日本鹿島港船舶靠離泊操縱介紹

◎ 趙浩杰 李成海

1.青島市海洋發(fā)展局；2.山東交通職業(yè)學(xué)院

1.碼頭介紹

鹿島港位于本州東部茨城縣東南鹿島海灘岸，臨太平洋。港口完全由陸岸內(nèi)人工挖出，外有南北防波堤保護(hù)入港航道，船舶由東北方入港。港內(nèi)水域呈“T”字型，中央港池北岸和北港池東岸原料碼頭有3個(gè)16～19米泊位，碼頭線836米；成品碼頭5個(gè)泊位，水深12米，碼頭線1076米。北港池西碼頭有2個(gè)5萬噸級泊位，水深13米。中央港池南岸是公用碼頭，水深10米，可靠泊1.5萬噸級船舶；電解廠碼頭水深16米，可靠泊10萬噸級船舶；西段的原油碼頭水深14.5～16米，可靠泊大型油船。在南港池東岸南段有化肥碼頭，水深9米，可靠泊萬噸級船舶。

2.潮流介紹

鹿島港面向太平洋，并受日本洋流的影響，該港屬亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季盛行東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，冬夏溫差達(dá)到最小，一年四季都是溫和的海洋性氣候。年平均氣溫10～27℃，全年平均降雨量1000毫米。屬半日潮港，大潮升1.3米，小潮升1.1米。

3.航行方法

從錨地起錨進(jìn)港，航法如下：

A0（35°58’.8N 140°43’.0E）航向026°～206°，航程0.9nmile

A1（35°58’.0N 140°42’.5E）航向003°～183°，航程2.1nmile

A2（35°55’.94N 140°42’.36E）航向056°～236°，航程1.7nmile

A3（35°54’.98N 140°40’.62E）航向134°～314°，航程0.6nmile

A4（35°55’.3N 140°40’.2E）

船舶航行操縱方法：當(dāng)船舶靠碼頭和離碼頭操縱需考慮風(fēng)流對船舶影響作用，同時(shí)需特別注意船舶機(jī)動的停車沖程距離以及船舶倒車沖程距離，以便考慮了船舶性能后，正確操縱，確保船舶航行安全。

3.1 風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩對操船的影響

航行船舶在掌握了海上風(fēng)力大小、風(fēng)方和船舶的作用點(diǎn)后，風(fēng)力導(dǎo)致船舶轉(zhuǎn)船力矩大小，應(yīng)通過船舶不同航行狀況時(shí)支點(diǎn)的位置加以確認(rèn)。

1）當(dāng)航行船舶在正常漂浮的狀態(tài)時(shí)，以船舶重心作為支點(diǎn)，從而風(fēng)力導(dǎo)致船舶轉(zhuǎn)船力矩Ma為：

其中l(wèi)G為重心至船首的距離，Cma為風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩系數(shù)，Cma值的大小隨船舶種類、載況和船舶受風(fēng)面積的大小與分布的情況以及風(fēng)舷角的不同而不同。圖1為一油輪和集裝箱船的Cma曲線。由圖可知，這兩類船舶在正橫稍前受風(fēng)時(shí)，Cma=0；θ=90°即正橫受風(fēng)，Cma很小；斜頂風(fēng)、斜順風(fēng)時(shí)，Cma最大；正橫后受風(fēng)時(shí)Cma又比正橫前受風(fēng)時(shí)大；θ=0°、180°時(shí)，Cma=0。

圖1 集裝箱船和油輪的Cma曲線

2）當(dāng)船舶靠離泊中受風(fēng)作用，如船首固定或尾離方式離泊時(shí)，船舶以船首為支點(diǎn)，則Ma為：

3）當(dāng)船舶采用首離方式離泊或船尾一端固定時(shí)，則船舶以船尾為支點(diǎn)，風(fēng)力轉(zhuǎn)船力矩Ma為：

3.2 水動力轉(zhuǎn)船力矩對操船的影響

當(dāng)水動力大小、方向、作用點(diǎn)求出后，即可據(jù)船舶轉(zhuǎn)動的支點(diǎn)確定水動力轉(zhuǎn)船力矩。

若以船首為支點(diǎn)時(shí)，水動力轉(zhuǎn)船力矩MW為：

MW=FWsinγ×aW

若以重心為支點(diǎn)時(shí)，相當(dāng)于船舶在航行中，則MW為：

上式中：Cwm=Cwysinγ（lG-aw）

Cwm稱為水動力轉(zhuǎn)船力矩系數(shù)。Cwm與漂角β及H/d的關(guān)系，如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)β=0°或180°時(shí)，Cwm=0，MW=0；當(dāng)β=90°時(shí)，Cwm近似為零，MW=0；β＞90°時(shí)，Cwm值比β＜90°時(shí)大，說明由于船體首瘦尾肥，向船尾方向運(yùn)動時(shí)水動力構(gòu)成的轉(zhuǎn)船力矩較大。

圖2 Cwm與β及H/d的關(guān)系圖

3.3 船舶停車沖程的估算法

船舶航行過程中的減速或停車動作時(shí)，呈現(xiàn)直線航行狀態(tài)船舶的運(yùn)動方程計(jì)算公式為：

上式中：T1表示與船舶減速后主機(jī)功率及轉(zhuǎn)速對應(yīng)的船舶航行推力，船舶停車時(shí)T1值為0。

英國人Topley船長成功推導(dǎo)出航行船舶減速、停車狀態(tài)時(shí)運(yùn)動下列的近似計(jì)算表達(dá)式。當(dāng)船舶主機(jī)的轉(zhuǎn)速降低致使船舶航速減小時(shí)，航行船舶自初速v0減小到與降低后船舶主機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)的定常航行速度過程中，此時(shí)某一時(shí)段船舶航行速度以及此間船舶航行距離S的表達(dá)式為：

上式中：C代表船舶減速航行時(shí)段常數(shù)，單位用min表示。C值隨著船舶的排水量差異而不同。C值越小，船舶航行減速越明顯，C值可從表1查閱。v0、v1單位用kn表示，t單位用min表示，S單位用nmiLe表示。

表1 C值隨船舶排水量變化圖

3.4 船舶倒車停船所需時(shí)間及船舶沖程的估算法

假設(shè)船舶主機(jī)倒轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生主機(jī)產(chǎn)生和倒車功率相應(yīng)比例的船舶倒車?yán)Γ以O(shè)定船舶船體阻力和船舶速度平方呈現(xiàn)正比例關(guān)系；此時(shí)船舶的船體附加質(zhì)量達(dá)到船體質(zhì)量的20%以上，船舶倒車?yán)ψ鳛橹鳈C(jī)正車推力90%及以上，可用以下的關(guān)系式表示：

上式中：s表示船舶最短的停船距離，距離單位用m表示；t表示船舶的沖時(shí)，沖時(shí)單位用m表示；△代表船舶排水量，船舶排水量單位用t表示；v0表示船舶主機(jī)倒車時(shí)航行速度，航速單位用kn表示；R0表示船舶航速為v0時(shí)船舶航行阻力。

4.船舶靠碼頭與離碼頭的操縱方法

4.1 船舶頂流法靠碼頭（船舶右舷靠碼頭）

1）航行船舶距離碼頭泊位1nmiLe前需帶拖協(xié)助靠碼頭操縱的拖輪，因?yàn)楦鄢貎?nèi)航道窄且常有交叉通行船舶，所以航行船舶需及早控制航行余速。當(dāng)船舶距離碼頭泊位3～4nmiLe時(shí)航速宜控制在5kn以內(nèi)，此時(shí)協(xié)助靠碼頭的拖輪就位。如果兩艘拖輪應(yīng)分別帶在船舶左舷船首和船舶左舷船尾，馬力大的拖輪帶在船艏，當(dāng)船舶距離碼頭泊位0.5nmiLe時(shí)，船舶航行速度宜控制在3～4kn及以下。

2）當(dāng)船舶船艏距離碼頭泊位100m時(shí)，同時(shí)船舶船艏平碼頭泊位旗后拋錨。

3）船舶首倒纜首先上樁，船舶錨鏈剎住，主機(jī)進(jìn)車施加滿舵，從而使船舶的船尾逐漸向碼頭泊位靠攏。

4）當(dāng)船身的船艏、船艉與碼頭基本平行時(shí)，船艏和船艉開始同時(shí)絞纜，使船舶緩緩靠妥碼頭。

5）最后的步驟是完車、完舵。

①根據(jù)船舶空載狀態(tài)實(shí)際航行速度、海流流速以及船舶入泊時(shí)控制余速的需要適時(shí)主機(jī)停車船舶淌航，當(dāng)船舶船艏抵達(dá)碼頭泊位附近后方停車船艉靠泊時(shí)應(yīng)保持船身距碼頭2倍船寬距離，距離泊位N旗1.5倍船寬處作為靠碼頭的泊位參照點(diǎn)，結(jié)合船舶操縱者站位和船舶靠泊角選擇方便操作的串視線，并且靠碼頭操縱中持續(xù)調(diào)整。船舶靠攏角使船舶進(jìn)入串視線內(nèi)；隨著船舶淌航速度持續(xù)降低，船舶舵效不能保持船艏向時(shí)，應(yīng)短暫主機(jī)進(jìn)車產(chǎn)生舵效后，船舶駛?cè)氩次桓浇笾鳈C(jī)停車靠船舶下風(fēng)區(qū)泊位，因?yàn)轱L(fēng)力減小宜操縱下風(fēng)舵，所以必要時(shí)可以主機(jī)微速進(jìn)車，以防止船舶的船艏逼近前泊位的他船；同理，當(dāng)船舶船艏駛出他船的下風(fēng)區(qū)泊位時(shí)，應(yīng)及時(shí)操縱上風(fēng)舵以便穩(wěn)定船舶船艏。

②當(dāng)船舶的船艏持平碼頭泊位N 旗時(shí)，立即拋外舷錨一節(jié)入水拖錨，施加左舵，根據(jù)拋錨過程中船舶余速及錨鏈剎住時(shí)間，視情況決定主機(jī)進(jìn)車，主機(jī)用車的轉(zhuǎn)數(shù)和持續(xù)用車時(shí)間，應(yīng)以船舶船艏具有適當(dāng)航行速度靠攏碼頭為前提，并且在主機(jī)停車時(shí)不能因?yàn)殄^鏈張力而拉開船艏為度。

③當(dāng)船舶船艏距離碼頭泊位20m左右時(shí)，假如船舶沖勢尚難適時(shí)控制宜主機(jī)用車后退二減小船速，第一時(shí)間帶上船舶前橫纜，情況允許盡快帶妥前倒纜和首纜，并迅速絞進(jìn)且挽牢纜繩。

④指令拖輪從緩慢進(jìn)車到快速進(jìn)車而推進(jìn)船舶船艉，當(dāng)船舶船艉距離碼頭泊位20m左右時(shí)，指令拖輪慢速進(jìn)車而后頂住船舶，以防船舶外移或后退，快速帶妥船舶后橫纜、后倒纜和尾纜，拖輪頂住船舶，船員快速絞緊各纜繩并上樁挽牢。假如確系因船舶船艏各纜繩過度絞進(jìn)導(dǎo)致船艉各纜繩難以絞進(jìn)時(shí)，此時(shí)不宜指令拖輪進(jìn)車硬頂或者纜車強(qiáng)行絞進(jìn)；假如適當(dāng)調(diào)整船艏各纜繩，同時(shí)考慮到順利靠碼頭的需要而調(diào)整纜繩，則船舶纜車可順利絞進(jìn)船艉靠攏泊位。船舶各纜繩調(diào)整到位并挽牢后可解拖纜。

⑤假如船舶因操縱不當(dāng)，導(dǎo)致船舶船艏距碼頭泊位過遠(yuǎn)從而影響帶船舶首橫纜時(shí)，應(yīng)指令拖輪慢車頂推船艏，松錨鏈配合拖輪行動，先靠攏船舶船艏后，再指令拖輪慢速進(jìn)車頂船艉，協(xié)助船舶靠船艉。

4.2 碼頭泊位原地掉頭法靠碼頭（船舶左舷靠碼頭）

1）掌握和控制船舶航行速度，由于港池內(nèi)航路多彎曲且狹窄、水域受限和航路交叉、漁船違章通行等因素影響，船舶應(yīng)及時(shí)減速或控制船舶速度。且要充分考慮到順風(fēng)、順流時(shí)風(fēng)流對船舶的影響，從而采取船舶主機(jī)減速或倒車的措施；船舶速度在5～6kn最適宜，當(dāng)船舶到達(dá)防浪堤口后應(yīng)控制船速在3kn左右或者維持最低舵效的船舶速度。

2）對于因?yàn)榇笆茼橈L(fēng)、順流影響或船舶舵效原因?qū)е聼o法有效控制船舶速度時(shí)，船長應(yīng)及時(shí)請求拖輪協(xié)助船舶降速以保證船舶保向航行或保向操作。

3）當(dāng)船舶航至距離碼頭泊位約1.5倍船長位置，且此時(shí)船舶船艏持平碼頭泊位旗時(shí)，立即拋右舷錨2節(jié)甲板時(shí)剎牢、施加右滿舵。視操縱船舶的余速、船舶船艏距離碼頭泊位的距離及主機(jī)減速情況決定是否主機(jī)倒車，主機(jī)倒車的轉(zhuǎn)數(shù)和持續(xù)用車時(shí)間，根據(jù)船舶船艏轉(zhuǎn)向的快慢程度和拖首錨效果而確定。

4）當(dāng)最慢速主機(jī)進(jìn)車船舶船艏轉(zhuǎn)過碼頭后指令緩慢松船艏錨鏈。如果船舶移動退勢難以控制時(shí)應(yīng)果斷采取主機(jī)短暫快進(jìn)車措施、同時(shí)帶妥船舶前橫纜繩、繼而帶妥前倒纜繩并剎牢船艏錨鏈。

5）主機(jī)慢進(jìn)車船舶船艏內(nèi)轉(zhuǎn)船舶船艉向外移動，當(dāng)操縱船舶與碼頭呈基本平行狀態(tài)時(shí)主機(jī)停車、船員緩慢松開船舶首橫纜繩、首倒纜繩，尾纜繩，適時(shí)指令船舶尾橫纜繩上樁挽牢、施加正舵，繼而采取施加左滿舵措施。

6）充分考慮船舶船艉外移速度對船舶操縱的影響，必要時(shí)主機(jī)倒車控制船舶位置或者拖輪協(xié)助拖開船艉，船舶前后各纜繩上樁后纜車絞緊纜繩。因?yàn)榇按和庖啤⒋按几骼|繩受力很大此時(shí)不宜強(qiáng)行纜車絞纜，應(yīng)使用拖輪協(xié)助頂推靠攏船艉。船舶靠上碼頭泊位后，固定船艏和船艉各纜繩且挽牢纜繩后，方可解拖輪。

7）假如因?yàn)榇安倏v不當(dāng)，船舶整體外傳速度太快，應(yīng)使用左滿舵、主機(jī)微速進(jìn)車措施控制船舶位置，船舶尾倒纜帶上纜樁后，船艏人員松錨鏈配合，從而船舶緩慢速度、船身平行碼頭狀態(tài)靠妥碼頭。

4.3 船舶船艉受流影響時(shí)的操縱

1）船舶原地向左調(diào)頭法離碼頭

①機(jī)艙通知主機(jī)備妥以后，安排兩艘拖輪分別帶在船舶左船頭位置和船舶左船尾位置，并最慢速進(jìn)車頂住船舶，確保船舶平行碼頭狀態(tài)離碼頭，首先解脫船舶首纜繩和尾纜繩，然后再解脫船舶前、后倒纜繩。

②當(dāng)船舶纜繩全部解脫并收妥，確保清爽后，兩拖輪慢慢松纜繩并就位，船長指令拖輪主機(jī)微速后退拖帶船舶移動。根據(jù)船舶位移需要適時(shí)調(diào)整拖輪拖力，當(dāng)船舶船位離開碼頭距離約1倍船寬時(shí)，船舶上流端流壓使船艏快速偏轉(zhuǎn)移動，當(dāng)船舶船艉距離碼頭2倍船寬時(shí)，船艉拖輪拖纜需要保持持續(xù)受力并密切關(guān)注船艉向內(nèi)轉(zhuǎn)和向外移動的趨勢變化。保持船舶船艉與碼頭保持合適距離，當(dāng)船舶船艉及清爽后，船艉拖纜快速進(jìn)車頂推船舶，從而達(dá)到船舶加速調(diào)頭的目的。

③船舶操縱切忌主機(jī)快速用車和施加小舵角加速調(diào)轉(zhuǎn)船艏，此時(shí)用主機(jī)進(jìn)車或倒車控制船舶船體前沖和后縮，稍有不慎易發(fā)生觸碰碼頭或者附近船舶事故。當(dāng)船舶船艉離開碼頭距離100m左右時(shí)，船舶調(diào)轉(zhuǎn)船艏90°時(shí)，船舶受流影響船體后縮移動，此時(shí)應(yīng)主機(jī)進(jìn)車抑制船舶退勢。

④船舶船艏轉(zhuǎn)到150°左右方向時(shí)，指令船舶前、后拖輪主機(jī)停車，假如船舶船艏轉(zhuǎn)向速度太快時(shí)，主機(jī)進(jìn)車配合施加右舵甚至右滿舵，使船艏移動到航道中線附近位置，船舶船速和船位穩(wěn)定后，解脫前、后拖輪拖纜，船舶主機(jī)加車航行到計(jì)劃航線上。

2）船舶船艏受流影響原地向右調(diào)轉(zhuǎn)船艏操縱

①船舶主機(jī)備妥后，協(xié)助離碼頭的兩艘拖輪分別帶在船舶左船艏位置和船舶左船艉位置，最慢速進(jìn)車頂住船舶，防止船舶位移，然后先解脫船艏頭纜繩和船艉尾纜繩，再解脫船舶前、后的倒纜繩。

②確認(rèn)清爽后，拖輪微速拖帶船舶移動。為了保證船舶慢速且船身平行離碼頭，需要拖輪首先拖輪就位最好的拖帶位置，然后適當(dāng)調(diào)整拖纜長度，最大程度發(fā)揮拖輪拖力。當(dāng)船舶離開碼頭一適當(dāng)距離時(shí)，指令船舶船艉拖輪主機(jī)加車、同時(shí)船舶船艏拖輪減速，以使船舶順利離碼頭。

③當(dāng)船舶船艏離開碼頭距離大約2倍船寬距離時(shí)，指令船舶船艏拖輪主機(jī)停車并準(zhǔn)備頂推船舶，但是船艏拖輪不要解脫拖纜以應(yīng)對急需使用。船舶船艏拖輪適宜慢速頂推，當(dāng)確認(rèn)船舶船艏調(diào)轉(zhuǎn)與碼頭保持一定距離，即清爽后，果斷指令船舶船艏拖輪快速頂推船舶。

④在兩艘拖輪拖力作用下，船舶船艏加速旋轉(zhuǎn)位移，此時(shí)船舶船身前沖或后縮，應(yīng)使用主機(jī)進(jìn)車控制船位，從而使船舶基本保持原地旋轉(zhuǎn)調(diào)轉(zhuǎn)船艏。船舶在調(diào)轉(zhuǎn)船艏過程中應(yīng)保持在船舶船艏和碼頭距離相距100m左右為宜，船舶船艏調(diào)轉(zhuǎn)到正橫位置附近時(shí)，離碼頭船舶受流力影響以及拖輪拖力作用，船舶后移需及時(shí)主機(jī)進(jìn)車抑制船速，控制船舶位于適當(dāng)位置。

⑤船舶船艏調(diào)整轉(zhuǎn)過150°時(shí)，指令位于船舶船身前、后的拖輪主機(jī)停車，然后適時(shí)主機(jī)微速進(jìn)車船舶航行，根據(jù)具體實(shí)際適時(shí)施加反舵角抑制船舶位移使船舶保持在航道中央航行，當(dāng)船舶航速和航向穩(wěn)定后指令解脫前、后拖輪拖纜，船舶主機(jī)加車駛?cè)胗?jì)劃航線。

5.船舶操縱注意事項(xiàng)

（1）船舶離碼頭時(shí)向左方向調(diào)轉(zhuǎn)船艏相比向右調(diào)轉(zhuǎn)船艏容易，船舶向左調(diào)轉(zhuǎn)船艏過程中船舶船艉貼靠在碼頭并以碼頭觸點(diǎn)端作為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；以船舶船艉作為轉(zhuǎn)心使船舶船艏向外移動量相對船舶船艉是固定值。因?yàn)轳{駛臺距離船艉距離近且相對視線好，此時(shí)較容易掌控船舶動態(tài)，保持船舶距碼頭距離易持續(xù)維護(hù)。船舶船艏向右調(diào)轉(zhuǎn)時(shí)，船舶基本保持以船艏為轉(zhuǎn)心的旋轉(zhuǎn)態(tài)勢，此時(shí)船艏移動量較小、船位相對固定。反之，當(dāng)船舶船艉旋轉(zhuǎn)的移動量較大時(shí)，船舶駕駛臺在船艉的位置距離船艏距離較遠(yuǎn)、船舶的盲區(qū)較大、船舶操縱人員看不清楚船舶船艏整體狀況，估算距離碼頭及周圍船舶距離難度增大。船舶調(diào)轉(zhuǎn)船艏應(yīng)充分考慮到順流調(diào)轉(zhuǎn)船艏還是逆流調(diào)轉(zhuǎn)船艏，不間斷關(guān)注流壓作用對船舶的影響。船舶受強(qiáng)流影響時(shí)可能導(dǎo)致船舶轉(zhuǎn)向困難或者船艏不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致船舶整體漂移。船艏瘦削型船舶轉(zhuǎn)換方向相比船艉轉(zhuǎn)換方向容易，特別在強(qiáng)流作用影響時(shí)，船舶調(diào)換船艏更加困難且危險(xiǎn)程度增大。

（2）當(dāng)大型或超大型船舶靠碼頭時(shí)，如果船長對碼頭信息和狀況不熟悉，對于靠碼頭操作無把握時(shí)，建議船舶到港外或港池寬敞區(qū)域外調(diào)轉(zhuǎn)船艏操作，以免引發(fā)船舶操縱風(fēng)險(xiǎn)。

（3）當(dāng)港池大風(fēng)且流急時(shí)，需要充分考慮風(fēng)流壓角大對船舶操縱的影響，因?yàn)樘囟〞r(shí)刻風(fēng)壓角大到使船舶橫向航行方能保持船位處于航道中央。船舶應(yīng)盡早考慮流壓影響而采取行動，船舶入泊橫距不宜太小而且入泊角度不宜太大，此操縱必須高度重視，且保持船舶設(shè)備包括主機(jī)正常工作方能實(shí)現(xiàn)此操縱動作。

（4）船舶調(diào)換船艏靠泊操縱時(shí)，如果流壓作用影響大，需要保證船艉及所有障礙物與碼頭保持一個(gè)富裕安全距離。因?yàn)榇按嫁D(zhuǎn)動的速度快時(shí)，需要留有富余空間，此時(shí)如果感覺富余空間不理想時(shí)需要控制主機(jī)速度慢車并施加舵效配合，從而增大船舶與障礙物及碼頭之間距離，切實(shí)避免風(fēng)流作用和船舶操作失誤致使船艉觸碰碼頭。

（5）港口港池內(nèi)的航道出口相對狹窄，加之進(jìn)出口的船舶密度大且常有漁船及小型港作船舶進(jìn)出或橫穿航道，此時(shí)船舶需要控制好主機(jī)轉(zhuǎn)速、船舶船艏備妥雙錨待命，值班人員加強(qiáng)值班，必要時(shí)安排瞭頭及駕駛加強(qiáng)班值班，謹(jǐn)慎駕駛，以確保船舶在預(yù)定航線航行，以策船舶航行安全。