寧波港大型船舶通航安全因素分析

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(寧波海事局 VTS監(jiān)控室，浙江 寧波 315800)

隨著全球經(jīng)濟回暖和蝦峙門人工航槽的開通，寧波港進出船舶趨向大型化，且大型船舶進出港艘次明顯增加, 2009年寧波港貨物吞吐量達到3.84億t，同比增長6.07%，繼續(xù)位居我國沿海港口第二；完成集裝箱吞吐量1 042.3萬TEU，同比減少3.9%，居我國沿海港口第四位。其中，載箱量1萬TEU以上的集裝箱船進出港口369艘次，比2008年增長近一倍；20萬t級以上超大型礦輪進出港口926艘次，同比增長 47.9%；30萬t級油輪為579艘次，增長82.6%。大型船舶的明顯增加同有限的錨地資源、航道通航能力之間的矛盾日趨突出。為了確保大型船舶在港內(nèi)的安全和高效生產(chǎn)，對大型船舶在港內(nèi)的監(jiān)管和服務(wù)提出了更高的要求[1-2]。

1 港口概況

寧波港是中國大陸主要的集裝箱、礦石、原油、液體化工中轉(zhuǎn)儲存基地，華東地區(qū)主要的煤炭、糧食等散雜貨中轉(zhuǎn)和儲存基地。寧波港由北侖港區(qū)、鎮(zhèn)海港區(qū)、大榭港區(qū)、穿山港區(qū)和寧波老港區(qū)組成，是一個集內(nèi)河港、河口港和海港于一體，大、中、小泊位配套的多功能、綜合性的現(xiàn)代化大港，共有生產(chǎn)性泊位315座，其中萬噸級以上深水泊位74座，是中國超大型船舶最大集散港和全球為數(shù)不多的遠洋運輸節(jié)點港。同時寧波也是海上客運的繁忙區(qū)域，有6條客運航線穿越大型船舶進出港的南航道。其中有交通部水上交通安全監(jiān)管重點“四區(qū)一線”之一的舟渡航線，客運量大，頻次高，和進出大型船舶交會頻繁。

2 大型船舶操縱特點

2.1 大型散貨船舶的操縱特性

1) 船舶尺度大，船體所受的風(fēng)流作用力明顯增大，尤其在船舶低速時受風(fēng)流影響極其明顯；而且，瞭望盲區(qū)比小型船舶增大很多。

2) 船舶排水量大、慣性大，單位排水量分攤的主機功率小，船舶沖程增大，變速、變向時間較小型船舶顯著延長，停車和倒車制動性能差。

3) 船體肥大，船舶方形系數(shù)大(Cb>0.8)；舵面積比小，舵效差，應(yīng)舵遲鈍，淌航時喪失舵效的余速較高。

4) 船舶斜航阻力大，在旋回時船舶速降明顯。

2.2 影響大型船舶在港內(nèi)操縱的幾個因素

港內(nèi)和外海相比，通航環(huán)境、水深等都有所不同，因此給大型船舶的航行帶了一定的變化和影響，所以大型船舶在港內(nèi)航行時要注意以下幾點對船舶操縱帶來的影響。

2.2.1 淺水效應(yīng)

船舶駛?cè)霚\水水域后，由于船底以下的自由水體體積減小，水流受阻。當水深吃水比小于2．5時，即出現(xiàn)明顯的淺水效應(yīng)，使船艏興波形狀發(fā)生變化、船體振動加劇、船速下降且加速困難，導(dǎo)致船舶舵力下降舵效變差、旋回性變差、船體下沉、船舶縱傾改變。淺水效應(yīng)對大型船舶的影響，主要表現(xiàn)在：

1) 當水深吃水比小于2.0時，船舶旋回直徑將急劇增大，所以大型船舶在淺水區(qū)域要留有更多的操縱余地；船舶沖程將減少約10%以上；同時倒車產(chǎn)生的偏離原航線距離將顯著增大。

2) 由于船體周圍的水流相對流速增大，導(dǎo)致興波阻力和摩擦阻力顯著增加,主機負荷迅速增大，船速明顯下降。

3) 在淺水域中航行，由于船底水流速度相對增大，水壓力相對變小，導(dǎo)致船體下沉；對于中低速大型船舶來說，還會出現(xiàn)艏傾趨勢[3]。

因此船舶在蝦峙口外淺灘附近水域要控制好富裕水深，一般要控制在自身吃水的10%以上;在港內(nèi)要保持安全航速，加強瞭望、注意穿越航道的小船，同時要充分考慮淺水效應(yīng)對船舶操縱的影響。

2.2.2 岸壁效應(yīng)

在狹窄水道中航行，當船舶未在航道中央時，將受到吸船體向岸、推船艏向航道中央的岸壁效應(yīng)。岸壁效應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)船力矩將使船艏向航道中心側(cè)偏轉(zhuǎn)；另外，船舶在淺水區(qū)域中航行，若兩舷水深不同，也會產(chǎn)生推船艏向深水側(cè)，吸船體向淺水側(cè)的作用，這也是岸壁效應(yīng)的一種表現(xiàn)。

岸壁效應(yīng)主要與下列因素有關(guān)：①船型越肥大岸壁效應(yīng)越顯著，所以超大型船舶使用的保向舵角較一般船大；②船速越快岸壁效應(yīng)越顯著(與船速的平方成正比)；③水道寬度越小岸壁效應(yīng)越明顯；④航道水深越淺、船舶吃水越大越顯著；⑤船舶偏離航道中心越多、越偏近岸壁越顯著，甚至導(dǎo)致船舶無法保向。

所以，對于大型船舶在蝦峙門航道航行時，要注意盡量使船舶保持在航道中央航行，控制船速，隨時注意船舶偏轉(zhuǎn)情況，及時用舵糾正，而且吃水越大的船舶越應(yīng)頻繁地使用較大舵角。

當船舶航行于航道中心線附近時，一般不必用舵或只用很小的舵角即可把定航向；而一旦船舶偏離航道中心線，(很快就能通過舵角反應(yīng)出來)時要施與船舶偏轉(zhuǎn)方向相反的舵角，以實現(xiàn)保向的目的。也就是說，在蝦峙門道中航行，一旦發(fā)現(xiàn)舵工長時間施一固定舵角而船首未發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，就說明本船已經(jīng)偏離航道中心線，需要及時調(diào)整。

2.2.3 船吸作用

兩船并行時，如橫向距離小于兩船船長之和，將會由于周圍水壓分布發(fā)生變化，引起兩船受向內(nèi)或向外的回轉(zhuǎn)力矩作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)頭現(xiàn)象，發(fā)生船吸(或船推)。如果船舶舵力不足以克服回轉(zhuǎn)力矩，就可能無法控制船舶偏轉(zhuǎn)，而發(fā)生碰撞。船吸作用大小與以下因素相關(guān)：①兩船間距離越小，船吸作用越大，當間距小于兩船船長之和一半時，船吸現(xiàn)象極為明顯；②船速越高、兩船船速差越小，船吸作用越顯著；③ 大小懸殊的兩船，小船受的影響大：④兩船追越比對遇的船吸作用更大；⑤越是大型船，水壓分布越明顯、壓力差更大，越易產(chǎn)生船吸現(xiàn)象；⑥水深越淺，船吸現(xiàn)象越明顯。

因此，當大型散貨船近距離駛過他船，尤其是追越他船時，要充分注意以下幾點：

1) 盡量給被追越船較大的橫距，至少應(yīng)保證兩船并航時橫距大于兩船船寬之和。

2) 當追越至正橫前后時，是最為危險和關(guān)鍵的階段，應(yīng)予以特別警惕，準備好應(yīng)急措施，防止諸如主機停車之類的意外。

3) 當受回轉(zhuǎn)力矩作用航向發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，若兩船船速相差很大、可以轉(zhuǎn)舵以克服回轉(zhuǎn)力矩；若兩船船速相差較小，應(yīng)盡量不轉(zhuǎn)舵，避免因轉(zhuǎn)舵降速，導(dǎo)致兩船并航時間長，增加危險。

3 在航時相關(guān)問題及注意事項

1) 蝦峙門口外深水航槽為人工航槽，航槽水深22.1 m，航槽外淺灘水深18.2 m，使用航槽的超大型船舶多為20 m左右的吃水，很多時候航槽外的淺灘富裕水深很小，甚至負吃水，如果稍微偏離航槽就有擱淺的危險，因此超大型船舶使用航槽時有以下幾個注意事項。

①進入航槽前督促船方嚴格按照公司SMS相關(guān)文件的規(guī)定，對船舶的各種助航儀器和導(dǎo)航通信設(shè)備等進行認真的檢查、測試以確保機器設(shè)備運行正常，工況良好，對存在的缺陷要及時排除，對可能存在的隱患要采取相應(yīng)預(yù)防措施；船方要保證及時更新海圖，及時收取相關(guān)海上航行通告。進港時要使用最大比例尺海圖，并勤于定位，準確掌握船舶的動態(tài)；保持正規(guī)的嘹望和VHF08|16的持續(xù)守聽,同時要求過航槽期間船長在駕駛臺，輪機長在機艙。

②船舶使用航槽要注意氣象條件，當風(fēng)力超過8級，能見度不足2 n mile時禁止使用。

③因深水航槽附近水域交通密度較大，船舶交會較多，而超大型船舶吃水受限，操縱困難，所以大型船舶在使用深水航槽時要視情況考慮申請拖輪護航、掃航、引航和臨時交通管制。

2) 蝦峙門航道介于桃花島和蝦峙島之間，東接外海，西連佛渡水道，長約7 n mile，呈NW/SE走向，航道水深20～123 m，航道最窄處僅為700余m。該航道是大型船舶進出寧波舟山港的惟一通道，通航密度大，水域狹窄，水流復(fù)雜，因此大型船舶在該水域的通航安全尤其值得注意。蝦峙門航道日均進出船舶200余艘次，其中有外輪，國輪，還有漁船，外輪中不僅有寧波引水引領(lǐng)的，而且還有舟山引水引領(lǐng)的，所以蝦峙門航道里的通航秩序地維護非常重要。為了確保大型船舶能順利有序地進入航道，需要做到以下幾點：及時協(xié)助船方和引水的聯(lián)系，使船方及時獲得進港信息；大型船舶因吃水較大操縱困難，且符合靠泊的時間段比較短，因此在交通流組織時優(yōu)先考慮大型船舶的進口計劃；因岸壁效應(yīng)和船吸效應(yīng)，禁止大型船舶在蝦峙門航道下欄山附近交會，并禁止大型船舶在航道內(nèi)追越；蝦峙門航道有很多岬角，造成船舶盲區(qū)，應(yīng)及時提醒岬角水域可能交會的船舶注意。

4 拋錨準備注意事項

1) 選擇合適的路線。在抵達錨地前，應(yīng)根據(jù)當時錨地的潮流情況、觀測的風(fēng)向風(fēng)速、錨地船舶密度、其他類似船舶的艏向等客觀條件，確定本船駛?cè)脲^地的航線(航向)，并注意以下幾點：①盡可能順著與錨泊船艏向相近的航向，即頂著風(fēng)流駛?cè)耄虎谶M錨地盡量從他船船尾過，以免被風(fēng)流壓向他船造成事故；③盡量不從兩船之間穿過；④抵達預(yù)定錨位前，盡早擺好船位，為頂流拋錨創(chuàng)造條件；⑤關(guān)注錨地中起錨航行的船舶動態(tài)，做好避讓準備；⑥在拋起錨作業(yè)中，由于船舶速度極慢，要警惕風(fēng)流將本船壓向下風(fēng)流的他船，留足余量。在蝦峙門錨地時要尤其注意低潮前的急落流流速較大，要予以充分的考慮，尤其是大潮汛期間，蝦峙錨地曾發(fā)生多起大型船舶起錨過程中因?qū)绷鞯目紤]不足而發(fā)生與其他錨泊船的碰撞事故。

2) 選擇合適的錨泊位置。蝦峙門水域錨泊船數(shù)量眾多，錨地資源有限，船舶錨泊時一般要注意：大型錨泊船要和其他錨泊船保持1 n mile以上的安全距離；因錨地區(qū)域有限，很多船舶都在錨地以外水域拋錨，應(yīng)與人工航槽保持2 n mile以上的距離。

3) 控制合理的余速。大型船舶因慣性大，操縱所需的回旋區(qū)域比一般船大得多。在錨泊操縱過程中，要充分考慮到本船慣性的影響，抵錨地前必須嚴格控制船速。船舶在港內(nèi)錨地錨泊過程中要充分考慮淺水效應(yīng)和風(fēng)流因素帶來的影響，在錨泊時提早減速，保持合理的余速進行錨泊。寧波港大潮汛期間流速較大，大型船舶要格外注意。

5 錨泊期間注意事項

5.1 蝦峙門錨地

蝦峙門錨地位于蝦峙門口外以東及東南，分南北兩錨地，錨地水深17～22 m，主要用于待泊、引航。蝦峙門錨地的錨泊環(huán)境并不好：錨地底質(zhì)不佳，接近蝦峙門航道口和條帚門航道口，底質(zhì)為泥和沙沖積而成；錨地水深不足(超過20 m等深線的范圍較小)，低潮前后最小富余水深有時只有2 m左右；水流急，尤其是大潮汛時，最大達3 kn以上；當風(fēng)流外力方向不一致時船舶偏蕩較大；有強風(fēng)影響，尤其是偏西或西北強風(fēng)時，風(fēng)和落水方向一致時影響尤其大，所以蝦峙錨地經(jīng)常發(fā)生走錨事故。曾發(fā)生過在大風(fēng)期間五條船同時走錨的險情。滿載大型船舶或VLCC由于載重量大、富余水深小、受流影響大，船舶操縱起來比較困難，走錨后甚至連錨鏈都比較難絞，況且周圍還有其他錨泊船及眾多的進出口船，一旦發(fā)生走錨，對本船和他船都是嚴重的安全威脅。因此，在如何確保大型船舶在蝦峙門錨地的錨泊安全方面積累了一些經(jīng)驗。

1) 根據(jù)進港計劃或泊位的安排，若等泊時間較長，應(yīng)避免在蝦峙門錨地長時間錨泊，可在淺灘外尋找合適錨地錨泊，待靠泊計劃明確后再選擇進港或錨泊，以縮短在蝦峙門錨地的停留時間。

2) 大型船舶與周圍錨泊船保持安全距離至少1 n mile以上。

3) 對于吃水超過19 m的超大型錨泊船建議船長主機備車，隨時處于可用狀態(tài)；保持VHF的連續(xù)守聽，并勤測錨位。

4) 當發(fā)現(xiàn)船舶走錨時，及時提醒走錨船采取措施，并提醒走錨船附近的錨泊船注意。

5) 走錨事故多半是發(fā)生在大潮汛期間，因此在每月的農(nóng)歷初一和十五的前兩后三天定時播發(fā)大潮汛預(yù)警信息，提醒錨泊船。

6) 蝦峙門南北錨地適合超大型船舶錨泊的地方有限，只有南錨地西北角一個地方較為理想，因此日常工作中嚴格控制其他錨泊船占用該位置。

5.2 北侖錨地

北侖錨地位于杭州灣金塘山南側(cè)，西起算山原油碼頭附近，東至涂泥嘴。南岸建有2.5～25萬t級泊位22座，錨地長約8 n mile，寬2～3 n mile，水深一14～一60 m不等，設(shè)錨位點9個。因舟山島及大榭島遮掩且底質(zhì)為泥沙，抓著力好。潮汐基本為不規(guī)則半日潮，往復(fù)流，流向與等深線大致平行，漲流以西為主，落流以東為主。但受臺風(fēng)及大潮汛影響，時急落流可達4 kn。北侖錨地重大走錨險情也時有發(fā)生，為了安全，應(yīng)把握以下幾個原則：

1) 原則上北侖錨泊點錨泊計劃安排5 艘為限，7#～8#錨位不能同時進行過駁作業(yè)。

2) 在北侖8#錨位東南方向0.5 n mile處有一沉船，該錨位嚴格控制大型油輪拋錨作業(yè)。

3) 金塘水道29°57′.06N、121°53′.59E處水域(北侖5#錨位)有一艘沉船，船舶在附近錨泊點或錨地拋錨時或應(yīng)急拋錨時應(yīng)注意避開。

6 結(jié)束語

充分利用VTS監(jiān)控系統(tǒng)對大型船舶通過敏感水域?qū)嵭斜O(jiān)控,是實行船舶動態(tài)管理的重要手段,即可以起到現(xiàn)場監(jiān)督作用,防止事故發(fā)生,又可以為查處違章、處理事故提供可靠的證據(jù),能最大限度減少事故發(fā)生,為航運業(yè)發(fā)展服務(wù)。以上是本人在VTS工作中對寧波港大型船舶監(jiān)管的一些粗淺的認識，有不當之處還望各位同仁指正。

[1] 馬成義，徐興導(dǎo).寧波舟山港蝦峙門錨地錨泊安全隱患及對策[J].船海工程，2010，39(3)：172-173.

[2] 楊小軍，肖英杰，許世波.考慮波浪影響船舶進出港航道寬度分析[J].船海工程，2010，39(1)：103-105.

[3] 趙月林.船舶操縱[M].大連：大連海事大學(xué)出版社,2000.