淺談山區(qū)急流航道人字形操縱技術(shù)之創(chuàng)新應(yīng)用

譚建華

摘 要：山區(qū)河流航道灘多、流急、彎大，船舶駕引難度高，危險(xiǎn)性大，船毀人亡之事故時(shí)有發(fā)生。瀾滄江--湄公河，一江連六國，自20世紀(jì)90年代初期航道開發(fā)以來，局部航段經(jīng)過整治與建設(shè)，國際航運(yùn)出現(xiàn)了百舸爭(zhēng)流的大好形勢(shì)，運(yùn)量持續(xù)增長(zhǎng)，船舶噸位逐年增大，有力地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。目前，中國景洪港至泰國清盛碼頭344公里航道航行條件雖有改善，但灘多，流急，航道彎、窄、淺、險(xiǎn)，礙航礁石密布等自然特點(diǎn)并沒有根本解決。因此，船舶航行仍然十分困難，船舶觸礁、擱淺事故時(shí)有發(fā)生，以瀾滄江-湄公河行船操縱技術(shù)為例探索創(chuàng)新，供同行借鑒。

關(guān)鍵詞：山區(qū)航道;人字形;船舶操縱;創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：U698? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2020）11-0056-03

隨著國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和航道建設(shè)、水電開發(fā)步伐的加快，全國范圍內(nèi)高等級(jí)航道逐年增加，航道條件日趨好轉(zhuǎn)，但瀾滄江--湄公河、金沙江、赤水河、烏江等山區(qū)河流在個(gè)別航段或部分水期，依然存在著急流航道，船舶駕引操縱技術(shù)對(duì)這些河段的航行安全起著至關(guān)重要的作用。

瀾滄江--湄公河部分航道由于受河槽、水流等因素的影響，保持著天然狀態(tài)，航行條件惡劣，成為制約瀾滄江-湄公河國際通道水運(yùn)開發(fā)與發(fā)展的卡口河段。尤其是其中的彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航道水域狹窄、彎曲度大、呈S形、夾雜明礁暗淺。傳統(tǒng)理論行船，為了克服彎道掃灣水勢(shì)致使船舶漂移、掃灣等影響，在下行過程中常采用“掛高取矮”的操縱方法，即“以主流為依據(jù)，使船位沿程處于主流上側(cè)，凸岸高流勢(shì)一側(cè)，為下方航道提高船身，取好船向，乘迎橫流騰出舷角，以抗拒強(qiáng)力橫流的沖壓及船舶在彎道作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心慣性力。同時(shí)為防止在突嘴處大角度急轉(zhuǎn)彎，采取擴(kuò)大航跡曲度半徑”[摘錄1]的操作，在實(shí)際操作中，常因駕引人員引航時(shí)機(jī)不易準(zhǔn)確把握，造成掛高取矮操縱不當(dāng)，船位擺不到位，致使下行船舶航跡曲度半徑偏離主流過遠(yuǎn)或抬向掛高時(shí)機(jī)不當(dāng)發(fā)生背腦落灣，引發(fā)觸礁、擱淺事故。另一方面由于彎窄淺險(xiǎn)惡航道航行條件的特殊性，間或突嘴腦部斜流強(qiáng)勁，水勢(shì)掃灣，其下回流力強(qiáng)，反向彎道的過渡區(qū)潛伏礁淺等特征，在傳統(tǒng)的“掛高取矮”操縱“加減車速”環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵，操作不當(dāng)常常致使尾推進(jìn)船舶通過類似河段發(fā)生事故。

根據(jù)瀾滄江-湄公河、金沙江、赤水河、烏江等山區(qū)急流航段船舶航行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，建議在彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航道的操縱，除采取傳統(tǒng)的“掛高取矮操縱技術(shù)”以外，還應(yīng)結(jié)合具體河段的特點(diǎn)，在彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航段操縱難度大的水域，對(duì)下行船舶采取“人字形”操縱創(chuàng)新技術(shù)，與傳統(tǒng)的“掛高取矮”操縱技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以提高船舶在險(xiǎn)惡急流航道航行安全保證率?，F(xiàn)結(jié)合瀾滄江-湄公河實(shí)際航道情況就該實(shí)踐創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用及操作要領(lǐng)進(jìn)行探究，以便其它河流水上運(yùn)輸船舶通過彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航道借鑒及推廣。

1 瀾滄江--湄公河航道概況

瀾滄江--湄公河全長(zhǎng)4880km，總落差為5060m，平均比降為1.04‰，入?？谄骄髁?2000m3/s。自瀾滄江--湄公河發(fā)展國際航道以來，中國、老撾、緬甸、泰國四國主要通航河段為中國景洪港至泰國清盛碼頭。根據(jù)國內(nèi)外航道開發(fā)和通航利用情況，通常把瀾滄江-湄公河中國景洪港至泰國清盛港航道分為以下兩段：

景洪港至南阿河口灘段（瀾滄江航段）：長(zhǎng)73km，水流自北向南穿過西雙版納州，灘險(xiǎn)23道。其中景洪港至三道拐灘航段，有灘險(xiǎn)8道，兩岸均為低山丘陵，高出地面約50m，山勢(shì)平緩;景洪大沙壩、曼廳大沙壩居于該段，河床多為沙卵石所覆蓋;江心州、邊灘發(fā)育，洪水期河寬達(dá)200～500m，枯水期河寬約80～200m，水流流速3.5～4.5m/s，個(gè)別灘險(xiǎn)河段可達(dá)4.5～5.0m/s，近年來，景洪最大流量4500m3/s，最小流量800m3/s，年水位平均變幅5m。三道拐至南阿河口灘段，有灘險(xiǎn)15道，河谷逐步縮窄，枯水期，浪大流急，河寬30～60m，洪水期河寬60～80m。

南阿河口灘至泰國清盛港段（湄公河航段），長(zhǎng)約275km，絕大多數(shù)位于境外，屬于原始山區(qū)河流，素以“灘多流急，礁石林立”重要特征。據(jù)統(tǒng)計(jì)該段水域共有86道灘險(xiǎn)，其中：中緬界河有8道，老緬界河有78道，該段河床多由原生基巖或砂卵石組成，航道彎曲、狹窄、水流湍急、泡漩洶涌、暗礁棋布、灘險(xiǎn)櫛比。江面寬度自上而下逐漸收縮，枯水期河寬一般為50m，最窄處在枯水位時(shí)航寬僅僅20m。

自1990年第一艘船舶駛達(dá)老撾國家瑯勃拉邦港開始，《中老緬泰瀾滄江-湄公河商船通航協(xié)定》簽署之前，瀾滄江--湄公河（景洪至清盛）航道一直處于原始落后狀態(tài)，急流險(xiǎn)灘嚴(yán)重威脅著航行船舶的安全，限制了航運(yùn)的發(fā)展，枯水期僅能通航70～80噸級(jí)小輪（每年中洪水期僅四至五個(gè)月），并且航行安全無保障，水上交通事故頻發(fā)，中國景洪港至泰國清盛碼頭往返周期長(zhǎng)達(dá)二十天左右的時(shí)間;洪水期航道漫坪，界限模糊，水勢(shì)凌亂，水流湍急，船舶行駛艱難;枯水期淺灘水深不足，瀕臨斷航，有的地方出現(xiàn)“船在水上漂，人在水中走”的局面，需停船扎水。2002年至2004年，上湄公河航道經(jīng)過炸礁、疏浚等不斷改善，航行條件得到一定的改觀，灰拉灘、擋弄下灘、青苔灘、龍宋灘、哈塔班莫灘、貫?zāi)?、楠累河口灘、空丹灘、?huì)那耶灘、擋石欄灘、相臘淺灘、擋板灘、翁微灘、三角石灘等航行條件有了明顯的改善;在航道部門的維護(hù)管理下，一些重要位置配布了航標(biāo)，用以標(biāo)示洪水期模糊航道的界限。目前，國內(nèi)航段景洪港至244界碑河段經(jīng)過整治與改善，已經(jīng)達(dá)到五級(jí)航道;244界碑以下河段為六級(jí)航道。雖然如此，境外航段在低水位時(shí)仍然具有“灘多流急、礁石林立、灣多灘險(xiǎn)”特征，為典型的山區(qū)天然河流，其間急流有二十多道，淺灘有六道，彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航道有八道，例如青苔灘、孟巴里奧上口段、金三角淺灘上口等航段在枯水季節(jié)成為典型的彎、窄、淺、險(xiǎn)惡河段，航道明顯特征均存在兩岸礁淺交錯(cuò)相對(duì)，彎曲度大，水流橫向力強(qiáng)。下行船舶在當(dāng)季水位通過類似水域，操縱稍有失誤即發(fā)生觸礁、擱淺事故。

2 人字形操縱創(chuàng)新技術(shù)的提出

針對(duì)瀾滄江--湄公河彎、窄、淺、險(xiǎn)典型水域航道水文條件惡劣，下行船舶采取傳統(tǒng)“掛高取矮”操縱經(jīng)常發(fā)生水上交通事故，本文以孟巴里奧上口水域?yàn)槔治銎湓虿⑻岢鋈俗中尾倏v創(chuàng)新技術(shù)。

2.1 孟巴里奧航道基本情況

孟巴里奧上口水域距允景洪大橋272.5km，整個(gè)河段呈瓶頸型，其下游河面放寬，水流流速變緩，致使上游來水來砂量與水流輸砂量不平衡，淤積大于沖刷，河心終年淤積而形成卵石江心州，將河道分為兩岔，右岔為砂泓，航道開放時(shí)，航線較為順直;左岔為石泓，當(dāng)砂泓航道堵塞時(shí)，主航道在左岔，此航槽上首分布眾多礁石區(qū)與江心卵石壩相對(duì)，整個(gè)航道為明顯的彎窄淺型航道，呈急彎S形，航線在明礁暗淺中彎曲穿行，上方石梁處斜流沖瀉，潛州暗淺處受滑梁內(nèi)拖水的作用明顯，下行航行難度大。根據(jù)多年航行實(shí)踐，該航段的實(shí)質(zhì)水流流量在1000～1200m3/s時(shí)，采取傳統(tǒng)方法進(jìn)行“掛高取矮”航行操縱，80%的下行船舶會(huì)發(fā)生擱置于下側(cè)暗淺或觸礁的事故。（如圖1所示）

2.2 傳統(tǒng)操縱存在的弊端

圖1中航線為采取傳統(tǒng)“掛高取矮”的操縱方法通過孟巴里奧上口左槽，下行船采取“拉檔、切角、直舵、掛月”[摘錄2]四個(gè)步驟進(jìn)行操作：其中船位1為拉檔操作階段，船舶下行通過灣區(qū)上半段盡可能沿緬甸一側(cè)行駛，其目的是順直船身，力圖把彎道凸嘴處的彎曲集中度進(jìn)行分散。船位2、3處為切角階段，與上一步進(jìn)行有效銜接，力求小舵角牽直船身駛過彎曲河段頂沖點(diǎn)處，從而有效減小船艇通過突嘴處的慣性離心力;待船首內(nèi)舷插入凸嘴下首船位4慢回流后進(jìn)入直舵階段，利用月形水文采取直外舵提尾，有效縮減船舶通過彎道時(shí)的航跡帶，確保船舶安全通過該險(xiǎn)灘。但在實(shí)際操作中，由于拉檔操作過程尤為重要，其航道邊緣的不確定，造成不能有效實(shí)現(xiàn)操縱意圖，存在航跡分布不合理從而影響后面的一系列操作措施，可謂“一環(huán)扣一環(huán)”一步失誤造成系列連鎖反應(yīng)，拉檔過大，轉(zhuǎn)向過遲，導(dǎo)致船身打橫，船尾船位3處在橫流水的作用下垮而造成掃尾墊舵;拉檔過小，轉(zhuǎn)向過早，會(huì)在背腦水的作用下向凸嘴暗礁區(qū)處困腦，為避免觸礁而被迫向?yàn)硡^(qū)用舵，致使船位落灣發(fā)生擱淺事故。因此，類似彎曲度大的河段，在當(dāng)季水位采取傳統(tǒng)的“掛高取矮”操縱技術(shù)就難以保障其航行安全。

2.3人字形操縱創(chuàng)新技術(shù)

為提高船舶下行通過險(xiǎn)惡航道安全通過率，在瀾滄江-湄公河國際航運(yùn)開發(fā)初期，來自云南金沙江、貴州赤水河、重慶烏江等無數(shù)航運(yùn)老前輩結(jié)合實(shí)際地形、水流分布特點(diǎn)，并通過對(duì)眾多險(xiǎn)惡航道進(jìn)行多次實(shí)踐總結(jié)出“人字形”創(chuàng)新操縱技術(shù)。下行船舶充分利用彎道上半段凹岸水域旋回地形及回流出水的特點(diǎn)，采取掉頭后由凹岸合適位置向凸岸頂沖點(diǎn)進(jìn)行旋回操縱，結(jié)合實(shí)際礁淺位置分步驟調(diào)整船位縱橫距，調(diào)順船身進(jìn)行掛高操作，謹(jǐn)慎通過彎窄淺水域的方法，以提高安全通過率，其操縱航跡呈人字形，顧名思義命名為人字形操縱技術(shù)。

3 人字形操縱創(chuàng)新技術(shù)的具體應(yīng)用

在典型彎、窄、淺、險(xiǎn)河段中，下行船舶采取掉頭后分步驟操縱，能提高船舶安全航行保證率。因此，人字形操縱在瀾滄江-湄公河航行中成為普遍性操作，應(yīng)用十分廣泛，主要包括：急流基巖急彎航道，如空丹灘、控貫灘;磧壩型急彎航道，如青苔灘;航道界限模糊的急彎淺灘航道，如：孟巴里奧上口，金三角淺灘等。

3.1人字形創(chuàng)新技術(shù)操縱要領(lǐng)

為了增強(qiáng)與傳統(tǒng)操縱的對(duì)比性，仍以孟巴里奧上口航段為例對(duì)其操縱要領(lǐng)進(jìn)行介紹，如圖2所示：

（1）下行船舶沿主流行駛至孟巴里奧灘頭，減速行駛，在灘區(qū)上游段充分利用彎曲河段上半段沱灣地段的回流或凹陷地形，將下行船舶掉頭為上行狀態(tài)（如圖2船位1、2）;

（2）掉頭完畢，穩(wěn)住船位，目測(cè)灘區(qū)分布礁石淺區(qū)與船舶的相對(duì)位置，結(jié)合本船的操縱性能，預(yù)估航跡線走向;

（3）操縱船舶上行至合適位置（如圖2船位3），視航道水域調(diào)整縱橫距，靈活運(yùn)用進(jìn)退車及滿舵旋回，同時(shí)注意船舶運(yùn)動(dòng)軌跡和掛向時(shí)機(jī);

（4）當(dāng)船首掛上石梁尾旺水區(qū)（如圖2船位4）時(shí)，回舵，雙進(jìn)車，視凸嘴橫流的強(qiáng)弱掌握加車程度，緊循上方石梁順身進(jìn)槽，待船尾駛至淺點(diǎn)（如圖2船位5）時(shí)，減速或用進(jìn)退車配合右舵在下半灣順向出槽，以確保下行船舶順利通過類型河段。

3.2人字形操縱創(chuàng)新技術(shù)的特點(diǎn)

人字形創(chuàng)新操縱技術(shù)特點(diǎn)主要如下：

（1）可以有效解決傳統(tǒng)“掛高取矮”操縱技術(shù)中的“一環(huán)扣一環(huán)”的操縱失誤帶來的被動(dòng)局面;

（2）可以利用旋回操縱的方法更好地取代傳統(tǒng)“掛高取矮”中的拉檔與切角操縱過程，利用進(jìn)退車操縱方法控制船位，確保船舶運(yùn)動(dòng)軌跡與航道保持一致;

（3）減小轉(zhuǎn)彎離心力，充分利用沱灣地帶回流出水，防止船尾下垮，又能結(jié)合航道特點(diǎn)靈活機(jī)動(dòng)變換車速避免發(fā)生船吸，順利通過淺點(diǎn)位置。解決了傳統(tǒng)型操縱在強(qiáng)橫流時(shí)需要加車而通過淺區(qū)又必須減速的對(duì)立矛盾局面;

（4）旋回后的停頓，船舶駕引人員可以爭(zhēng)取時(shí)機(jī)對(duì)航道與水文的判斷與操縱時(shí)機(jī)的評(píng)估，從而有效提高船舶通過類型險(xiǎn)灘的安全度。

3.3人字形創(chuàng)新技術(shù)的操縱注意事項(xiàng)

采取人字形創(chuàng)新操縱技術(shù)在操作時(shí)機(jī)及船舶運(yùn)動(dòng)軌跡上能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)操縱存在的不足，為了能夠在實(shí)際操縱中充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，具體操作中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）正確選擇適用水域，在灘區(qū)上游掉頭時(shí)，要根據(jù)岸形及主緩流分布規(guī)律，結(jié)合航行船舶自身的操縱性能，合理選擇掉頭地點(diǎn)，掉頭方向，在正常情況下，順流船掉頭方向由主流向緩流掉頭，以充分利用緩回流及主流的流壓差，實(shí)現(xiàn)快速順利掉頭。

（2）在灘區(qū)入口處取船位時(shí)，要根據(jù)本船尺度、進(jìn)倒車性能、舵效以及灘頭沱灣水域清爽程度合理選擇船位，操縱船舶到有利位置，既要求能夠充分利用灘頭沱區(qū)回流出水以實(shí)現(xiàn)順利旋回，又要求駕引人員能夠根據(jù)船艇與礁石之間的相對(duì)位置機(jī)動(dòng)調(diào)整船位高低情況，嚴(yán)防調(diào)整船位不當(dāng)造成無法順身入槽而出現(xiàn)被動(dòng)的局面：船位過高，順向后達(dá)不到掉頭切向的效果，造成船舶在彎道上方的石梁凸嘴處逼向或觸礁;船向過低，則容易出現(xiàn)旋回完畢后，形成船舶輸向，導(dǎo)致整個(gè)船舶受橫流的作用下垮出現(xiàn)擱淺事故。

（3）在進(jìn)行人字形操縱過險(xiǎn)灘時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)船舶旋回過程中船位與灘險(xiǎn)礁石的相對(duì)位置，抓住船舶順身順向有利時(shí)機(jī)進(jìn)行車舵配合操縱，以保證安全通過險(xiǎn)槽。

4結(jié)語

采取人字形操縱創(chuàng)新技術(shù)與傳統(tǒng)的“掛高取矮”引航技術(shù)互補(bǔ)，是瀾滄江--湄公河天然河段行船中經(jīng)過數(shù)輩老船長(zhǎng)在實(shí)踐中摸索總結(jié)出來的好經(jīng)驗(yàn)好做法，從20世紀(jì)90年代初期瀾滄江--湄公河國際航道開發(fā)以來，船舶噸位由100噸級(jí)發(fā)展到目前通航600噸級(jí)運(yùn)輸船均發(fā)揮了極其重要的作用，在實(shí)際的航行中，歷經(jīng)瀾滄江--湄公河數(shù)道灘險(xiǎn)檢驗(yàn)，包括在2003年航道整治前期，青苔灘、空丹灘、金三角上淺灘在當(dāng)季水位航行條件更為惡劣的情況下，采用人字形創(chuàng)新操縱技術(shù)均得以安全通過。經(jīng)過二十多年的反復(fù)實(shí)踐論證，該創(chuàng)新技術(shù)操作日趨成熟，方法切實(shí)可行。通過代代相傳，該技術(shù)已成為瀾滄江--湄公河每一名船長(zhǎng)在引航操作中必須掌握的方法，極大程度地保證了尾推進(jìn)船舶在瀾滄江--湄公河彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航道的安全通過率。同時(shí)，為開辟天然河段水路運(yùn)輸提高航行安全發(fā)揮了重要作用，提供了實(shí)踐技術(shù)支撐。建議相關(guān)教材編寫時(shí)，在開發(fā)天然航道彎、窄、淺、險(xiǎn)惡航道駕引技術(shù)中，將人字形操作技術(shù)納入其中，供更多同行借鑒。

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