寧波港四期2、3號泊位非常規潮水漲水區向左掉頭靠泊的體會

摘 要：根據寧波港四期集裝箱碼頭2、3號泊位所處的特殊地理位置和潮水特點，通過引航實踐，探索集裝箱船舶在非常規潮水、外落里漲時期，在碼頭邊漲水區進行向左掉頭靠泊的可行性與操作要點。

關鍵詞：外落里漲；漲水區內；向左掉頭；靠泊

從碼頭開港初期到現在，漲水靠泊寧波港四期2、3號泊位，大多數引航員是在距離白鴨山和碼頭各1.0 n mile處，控制余速6 kn左右，向左掉頭靠泊。隨著船舶大型化，一些深吃水船在四期碼頭對開，外面航道落水，碼頭前沿漲水，即外落里漲時期，經常出現船舶在向左掉頭的過程中，遇到潮水切變線，船艏受到向右漲潮水推力，而船艉受到向左落潮水推力，產生和向左轉船力矩效果相反的強大的不利力矩，船舶轉向變緩，直至轉不動，甚至反而向右轉的問題。很多高級別引航員在碼頭前沿進行摸索，有的做法是在4、5號泊位外面掉好頭，再倒回來靠泊；有的做法是在碼頭邊漲水區內向右掉頭靠泊；有的做法是在碼頭邊向左掉頭靠泊，而向左掉頭靠泊，因為船艏對著碼頭，外加此處水流比較急，給引航員造成的心理壓力是很大的。本人結合跟隨高級引航員師傅在碼頭對開水域漲水區向左掉頭靠泊的實踐經驗，增強了大型集裝箱船在2、3號泊位外面漲水區內向左掉頭靠泊的信心，在隨后的若干次引航實踐中自己也多次順利地完成了向左掉頭靠泊2、3號泊位的作業。本文就集裝箱船舶在2、3號泊位對開漲水區內順流向左如何完成掉頭靠泊進行闡述，與各位同行共同探討和分享。

1 四期碼頭2、3號泊位對開水域環境簡介

寧波港四期集裝箱碼頭（2-6號泊位）位于穿山半島北端、牛軛江以東、竹灣嘴以西水域，碼頭走向： 109°～289°，碼頭前沿水深：1-3號泊位-15 m，4-6號泊位-17 m。潮流基本上ESE-WNW，往復流，與等深線走向大致一樣。漲流流速大于落流流速，漲水時間8～8.5 h，落水大致4～4.5 h。四期碼頭對開的潮流切變線出現在四期的潮水非常規時段，即外落里漲時段，大約發生在鎮海低潮前2.5 h到鎮海低潮后1.0 h。在這個時間段內，螺頭水道主航道是落潮流向，而泊位前沿水域則是相反的漲流。漲水和落水間存在明顯的切變線，如圖1所示。該切變線大概位于30 m和50 m等深線之間，隨潮水的大小變化。一般主航道落水越急碼頭前沿漲水越急，越靠近50 m等深線，切變線的走向越接近30 m、50 m這兩條等深線的走向。因此，在此非常規潮水時段，掉頭靠泊四期2、3號泊位，如穿越切變線，向左掉頭，常常遇到船舶在掉頭過程中，船艏向不轉，或者反而向右轉向的不利局面發生。

2 碼頭前沿漲水區內向左掉頭靠泊的可行性探討

根據四期碼頭2、3號泊位外50 m等深線的位置，切變線距離碼頭基本上0.5～0.6 n mile。按照船舶操縱理論，在有流水域掉頭，其旋回軌跡呈橢圓形，沿水流方向的范圍一般為2.5～3倍船長，垂直于水流方向的范圍一般為1.5～2倍船長，可見其掉頭水域基本滿足要求。根據力學原理，當船舶在水流和拖船的外力作用下，由于合外力方向和運動的方向不在同一條直線上，即船舶既偏轉又橫向移動，船舶在動態的偏轉中，曲線運動中物體的速度方向時刻改變，在船舶艏艉方向的初速明顯減少，而沿初始航向的橫向移動速度增加。如圖2所示，對于一艘行進中的船舶，當船艉受到向右的推力，船艏受到向左的推力作用，船舶將發生向左偏轉，船艉偏離原先軌跡向左前方向做曲線移動，船艏則向右前方向曲線移動。在一定的初始船速以及相應拖船推力作用下，船舶發生向左運動時，其船體并不會沿新航向保持原先速度前進，而繼續將在初始速度方向的軌跡軸附近進行偏轉，直至轉到一定的角度。

以一艘船長294 m的集裝箱船“PUGWASH SENATOR”為例，吃水10 m時，排水量約為8萬t，船舶重心基本位于船中附近，船艏距離重心約147 m。假設潮流向和船舶掉頭前初始航向一致，流速1 kn，船速3 kn，對地速度4 kn，一般配置3艘拖船，平均每艘拖船馬力為4 800 HP，在拖船和艏側推共同作用下轉向角速度（ROT）達到20°/ min～25°/ min。按船舶操縱理論，轉心位置于船艏后1/5～1/3船長處，取中間值1/4，相對于船舶重心距離74 m，則在船舶重心處因轉動產生的線速度為

Vt =74 m×（20°/ min）/（57.3×60） = 0.43 m/s，

Vt =74 m×（25°/ min）/（57.3×60） = 0.538 m/s，也即0.9～1.1 kn，方向垂直于船艏向。

如圖3所示，根據矢量疊加原理，船舶航向轉過一定角度T之后，重心處的合速度 可通過正余弦定理推算得下列公式 ：

上述公式中，

VS：艏向轉過角度T后的船速，方向為船舶航向（不考慮漂角），

Vw：流速，方向不變，

Vt：轉動引起的線速度，方向垂直于船舶艏艉向，

T：船舶發生偏轉后某一時刻航向與初始航向之間的變化量，

Dx：給定時間內船舶重心的橫向位移。

因為掉頭過程中，速度都是瞬時線形變化，為了簡便計算，我們取幾個分割點，掉頭過程中假定ROT為20°/ min，相應地重心 轉動的線速度為0.9 kn，流速（Vw）1.0 kn。船舶轉向100°需時5 min，重心處的瞬時合速度V2分別按轉向達到10°/30°/50°/70°/90°的速度為平均值，假設船舶轉向達10°/30°/50°/70°/90°時，由于轉向過程中，斜航阻力的原因，船速可降速25%～50%。為簡便運算，取降速值按平均值簡取，假定船艏艉方向船速逐級下降為2.7/2.4/2.1/1.8/1.5 kn（經驗估算值），經簡算求得船舶重心處（矢量）每分鐘的橫向位移分別為（-24，25，61，83，90） m，則船舶航向轉過100°時重心橫向位移為98 m。當流速達2 kn、船速仍為3 kn時，依據上述公式求得船舶轉過100°重心的橫向位移186 m，船舶初始航向上流致漂移距離D，按經驗公式估算：

D=T × Vw×80%。

上述公式中，

D：漂移距離（單位 m），

Vw：流速（ m/s），

T：船舶發生偏轉180°時間（s）。

按船舶轉向90°時，流速1.0 kn，估算值為216 m。流速2 kn時，估算值為432 m。

由此可以認為，船舶重心的橫向位移值介于98～186 m間，遠遠小于初始航向的流致漂移距離216～432 m。根據引航實踐經驗，船舶在掉頭過程中GPS顯示的船舶軌跡基本與流向保持較小的角度。船舶在轉向度達到90°，即船向垂直碼頭時，船舶速度矢量方向大致還是平行于碼頭方向，矢量COG還是接近270°～280°。轉向達到90°以上，即HDG接近200°時候，船舶速度矢量才開始往碼頭方向。船舶速度矢量方向如圖4、圖5。

圖6中實例雷達數據 ：當船舶碼頭邊掉頭，轉到船艏向（HDG） 為181.9°，船舶矢量向（COG）為237.3°，船舶艏艉方向速度（SPD）衰減的還有0.6 kn，矢量速度（SOG）1.1 kn指向3號泊位。此時駕駛臺距離碼頭泊位還有0.28 n mile，駕駛臺距離船首223 m，則船艏距離碼頭距離D還有295 m（D=0.28×1852-223）。

從以上幾點來分析，基本上在漲水區，在碼頭前沿水域保持與碼頭平行的航向，保持3.0 Cable的距離，在拖船和側推的作用下，向左掉頭是可行的。以船長294 m船舶為例，流速1 kn，提早1.1 Cable；流速2 kn，提早2～3 Cable掉頭是可行的。如圖7所示，GPS的藍色軌跡基本平行于碼頭。

3 外落里漲、碼頭邊漲水區內向左掉頭靠泊實例

實例1：2015年5月2日，“EVER DYNA MIC”（“長威”輪），船舶總長294.13 m，船寬32.22 m，總噸52 090 ton，吃水11.3 m，計劃17：30靠泊四期3號泊位，當天鎮海低潮時16：27，潮高67 cm，風向SE約3 m/s。約17：00抵達遠東集裝箱碼頭外面。距離泊位1 n mile速度減至6 kn，3艘協助靠泊拖船：“拖31”（7 200 HP）帶左船頭；“拖25”（4 000 HP）駕駛臺左下面頂推，不帶纜繩；“消拖10”（5 600 HP）帶左船艉：拖船帶妥后停車淌航，并適時進車穩定船首向在285°附近，與碼頭橫向距離保持在3.0 Cable，船艏到達4號泊位，速度5.0 kn，開始正舵，微速退，然后令左舷船艉的2艘拖船“拖25”“消拖10”，快車頂，矢量速度降到2.8 kn，主機停車，如圖8（a）所示。令船頭左舷“拖31”拖船慢車頂，首側推配合向右，控制著轉頭角速度（ROT）在20°左右，如圖8（b）所示。當船艏向垂直于碼頭時，駕駛臺距離碼頭為0.26 n mile，約425 m，除去船艏到駕駛臺距離223 m，船艏距離碼頭約258 m。此時，船艏向船速衰減很快，才0.7 kn，趕緊進車，防止船轉過來后，船后縮，如圖8（c）所示。3艘拖船和首側推配合著，2倍船寬（2B）距離碼頭，與碼頭夾角控制在15°，“消拖10”松纜到拖的位置，側推停，用“拖31”“拖25”調整靠泊角度1倍船寬，夾角10°，如圖8（d）所示；直至平行靠碼頭。

實例2：2015年6月8日，“HH JOHNNA”輪 船長294 m，船寬32.2 m，總噸52 090 ton，吃水12.2 m，計劃22：15靠泊四期3號泊位，鎮海低潮21：09，潮高88 cm，風向SW約4 m/s。3艘拖船：“眾聯1號”（4 800 HP），“眾聯8號”（4 800 HP），“拖7”（4 200 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例3：2015年6月14日，“ MAERSK COTONOU”輪船長249.12 m，船寬37.4 m，總噸 50 860 ton，吃水9.5 m，計劃01：45靠四期2號泊位。當日鎮海低潮時3：13，潮高110 cm，微風。2艘拖船：“消拖2號”（5 200 HP），“拖26”（4 000 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例4：2015年7月4日，“EVER DIA MOND”輪船長294.1 m，船寬32.2 m，總噸52 090 ton，吃水10.0 m，計劃9：00靠泊四期3號泊位，鎮海低潮06：39，潮高81 cm，風向SE約4 m/s。2艘拖船：“眾聯6號”（4 800 HP），“眾聯7號”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例5：2016年3月29日，“EVER LOGIC”船長335 m，船寬46 m，總噸98 882 ton，吃水10.0 m，計劃17：45靠泊四期2號泊位，鎮海低潮20：24，潮高69 cm，風向SE約4 m/s。3艘拖船：“眾聯1號”（4 800 HP）、“眾聯12號”（4 000 HP），“拖31”（7 200 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例6：2016年4月25日，“MSC ANNICK ”輪船長260.6 m，船寬32.25 m，總噸40 306 ton，吃水12.0 m，計劃07：00靠泊四期2號泊位，鎮海低潮6：58，潮高82 cm，風向SW約3 m/s。2艘拖船：“拖25”（4 000 HP），“拖30”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例7：2016年7月11日，“MSC SILVANA”輪船長332 m，船寬43.2 m，總噸94 489 ton，吃水12.0 m，計劃8：45靠泊四期3號泊位，鎮海低潮09：57，潮高123 cm，風向SE約5 m/s。2艘拖船：“消拖2號”（5 200 HP），“眾聯15號”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下順利靠妥。

實例8：2016年10月12日，“SL CHARGER ”輪船長292.2 m，船寬32.2 m，總噸49 985 ton，吃水11.3 m，計劃13：30靠泊四期2號泊位，鎮海低潮13：52，潮高133 cm，風向NE約4 m/s。2艘拖船“拖22”（4 800 HP），“眾聯15號”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下順利靠妥。

實例9：2017年3月11日，“EVER LIFTING”輪船長334.8 m，船寬45.8 m，總噸99 946 ton，吃水11.2 m，計劃3：30靠四期3號泊位。當日鎮海低潮時4：14，潮高39 cm，微風。2艘拖船：“消拖2號”（5 200 HP），“拖21”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例10：2017年5月28日，“APL YANGSHAN”輪船長347 m，船寬45.2 m，總噸128 929 ton，吃水12.5 m，計劃20：15靠四期3號泊位。當日鎮海低潮時18：52，潮高11 cm，風向SE約5 m/s。2艘拖船：“消拖2號”（5 200 HP），“拖30”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例11：2017年12月15日，“MSC SARA ELENA”輪船長299.95 m，船寬48.2 m，總噸9 5497 ton，吃水12 m，計劃4：00靠四期2號泊位。當日鎮海低潮時03：05，潮高73 cm，風向NE約5 m/s。3艘拖船：“消拖5號”（5 600 HP），“拖22”（4 800 HP），“眾聯1”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

實例12：2018年4月15日，“MSC DESIREE”輪船長299.9 m，船寬48.2 m，總噸 96 816 ton，吃水12.0 m，計劃18：00靠四期3號泊位。當日鎮海低潮時17：05，潮高40 cm，微風。2艘拖船：“眾聯3號”（4 800 HP），“眾聯7號”（4 800 HP）。在拖船及側推共同作用下移向碼頭直至順利靠妥。

4 漲水區內向左掉頭操船要點

4.1 船速的控制

在漲水區內進行靠泊，余速的控制是關鍵因素之一，關系主機倒車能否開出，拖船帶纜繩的順利程度等。由于順水的原因，船舶減速過程是相對漫長的，大型集裝箱船舶通過中宅散礦碼頭時候，就要把船速降下來，控制在距離泊位2.0 n mile時 8～10 kn內，嚴格控制距離泊位1.0 n mile 時6 kn以內，以便拖船在1.0 n mile外帶妥纜繩，拖船纜繩帶好，掉頭靠泊的壓力將大大減輕。具體操作方法：

（1）提早停車淌航，使主機轉速盡早歸零，由于順水的原因，船速一般在6 kn左右，這樣螺旋槳轉速歸零就需要很長的時間，一定要心里保持警惕，盯牢主機轉速歸零。

（2）二次倒車法。由于停車淌航過程中，順水舵效差，要穩定住船艏向，就要不時地短時間進車，以增加舵效。這樣就造成船速一直在5～6 kn左右，減不下來。所以，距離泊位還有2 Cable左右，可適時先倒一車，先把船速降下來，原則上控制在4 kn以下，就要停車。好處是4 kn以下速度，更加方便第二次倒車的開出。假如出現第一次倒車開不出來，可及早采取應急措施，包括船艉拖船朝后拖，減速，以及應急錨泊，甚至可以進車向右轉向駛離碼頭邊。

（3）利用拖船減速。大型集裝箱船舶，船艏往往有大馬力側推器。所以船艉一般我們配置1艘大馬力拖船，1.0 n mile外帶好拖輪纜繩，就可以讓船艉的大馬力拖船朝后松纜，以備主機倒車開不出，甚至主動利用拖船朝后拖，來控制船舶余速，起到減速作用。優點是利用拖船朝后拖，還沒有倒車偏轉效應。

4.2 船艏與碼頭泊位前沿的距離

在碼頭邊漲水區內，順水，船舶平行碼頭距離3.0 Cable向左掉頭，還要克服心理上的壓力，一般駕駛臺到泊位前沿距離在2.0 Cable之內，基本上在船艏盲區里面，在船舶轉向至船艏垂直于碼頭時，要觀測船艏到泊位前沿的距離，有很多的方法可用。

（1）要求船艏帶班船大副在船頭觀測至泊位的距離，不時地向駕駛臺匯報船艏距至泊位距離的變化，以及距離減少或者增加的趨勢。

（2）利用雷達準確的測距功能，量程可以調節到0.5 n mile或者隨著距離碼頭的進一步減少，進一步調節到0.25 n mile。利用雷達的兩個活動距標圈，參考引航卡上的駕駛臺到船艏的距離，例如223 m，就設定0.12 n mile的數值，即標出船艏的位置。另外一個活動距標圈跟著船舶的移動，隨時保持調節，始終保持相切于碼頭前沿。這樣兩個距標圈之間的差值即船艏至泊位的距離。這個數值也大致判斷船舶前沖或者后縮的趨勢。

（3）雷達航儀顯示屏上有船舶艏艉方向的一個速度值，可用來判斷船舶前進或者后縮的趨勢，一旦發現要有后縮趨勢，應及時進車。還有一個船舶整體運動的矢量速度，通過觀測這個數值以及方向變化，來控制拖輪，側推器，使船舶保持合適的轉向角速度。一旦近距離，人站到駕駛臺外面，就要參考吊機等參照物，來判斷船舶的整體橫移靠泊速度。通過對拖輪、側推器、主機、舵等，保持合適的橫移速度來平行靠泊。

4.3 船舶掉頭前與泊位之間的橫距

要結合現場流速、船舶主機馬力情況、老舊程度等工況、拖輪的配置、風的影響等情況，吹攏風影響不是很大的時候，基本上控制在3.0 Cable，并根據情況變化采取增減。但是最好不要小于2.5 Cable的橫距，留出足夠的安全余量。在船舶掉頭前，航向一般把定在285°～290°之間，來控制船位。

4.4 掉頭時機的把握

流速緩慢，可以在船艏還剩半個船長時，倒車加上拖船、側推器的配合采取掉頭。如果水流急、余速快，可以提前1.0 Cable或者2.0 Cable開始掉頭。控制轉向角速度，使船舶完成掉頭后，駕駛臺距離泊位N字旗略微后面一些位置，方便進車。有些船舶重載，吃水大，遇流急，防止壓攏過快不利局面發生，可以提早掉好頭，再慢慢依靠水流退下來靠泊。

5 注意事項

（1）提早聯系碼頭調度，確定泊位情況、有無船舶靠離泊、是否要接離泊船的泊位。因為遠東碼頭對開，就順水了，以免碼頭船舶泊位沒有清爽，就進到漲水區內。

（2）早聯系拖船，及早到位。因順流船舶余速快，所以拖船帶纜需要一些時間。

（3）雙錨備好，處于應急錨泊狀態。

（4）在掉頭主機倒車過程中，船速控制在3 kn以下，即可停車，以免船舶掉頭過程中，速度遞減太快，發生船舶后縮現象。

（5）左舷船艉的大馬力拖船在進入掉頭區域前必須帶妥，以備應急之需。

（6）掉頭過程中，應密切關注船舶艏艉向的速度。一旦發現快要后縮趨勢，及早進車，縮小與碼頭的距離，依靠進車來控制船舶矢量速度的方向。

6 結束語

經過個人引領若干艘次船長分別為260 m、294 m、300 m、333 m、347 m船舶掉頭靠泊該碼頭的經驗，以及跟隨高級引航員引領船長366 m船舶在3號泊位外面掉頭的實例，本人認為在四期集裝箱碼頭外落里漲的非常規潮水時段內靠泊2、3號泊位，在碼頭前沿漲水區內向左掉頭是可行的。

以上所述只是本人一些淺見，不足之處敬請同行指正。

參考文獻

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作者簡介：

李進，一級引航員，（E- mail）409500296@qq.co m