提高天津港主航道船舶交通流量的探討

李振敏

摘 要：根據(jù)目前天津港主航道、港池、錨地的分布；進(jìn)、出港船舶的類型以及現(xiàn)有的交通狀況，分析其交通流的一般規(guī)律，探討進(jìn)一步提高天津港船舶交通流量的可能性。以便更好地發(fā)揮主航道的作用，為促進(jìn)港口生產(chǎn)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：船舶交通流量 船舶領(lǐng)域 船型

天津港位于渤海西岸的海河入?？诟浇乩砦恢脼?8°59 .1N， 117°42.1E。擁有集裝箱碼頭、鐵礦石碼頭、煤炭碼頭、石油化工碼頭、雜貨碼頭、滾裝碼頭、散化肥碼頭、國際客運(yùn)碼頭、修船碼頭及各種專用碼頭，岸線總長10300m。集中分布于船閘以東至防波堤口門之間的一、二、三、四港池及北港池和南疆。船舶等級從1000噸級到30萬噸級；船型有速度較慢的雜貨船、散貨船、拖帶作業(yè)船以及高速的集裝箱船、客滾船等各種類型船舶。天津港主航道是進(jìn)出上述泊位的唯一航道。主航道自44號燈浮標(biāo)向東至1、2號燈浮標(biāo)間長約17nm。由于碼頭分布集中，航道里程長，呈現(xiàn)典型的口小肚子大，航道不僅繁忙而且擁擠，航道已成為制約港口發(fā)展的難題。因此在拓寬、俊深航道之外想辦法提高航道的利用率，提高航道的船舶交通流量就成為了一個非常迫切的需求。

天津港主航道通航現(xiàn)狀

天津港日均進(jìn)、出港船舶較多，比如2011年7月15日～16日24小時內(nèi)，進(jìn)出天津新港船舶動態(tài)共計160艘次，其中自引船舶101艘次，約占船舶總艘次的63%，有引航員引領(lǐng)的船舶59艘次，約占船舶總艘次的37%。載重噸10萬噸及以上的船舶6艘次，占船舶總艘次的3.75%（包括載重噸20萬噸、吃水在17m以上的船舶1艘次，占船舶總艘次的0.625%）；集裝箱船舶36艘次，占船舶總艘次的22.5%；油輪、危險品船舶13艘次，占船舶總艘次的8.12%；客輪、滾裝船、客滾船舶8艘次，占船舶總艘次的5.0%；載重量小于10萬噸的干、散貨船舶91艘次，占船舶總艘次的56.88%；其他船舶6艘次，約占船舶總艘次的3.75%。由于船舶交通總量較大，有些船舶不能在規(guī)定的時間內(nèi)駛?cè)?、駛出主航道從而延長了該交通流占用主航道的時間，直接影響下一個交通流的執(zhí)行，導(dǎo)致降低航道的交通流量。這不僅給船東造成了巨大的損失，而且影響了天津港的貨物吞吐量，為了盡量減小這些損失應(yīng)充分挖掘主航道的潛力，合理安排船舶動態(tài)，建立科學(xué)的管理模式，提高船舶交通流量。

影響船舶交通流量的因素

1、交通流量的基本概念

船舶交通流量，它是指單位時間（年、月、日、小時）內(nèi)通過航路一個斷面或者水域中一條觀測線的所有船舶的總數(shù)。其公式：Q=σ · V · W

其中：Q—船舶交通流量

σ—船舶交通流密度

V—船舶交通流速度

W—船舶交通流寬度

由以上公式可知道，船舶交通流量與船舶交通流的密度、交通流的速度以及交通流的寬度有關(guān)，那么提高σ、V、W或者其中任何一項的數(shù)值就可以使交通流量得到提高。

2、交通流密度σ與交通流速度的關(guān)系

交通流密度與船舶安全領(lǐng)域（指為了保證船舶安全，船舶在其周圍保持的緩沖水域空間）有關(guān)，而船舶的實(shí)際領(lǐng)域又與操船者的技能、船舶操縱性能、交通環(huán)境及風(fēng)、流、能見度的影響有關(guān)。

交通流的密度與氣象有關(guān)。當(dāng)天氣狀況良好，比如能見度良好、風(fēng)力較小、船舶領(lǐng)域就可以適當(dāng)減小，從而提高船舶交通流的密度；反之，在惡劣天氣中（比如大風(fēng)、霧、霾、沙塵暴等）嚴(yán)重影響能見度時，船舶領(lǐng)域應(yīng)該適當(dāng)增大，交通流的密度減小。

交通流密度與操縱船舶的船長或者引航員的操船技能有關(guān)，提高從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)、安全的駕馭船舶、減小船舶領(lǐng)域、適當(dāng)提高船舶速度、合理使用主航道等能夠大大的提高交通流的密度。比如一位技術(shù)嫻熟的操船人員會將本船和其它船保持安全的最小船舶領(lǐng)域；反之，一位技術(shù)較差的操船人員會無謂的拉大和它船之間的船舶領(lǐng)域，從而減小交通流密度。

交通流密度與船舶的類型、船舶性能有關(guān)。較大吃水的大型、超大型船舶、操縱能力差的船舶，其要求船舶領(lǐng)域大，交通流密度要??；小型船舶、操縱性能較好的船舶等要求船舶領(lǐng)域小，相應(yīng)的交通流密度大；根據(jù)船舶類型、船舶性能合理安排船舶進(jìn)出港順序?qū)蟠蟮脑黾咏煌髅芏取?/p>

交通流密度和交通流速度與交管中心指揮人員合理安排有關(guān)。根據(jù)船舶分類、船舶駛?cè)?、駛出主航道的位置正確合理地安排進(jìn)、出港次序，盡可能使后船的操縱不受前船操縱影響。

交通流密度與交通流速度的關(guān)系，在一定水域中，當(dāng)船舶密度的增加不影響船舶安全領(lǐng)域時，交通流速度基本不受影響。當(dāng)船舶密度的增加影響船舶安全領(lǐng)域時，交通流的速度就會下降。船舶會通過降低船速來補(bǔ)償安全領(lǐng)域的損失。但交通流量依然呈上升趨勢，當(dāng)交通流量達(dá)到最大值時，交通流速度和交通流密度都保持較高值。當(dāng)交通流密度繼續(xù)增大時，交通流速度會急劇下降，導(dǎo)致交通擁擠，甚至堵塞，此時交通流量也會隨之下降。因此要想獲得較大的交通流量在航道寬度一定的情況下既要保持較大的交通流密度又要具有較高的交通流速度。

提高船舶交通流量的手段

1、提高交通流的密度

根據(jù)船舶吃水的差異，選擇不同的駛?cè)耄偝觯┖降赖奈恢?，在相互不受影響的情況下同時駛?cè)耄偝觯┖降?。甚至不能會遇的相向航行的兩船可以同時在航道上行駛，只要在兩船會遇前出港船在安全距離內(nèi)駛出航道即可。另外可通過提高操縱船舶技能，縮小船舶領(lǐng)域來實(shí)現(xiàn)提高交通流的密度。但這會受到許多外界條件的制約。

2、提高交通流的速度

通過上述分析，提高主航道的交通流量既要增加船舶交通流的密度，同時還要提高交通流的速度。而增加交通流的密度受到許多外在和內(nèi)在因素的制約，但是如果將進(jìn)、出港的船舶進(jìn)行科學(xué)地分類、合理安排其進(jìn)、出港的次序從而提高船舶交通流的速度還是能夠?qū)崿F(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，首先需按下面幾種方式將船舶分類。

2.1按船舶的速度來劃分

集裝箱船、郵船、客滾船、液化氣船，這類船舶操縱性能相對較好，船速較快，船速一般在14kn以上（防波堤以外航道內(nèi)限速15kn，防波堤到南15泊位航道內(nèi)限速13kn），且從業(yè)人員的素質(zhì)較高，可將其歸類為高速船。

雜貨船、中小型散貨船、油柜船，其速度均在11kn左右，且操縱性能較好，可將其歸類為中速船。

大型、超大型船舶尤其是吃水超過15m以上的單向船舶，比如靠、離S30的超大型油輪以及靠、離南疆港泊位的船舶，此類船舶要求單向航行，吃水較大，操縱性能較差，加速慢、減速早，靠離泊位用時較長，尤其是在南疆港池靠、離泊位時還要占用很多的航道水域，會暫時阻塞交通，其滿載狀態(tài)進(jìn)、出港速度一般為10kn左右。自引船舶，包括進(jìn)出新港船閘的小型船舶。此類船舶大多操縱性能較差，船速較慢且大多由船長自己操縱，船長為了節(jié)省港口費(fèi)用，不使用或者少使用拖輪協(xié)助靠、離泊，進(jìn)、出港加速慢，減速又早，其大多船速在10kn以下，有的速度僅有7～8kn?？蓪⑵錃w類為慢速船。另外，拖帶船或船速更慢的船應(yīng)作特別考慮。根據(jù)船舶速度差異及航道內(nèi)航行的時間，合理安排駛?cè)牒降赖拇涡蚝臀恢茫M量避開相互影響，會有效地提高交通流速度。

2.2依據(jù)船舶吃水來劃分

將船舶吃水小于8m的船舶歸為A類；吃水為8～10m的船舶歸為B類；吃水為10～13m的船舶歸為C類；吃水為13m以上的歸為D類。A類船舶可在大沽燈塔以西駛?cè)牖蝰偝龊降?；B類船舶在大沽燈塔以東21號燈浮標(biāo)間駛?cè)牖蝰偝龊降?；C、D類船舶一般要到9號燈浮標(biāo)甚至1號燈浮標(biāo)附近駛?cè)牖蝰偝龊降馈?/p>

2.3 依據(jù)上述分類估算各自占用主航道的時間

根據(jù)她們駛?cè)牖蝰偝龊降赖奈恢煤退俣鹊牟煌嬎慊蚬烙嬎齻冋加煤降赖臅r間，使整個交通流占用主航道的時間盡量短。比如A類船在25號燈浮標(biāo)駛?cè)胫骱降?，船?0kn，到港內(nèi)的航程約9.5nm；B類船在19號燈浮標(biāo)駛?cè)胫骱降?，船?2kn，到港內(nèi)的航程約11.9nm，則兩類船舶占用航道的時間幾乎相同。如果兩類船舶同時駛?cè)胫骱降溃齻冊谥骱降纼?nèi)既能互不影響，又能同時到達(dá)港內(nèi)，縮短了占用主航道的時間。

2.4按照靠泊的位置進(jìn)行分類

船舶在航道內(nèi)航行至港內(nèi)時，為了靠泊安全需要提早減速。因靠泊位置的不同及船舶噸位的不同，船舶減速的位置也不同。比如靠北港池的船舶一般減速較晚，到北航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)駛出主航道時船速還能有8kn；靠泊三港池的巴拿馬型重載船到達(dá)北航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)時船速一般為5kn；靠泊南疆泊位的CAPE型重載船到達(dá)上述位置時船速只有1～2kn，因此應(yīng)根據(jù)船舶到達(dá)港內(nèi)減速位置和時機(jī)的不同，合理安排進(jìn)港的次序，避免因前船合理的減速影響后船，減小交通流速度?？坎幢备鄢氐募b箱船、通過船閘的船舶應(yīng)安排在前面進(jìn)港，靠泊三港池、南疆的大型重載船舶應(yīng)安排在后面進(jìn)港。總之圍繞一個原則既前船正常的減速行為不影響后船。從而提高整體的交通流速度。

2.5依據(jù)分類船舶特點(diǎn)，科學(xué)地安排進(jìn)出港船舶的順序

依據(jù)船舶性能，在出港時間段，盡量優(yōu)先安排載重噸在3～4萬噸中的集裝箱船、客滾船舶離港進(jìn)入主航道；然后是載重噸在3～4萬噸的靈便型干、散貨船進(jìn)入主航道，以及7萬噸左右的巴拿馬型船舶進(jìn)入主航道；最后安排大型、超大型散貨船舶出港；對于那些較大型的集裝箱船舶可以根據(jù)其進(jìn)入主航道的時間，優(yōu)先安排在靠前的位置。

在進(jìn)港時間段，優(yōu)先安排速度較高的集裝箱船、客船、滾裝船舶進(jìn)入主航道，其次是靈便型的干、散貨船，最后是大型、超大型船舶，對于那些等候在大沽燈塔與防波提口之間的小型船舶，應(yīng)視主航道中船舶交通流密度適時令其進(jìn)入主航道。

依據(jù)泊位分布情況，優(yōu)先安排四港池中G27～G34、客運(yùn)泊位的客輪以及北港池離泊的集裝箱船、滾裝船進(jìn)、出港，其次是進(jìn)、出1，2，3港池的性能比較好的干、散貨船，最后是性能相對較差的小型貨船。

有引水員引領(lǐng)的船舶，此類船舶性能大多相對較好，引水員對天津港的泊位分布、航道情況、水文特性以及港口管理等比較熟悉；而自引船舶，多數(shù)性能及船況較差，大多數(shù)此類船舶船長對于天津港不是非常熟悉，因此在條件允許的情況下，優(yōu)先安排有引航員引領(lǐng)的船舶進(jìn)、出港。

總之，科學(xué)地安排船舶進(jìn)、出港順序會提高船舶交通流速度，進(jìn)而提高進(jìn)、出港的交通流量。

3、多舉措改善天津港的交通環(huán)境

目前天津港處在大發(fā)展時期，疏浚船、泥駁船、運(yùn)沙石船等較多，對大型機(jī)動船的航行影響較大，應(yīng)采取措施規(guī)范其行為，規(guī)定航路，設(shè)定限制區(qū)域。

合理分配、使用V.H.F資源。CH09通話量極大，尤其是在進(jìn)出港高峰時，船—船、船—V.T.S之間無法進(jìn)行有效的溝通，嚴(yán)重影向船舶計劃的實(shí)施。解決辦法：①分頻。即防波堤口以東使用CH14，閘東至防波堤口使用CH09，海河區(qū)域使用CH71。其優(yōu)點(diǎn)是：減輕了CH09的通話壓力，缺點(diǎn)是：一個連貫的進(jìn)、出港操縱使用頻道被分割成3段，對于操縱者來講，不利于在V.H.F上獲取大量的有益的相關(guān)信息，這對航行安全不利。②減少不必要的報告內(nèi)容，力求使用簡潔明了的規(guī)范語言。③除了交管中心使用CH09外，其他使用者在相互聯(lián)系通后應(yīng)迅速轉(zhuǎn)到其它頻道進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。

4、增大交通流寬度

增大交通流寬度可有效增加船舶流量，同時可大大增加船舶交通容量。交通容量是指一個水道的船舶的通行能力，可以用單位時間內(nèi)允許通過水道的最大船舶艘數(shù)的定量描述，它分為：基本交通容量、可能交通容量和實(shí)用交通容量；而基本交通容量是指理想條件下的交通容量，它可用下列公式表示：

Cb=W · V · σ

其中：Cb—基本交通容量，W—水道寬度，V—船舶平均速度，σ—最佳交通密度。

從Q和Cb公式中可以得出：當(dāng)航行在航道中的船舶平均速度達(dá)到極值以及交通密度達(dá)到最佳的時候，增加航道的寬度是增加交通流量和交通容量唯一的途徑。而天津港復(fù)式航道拓寬方案的實(shí)施正是想達(dá)到這樣的目的（如上附圖）：

I區(qū)：口門（防波堤，以下簡稱口門）以內(nèi)局部向被加寬440m，與主航道形成765m寬的深水航路，用以解決進(jìn)出北航道與主航道交叉口船舶排序，調(diào)整兩航道航行的船流。

II區(qū)：航道里程7+100～13+470段拓寬，設(shè)計底標(biāo)高按20萬噸級航道設(shè)計，擴(kuò)寬后的航道通航寬度325m，即與天津港25萬噸級航道在20萬噸級航道通航底標(biāo)高情況下寬度相同，拓寬后20萬噸級船舶與巴拿馬型船舶雙向通航；這樣就可以大大的增加船舶的通航寬度，進(jìn)而提高船舶的通航容量。

III區(qū)：航道里程13+470以外航道單向向北拓寬，滿足25萬噸級油輪與10萬噸級集裝箱船舶雙向通行；這樣可以有效解決現(xiàn)存主航道25萬噸級油輪只能單向進(jìn)、出港的問題，從而大大的提高主航道船舶通航能力。

IV區(qū)：在防波堤口以外主航道兩側(cè)各建設(shè)一條1萬噸級得航道，解決占天津港進(jìn)出港船舶總數(shù)70%的小型船舶占用主航道的問題，降低主航道航行密度，提高船舶通航速度、船舶交通流速度以及船舶交通流量，使天津港成為復(fù)式航道。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉金友. 關(guān)于天津港復(fù)式航道通航方案的探討. 天津航海2010年NO.2

[2] 吳兆麟 朱軍. 海上交通工程（第二版）第三章. 大連海事大學(xué)出版社

（作者單位：天津港引航中心）