外高橋港區大型船舶順流掉頭操縱及注意事項

徐輝銀 朱思平 凌貴陽

摘 要：隨著世界經濟和船舶制造技術的高速發展，船舶噸位越來越大，引航員和船長在港內船舶操縱領域面臨著新的挑戰。外高橋港區以集裝箱碼頭為主，兼有油輪化學品、船廠碼頭等，外高橋航道是整個長江上海段船舶通航密度最大、航行動態最復雜的水域，加上掉頭水域較為狹窄，大型船舶在此水域掉頭難度較大、危險系數較高。本文在全面分析外高橋航道的前提下，深入探討了順流條件下船舶掉頭的速度變化與注意事項，提出拖船優化控制，從而盡可能縮短掉頭時間、縮小掉頭水域，以降低船舶掉頭過程中的航行風險，可為其他船舶在外高橋港區安全掉頭提供參考和借鑒。

關鍵詞：大型船舶;外高橋港區;順流掉頭;風流條件

中圖分類號：U675.98? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）02-0083-03

1外高橋港區及其附近水域概況

1.1外高橋航道概況

外高橋航道是指吳淞口至圓圓沙燈船之間的航道，位于上海港圓圓沙警戒區至吳淞口警戒區之間，處于長江與黃浦江的交匯處。外高橋港區及其附近水域是船舶進出長江、上海港和靠離外高橋碼頭等的必經之路，同時也是長江和黃浦江出口船舶的匯集水域。

自外高橋集裝箱碼頭投入使用以來，上海港集裝箱吞吐量逐年增加，已位于世界集裝箱大港前列;外高橋各油輪碼頭的船舶靠泊量也比往年有大幅度增加[1]。外高橋航道是整個長江上海段通航密度最大、船舶動態最復雜的水域，所以也是整個長江上海段航行危險系數最高的航段。同時，該水域還有大量靠離泊和進出錨地的船舶，造成活動于此水域的船舶密度較高[2]。外高橋航道及附近水域通航環境示意圖如圖1。

1.2外高橋航道氣象、潮流特征

上海港地處東南亞季風區，春夏二季盛行ESE～SSE向風，秋季NE、NNE向風為多，而冬季盛行NW～N向風。上海地區每年6～9月份是熱帶氣旋多發期，根據上海市氣象局2010～2015年資料分析，對上海地區產生影響的熱帶氣旋過程共17次，平均每年2～3次，以東側洋面經過的為主，過境中心最大風力在8～16級之間不等。

外高橋港區地處長江下游、近入海口，受正規半日潮的影響，航道內每天兩漲兩落，呈往復流。大潮汛時流速可達4節左右，漲流時流向稍稍偏北，落流時流向稍稍偏南。中浚高潮前2小時左右圓圓沙水域初漲，中浚高潮后3小時左右初落，碼頭邊則提前半小時左右。

進口靠泊外高橋碼頭的大型船舶通常乘潮進口，航行至外高橋水域后，向左掉頭，然后右舷靠碼頭。正常情況下，既然是掉頭靠泊必然是順流狀態下，因此本文只針對順流狀態下不同風向條件船舶掉頭的操縱要領分析。該航段漲水時段船舶流相對密集，掉頭時通常會受到通航環境的影響，以及風流的影響，研究風和流對船舶掉頭過程中的作用，對順利完成掉頭工作很有幫助[3]。特別是在有拖船協助掉頭時，理解風流和轉心之間的關系，對拖船的使用則更有針對性。下文按照順風、頂風兩個風向狀態下船舶順流的掉頭方式進行討論。

2 順流掉頭時拖船優化

2.1掉頭過程及速度變化

大潮汛時掉頭，速度急劇變化（速降明顯），因此在掉頭的后半程可適時滿舵加車，加快掉頭。小潮汛時掉頭，速度變化趨勢變小（速降不明顯），因此掉頭起始速度不宜過快。流不妨礙船舶掉頭（有利于掉頭）。主要的危險來自于風流外力所致的漂移。具體速度變化如圖2所示。

2.2順風順流拖船選擇優化

順風順流時，風流作用方向一致，若采用頂尾掉頭，船舶掉頭初期時效果最好，同時前進中轉心在前，力臂長，產生的掉頭力矩大;但隨著船舶轉過的角度增大，頂尾效果逐步減小，至正橫時效果最小。頂尾增加流致漂移，增大需要掉頭水域空間。頂尾示意圖如圖3、4所示。

若采用頂首掉頭，剛開始時，由于轉心在前，并且頂首基本沒有效果，如果頂的位置在轉心后，則還會起反作用;從0°～90°，隨著速度下降，頂首效果開始顯現;如果至90°時，船無前進速度，頂首則充分利用流來掉頭，如果船首被拖船頂住，則拖船有效的克服了流致漂移。頂首掉頭，需要掉頭水域比較小。頂首掉頭示意圖如圖5所示。

總的來說，順風順流船舶在掉頭過程中，拖船頂船尾由于轉心靠前，則增加轉船力臂以增加轉船力矩，在船舶掉頭初期更為明顯，減少船舶掉頭時間，但是順風順流時，船舶風流方向一致，則會加劇船舶向上游方向的漂移，因此在船舶上游有燈浮或其他礙航物時需要格外注意，盡量選擇貼緊燈浮或其他礙航物上游掉頭。如果上游有出口船舶存在碰撞危險需要提前加強聯系提醒，做好避讓協調。最后在拖船優化選擇上，從最大化利用拖船的角度出發，盡可能揚長避短在初期大馬力拖船頂船尾，而等船舶轉過一定角度接近正衡時，可以讓拖船到船舶右側進行頂首作業，或者利用車舵轉船力矩為主，適當進車以增加轉船力矩和控制船舶位置。

2. 3頂風順流拖船選擇優化

（1）大潮汛時。大潮汛時流速比較大，因此頂風掉頭時要充分評估風流的大小。通常情況下，如果只有一個拖船前來配合掉頭的話，此時流大于風，掉頭初期與順風一樣，頂船舶尾部轉船力矩，效果明顯，而船舶正橫以后可選擇更換拖船位置至右舷船首以減小船舶向上游橫移距離，如圖6所示。

（2）小潮汛時頂風掉頭。小潮汛時，由于風大于流，拖船宜配置在左船尾，利用風動壓力來掉頭，拖船頂的位置越靠近船尾效果越好，流致漂移不甚明顯，因此如果只有一個拖船前來協助掉頭也沒更換位置的必要，始終將拖船帶在左舷船尾即可。如圖7所示。

3操縱要領及注意事項

3.1掉頭前航行注意事項

外高橋航道為長江上海段主航道之一，其北邊界線為51、53、55、57號燈浮和地理坐標點I的依次連線;南邊界線為地理坐標點H和52、54、56、58、60號燈浮的依次連線。具體航行注意事項如下：

（1）做好充分的戒備，外高橋航道船舶密度大，通航環境復雜，在此航道內航行時必須要保持高度警戒，以應對各種局面。除加強VHF守聽和雷達觀測外，船舶應備妥雙錨，備側推器（如有）。由于外高橋碼頭燈光比較亮，在夜間航行時，應特別注意未正常顯示號燈的小船。

（2）及早表明本船意圖特別是在初漲水小船密度很大時，船舶航經64和A54A燈浮出口、53燈浮黃浦江進口橫穿航道和在各沿岸碼頭靠泊前，在擺好船位的同時，要及時表明動態，以VHF和燈光信號主動聯系。

（3）安全航速，圓圓沙上游航道內速度在正常情況下必須控制在12節以內，同時盡量避免滯航，在中浚高潮前后各1小時內，經A54A燈浮出口進入圓圓沙警戒區時必須嚴格按照上海港引航站規定，控速航行，以8節以下為宜，但在與周圍船舶聯系好以后應及時安全駛離警戒區。盡可能不在警戒區滯航或淌航，以免妨礙他船正常航行。

（4）運用良好船藝，主動避讓他船在安全情況下主動避讓進出北槽的重載船，逆水船主動避讓順水船，小型船主動避讓大型船，主動避讓進黃浦江的船。

（5）注意核對操縱口令，在航行過程中如遇到避讓他船的操縱，應準確下達車令舵令，并主動核對車鐘、舵角指示器及舵工的操作是否正確。在避讓后需要及時還原到原航向，并檢查船位和航向，避讓時注意車舵結合。

（6）及早掌握進出口船舶的動態，及時上網查詢船舶動態，更新計劃，掌握在航引航員信息。在掉頭前用VHF報告VTS，經同意后再行操縱。

3.2控制合理的起始船位

船舶在航行靠近泊位，到達預設掉頭位置之前，應盡可能控制本船船位在航道中心分隔帶靠近進口深水航道一側，潮流較急時，則可選擇泊位下游1到2倍船長處進行掉頭。

3.3控制掉頭起始船速

較低的船速可以有充分的時間來對掉頭時機進行選擇，以便和水域其他船舶協調避讓，同時降低船速可以有效地提高拖船和側推器的使用效率。掉頭開始前，盡量將船速控制在7節以下，當遇到不利于旋回的風向，船舶吃水較大且航道船舶數量較多時，則需要進一步降低船速。及時的控制船速可以減少或避免倒車，對保持船舶的航向的穩定性具有重要影響，同時較低的船速可以有效解決突發事件。

3.4合理利用拖船

大型重載船舶在水域狹窄，通航環境復雜的江面上，宜在拖船的協助下掉頭。注意所處水域風流情況和拖船頂推位置對拖船助操的影響，若只有一艘拖船協助掉頭，建議其頂推船尾為宜。

3.5應急措施

超大型集裝箱船（300M以上）如果吃水較大時，如無拖船協助則很難順利掉頭，同時外高橋水域掉頭水域有限。在掉頭90°時，會發現船舶的轉頭角速度會更小，同時受水流的作用下，船舶會向下流漂移，此時應盡快把船停住，同時利用拖船頂首。操縱示意圖如圖8所示。

4 結束語

船舶在外高橋港區及其附近水域掉頭時，首先，需要駕引人員針對當時的通航環境和船舶交通流密度結合當時的風流條件進行合理的預判，選擇合適的掉頭方式和時機，這樣才能從大的概率上保證船舶掉頭操縱的安全;其次，通過熟練的操縱，控制好船舶速度、掉頭節奏，并且密切注意船舶在掉頭過程中的變化，正確使用拖船，確保船舶在任何通航環境下始終處于安全的狀態，特別是在復雜的天氣條件下，借助船舶操縱經驗與技術，加強與周邊船舶的溝通，從而減少船舶掉頭時的安全隱患，以盡可能地減少航行事故，確保船舶的航行安全[4]。

參考文獻：

[1]翟愷鈺.8000箱位集裝箱船外高橋水域自力掉頭的操縱[J].中國水運（下半月），2016，16（05）：25-26+151.

[2]白東.拖船協助船舶掉頭操縱的研究[J].中國水運（下半月），2015，15（09）：33-37.

[3]黃文峰.超大型集裝箱船舶大風天氣順流掉頭靠泊操縱[J].世界海運，2013，36（11）：28-30.

[4]朱昱光.超大型集裝箱船在狹窄航道中的掉頭操縱[J].港口科技，2016（06）：50-52.