重載大型礦船初落進拋北侖港區定點錨位技術探討

司慶忠

重載大型礦船初落進拋北侖港區定點錨位技術探討

司慶忠

重載、滿載大型礦船慣性大，受潮流影響大，船舶操縱、錨泊、靠泊的難度也大。再加上寧波港水域復雜的交通態勢、強潮流、回流、淺灘、大角度轉向等多因素影響，使得重載、滿載大型礦船的操縱難度、操縱風險進一步增加。為保證船舶和港口的安全，駕引人員應熟悉并掌握相關的難點及風險節點。從重載大型礦船初落進港、拋錨北侖港區定點錨位兩個方面進行闡述，描述該過程中可能存在的難點及風險節點，并提出應對措施，詳細闡述定點錨泊的步驟及注意事項。

重載礦船；風險；定點錨泊

隨著國民經濟的快速發展，鋼鐵需求的不斷增加，對鐵礦石原料的需求量猛烈增長，北侖港區礦石碼頭作為我國主要的鐵礦石進出口中轉基地，面臨的壓力巨大。為了提高碼頭的利用效率又不違背港章的規定（礦船需在白天進出港），北侖港區內設了幾個礦船的待泊錨位，各錨位之間的距離基本為0.5海里，錨位距碼頭的距離也僅僅為0.5～1海里，如此狹小的錨位間隔對于待泊拋錨的重載礦船（此類船型船長一般在290米，吃水在18米左右）來說，確顯局促。如果拋錨錨位不準確，既不利于錨泊船安全，也不利于港口安全，因此定點錨泊的準確性至關重要，熟練掌握定點錨泊技術對駕引人員來說尤為迫切。重載船舶在進入寧波北侖港區的航路也存在諸多的風險點及操縱難點，同樣需要高度重視。因此以此文來對進港及定點錨泊過程中可能存在的問題及注意事項進行分析及闡述并與大家探討。

一、北侖港區潮汐及氣象水文條件

北侖港區是天然深水良港。北侖錨地位于港區內金塘水道南側，通常是指北侖山、金塘島、涂泥咀、穿山西口等連線范圍內，是強潮流地段，潮流基本呈往復流，落流時間多于漲流時間。一般情況下，落流始于鎮海高潮時，流向110度；漲流始于鎮海低潮后2～3小時，流向290度，最大流速3.5節。夏季多為東南風，且時常受臺風侵擾；冬季多為西北風，冷空氣頻繁。

二、北侖港區錨泊點簡介

VTS規定，北侖港區共設有9個錨泊點，位于北侖山與涂泥咀之間的水域，水深在25～65米之間，底質為泥底，供船舶待泊、檢疫、中轉、辦理相關手續等使用。其中5#、7#錨泊點平時禁用，與大型重載礦船密切相關的主要是3#、4#、6#錨位，尤其4#、6#為該類礦船待泊用。各錨泊點位置及水深如表1所示。

三、重載大型礦船的操縱特性

（1）質量大，慣性大，排水量巨大，每單位排水量分配的主機功率較小，故操縱性能差，停船性能差，停車沖程大。

（2）船舶長寬比（L/B）較小，旋回性能較好，旋回速降較大；航向穩定性差，應舵性差。

（3）船舶尺度大，吃水大，淺水、岸壁效應顯著，淌航中喪失舵效較早，需時不時動車增加舵效。

（4）因重載吃水較大，受流影響大，尤其在急流、不均勻流場情況下。

表1 北侖錨泊點位置、水深表

四、進北侖港區定點錨位的航道、航法、航行操縱風險及注意事項

1.航道

重載大型礦船進北侖港區經過的航道全長約30海里，該航道從蝦峙門0#警戒區起，經蝦峙門航道、峙頭洋、螺頭水道、金塘水道至北侖港區，航道助航設施齊全。如圖1所示。

圖1 進北侖港區航道、航法圖

2.航法

蝦峙門東口南、北錨地潮流明顯，錨泊大型船舶較多，且漁船南北穿插往來頻繁。重載大型礦船進港航行要十分警覺、注意避讓。引航員一般在蝦峙門東口L1報告線附近登輪，按圖1、表2所示航法航行至北侖港區入口。

表2 進北侖港區航路轉向點、航向、航程表

3.航行操縱風險及注意事項

（1）風險節點一及注意事項

風險節點一位于寧波-舟山港區定線制水域的1#警戒區，該區域位于上溜網重島北側，馬峙2號錨位西側，其西側是佛渡水道，北側是第二通航分道，是引航員從蝦峙門東口登輪后所經歷的第一個“十字路口”。該區域還是許多高速集裝箱船追越慢速大型礦、油、雜貨船的起點，兩船甚至多船并行的情況時有發生，再加上有許多穿越1#警戒區的船舶，此處的交通流密度非常大，通航環境相當復雜。如圖2所示。

圖2 1#警戒區船舶交會態勢示意圖

在眾多的船舶航線中（如圖2所示）：

a.按通航分道正常航行的進出口船舶如①，其種類包括各種類型，其航行特點是除非避讓需要，一般在自己的航道內航行，不會隨意改變航向。重載大型礦船進北侖港區就是按照①的進港航道航線航行的。

b.穿越1#警戒區的船舶如②，包括從佛渡水道方向過來去馬峙錨地的船，以及從馬峙錨地方向過來的穿越船。因與重載礦船進港航線處于大角度交叉狀態，并且佛渡水道（VHF CH28）、馬峙錨地（VHF CH71）與進出港主航線（VHF CH14）值守交管頻道各不相同，導致在此處交會時甚高頻聯系也相當不順暢。故對于②的穿越船要詳細標繪，及早聯系，提前控速，確認交會方案。

c.進出口轉向船如③④⑤⑥，包括從佛渡水道方向過來右轉出蝦峙門航道的船，從馬峙錨地過來左轉出蝦峙門的船，以及蝦峙門航道進來向左向右轉向的船，此類船舶的特點是轉向角度大，易受急流影響而出現短時間操縱困難的情況，尤其是⑤⑥這兩種情況對進港的重載大型礦船影響更大。由于重載大型礦船選擇初落進拋北侖錨位，此時1#警戒區處于急漲水時段，從佛渡水道過來出蝦峙門的船如⑤轉向角度高達80度，受向右轉向船體反移及頂流急漲水影響，船整體向進口航道漂移幅度很大，一旦轉向過晚將對進口船產生巨大影響。而從馬峙錨地出蝦峙門的船如⑥，要橫越進口重載礦船船頭且轉向角度也高達90度。因此，遇到此兩類船舶要提前控制速度，及早聯系，及早協調，盡可能避免與其在此處交會避讓。

d.桃花島西北面至上溜網重南側的雙向穿越船如⑦⑧，尤其⑦對進口礦船影響較大，從桃花島西北邊過來的小漁船或小貨船雷達不易發現。按照避碰規則，我們是讓路船，因此要格外小心，可以通過發布航行動態、詢問VTS或周圍其他船來獲取穿越船信息。及早判斷會遇態勢，確定會遇方案。

（2）風險節點二及注意事項

風險節點二位于寧波舟山港區定線制水域的4#警戒區，該區域位于涂泥咀正北側，西側是北侖港區，東側是半洋礁錨地，北側是冊子水道西侯門方向。此處進出北侖港區、半洋礁錨地，通過西侯門大橋的船舶相互交織，交通流量甚大，會遇態勢復雜。且此一線水域由于受到大榭島涂泥咀尖角的挑流影響以及金塘島宮山角的分流影響，歷來流態復雜多變，對船舶進出港操縱造成一定的影響，特別是對于重載油、礦船，由于涂泥咀西面-12.7米礁石的存在，給操縱帶來更多的限制和困難。且螺頭水道漲水時涂泥咀西側萬華碼頭的北端水域會形成一個巨大的回流區域，當涂泥咀外主航道上漲流越明顯，則回流區域越大且明顯，當主航道上流變緩，則回流區域縮小甚至消失。此處重點介紹潮流對重載大型礦船操縱的影響及注意事項：

重載大型礦船初落進拋北侖錨地通常在鎮海高潮時，船舶通過涂泥咀的時間一般在鎮海高潮前1小時左右，此時主航道處于漲水時段，當船舶轉向進入北侖水域時，由于本船的向左轉向慣性以及左船尾受到螺頭水道主航道漲水的推尾作用，加上涂泥咀西北區域的回流影響，船舶有時會出現急劇向左甚至右滿舵都無法把定的現象，這樣短暫的失控狀況會給進出口船的避讓帶來比較大的困難，也很有可能觸及-12.7米的礁石。如圖3北側①②③④⑤的航法。

根據本人的工作實踐認為涂泥咀過彎采用南側①⑦⑧⑨⑥的航法是較為安全、穩妥的。如圖3所示。

圖3 涂泥咀潮流切變及航道、航法示意圖

a.轉向前速度。在實際操作中，10～12節的轉向前速度都是可以接受的（以拋北侖港區4#錨位為例）。礦船在轉向后速度衰減非常大，通常為轉向前的一半左右。為有利于盡快通過該亂流區域，減少流致漂移，保持較好的舵效，宜轉向前保持較高的速度。假如小潮汛有時在轉向過程中速度衰減不是很明顯，則宜在轉向完成航向穩定后馬上大幅度減速，以符合拋錨的速度要求。

b.橫距的把握。為了安全避開涂泥咀西面的-12.7米的淺灘，在整個旋轉過程中，保持與涂泥咀尖角的距離在5～6鏈之間，因此船舶起轉前離大榭島岸線的橫距不能太大，通常6～7鏈比較合適，但此時船位已在定線制的出口航道上，所以必須和VTS有良好的溝通，同時和進出口船協調好避讓方法。在轉向的過程中最好避免叫航向，應自己控制轉向舵角使船舶的航行軌跡更符合自己的要求，同時也應避免舵工誤操作導致船舶出現不良姿態。

c.在轉向前把可能出現的情況和船長進行解釋說明，獲得船長和機艙的配合，同時也對舵工進行一些急流區域的警示，以使舵工在操舵中更加認真。并做好備錨等應急措施。

五、北侖港區定點錨位錨泊操縱

寧波北侖港區內錨地資源極其有限，各錨位之間以及錨位距最近碼頭基本只有5～6鏈，所以錨位必須拋得相當準確，否則會離碼頭太近，或者離他船太近，影響碼頭安全或其他船舶的錨泊安全?，F就定點錨泊的影響因素及錨泊操縱的步驟及注意事項進行闡述：

1.定點錨位錨泊操縱的影響因素

（1）倒車橫向力對定點錨泊的影響

重載大型礦船在進行定點錨泊時，隨著倒車的啟動，船速的下降，船舶受倒車橫向力的作用船首產生偏轉。該偏轉受風、流、吃水與水深比、倒車橫向力影響。一般重載大型礦船產生的倒車橫向力致船首右偏，但由于螺旋槳轉向不同也可能產生左偏。無論如何偏轉，即使船首向方向的速度為零，而船首偏轉產生的以駕駛臺為圓心、以船首到駕駛臺距離為半徑的線速度在落錨后同樣會拖錨一段距離才會逐漸停止。該拖錨淌航的距離又受船舶排水量、船舶余速、錨抓力、船體阻力、流速的影響。因拖錨余速較低，船體阻力很小，船體阻力影響忽略不計。則拖錨淌航距離估算公式為

式中：St為拖錨淌航距離（m）；△為船舶排水量（t）；VS為開始拖錨時的船舶余速（kn）；Pa為拋錨錨抓力（9.8 kN）。

例1 重載大型礦船T輪初落頂流進拋北侖4#錨位，T輪長292 m，駕駛臺到船首250 m，△= 200 000 t，錨重14 t，水深35 m，倒車時橫向力使船首向右偏轉，偏轉速度ROT為5°/min，船速為零時初始下錨3節入水，船首繼續向右偏轉，后逐漸送鏈至4、5節入水，此時船首被拉住停止偏轉，偏轉角度約15°，求拖錨淌航的距離。

解：ROT為5°/min，駕駛臺到船首為250 m，以駕駛臺為圓心的圓的周長為L：

錨抓力一般為錨體自重的3～5倍，我們取3倍錨重，根據式（1）可得：

如果ROT為10°/min，則VS為0.68 kn，拖動距離St為約127.8 m。

（2）流致漂移對定點錨泊的影響

重載大型礦船通常采用頂流拋錨法，船舶采用與流向相反的航向抵近錨位。當船舶首尾線與流向有一夾角時，流速與靜水船速的合速度將使船向水流來向相反一舷運動，這種運動就稱為“流壓”。流致漂移距離與多種因素有關，流速越大，交角越大，船速越慢，則流壓越大，產生的下流側流致漂移就越大。因此在有流水域頂流錨泊時，應根據流速大小控制好流壓角，掌握好本船船位，防止交角與船位控制不當產生大角度橫壓流的影響，以利于船舶準確定點錨泊。

例2 在例1中船舶頂流拋錨，在倒車橫向力作用下致船首偏轉15°，求流速分別為3 kn、2 kn時船舶流致漂移距離。

解：例1中船舶偏轉速度ROT為5°/min，船首轉過15°所需的時間為3 min。因拋錨時船舶速度接近為零，則流壓力的作用點在重心附近，流壓角在90°左右。流壓力在船舶首尾線上的分力使船舶后退，橫向上的分力使船舶橫向移動。設流速為Vw，流致漂移速度為V，流致漂移距離為Sw，如圖4所示，則：

經計算2 kn流速時船舶的流致漂移距離約為49 m。

圖4 流壓分解圖

2.定點錨位錨泊操縱的步驟及注意事項

現以重載礦船初落進拋北侖4#錨位為例介紹定點錨位錨泊操縱的步驟及注意事項。各錨位相對位置及相關參考節點如圖5所示。

（1）船位一：在四、3.（2）風險節點二里有詳細介紹。

（2）船位二：北侖錨地8#錨位右正橫時，航向240度，距大榭島岸線約0.8海里，速度控制在7 kn左右，距4#錨位2海里時開始減速。

圖5 北侖錨泊點位置及船位示意圖

（3）船位三：過6#錨位南側，距協和碼頭0.6海里，距4#錨位約1海里，航向260度，速度控制在5節以內，逐漸將航向調至270～280度，船首對4#錨位。注意：在船位三時開始停車淌航，根據風流壓情況調整航向，宜自己用舵操控船舶（防止舵工對風流壓影響反應不靈敏或操反舵），必要時可短時間進車以保持舵效與船位。

（4）船位四：過6#錨位距4#錨位0.5海里時，速度控制在3節左右，船首對4#錨位。

（5）船位五：船首抵4#錨位時速度宜控制在2節以內，航向280～290度，事先可左滿舵使船產生微微向左的趨勢（切忌左轉趨勢過大形成過大的流壓角）以防倒車時船首右偏。倒車可先后退一，主機開出后再后退二、后退三，一般在半個船長內即可把船倒停，待船稍有后退速度即可拋錨。這樣落錨點在4#錨位偏西側0.1海里，錨拋好時船基本在錨位上。

重載大型礦船初落進拋北侖6#錨位，對于速度的控制基本類似于4#錨位錨泊操縱的速度要求（一般3海里7節左右，1海里5節以內，0.5海里3節以內）。由于6#錨位更靠近涂泥咀，所以在涂泥咀外就應該控制好速度、擺好船位，以利于準確拋錨。

重載大型礦船初落拋北侖定點錨位通常采用深水拋錨法：在船抵錨位前將錨備至水面，距錨位1～2鏈時用錨機把錨送至1節甲板（根據錨位水深確定送鏈節數，前提是錨不拖底），做好隨時拋錨的準備，當倒車水花至八艙時，船對地速度基本為零，即可拋錨3節入水，倒車水花至七艙時，已有0.5節后退速度，可停車；待錨鏈稍微有些角度，稍微吃力時，可緩緩一節一節松出，送至9節甲板或9節入水剎住即可。如后退速度接近1節或超過1節，或在倒車橫向力的作用下船首偏轉角度過大，或與流的夾角過大，都應及時用車舵配合緩解錨鏈的沖擊張力，以防錨鏈過于吃力。觀察幾分鐘，確認錨抓牢、錨鏈吃力正常后即可完車舵。拋錨完成。

六、結束語

重載大型礦船初落進拋北侖港區定點錨位是寧波引航工作的重要組成部分，作為引航人員應充分掌握此類船型的操縱特征，熟悉整個水域的引航操縱風險點，全面理解并熟練掌握船舶的定點錨泊操縱技術，讓船舶進港、錨泊更安全。

[1]洪碧光.船舶操縱原理與技術[M].大連:大連海事大學出版社,2007.

10.16176/j.cnki.21-1284.2017.07.008

司慶忠（1982—），男，寧波引航站，一級引航員。