如何提高大型測繪船的應急掃測效率

摘? 要：隨著海上、港口來往船只密度不斷增大，碰撞事故時有發生，且船只總噸越來越大，一旦發生碰撞沉沒事故，事故對港口通航產生極大擁堵、甚至處于封航狀態，還有好多船舶裝載著一些危險化學物品，事故對海洋環境造成嚴重污染。碰撞事故發生后，對事故引發的障礙航物（如掉落水中的落水集裝箱等）或沉船本身的及時搜尋、定位至關重要，唯有快速定位發現，才能第一時間排除障礙或針對性地采取后續救助行動，是減少事故本身對社會后續影響的當務之急。上海海事測繪中心作為應急事故前沿，搜尋定位為后續施救提供第一數據，如何快速定位、及時排除障礙，是我們一直研究的課題。本文就如何提高大型測繪船的應急掃測效率，進行深入的分析和研究，提出3種搜尋定位情況，具有快速、易操作、效率高的特點，適合廣泛運用于各類應急搜尋定位實踐中，希望能夠對測繪船應急工作有所幫助和指導。

關鍵詞：船舶;碰撞事故;搜尋定位;排除障礙;效率

1 海上船舶運輸概述

近年來，為了不斷提高船舶經濟性，船舶大型化趨勢明顯，遠洋航運集裝箱船甚至已達2.4萬TEU，目前全球已經有數百艘超大型集裝箱船在運營。為了增加裝載量，超大型集裝箱船的尺度不斷增大，船艙內集裝箱堆疊層增至12層，還有散貨船、油船，甚至裝載其他特種貨物的船舶，比如大型液化天然氣（LNG）船、化學品船等。

2 船舶大型化發展的影響及考驗

就船體結構而言，大型集裝箱船確實比小型船風險高，引發大型集裝箱船船體斷裂以及兩船碰撞事故，造成集裝箱落水搜救，如：2020年12月13日23：35，外輪“OCEANA”輪和“新其盛69”輪在上海港北槽深水航道D15浮相撞，“新其盛69”輪翻扣沉沒，其裝有650個集裝箱大部隨流漂失，部分很快漂至舟山海域。尤其像載凝析油約11.6萬 t的“桑吉”輪與香港籍散貨船“長峰水晶”輪在長江口以東約160 n mile處發生碰撞事故。這都是對我們海事部門如何提高應急搜救效率的考驗，力爭盡可能讓大事故減少損失、減少社會影響，保障相關水域盡快恢復通航。在應急險情面前時間就是生命，效率就是勝利。

近幾年，本人帶領“海巡166”輪出航完成應急搜救任務，如：2017年4月6日凌晨長江口外“翔舟”輪應急掃測、2017年5月10日晚，外高橋附近水域“順港19”輪集裝箱落江;2017年9月13日16：25，“海川6”輪航行至南支水域A3燈浮約10只40 ft空箱落江;2017年9月14日14：05，“新海明”輪長江燈船附近7只40 ft集裝箱落海;2017年11月18日15：25，“鵬安盛”輪在長江口D3燈浮附近31個40 ft集裝箱落水;2017年12月22日，長江口“蘇灌南漁13321”應急掃測;2018年1月14日，“桑吉”輪沉沒后應急掃測;2018年9月1日，連云港返航“振興”輪應急掃測;2018年10月1日，“浙象漁41020”輪 應急掃測;2019年3月12日，“浙岱漁02611”應急掃測;2020年2月17日，“神洲19”輪應急掃測;2020年3月6日，上海“浙普漁23911”;2020年11月13日，“浙嵊漁01148”;2020年12月14日，“新其盛69”輪沉沒，650只集裝箱落水。

3 快速搜尋定位、排除障礙

當船舶發生事故后，為了快速搜尋定位事故引發的礙航物（如掉落水中的落水集裝箱等）或沉船本身，便于海事部門第一時間恢復通航環境，或對礙航物針對性地采取后續救助行動，減少事故本身對社會后續影響。因此就如何提高大型測繪船的應急掃測效率，本文提出3種搜尋定位情況：深水區域應急搜尋、淺水區域應急搜尋、繁忙水域應急搜尋。

3.1 海上搜尋定位手段

目前，我們在海上對水下目標的搜尋定位，主要采用多波束、旁側聲吶、磁力儀等測量儀器，對水下目標進行全覆蓋網格化搜尋，旁側聲吶、磁力儀主要對目標進行粗略搜尋，發現目標后通過多波束加密精掃，獲取精準定位數據。

3.2 目前常見的搜尋定位

目前，常見的搜尋定位有3種搜尋定位情況：深水區域應急搜尋、淺水區域應急搜尋、繁忙區域航道應急搜尋。

3.2.1 深水區域應急搜尋

深水區域的應急搜救因水深對本船不構成危險，一般使用旁側聲吶儀器掃測，其掃測覆蓋面遠大于多波束掃測，可以提高掃測效率。深水區域的應急搜救目標以搜尋沉船為主，以2018年1月的外海“桑吉”輪沉沒搜尋為例，因充分利用海水水深清澈，有利觀看海面油花、船上漂浮物等跡象，同時，水域水深可以進步加寬儀器掃測面積，發揮一切有力手段，更快、更安全地搜尋定位目標。具體搜尋實施如下：

前期準備

⑴靜觀，充分利用外海深水區域洋流水流慢便于觀看水面情況，先作臨近現場靜觀，收集油花、油氣、水面漂浮物等情況，結合經驗、綜合判斷，粗略確定目標范圍，盡量縮減掃測區域。

⑵外海深水區域，充分發揮儀器優勢，利用旁側聲吶更能加大單側掃測覆蓋面，見圖1。

⑶外海深水區域，水深涌浪大，便于在甲板上安全順利施放旁側聲吶掃具，應采取順浪提前施放。

⑷匯總信息、綜合評估后，目標因處于深水區域對本船不會產生危險，指揮船舶直奔最大概率目標。

掃測方式

深水區域掃測應采用本船單側螺旋式跳線掉頭掃測更便捷、安全、快速。

⑴因考慮在船舶掉頭上線時，本船旋轉過程中船體及螺旋槳可能打到旁側聲吶儀器，故應采用單側同旁側聲吶一側掉頭（旁側聲吶放在船右舷采用右掉頭，左舷左掉頭），使在掉頭過程中，旁側聲吶儀器由于掉頭離心力遠離并與船舶保持一定距離，儀器不會碰到船體或進入螺旋槳，如圖2a、圖2b所示。

⑵螺旋式掉頭，確保每條都是螺旋式掉頭，作業有一定規律，便于布線選線實施，有利于安全有序地開展應急任務。

⑶跳線掉頭上線，因船舶掉頭旋回圈遠大于旁側聲吶儀器掃測寬度，而測線是按掃測寬度間距布線的，為了便于船舶掉頭上線，而采取跳開幾根線上線，螺旋式把測區全部掃測覆蓋如圖3所示。

⑷在深水區域掃測，可放長吊臂繩索長度，增加旁側聲吶儀器下沉，減少因船舶航行帶動旁側聲吶儀器的上浮量。

⑸評估涌浪情況，在吊臂可承受的范圍內，可考慮降低吊臂幅度，使旁側聲吶儀器與船體拉開間距，減少船體鋼鐵對旁側聲吶儀器的信號干擾。

⑹對接近目標時，應船舶車舵配合，慢速甚至停車，使旁側聲吶儀器掃測到的目標影像盡可能清楚。

發現目標或可疑目標后，采用多波束進行加密精掃，以對目標進一步確認，從而得到高清的圖像、精準地數據，如圖4所示。

3.2.2 淺水區域應急搜尋

淺水區域的應急搜救因水深對本船構成危險，一般使用多波束儀器和旁側聲吶儀器同時掃測，通過多波束和旁側聲吶掃測到的邊側波束（如圖5、圖6），確保船舶始終安全行駛在已掃測的邊側波束內，循序漸進地向搜尋目標靠近，目標一般為沉船或落實集裝箱等障礙物。

如：2020年2月17日，連云港籍“神洲19”輪凌晨在杭州灣大魚山附近沉沒，事發水域海圖水深僅約9 m，去掉沉船本身高度，沉船對來往船只危險極大，在此尤其注意此類目標對本船的危險性。具體搜尋實施如下：

前期準備

⑴靜觀，充分利用淺水區域因水深淺、水流容易與沉船產生水花等特征，船舶慢速抵近沉船預報概位，觀看水面水花情況，同時收集沉沒船舶燃油油花、油氣味，水面漂浮物等情況，結合經驗、綜合判斷，粗略確定目標范圍。如大型測繪船舶不能確保慢速安全抵近沉船預報概位，可協調現場小型巡邏艇等外援去抵近觀測、收集。

⑵整合各方資源，多咨詢沉船附近來往船只，有無發現船舶燃油油花、油氣味，水面漂浮物等情況。

⑶淺水區域有明顯流速，為了方便操控船舶以防船舶打橫，操作本船頂流安全施放旁側聲吶儀器。

⑷綜合評估后，在最可能的位置附近，留出一定的船舶安全距離，指揮船舶開始搜尋掃測。

掃測方式

淺水區域掃測考慮到水深淺危險性，以及淺水區域一般目標范圍相對小的特征，應采用本船反側螺旋式順序小舵角掉頭掃測更安全。

⑴為確保本船安全，把旁側聲吶儀器施放在沉船預報概位的同側，讓旁側聲吶信號不受船體鋼鐵影響的一側朝向沉船，發揮儀器的最大性能，如圖7所示。

⑵反側小舵角掉頭，因旁側聲吶儀器施放在沉船預報概位的同側，同側是危險物，因而只能反側掉頭。本船掉頭旋轉過程中，反側掉頭船體會朝向、貼近旁側聲吶儀器，故只能小舵角掉頭，減少船體貼近旁側聲吶，讓兩者保持一定距離，以避免船體及螺旋槳打到旁側聲吶儀器，如圖8所示。

⑶螺旋式順序上線，從而保證第二根測線開始始終讓本船行駛在已掃測的區域內，同時在危險區域操作有一定的順序，使作業更安全地開展，如圖9所示。

⑷在淺水區域掃測，應控制吊臂繩索長度，以防船速下降時，旁側聲吶儀器下沉拖到海底而丟失。

⑸淺水區域相對涌浪小，在吊臂可承受的范圍內，可考慮降低吊臂幅度，使旁側聲吶儀器與船體拉開間距，減少船體鋼鐵對旁側聲吶儀器的信號干擾。

⑹對接近目標時，應船舶車舵配合，慢速甚至停車，使旁側聲吶儀器和多波束掃測的目標影像盡可能清楚。

發現目標或可疑目標后，采用多波束進行加密精掃，以對目標進一步確認，從而得到高清的圖像、精準的數據，如圖10所示。

3.2.3 繁忙區域航道應急搜尋

在繁忙區域應急搜尋主要涉及航道中船舶的總流向，尤其像上海港南北槽航道，來往船舶進出口繁忙，如在此執行任何應急搜尋掃測，更要提前做好計劃，采取機動靈活的掃測布線，減少對航道中來往船只的影響，確保安全高效地開展任務，目標一般為落水集裝箱等障礙物（因為繁忙區域航道內沉船肉眼就很容易發現）。如：2020年12月13日23：35，外輪“OCEANA”輪和“新其盛69”輪在上海港北槽深水航道D15浮相撞，“新其盛69”輪翻扣沉沒，其裝有650個集裝箱大部隨流漂失，部分很快漂至舟山海域，至此造成上海港南槽、北槽全線停航。具體搜尋實施如下：

前期準備

⑴查看潮汐表，分析本航道內進出口船舶流量分布情況，便于后續實施時采用錯開船舶流量或順著船舶流量總方向執行（減少逆流量方向實施）。

⑵查看潮汐表，通過事發時的流向，判斷落水集裝箱等障礙物漂移趨勢。

⑶分析航道的彎道情況，把航道制定成若干段，分區分段實施搜尋掃測。

⑷在繁忙區域航道應急搜尋，在實施前主動、不間斷的發布應急搜尋實施動態警告。同時與VTS保持密切溝通，得到VTS配合、協助。

掃測方式

繁忙區域航道應急搜尋一般為目標相對小的落水集裝箱等障礙物，應采用分區分段本船單側螺旋式旁側聲吶掃測。

⑴對整個航道根據彎道情況分成若干段，以減少在實施過程中頻繁轉向，如圖11所示。

⑵對整個航道進行分區分割布線，A為出口航道、B為進口航道、C為航道中心，如圖12所示。

⑶對整個航道進行布線，實施掃測時應從出口航道一側開始跳線掉頭到進口航道掃測，或從進口航道一側開始跳線掉頭到出口航道掃測，螺旋式來回進行。確保本船實施過程始終與航道內船舶總流向同行，否則與船舶總流向逆行，既危險又很難操作，如圖13、圖14所示。

⑷航道中心線C區應靈活、機動實施，盡量在航道內船舶流量相對少的時間段進行，且如某時間段出口航道沒出口船時，盡量把C區作為出口航道開展，反之，如某時間段進口航道沒進口船時，盡量把C區作為進口航道開展。

⑸如遇到航道邊有浮筒的測線，應盡量安排在頂流或漫流時實施，以免順流近距離接近浮筒時本船或舷側旁側聲吶與其發生碰擦。

因繁忙區域航道應急搜尋一般為目標相對小的落水集裝箱等障礙物，并且航道內流速快、易漂移，故發現目標或可疑目標后，隨后應及時采用多波束進行加密精掃，以對目標在第一時間進行進一步確認，從而得到高清的圖像、精準的數據，如圖15所示。

4 結 語

作為上海海事測繪旗艦船“海巡166”輪船長，帶領全體船員多次在重特大突發應急事故中忠誠履職，關鍵時刻當好先行、不辱使命，每次接到任務，配制、制定各種實施方案，多管齊下、機動靈活實施，在各種突發事件中不斷積累、總結。就如何提高大型測繪船的應急掃測效率，本文提出3種搜尋定位情況：深水區域應急搜尋、淺水區域應急搜尋、繁忙水域應急搜尋，具有實戰性強、安全便捷、易操作、效率高的特點，適合廣泛運用在各類應急搜救掃測任務中，便于第一時間搜尋到目標，快速完成任務，及時清除障礙，恢復事故水域安全暢通，盡量減少事件對社會各方面的影響。

為了便于讀者理解和參考，本文在編寫過程中力求概念清楚、理論正確、重點突出、條理清晰、理論結合實際，并運用了相關的圖例說明。但由于作者水平有限，時間倉促，雖經多次修改，難免有疏漏之處，懇請航海界專家、前輩、同行和讀者批評指正。

參考文獻

[1] 劉德新、劉加釗.航海學[M].出版地：人民交通出版社，2008，4.：211-212.

[2] 中國海上搜救中心，天津市海上搜救中心，大連海事大學.國家海上搜救手冊[M].大連：大連海事大學出版社，2011，11：71-72.

作者簡介：

馮玉龍，高級船長，大學本科，（E-mail）2294782963@qq.com。