長江口北港航道通航安全及對策分析

趙春波

摘 ?要：本文根據(jù)北港航道的通航現(xiàn)狀，結合其通航需求，對北港航道的通航安全影響因素、通航安全及對策進行了分析。綜合而言，北港航道存在很大的通航需求，船舶定線制和船舶報告制的設置、導助航設施的完善、管理規(guī)定的制定以及船舶交通的常態(tài)化管理，將是未來北港航道開發(fā)和管理的重點內(nèi)容。

關鍵詞：長江口北港航道;通航需求;通航安全;影響因素;對策

0 前言

長江三角洲水域在徑流、潮流、上游來沙等陸海作用下，目前已形成“三級分汊，四口入海”的水系分布格局，如圖1所示。長江口水域作為長江中下游港口群的咽喉要道，其通航效率直接關系“21世紀海上絲綢之路”和長江經(jīng)濟帶的發(fā)展，有效的通航效率需要以充足的航道資源為基礎，而長江口水域入海通道中僅有南槽航道和長江口深水航道具備成熟的航行條件，且近年來長江上海段船舶流量的增加，導致長江口深水航道和南槽航道均處于超負荷運行狀態(tài)，航道資源與通航需求之間的矛盾凸顯。為有效改善航道資源的局限性，適應流域經(jīng)濟發(fā)展對長江口航道資源的需求，20世紀90年代起，長江口水域相繼開展了一系列航道整治工程。2010年，《長江口航道發(fā)展規(guī)劃》獲批，明確了以長江口深水航道為主航道，南槽航道與北港航道為輔助航道和北支航道的“一主兩輔一支”航道體系格局[1]。根據(jù)規(guī)劃，北港航道將滿足3萬噸級集裝箱船（實載吃水11 m）及5萬噸級散貨船減載乘潮的尺度要求。近年來，大量專家學者針對北港航道先后開展了大量研究工作，現(xiàn)有的研究成果中，多數(shù)文獻圍繞北港航道的河勢演變和河勢穩(wěn)定性展開[2-8]，而針對北港航道通航安全的研究相對較少，為了進一步了解北港航道的航行條件，探索維護北港通航安全的有效措施，本文就北港航道的通航安全因素進行整理和分析，并針對當前存在的缺陷提出了相應的對策。

1 長江口北港航道概況

1.1 概況

長江口北港航道位于長興島、橫沙島以及橫沙東灘北側(cè)，全長約90 km，是長江的主要入海通道之一。自形成以來，一直處于自然發(fā)育狀態(tài)，歷史上經(jīng)歷了多次演變，曾一度作為上海港的主要入海航道[9]。目前，北港航道尚無成熟的通航條件，業(yè)界對北港航道的管理和投入與南港航道相比，相對較少。有關北港航道的邊界，中版和英版有關資料目前均無明確資料予以界定[10-11]，根據(jù)浮標的設置情況，可以將北港航道分為三段，如表1和圖2所示。

新橋通道至堡鎮(zhèn)港為北港上段，堡鎮(zhèn)港至橫沙通道北側(cè)為北港中段，橫沙通道北側(cè)至口外10 m等深線為北港下段。上段航行船舶主要為進出華潤大東船廠和上海船廠的大型修造船舶、進出崇明島的客船以及從長江進出崇明島的海船和內(nèi)河船舶，中段航行船舶主要為經(jīng)橫沙通道到崇明島的運輸船舶，下段航行船舶主要為在此水域捕撈的漁船以及參與橫沙島圈圍施工的建材運輸船。近年來，由于該航路較南槽航路航程節(jié)省約18 n mile，部分沿海航行的船舶已選擇經(jīng)此航路進出長江。此外，受非法利益驅(qū)使，為逃避監(jiān)管，部分非法從事海上運輸?shù)膬?nèi)河船舶常常出現(xiàn)在北港水域。

1.2 北港航道通航現(xiàn)狀

根據(jù)北港航道2018年至2019年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，如圖3至圖6所示，年度總流量13 520艘次，進口6 363艘次，出口7 157艘次，出口總數(shù)大于進口總數(shù)。航行于北港的船舶在AIS的使用方面存在嚴重缺陷，大量船舶AIS關鍵數(shù)據(jù)缺失，出現(xiàn)這種缺陷的原因有主要有兩種，一種是沿岸航行小型船舶，駕駛?cè)藛T對AIS設備的使用不熟悉，不能正確輸入相關信息，另一種是部分內(nèi)河船舶非法從事海上運輸，為躲避主管機關的監(jiān)管，故意隱藏真實信息，甚至關閉AIS，導致數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果中，船舶類型中的其他類型、總噸數(shù)據(jù)中的未知總噸占比均超過90%，船長數(shù)據(jù)中未知數(shù)據(jù)占比超過15%。在已知數(shù)據(jù)中，船舶類型中占比最大的是貨船，占比3.52%，總噸參數(shù)中，300至600總噸占比最大，超過4.5%。航行于北港的船舶主要以小型船舶為主，大多數(shù)船舶的船長都未超過70 m。

2 長江口北港航道通航需求分析

北港航道作為長江口的入海通道，其主要對南港航道的船舶流量和通航壓力產(chǎn)生影響。通過對長江口深水航道和南槽航道的近年來的通航狀況進行分析，可以了解北港航道舶通航需求。

2.1 長江口深水航道通航壓力分析

長江口深水航道2010年至2015年船舶流量統(tǒng)計結果顯示，如圖7所示，2010年至2013年，深水航道船舶流量持續(xù)增長，2013年至2015年，受經(jīng)濟大環(huán)境以及船舶大型化的影響，船舶流量有所減少，2015年的船舶流量仍超過37 000艘次，12.5 m深水航道自2010開通以來，一直處于過飽和運行狀態(tài)。

2018年8月中旬長江口深水航道船舶流量分類統(tǒng)計如圖8所示，長江口深水航道進出口船舶中，總噸小于1萬總噸的船舶占比26.74%，其中3 000總噸以下占比0.97%，3 000總噸至1萬總噸船舶占比15.7%。小于1萬總噸的船舶仍占據(jù)較大比例，若能對這部分船舶進行分流，深水航道的通航壓力將會得到有效緩解。

2.2 南槽航道通航壓力分析

南槽航道2014年至2018流量統(tǒng)計如圖9所示，2014年至2018年，南槽流量呈持續(xù)增長的趨勢，2018年南槽年度船舶流量超過11萬艘次，日均流量超過300艘次，南槽航道處于超負荷運行狀態(tài)，較大的船舶流量不利于南槽航道的通航安全。

2018年8月中旬南槽船舶流量分類統(tǒng)計如圖10所示，南槽航道以小型船舶為主，1萬總噸以下船舶占比63.39%，其中3 000總噸以下占比19.08%，3 000總噸至1萬總噸船舶占比44.31%。為減小潮流對船舶航行的影響，大部分船舶集中集中在中浚低潮前3 h至中浚低潮后3 ?h進出口。

南槽航道水深較小、航道形狀不規(guī)則，各航段航道特點差異性較大。S31浮至九段警戒區(qū)航道狹窄，且進出口航道寬度不一致;九段警戒區(qū)至圓圓沙警戒區(qū)航段航道呈喇叭狀，進口高峰時段容易造成交通擁堵。此外，大量船舶采用S24浮至S28浮之間的水域進出南槽航道，對進出口船舶造成了一定的影響。南槽航道急需對船舶流量進行分流，以緩解其通航壓力。

2.3 寶山航道和外高橋航道通航壓力分析

外高橋航道是上海港所有通航水域中通航環(huán)境最復雜的航段。外高橋航道和寶山航道作為過境上海港船舶進出口航行的必經(jīng)之路，匯聚了南槽航道和長江口深水航道的船舶流量，兩者的過飽和運行必然導致外高橋航道和寶山航道的超負荷運行。

為緩解南港航道的通航壓力，急需開辟新的航路對其進行分流。北港航道作為長江口主要的入海通道之一，其良好的水砂動力條件，具備良好的通航潛力，若北港航道具備成熟的通航條件，南港航道的通航壓力將得到有效緩解。

3 北港航道通航安全因素分析

3.1 氣象水文

北港水域風向季節(jié)變化明顯，年大風數(shù)日較多，持續(xù)時間長，且風速大，全年以東南風最多，西北風和北風次之，強風為東北風。每年10月至次年4月為寒潮活動季節(jié)，寒潮過境時伴有6級以上偏北大風，持續(xù)天數(shù)多在3天以內(nèi)，最長可達6天，往往還伴有雨雪。受風浪影響較大，每年3到5月，易因霧導致能見度不良。夏季易受臺風的影響[12]。

北港潮汐類型為不規(guī)則半日潮，漲潮時間小于落潮時間，潮流類型為往復流，漲潮流速大于落潮流速。

3.2 河勢穩(wěn)定性

由于北港各段河勢影響因素不同，導致各區(qū)段存在不同的河勢變化特點。整體而言，2013年之后，北港河勢基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

北港上段地處中央沙上游、扁擔沙下游，大洪水對該河段的河勢影響較大，受水動力的影響，河勢穩(wěn)定性相對較差，自形成以來，曾發(fā)生多次淤積和沖刷[13]。在大洪水和科氏力的綜合影響下，航道走向先后經(jīng)歷了逆時針和順時針偏轉(zhuǎn)兩個階段，并隨中央沙的沖刷和扁擔沙南緣的淤積向下游偏移[14]。2010年之后，受中央沙圈圍工程、長興島潛堤工程以及青草沙水源地工程的影響，新橋通道相對穩(wěn)定。扁擔沙南緣仍然處于持續(xù)向南偏移趨勢，后續(xù)需持續(xù)關注扁擔沙南緣的演變態(tài)勢。

中段在1992年至1995年期間，主槽整體北偏，航道走向逆時偏轉(zhuǎn)[15]。1995年至2006年，北港落潮分流比持續(xù)增加[16]，受長江上游大型攔河工程的影響，上游來沙量減少，河勢基本穩(wěn)定。2006年以后，受中央沙圈圍工程、長興島潛堤工程以及青草沙水源地工程的影響，上游來沙流入進入北港中段后，受科氏力的影響，在長興島北側(cè)沿岸淤積，導致青草沙北側(cè)河道窄縮[17]。上海長江大橋?qū)觿莘€(wěn)定性的影響相對較小。

攔門沙河段水域開闊，水流擴散，流速減緩。2010年之后，受橫沙東灘促淤圍墾工程和長江口深水航道北側(cè)導堤的影響，河勢相對穩(wěn)定。河勢主要受漲潮流和落潮流的影響，在柯氏力作用下，漲潮流北偏，落潮流南偏，泥沙沉積于中間的緩流區(qū)[18]，后續(xù)需密切關注攔門沙河段的河勢變化。

3.3 水深條件

水深與河勢穩(wěn)定性密切相關。新瀏河沙護灘工程和南沙頭通道潛堤工程建設以前，新橋通道河勢變化頻繁，導致該河段水深也頻繁變化。工程建成之后，該河段河勢相對穩(wěn)定，水深變化相對穩(wěn)定，目前該河段水深條件良好，設標水域10 m等深線最小寬度約為550 m。

北港中段水深條件良好，10 m等深線最小寬度約1 400 m，上海長江大橋主跨730 m，近崇明島側(cè)四滧港外至奚家港下游有一淺灘（堡鎮(zhèn)沙），北臨2A浮附近也有一淺灘，橫沙通道口北側(cè)上游最淺水深7.5 m。

攔門沙河段東部與西部水深差異較大。10 m深槽延伸至攔門沙西段510燈浮西南側(cè)。東段水深條件相對較差，東部深槽位于設標水域南側(cè)。相對而言，設標水域南側(cè)水域水深條件優(yōu)于設標水域。攔門沙河段攔門沙河段是限制北港通航能力的主要航段。

3.4 船舶定線制

北港航道目前尚無成熟的船舶定線制。僅在長江大橋上游設置了禁漁區(qū)和禁錨區(qū)，未針對相反方向的交通流設置通航分道和分隔帶，也未就簡化橫向穿越船舶與進出口航行船舶的交通流設置警戒區(qū)，亦尚未對候泊船舶設置候泊區(qū)或錨地。

3.5 導助航設施

新橋通道自79#浮始，到207浮，沿航路設有201（右）、202（左）、203（右，裝有雷達應答器）、204（左）、205（右）、206（左）、207（左）共7座側(cè)面標。上海長江大橋上游設有安全水域標519燈浮和520燈浮。上海長江大橋通航孔設有長江大橋1至12共6對側(cè)面標，其中1號至8號設置于長江大橋主跨上游和下游，9號至12號設置于北側(cè)通航孔的上游和下游。大橋東西兩側(cè)分別設置了長江大橋東口和長江大橋西口兩座安全水域標，供進出上海長江大橋時使用。10 m等深線北側(cè)設有側(cè)面標516燈浮和518燈浮。北港航道下段自東向西依次設置有側(cè)面標505燈浮、508燈浮、509燈浮、510燈浮、513燈浮，方位標515燈浮，安全水域標原水5燈浮、原水4燈浮。上段和中段現(xiàn)有導助航設施基本能夠滿足當前的通航需求，下段的導助航設施還需要進一步完善。

3.6 船舶交通管理與船舶報告制

上海港現(xiàn)有的VTS覆蓋水域尚未覆蓋北港水域[19]，該水域尚無成熟的船舶報告制體系。沒有針對北港航道船舶交通管理的法律性文件，船舶交通管理工作由崇明海事局根據(jù)相關法律實施。

3.7 船舶性能與船員素質(zhì)

北港航道通航船舶以沿岸航行的小型船舶為主，小型船舶抗風浪性較差，船員素質(zhì)相對較低，在導助航設備的使用、高頻值守、船舶配員、船舶管理等方面存在一定的缺陷，容易因?qū)︼L險的評估不足導致事故。

3.8 礙航物

北港航道的礙航物主要以漁網(wǎng)為主，尤其在新橋通道水域和攔門沙水域，漁網(wǎng)密集。近崇明島側(cè)四滧港外至奚家港下游有一淺灘（堡鎮(zhèn)沙），北臨2A浮附近也有一淺灘。上海長江大橋凈空高度52.7 m，對規(guī)劃船型影響較小。

3.9 應急力量

上海港目前的應急救助力量主要設置在南港水域，相關船舶只能通過橫沙水道或新橋通道前往北港水域，最近航程約12 n mile。當需要應急力量時，救助船舶可能會錯過黃金救援時期。因此，北港水域的應急救助力量相對薄弱。

4 北港航道航行安全分析

根據(jù)北港航道的通航因素，結合北港通航現(xiàn)狀，北港航道通航風險主要包括以下幾個方面：首先，北港航道氣象水文條件不利于小型船舶的安全通航，而小型船舶在導助航設備的使用、高頻值守、船舶配員、船舶管理等方面存在諸多缺陷，易導致小型船舶發(fā)生事故;其次，北港航道目前處于自然發(fā)育狀態(tài)，盡管河勢相對穩(wěn)定，但部分河段淤積仍然比較明顯，若不能及時發(fā)現(xiàn)，容易導致擱淺事故發(fā)生;第三，上海港現(xiàn)有的VTS覆蓋水域尚未覆蓋北港水域，尚無成熟的船舶定線制設置和報告制，導助航設施需要進一步完善，船舶交通流需要進一步規(guī)范;最后，應急力量相對薄弱，一旦船舶發(fā)生險情，無法及時得到有效的救助。

5 北港通航安全對策分析

基于北港航道現(xiàn)存的缺陷，結合北港航道的發(fā)展規(guī)劃，為有效提高北港水域的航行安全，首先，應對北港水域的區(qū)域予以明確界定，統(tǒng)一各段的習慣走向，完善導助航設置，合理設置航標。根據(jù)交通流現(xiàn)狀設置船舶定線制，可以考慮在橫沙島北側(cè)10 m等深線北側(cè)設置錨地，在橫沙通道北側(cè)和青草沙水庫北側(cè)設置警戒區(qū);其次，將北港航道納入VTS覆蓋區(qū)，完善北港水域的水上監(jiān)管和服務，實現(xiàn)北港航道的常態(tài)化監(jiān)管;第三，持續(xù)關注各航段的水深變化，定期掃測并維護;第四，加強對小型船舶的監(jiān)管，尤其是在船舶配員、違法超載、高頻值守、設備使用以及跨航區(qū)航行等方面的監(jiān)管。最后，完善北港應急力量的配置，提升北港航道的應急處置能力。

6 總結與展望

伴隨著長江經(jīng)濟帶和海上絲綢之路的發(fā)展，長江口水域?qū)⒚媾R船舶流量持續(xù)增長，通航壓力持續(xù)增加的現(xiàn)實。在長江口深水航道和南槽航道都處于過飽和運行的狀態(tài)下，為緩解南港航道的通航壓力，需要開辟新航路為南港分流。在長江口深水航道治理工程論證選槽的過程中，北港曾以其優(yōu)越的水沙動力條件、良好的水深條件和較短的攔門沙淺河段被列入長江口深水航道的備選航槽。綜合分析通航因素，北港目前不具備成熟的通航條件。船舶定線制和船舶報告制的設置、導助航設施的完善、管理規(guī)定的制定以及船舶交通的常態(tài)化管理，將是未來北港航道開發(fā)和管理的重點。

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