齊志光
摘 要:綏中港地理位置特殊,已公布或可查的通航資料相對較少,本文通過分析港區航道寬度、風、浪、流、冰和原油管道等不安全因素對船舶進出港的影響,提出保障船舶進出港安全措施,對今后駕引人員操縱船舶進出該港區提供一定的參考。
關鍵詞:綏中港;通航安全;因素;航道;措施
中圖分類號:U698 文獻標識碼:A 文章編號:1006—7973(2018)3-0069-03
綏中港區是新建港區,隨著港區生產的順利開展,到港船舶數量日益增多。在綏中港口水域存在軍事禁區、禁錨區等特殊區域,在海圖、航路指南、港口指南中公布的資料較少。綏中港的航道航標布設受軍事禁區的限制;航道走向與常風向、流向角度較大,寬度較窄;冬季易受到流冰的影響;在港口水域還存在大面積的捕撈作業區,這些都對來港船舶的航行安全造成了威脅,增加了船舶進出港的風險。筆者根據長期的綏中港引航工作經驗,對影響船舶安全進出港的風險及應對措施進行總結,可為駕引人員提高參考和幫助,以利于提高船舶進出綏中港的安全系數。
1 港口簡介
綏中港區位于綏中縣境內,石河口附近,地處遼西走廊西南端,連接東北、華北兩大行政區和經濟圈。綏中港是遼寧沿海港口群的重要組成部分;是遼寧沿海經濟帶持續、協調發展的重要保障之一;是蒙東地區物資對外交流的便捷出???。目前綏中港石河一期工程建成3個5萬噸級散雜泊位,其配套航道按照5萬噸級散貨船乘潮單向通航標準設計,航道為直線型布置,航道軸線方334°00′00″—154°00′00″,航道全長4.63km,航道底邊寬150m,設計底標高-14.5m,航道邊坡比1:5,但因軍事禁區的原因航道并未全線達到設計要求。
2 影響船舶進出港安全的因素
2.1 航道寬度對船舶通航安全的影響
式中:W為航道有效寬度,m;A為航跡帶寬度,m;n為船舶漂移倍數;γ為風、流壓偏角,°;c為船舶與航道底邊間的富裕寬度,B;L為設計船長,m;B為設計船寬,m。
航速取值為≤6kn,據綏中芷錨灣海洋站資料綏中港漲、落潮流速均在0.15~0.50m/s之間,因此橫流取值為小于0.5節,所以按照規范,公式(1)(2)中的n取1.69;γ=7°;c取0.75B;L取223m;B取32.3m,計算可得W=148.9m,實際設計航道底寬取150m,滿足規范的要求。但在實際的船舶進出港操縱中,為了增加舵效,抵抗風、流帶來的不利影響,5萬噸級船舶在航道中航速經常會超過6節,如果按照實際操縱情況進行計算,那么當航速>6kn時,公式(1)(2)中的n取1.69;γ=7°;c取B;L取223m;B取32.3m,計算可得W=165m,所以航道采用設計條件的寬度與實際操縱需要的寬度存在差異。另外,船舶航經口門附近時,受防波堤的阻擋,口門附近的橫流流速增大,并且存在著橫流的切變線,所以口門附近的航道通航寬度略顯不足,是影響通航安全重要因素。
2.2 端部航道實際設置情況對船舶通航安全的影響
航道配套的導助航設施為8座燈浮標和一對導標,因為在軍事禁區內部不得布設相關固定設施,所以航道部端的第一對燈浮標未布設在設計航道的起點,而是布設在自然水深-13.5米等深線處,設計航道入口至燈浮標布設的起點約有1.8km。不大于12m吃水的船舶可以由第一對燈浮標使用燈浮標、導標和GPS為導航手段進港,大于12m吃水的船舶需要由航道的端部開始進港,此時船舶只能依靠導標和GPS進行導航。
2.3 風對船舶通航安全的影響
本海區強風向和常風向均為WSW,最大風速15.0m/s,平均風速5.4m/s;頻率為13.81%;次強風向是NE、SW,頻率分別為11.07%。航道軸線與強風向、常風向的夾角為86.5°。當船舶航道航行受到接近正橫方向來風的影響時,容易出現較為激烈的風致偏轉和風致漂移,尤其是在壓載進出港時受風影響會更大。文獻中指出風壓差角可以根據風致漂移的速度與航速的關系估算,根據實船試驗,船舶航行中受正橫風影響的漂移速度與停船時的漂移速度有如下關系,隨航速提高,橫向漂移速度以指數規律下降:
當風、流的影響一致,或者航速更低時,風流壓差角將更大,如果風流壓差角調整不當,船位將產生較大橫移。
2.4 流對船舶通航安全的影響
綏中港水域漲落潮流流向與海岸平行,呈往復流變化,漲潮流流向為600~800,落潮流流向為2200~2700,航道軸線與漲潮流流向的夾角為75°;與落潮流流向的夾角為85°。航道除口門附近外,漲、落潮流速均在0.15~0.50m/s之間,漲落潮流速變化不大。航道軸線與漲落潮潮流的主流向均呈較大的角度,進出港船舶航行總會遭遇橫流的不利條件。
2.5 浪對船舶通航安全的影響
根據綏中芷錨灣海洋站2009~2011年的各級各向波浪波高頻率分布表和玫瑰圖,芷錨灣站SW和SSW向波浪出現頻率最高,分別達14.6%和10.7%,其次為WSW和NE向,分別為8.5%和7.8%;其常浪向為SW、SSW、WSW和NE向。該站波浪較小,0.5m 以下的波高(H1/10)所占頻率達71.8%,而1.2m以上的波高(H1/10)所占頻率僅為3.0%;波浪強度以NE向最大,SSW和SW向次之,其強浪向為NE、SSW與SW向。波浪發生頻率最大周期為0.0~2.9s,占69.5%,其次為3.0~3.9s,所占頻率為 26.6%。航道水域波浪相對較小,航道軸線與強浪向、常浪向的夾角均為 71°,角度較大,接近橫浪。波浪對航道上航行的船舶有不利的影響,縱搖、橫搖以及垂蕩引起的吃水增加,從而要求更大的富余水深;波浪會引起船舶首搖和操舵量的增大,從而引起船舶航跡帶寬度的增大;波浪引起的船舶搖蕩也不利于保持航向和船位;波高較大時,將大大降低港作拖輪的有效作用力。endprint
2.6 冰對船舶通航安全的影響
據綏中芷錨灣海洋站多年冰情觀測資料統計,綏中港總冰期平均為106天,初冰日為11月25日,終冰日為3月11日。芷錨灣海域固定冰在一、二月份岸邊就有出現,但固定冰范圍并不大,此海域固定冰平均寬度一般為200m,最大為470m,固定冰最大堆積高度一般年度低于2.0m,固定冰厚度一般為20~30cm,最大為63cm。流冰一般從12月上旬開始出現,到3月消失。冰期多出現冰皮、泥羅冰、蓮葉冰和灰白冰,白冰出現天數較少,冰塊面積大小不一,流冰的范圍一般在-15m等深線以內。無大風影響的情況下,流冰的方向與往復流方向一致,為WSW~ENE向,流冰速度一般為0.2~0.3m/s。正常年份,固定冰對船舶通航安全的影響較小,但流冰會對航道航行構成影響。
2.7 海底管線對船舶通航安全的影響
綏中石河港區附近存在三條海底管線,即旅大管線、36-1管線和錦州25-1南管線。旅大管線LD登陸點埋深為-16.5m;錦州25-1南管線登陸點埋深約為-15.5m;36-1管線登陸點埋深為-16.0m。在海底電纜附近禁止錨泊,當時船舶失控或者應急時,無法使用錨來進行操縱。
3 綏中港船舶通航安全的措施及航行注意事項
3.1 船舶通航的安全措施
針對影響綏中港船舶通航安全的風險因素,船舶進出港時應注意氣象、水文和海浪條件,避免在大風、急流和大浪等影響安全的條件下強行操作。為了確保船舶進出港航行的安全,操作過程中,應遵從如下安全措施:
(1)因自然條件的限制,航道軸線方向與強風向、常風向、次常風向呈現較大的交角,船舶尤其是壓載船舶受風的影響較大,因此,航道中航行的風力不宜超過6級。
(2)航道附近水域的流速較緩,流的影響相對較小,但在進出港過程中,若風流方向一致時,應當盡可能避免在急漲急落時進出港,尤其應當盡可能避免在急漲急落時通過防波堤口門附近。
(3)當船舶在港池內航行時,航速越低,船舶受風、流影響產生的漂移越大,很難通過操舵和調整風流壓差加以克服,需要利用拖輪協助控制船位,應在船舶防波堤口門附近帶好拖輪,由拖輪協助控制船位。拖輪的配備,對于5萬t級船舶,宜配備2艘 3000HP 以上的拖輪。在實際操縱中,波浪對拖輪效率的影響較大,港內操縱中應充分考慮該因素,浪高一般不宜超過1.5m。
3.2 船舶進出港航行注意事項
(1)VHF08頻道為綏中港調度的專用頻道,船舶除保持 VHF16頻道守聽外,應保持VHF08頻道和VHF69頻道的守聽。
(2)1號燈浮標附近的自然水深為13.5m左右,吃水在 11.0m 以下的船舶,可以從1號燈浮標、2號燈浮標處進出航道;吃水超過11.0m的船舶應從航道入口處進出航道。吃水在 12.0m以上的船舶進出港需要乘潮,進出港前應根據潮汐表計算富余水深,船舶的富裕水深應不小于船舶最大吃水的10%。
(3)船舶在進出港前應認真查閱有關航行通告及潮汐表等資料,加強與海事部門、港口管理部門的聯系,及時掌握水深、風力和潮汐、潮流情況,并充分注意冬季風減水的情況。
(4)航道上的流向、風向與航道軸線方向的交角較大,風流對船舶航行操縱的影響較大,船舶盡可能選擇緩流且風流作用相互減弱的時機進出港。應在航道上線位置調整好船位和船首向,及時調整風流壓差角以保持船位在航道中心線上。風流同向且較大時,可以提高船速,減小風流壓差角,進入防波堤口門后要及時減速、停車,并盡可能搶占上風位置。橫風強流等不利條件影響時,應盡早帶好拖輪,以便提供必要的協助。
(5)冬季有流冰的情況下,由于受流和流冰的共同影響,船舶漂移和偏轉將加劇。為確保船舶航行安全,建議當冬季流冰冰量在6級以上,且冰厚度在10~20cm以上時,應由專業船舶進行破冰和清理,進出港船舶在口門附近由拖輪護航。
(6)船舶錨泊應遵守有關停泊規定,在主管機關指定的錨地錨泊。拋錨時應遠離航道和海底管線,并應與其他錨泊船保持足夠的安全距離。在受外力影響較大時應注意防止走錨。進出綏中港區的船舶,航經海底管線水域,遇到緊急情況需要制動時,只能用倒車或拖輪制動,嚴禁拋錨。
4 結束語
隨著綏中港的發展和船舶交通量的增加,駕引人員要充分了解綏中港航道、港口設施、水文氣象等情況,制定周密靠離泊計劃,增強風險防范意識,認真進行風險分析,謹慎操作,保證船舶進出港的通航安全。
參考文獻:
[1]中國人民解放軍海軍海道測量局.A101.中國航路指南[Z].中國航海圖書出版社,2016.
[2]中國人民解放軍海軍海道測量局.C103.中國航路指南[Z].中國航海圖書出版社,2016.
[3]中交水運規劃設計院有限公司,中交第一航務工程勘察設計院有限公司.JTS165—2013. 海港總體設計規范[S].北京:人民交通出版社,2014.
[4]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.endprint