大型船舶在新橋水道原3燈浮水域航行和轉(zhuǎn)向的船舶操縱

殷憲偉

摘 要：船舶的大型化給引航員的引領(lǐng)工作帶來了困難和挑戰(zhàn)，特別是在狹水道和受限水域的船舶操縱。本文介紹了大型船舶在狹水道航行和大角度轉(zhuǎn)向的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和具體案例。

關(guān)鍵詞：大型船舶 狹水道和受限水域 船舶航行和轉(zhuǎn)向

崇明大東船廠和上海海華船廠都位于新橋水道的上游。隨著船廠修理和新造船舶的大型化，而進(jìn)出兩家船廠的新橋水道和新橋通道的交匯處即原3燈浮與207燈浮附近水域的淺灘不斷向東南方向伸展，此處水深不斷變淺，給進(jìn)出兩家船廠的大型船舶的航行和操縱帶來了很大影響，由于操作不當(dāng)導(dǎo)致的擱淺事故有所增加。在此航行的船舶以及引航員必須加倍小心和謹(jǐn)慎操作。

1.原3燈浮周圍水域航道的變遷和禁航區(qū)的制定

1. 1原3燈浮的概況和航道變遷

原3燈浮位于新橋水道的南端和新橋通道的東端。具體位置31°29'.78N，121°37'.37E。原3燈浮是黃色Q燈浮，本是兩水道東南端的界標(biāo)。進(jìn)出船廠的航道原來是在207燈浮和原3燈浮之間的水域的中間。由于207下游5米水深灘嘴不斷向東南方向移動(dòng)，低潮位時(shí)的水深已經(jīng)完全不能安全通過大型船舶。因此航道不斷地向東南方向遷移，最終形成現(xiàn)在的新航道，即進(jìn)出新橋水道和新橋通道的大型船舶在原3燈浮的東南處轉(zhuǎn)向并保持離原3燈浮600米的安全距離通過。

1.2禁航區(qū)的制定

為了保證進(jìn)出新橋水道和新橋通道的船舶的航行安全，避免擱淺事故的發(fā)生，有關(guān)部門根據(jù)207燈浮下游5米水深灘嘴的延伸和原3燈浮周圍水域6米水深灘區(qū)的變化，新橋水道和新橋通道的水文特征和水深情況，在207燈浮和原3燈浮上下游和原3燈浮的西面水域制定了禁航水域和避險(xiǎn)線。船舶進(jìn)出新橋水道和新橋通道時(shí)，禁止進(jìn)入禁航區(qū)內(nèi)。禁航區(qū)和避險(xiǎn)線圖示見圖1和圖2。

2.大型船舶在原3燈浮水域轉(zhuǎn)向的船舶操縱和注意事項(xiàng)

2. 1航行計(jì)劃的制定

鑒于原3燈浮下游水道的可航寬度較窄，6米水深禁航區(qū)和航道南面避險(xiǎn)線最窄處只有400多米，兩水道夾角較小，轉(zhuǎn)向多達(dá)160度，這給大型船舶以及超大型船舶的轉(zhuǎn)向操縱帶來了較多困難。特別是由新橋水道出口進(jìn)入新橋通道，要避免轉(zhuǎn)向過快進(jìn)入原3燈浮周圍水域6米灘區(qū)，又要避免轉(zhuǎn)向不足沖入南岸淺灘。因此，作為引航員、船長或駕駛員必須了解大型和超大型船舶的操作特性以及在淺水區(qū)域航行的性能。了解原3燈浮附近水域當(dāng)時(shí)的水文資料如潮汐情況、流速的大小、水深的情況和進(jìn)出新橋水道的船舶動(dòng)態(tài)。制定詳細(xì)周密的航行計(jì)劃，確保每次航行操作的安全。航行計(jì)劃制定的原則是盡量選擇當(dāng)?shù)馗叱鼻昂蠼?jīng)過原3燈浮水域，避開低潮時(shí)間段；盡量選擇流緩的時(shí)間段，避開急漲急落時(shí)間段。

2.2原3燈浮附近水域的水文資料

新橋水道和新橋通道的潮汐資料主要參閱石洞口和南門港的潮汐情況。兩水道的潮流基本是往復(fù)流，新橋水道漲落流向300°～130°，新橋通道漲落流向280°～110°，流速0.8～3節(jié)。大潮急漲急落時(shí)，流速可達(dá)3節(jié)左右。

2.3進(jìn)出船廠的大型船舶的壓載狀態(tài)和影響

相比較大型船舶的共性，進(jìn)出新橋水道和新橋通道的大型船舶有如下的一個(gè)特點(diǎn)：因?yàn)樵?燈浮附近水域的水深變化多變而且未知，這些大型船舶在進(jìn)出船廠時(shí)盡量減小吃水。如：2015年4月22日，超大型集裝箱船“勒沃庫森快航”進(jìn)口，船長366米，她的吃水也僅僅只有7.5米。2015年8月15日，大型集裝箱船“日郵女神”出口，她的船長295米，吃水只有7米。而螺旋槳浸沒的吃水在8. 5米。由于壓載量的減少，船舶吃水是小了，但螺旋槳和舵葉的浸沒量不足，導(dǎo)致船舶只能慢車航行，進(jìn)一步減小了車舵效應(yīng)，增加了依靠船舶自身操作的困難。

2.4大型船舶淺水效應(yīng)和操縱特性

原3燈浮附近水域具有典型的淺灘特征，兩邊水道狹窄，有明顯的受限水域航行的淺水效應(yīng)和狹水道航行特征。

（1）大型船舶相對小型船舶，其淺水效應(yīng)和岸壁效應(yīng)更為明顯，影響巨大；

（2）船舶阻力增大，船速下降明顯；

（3）旋回性更差，旋回中速度下降較深水中??；

（4）航行時(shí)船體下沉明顯，振動(dòng)加?。?/p>

（5）舵效更差；

（6）由于船速的下降，風(fēng)流對船舶操縱的影響更大。2.5航行安全措施

針對大型船舶的操縱特點(diǎn)，原3燈浮水域的水文資料、航道、轉(zhuǎn)向點(diǎn)特征，進(jìn)出船廠的大型船舶必須制定周密詳細(xì)的航行計(jì)劃并采取以下航行措施：

（1）備車備錨，船首安排了頭人員，最好兩個(gè)人，以便緊急情況能夠拋雙錨；

（2）要求船廠安排拖船伴航。大型和超大型船舶必須有至少2艘拖船跟隨。大型船舶旋回圈大，慣性大，舵效差，淺水效應(yīng)明顯。大型船舶在原3燈浮轉(zhuǎn)向時(shí)依靠船舶自身的旋回性能，車舵效應(yīng)來完成無疑具有較大的風(fēng)險(xiǎn)。一旦車舵不能及時(shí)響應(yīng)，很難采取其他應(yīng)急措施來挽救船舶于險(xiǎn)境，只能依靠拖船來協(xié)助轉(zhuǎn)向。

（3）盡量保持慢車航行。原3燈浮附近水域水深較淺，快車航行會(huì)增加淺水效應(yīng)，增大下沉量。另外進(jìn)出船廠的大型和超大型船舶由于吃水小，螺旋槳和舵葉露出較大一部分，快車航行會(huì)導(dǎo)致螺旋槳上下應(yīng)力差急劇增加，導(dǎo)致飛車危險(xiǎn)。

（4）提前減速。抵達(dá)原3燈浮水域開始轉(zhuǎn)向時(shí)，船速最好低于6節(jié)，以減少船舶的慣性，減小船舶的進(jìn)距和旋回半徑。船速小也有利于一旦轉(zhuǎn)頭角速度較慢時(shí)，可以加車以提高舵效，加快轉(zhuǎn)向。同時(shí)拖船協(xié)助頂推時(shí)也要求船速越慢越好。如果船速高于6節(jié)，拖船的作業(yè)效果將大幅下降。

（5）轉(zhuǎn)向時(shí)采用分部分段轉(zhuǎn)向。要避免轉(zhuǎn)向過快，沖進(jìn)原3燈浮6米淺水區(qū)域。轉(zhuǎn)向開始時(shí)用大舵角，及時(shí)回舵，調(diào)整所需的轉(zhuǎn)頭角數(shù)度。沒有舵效或轉(zhuǎn)向角速度不足時(shí)，及時(shí)叫拖船協(xié)助頂推。出口時(shí)，既要避免轉(zhuǎn)向過快，也要避免轉(zhuǎn)向不足，沖入南岸淺灘。提早布置拖船安排在左舷船首和右舷船尾待命。充分利用各種措施保證船舶轉(zhuǎn)向時(shí)和轉(zhuǎn)向后航行在計(jì)劃航線上或禁航區(qū)的中間線上。

2.6原3燈浮附近水域航行和轉(zhuǎn)向時(shí)船舶操縱的注意事項(xiàng)

（1）避免快車航行。快車航行增大了船舶慣性，不利于操縱。另外快車航行加大了下沉量，容易導(dǎo)致船舶拖底或擱淺事故的發(fā)生。而且，一旦擱淺不利于脫淺。船速過快，拖船的速度跟不上，拖船伴航就形同虛設(shè)。到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)，拖船相距較遠(yuǎn)，不能協(xié)助作業(yè)，容易造成不利局面。

（2）避免在原3燈浮上游（新橋水道）；西面水域（新橋通道）1海里內(nèi)和其他船舶會(huì)遇。此處水域不足夠兩船交會(huì)。

（3）避開在急漲急落時(shí)間段內(nèi)航行至原3燈浮轉(zhuǎn)向點(diǎn)處。大型船舶旋回圈大，轉(zhuǎn)向又不能一氣呵成，轉(zhuǎn)向時(shí)間較長。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式S=V×T×80%。S是轉(zhuǎn)向漂移量，V是流速，T是轉(zhuǎn)向時(shí)間。如果流速是2節(jié)，轉(zhuǎn)向時(shí)間3～4分鐘，就會(huì)產(chǎn)生近200米的漂移量。容易導(dǎo)致船舶漂向南岸或過于接近原3燈浮。

（4）滾裝船或部分超大型集裝箱船，駕駛臺(tái)位于船首或船中前。應(yīng)注意由于GPS天線位置比較靠近船首而產(chǎn)生的船位誤差。如果轉(zhuǎn)向過晚，船位在計(jì)劃航線上，船尾卻落到了航道邊上的淺灘上，造成緊張局面甚至擱淺。

3.原3燈浮附近水域航行和轉(zhuǎn)向?qū)嵅侔咐?/p>

2016年3月1日。“神戶快航”計(jì)劃1400時(shí)從崇明大東開船出口。3. 1船舶數(shù)據(jù)（如表1）。

3.2氣象和潮汐：3月1日，晴天，東南風(fēng)4至5級。

石洞口的潮汐是低潮11∶55時(shí)，潮高113厘米；高潮1716時(shí)，潮高252厘米。

南門港的潮汐是低潮12∶29時(shí)，潮高119厘米；高潮17∶29時(shí)，潮高268厘米。

3.3初步航行計(jì)劃

本船1400時(shí)離泊，預(yù)計(jì)15∶30時(shí)抵達(dá)原3燈浮附近水域轉(zhuǎn)向。石洞口和南門港高潮都在17∶20時(shí)前后，轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)是當(dāng)?shù)貪q水時(shí)段。雖然是小潮汐，流速也有1節(jié)以上。東南風(fēng)4至5級，轉(zhuǎn)向期間，接近受正橫風(fēng)影響。由于本船干舷14米以上，風(fēng)壓力較大，風(fēng)致漂移速度估算1.5節(jié)左右。風(fēng)和流的方向都壓向原3燈浮，轉(zhuǎn)向期間船速本身較慢，加上旋回的速降，對安全避開原3燈浮6米灘區(qū)的操作提出了較高要求。我們二位引航員商討了過Q17浮后向東航行，借助原3燈浮北和東北方向0.8海里的水域來完成初步轉(zhuǎn)向至220°～230°后，慢車航行至原3燈浮正東方向時(shí)，再次轉(zhuǎn)向駛?cè)胄聵蛲ǖ?。雷達(dá)設(shè)置0.40海里活動(dòng)距標(biāo)圈作為原3燈浮灘區(qū)600米禁航區(qū)安全避險(xiǎn)線，轉(zhuǎn)向期間避免原3進(jìn)入活動(dòng)距標(biāo)圈。

3.4實(shí)際操作

（1）1320時(shí)上船后，和船長以及駕駛員介紹了航行計(jì)劃、航道情況、潮汐情況和原3燈浮附近水域的水深及潮流的大概流向和流速等。并要求駕駛員協(xié)助了望，并經(jīng)常定位。發(fā)現(xiàn)任何異常，及時(shí)報(bào)告船長和引航員。船長介紹了船舶修理情況和現(xiàn)狀。因?yàn)槌运^小的原因，船首的側(cè)推器不能使用，主機(jī)車速只能用半速前進(jìn)。

（2）利用船上風(fēng)速儀實(shí)測風(fēng)向135°，風(fēng)速11m/s。

（3）1410時(shí)，“神戶快航”離開碼頭后，船頭了頭，備雙錨。

（4）2艘拖船伴航，一艘拖船在船頭領(lǐng)航隨時(shí)報(bào)告航道上漁網(wǎng)分布情況，另一艘拖船船尾跟隨。

（5）逐漸加車至半速前進(jìn)，船速最快12.5節(jié)。1500時(shí)抵達(dá)Q17燈浮上游1海里處，觀測到原3燈浮的北邊全是漁網(wǎng)，并延伸到航道上，幾艘漁船也在航道上作業(yè)。原來設(shè)想的計(jì)劃不能實(shí)施決定調(diào)整方案。減速慢車航行。

（6）1510時(shí)船速8節(jié)，減速至最慢車航行。期間使用機(jī)動(dòng)動(dòng)作避讓漁船和漁網(wǎng)。

（7）1513時(shí)，抵達(dá)原3燈浮真北距離0.52海里，船速6.5節(jié)。命令右滿舵開始旋回。見圖1。轉(zhuǎn)向過程中，真航向和變化的船首向基本保持一致，顯示風(fēng)流對本船向原3燈浮的壓攏十分明顯。為了保持600米的安全距離，及時(shí)調(diào)整舵角和轉(zhuǎn)頭角速度，保持即時(shí)船位距離原3燈浮0.40海里處。

（8）為了保證船位在轉(zhuǎn)向過程中航行在預(yù)設(shè)的軌跡上，又要避免轉(zhuǎn)向不足，沖向南岸，個(gè)人使用了簡便的轉(zhuǎn)頭角速度計(jì)算法。從原3燈浮真北0.52海里處開始轉(zhuǎn)向到進(jìn)入6米灘區(qū)南面新橋通道的航道中間，沿著距離原3燈浮0.40海里的軌跡，里程1.2海里。按轉(zhuǎn)向起始速度6節(jié)計(jì)算需要12分鐘。航向改變從115°至270°，轉(zhuǎn)了155°，轉(zhuǎn)頭角速度等于13°/min。由于在轉(zhuǎn)向旋回時(shí)，船速是下降的，完成轉(zhuǎn)向的總時(shí)間是增加的，只要轉(zhuǎn)向角速度平均不低于13°/min，一定會(huì)航行在計(jì)劃航線上。

（9）1522時(shí)，船位抵達(dá)原3燈浮正東距離0.45海里。由于航道上的漁網(wǎng)，轉(zhuǎn)向有遲滯。命令左舷船首和右舷船尾待命的拖船開始頂推，加快轉(zhuǎn)向速度，保持船位在計(jì)劃航線上。1527時(shí)，轉(zhuǎn)向至270°，進(jìn)入新橋通道。整個(gè)轉(zhuǎn)向過程見圖示2。

4.結(jié)語

隨著科技的巨大進(jìn)步，對節(jié)能和環(huán)保的現(xiàn)實(shí)要求，船舶大型化的趨勢已經(jīng)不可避免。這給引航員的工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。只有不斷的學(xué)習(xí)，在每次工作中積累經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)才能應(yīng)對不斷變化的趨勢，應(yīng)對各種復(fù)雜局面，保證引航工作的安全。

參考文獻(xiàn)：

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