張文華
(福建省海洋與漁業執法總隊,福建 福州 350001)
在2017年的第13 號強臺風“天鴿”的影響下珠江口水域共發生18 起海事事故,大部分船舶因走錨而發生海事事故。2021年11月22日巴拿馬籍“慶祥”輪在煙臺港距離擔子島北部礁石大約0.5 海里錨地發生走錨又發生海事事故[1]。船錨被拋下之后能否保證抓穩海底呢,受到哪些影響會發生抓底不牢而發生走錨現象。
船錨系統由船錨、錨機、錨鏈、制鏈器、錨鏈艙和棄鏈器等組成[2]。船舶拋錨時把錨鏈連接著船錨一起拋入水中并嚙入海底土中,錨與海底緊固連結而保證船舶系牢于當地[3]。
船錨應以慢速釋放,過快速度會導致剎不住而損壞錨機,還有可能產生丟錨事故。當海底太深時是不適宜拋錨的,沙石海底最適合拋錨,泥底次之,礁石海底則不適合拋錨。船錨拋下之際首先是錨冠(最底端)觸底,繼續釋放錨鏈后在重力作用下錨身會躺倒,在錨體的平衡桿作用下錨爪尖端就觸碰到海底,這時船舶拖動錨鏈向后平移,錨受到重力和錨鏈拉力的合力作用下錨爪就插入了海底。船舶在有可能妨礙他船安全航行的狹水道內是禁止錨泊,盡量不在類似的分道通航的內部和端部區域錨泊。在能見度不良區域,或者航行設備發生故障時,應選擇在分隔帶內或不影響他船航行的區域內進行錨泊。
起錨的過程要求船舶朝著錨位慢速前行并絞收錨鏈,當船舶不斷地絞收錨鏈直到把錨鏈拉直為止,這時再繼續絞收的結果是以錨冠為支點把錨爪從海底拔出,再繼續絞收就把錨從海底拉出水面了。
船舶主要的拋錨方式是船首拋錨,可以拋出單錨和拋出雙錨兩種方式。當船體所受的風、水流及浪等沖擊力都比較小時應用船首拋錨,特殊情況下采用船尾和首尾同時拋錨,船尾拋錨方式適用于內河船和登陸船艇,船舷對著風向時宜采用首尾船錨都拋[4]。
當有強風襲擊、水流湍急、底質不佳或防抗臺風時采用八字形錨泊,兩首錨分別拋在船首左右前方,錨鏈構成八字形,如圖1 所示為“八字錨”,兩錨連線與風向垂直,該方法系留力大,船舶偏蕩角度小,適用于防臺抗臺的天氣情況。
“一字錨”的拋錨方式要求其中一個錨拋于水流上游方向,另一個錨拋在下游方向,船舶處于兩錨位的中心位置,如圖2 所示。一字錨的旋回半徑為:
式(1)中,L 為船舶的總長度,r 為拋錨時可能發生的偏位,e 為船尾與水域邊界的富余距離。
一字錨泊適用于狹水區域內錨泊,但是拋錨過程比較復雜,當有回轉流或風向不定時,錨鏈易絞纏。
如圖3 所示為平行錨,即在船首同一方向拋落兩錨的平行錨泊方式,該拋錨方式能獲得較大錨泊力,但是風、流方向經常變化的環境下兩錨鏈容易發生絞纏,也會產生偏蕩現象。
駕駛員在錨泊值班時要求勤測錨位勤查錨鏈,密切注意環境和天氣變化情況以及周圍船舶動態。在環抱式港區內留船值班人員要求不少于全船船員的1/3,在開敞式港內及錨地則不得少于全船船員的2/3,船員值班瞭望要考慮能見度、天氣、海況、通航密度、分道通航制或定線制、本船操縱功能、值班船員的熟練程度和適任性[5]。值班人員的組成至少包括一名值班駕駛員和一名水手,嚴格遵照《國際海上避碰規則》判斷周邊可能導致發生碰撞、擱淺等危害態勢。
船舶拋錨要求白天懸掛錨球夜晚顯示錨燈作為表明當前船舶的狀態,同時錨燈數量根據船舶長度而不同,還得增加甲板的照明燈。保持視覺瞭望是值班的最重要常規手段,無論是否擁有最先進的現代化助航設備,也不能忽略視覺瞭望。
船舶值班人員在能見度不良時要求T ≤1min 的間隔就急敲號鐘約5s 時間,船長L ≥100 m 在鐘聲結束后在船尾繼續急敲號鑼約5s。船舶也可以利用連續鳴放“一短、一長、一短聲”組合的警告聲號表明本船正在錨泊情況告誡給臨近船舶。能見度不良時聽覺是保持正規瞭望的基本手段,未安裝雷達的小船在濃霧中航行時利用收聽他船的霧號來判斷周圍是否存在他船。
望遠鏡、雷達、VHF 電話通信、VTS 中心的聯系方式還可以利用嗅覺作為船舶瞭望的輔助手段。雷達最大的優點在于能獲得掃描范圍內所有船舶的動態,通過ARPA 獲得是否發生碰撞的參數。VHF 無線電話在20NM 覆蓋范圍內與他船或岸臺進行電話聯絡,通過溝通協調獲得一致認可的避讓方案。
當天氣狀況惡劣,風流影響變大時應增加觀測錨位的次數,同時增強注意錨地周圍動態,必要時備妥主機。一旦發現船舶偏蕩厲害懷疑發生走錨之際,除了采取恰當措施之外還得立即報告船長。發現他船發生走錨時應保持戒備并設法與該船聯系,如果該走錨船漂向本船立刻采取避碰措施并報告船長。
水底的地質情況會影響錨的抓力,抓力越小越容易發生走錨事故。若同時受到強風、急流等外界的影響力容易使船舶產生偏蕩現象,嚴重時就會引起走錨事故。當船舶在拋錨的操作過程中后退速度不夠或者松鏈太快導致錨鏈在海底發生堆積或者底質太硬也會導致錨爪不能插入土中以及出鏈過短都是發生走錨的原因。
4.2.1 錨鏈與水面夾角
正常情況錨鏈一般會基本垂直于海面,受到風、流、浪的作用后,錨鏈受力的大小影響與水面之間的夾角。發生走錨時錨鏈受力變大,沒有時緊時松的現象,錨鏈與水面的夾角變小。
4.2.2 船艏方向
正常情況船首左右偏蕩角度很小。當風、流、浪作用較大時,船首左右偏蕩角度變大。當船舶走錨時,則船首的偏蕩角度會很小甚至沒有偏蕩,錨泊船會有持續后退的相對速度。
4.2.3 船位判定
正常錨泊的船位不發生大變化,當存在風、流、浪作用力較大時,錨泊船的船位變化會呈橫八字型(“∞”)的規律性變化。如果錨泊船的船位變化規律基本呈直線型(“|”),并且朝著外界風、流、浪合力方向變化的“S”型,說明當前船舶發生了走錨。
4.2.4 利用GPS 判斷
錨泊船可以利用GPS 接收機的COG(對地航向)和SOG(對地航速)數據判斷錨泊船是否走錨。風、流、浪作用較大時,COG 數據和SOG 數據都會以某數值附近進行船舶偏蕩,風、流、浪等外力越大時偏蕩越厲害。但是當船舶走錨時,則COG 與SOG 數據基本上在某一個小范圍內[6]。
用警戒圈方法來判斷船舶是否走錨,如果錨位沒有變化,GPS 船位應在以錨位為圓心,L為半徑的警戒圓內,錨鏈受力正常呈現繃直狀態。
圖4 中:H表示水深;S1 表示GPS 天線距離錨鏈孔的長度,S2 表示船舶拋出錨鏈的長度,L表示GPS天線與錨的水平距離。
通常把拋錨時刻的船位視為錨位,該位置與錨位之間存在誤差距離S1。如圖5 所示拋錨時錨位以GPS 船位(G)為圓心,S1 為半徑的圓上,如沒有走錨,則船位應在以D 為圓心,L為半徑的圓內,此圓即為警戒圈。GPS 船位是在半徑為S1 的圓周上的某一點,如果錨泊船定位在該警戒圓內表示沒有走錨,錨泊船定位在該警戒圓之外則表示該船發生走錨事件了[6]。
4.2.5 物標的方位和距離判斷法
船舶拋錨穩定后測定船舶正橫方向附近岸上物標的方位和距離,正常情況其數值變化很小,當發生走錨時,測得物標的方位或距離會發生持續變大或變小。
船舶在錨泊之前船長應制訂拋錨的周密計劃,選擇合適的錨地,選擇正確的拋錨方法,計算適當的出鏈長度和拋錨方式,安排錨泊值班。錨拋后駕駛員立即測定當前船位,然后進行海圖作業,標出錨位和回旋范圍,接著查詢錨地的潮汐、流向、水深、底質、周圍情況及當地氣象,做到心中有數,并記入航海日志。盡可能地利用固定航標或岸上容易辨認的顯著物標,校核船舶是否保持在錨位上,確保有效的瞭望。
船舶走錨的首要原因是船錨在海底是否抓牢了海底沒法了解,另外,當風、流、浪涌等影響太厲害也會導致原來抓牢海底的錨被拖移位置。若臺風來臨之際,船上所有人員充分戒備,部署好防臺策略,研究錨地的底質情況,選用增強拉力的拋錨方式。例如在2021年7月臺風“煙花”橫掃寧波港區之際,杭甬運河寧波段青林灣2 號錨地的109 艘船舶受到大潮汛、強降水以及水利泄洪多重影響下,所有船舶按照有效的處理方式進行拋錨與備車等,最終沒有一起船舶發生走錨事故。