測(cè)，掃測(cè)結(jié)果及時(shí)報(bào)備；②進(jìn)港過程中漁船較多，碼頭旋回水域操縱相對(duì)受限，建議安排護(hù)航艇，船舶進(jìn)港過程中應(yīng)提前與港區(qū)內(nèi)其作業(yè)船舶溝通協(xié)調(diào)；③加強(qiáng)航標(biāo)維護(hù)，駕引人員注意雷達(dá)、AIS、VHF 等航海儀器的使用，有關(guān)部門應(yīng)做好調(diào)度工作，共同制定科學(xué)合理的夜航船舶進(jìn)港方案；④增加夜航作業(yè)安全管理文件和程序要求，制定詳細(xì)、科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案和突發(fā)事件處置措施，并定期舉行應(yīng)急演習(xí)；⑤建設(shè)完善國(guó)能樂東碼頭智能感知輔助靠泊平臺(tái)及智慧應(yīng)急綜合管理平臺(tái)，利用信息化技術(shù)手段，進(jìn)一步保障7 萬噸級(jí)散貨船夜航及靠泊安全。