大風(fēng)浪天氣下舟山跨海大橋橋區(qū)安全航行影響因素及安全對策

鐘路鋒 朱鵬飛 王文杰 陳屹瑾 艾萬政

【摘 要】 為保障惡劣天氣情況下船舶在舟山跨海大橋橋區(qū)安全航行，分析大風(fēng)浪天氣下影響船舶安全航行的因素，提出船舶安全航行應(yīng)做到航行前充分準備、航行中謹慎駕駛、航行后認真總結(jié)等建議。

【關(guān)鍵詞】 橋區(qū)航行;大風(fēng)浪天氣;水文情況;安全對策

0 引 言

隨著舟山跨海大橋的建設(shè)，寧波舟山港航道受到限制，航道周邊在建橋梁、海底管線、規(guī)劃圍墾、甬舟鐵路等項目多，通航條件及水文情況復(fù)雜，且通航船型多、航線交織。當船舶航行至橋區(qū)航道時，復(fù)雜的水文情況會導(dǎo)致其兩側(cè)受力不平衡，容易發(fā)生事故。近年來，由于全球變暖引起的氣象變化影響著世界各地，寧波舟山港也不例外，如突發(fā)的大風(fēng)浪、大霧等惡劣天氣，給船舶在橋區(qū)航行增添了困難。國內(nèi)外學(xué)者對船舶在突發(fā)惡劣天氣下航行于無限航區(qū)的研究較多，但對在橋區(qū)航行時突遇惡劣天氣的研究較少。筆者立足于對大風(fēng)浪天氣下船舶在寧波舟山橋區(qū)安全航行影響因素的分析，提出相應(yīng)對策。

1 大風(fēng)浪天氣下船舶橋區(qū)安全 航行的影響因素

1.1 橋墩的岸壁效應(yīng)

由于橋墩的存在，紊流漩渦區(qū)的水流結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，靠近橋墩航行的船舶其水動力特性會發(fā)生改變。在船舶駛向橋墩過程中，船舶首先受到橫向推力，推力先增大隨后在船首到達橋墩前時到達峰值，然后推力漸漸減小并轉(zhuǎn)為橫向吸附力，橫向吸附力在船橋中間交會處到達最大后，再漸漸減小并轉(zhuǎn)為推力，橫向推力在船尾駛出橋墩時到達峰值。當船身駛過橋墩1/3至船尾將要駛出橋墩期間，船舶處于外橫向推力與吸力互相轉(zhuǎn)變的區(qū)間，船舶整體的橫向力不平衡以及所受到的橫向力矩不為零，使得船舶出現(xiàn)艏搖，導(dǎo)致船首或者船尾產(chǎn)生向橋墩撞擊的趨勢，易造成船舶碰撞事故。在突發(fā)大風(fēng)浪天氣下，船舶橫向和船首方向受力更加明顯，導(dǎo)致船舶操縱困難。同時，橋區(qū)的航道較為狹窄，船舶操作空間較小。舟山跨海大橋橋區(qū)易受大風(fēng)浪的影響，流向復(fù)雜，流速較快，可以達到5 kn，給通行船舶帶來了極大威脅。

1.2 甲板上浪

船舶在航行時，船體受到波浪力、風(fēng)力的共同作用，使得船舶產(chǎn)生橫搖和縱搖。當甲板浸水角小于船舶的傾斜角時，船舶甲板就會上浪。甲板上浪現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在干舷較低的船舶（如滿載狀態(tài)的油船及散貨船）。上浪帶來的海水不僅嚴重腐蝕甲板及甲板的器械，而且也很容易漏進船艙，導(dǎo)致船舶出現(xiàn)自由液面，降低船舶穩(wěn)性，使得船舶難以抵抗橫向風(fēng)力作用，甚至有傾覆的危險。橋墩的存在會對其所在的洋面風(fēng)流環(huán)境產(chǎn)生影響，構(gòu)成較為復(fù)雜的洋面流場及局部風(fēng)場，造成航行在橋區(qū)的船舶所受的波浪力、風(fēng)力突然發(fā)生變化。橋區(qū)突發(fā)大風(fēng)浪天氣后該水域的風(fēng)流場變得更為復(fù)雜，加劇甲板上浪影響，船舶在該區(qū)域航行時將難以操縱，極大地威脅著船舶航行安全。

1.3 船舶主機失控

船舶在過橋區(qū)時，需要保持較高的警惕性，并進行必要的操縱。在突發(fā)大風(fēng)浪天氣情況下，由于受風(fēng)浪的影響，螺旋槳容易露出水面造成空車，導(dǎo)致船舶降速。船舶降速幅度越大，主機的負荷也就越大，高速行駛下容易損壞主機發(fā)生故障。船舶操縱主要依靠船舶的水動力和舵力，船舶一旦發(fā)生降速或主機故障，就會出現(xiàn)船舶水動力變化和舵力下降，導(dǎo)致操縱困難和失控，影響航行安全。為了保護主機不受損壞，需要降低主機的轉(zhuǎn)速，但這樣就會增加機電設(shè)備的負荷，且降低了船舵周圍的流速，迫使舵力下降，導(dǎo)致操縱性不足。如此也會影響船舶的航行安全。

2 大風(fēng)浪天氣下船舶在橋區(qū)航行的安全對策

2.1 航行前作充分準備

2.1.1 制定航行計劃

由于舟山跨海大橋需要候潮進出，因而船舶在進入橋區(qū)航行前，船長、駕駛員必須準確掌握航海資料，充分了解橋區(qū)水域的水文條件、橋區(qū)安全航行的規(guī)定和注意事項;注意收聽有關(guān)航行安全信息和天氣預(yù)報，如遇大風(fēng)浪、大霧等惡劣天氣，當不能確保安全通航時不允許冒險通過橋區(qū)，應(yīng)及時采取應(yīng)對措施。為確保在橋區(qū)安全通航，船舶操縱人員應(yīng)熟悉通航橋區(qū)水深、大橋凈空高度，保留足夠的富余水深、富余高度以及與橋墩邊緣的安全間距，根據(jù)船舶情況選擇合適的通航橋孔通過。船舶應(yīng)注意遇大風(fēng)浪天氣在通行橋區(qū)前，要充分分析、總結(jié)相應(yīng)的通航狀況，制定安全、有效、合理的航行計劃。

2.1.2 系固綁扎

遇大風(fēng)浪天氣時，在船舶開航前船長應(yīng)安排船員對貨物裝配進行復(fù)查，做好貨物系固綁扎，確保水密，減少甲板上浪的影響，以保證船舶穩(wěn)定。例如，散貨船要確保其艙蓋完整，保證所有的水密門窗完好，尤其是主甲板一層的水密門窗，同時封閉艙蓋、道門，關(guān)閉貨艙通風(fēng)筒和所有水密門。對于裝載某些散貨（如谷物、礦石等）的船舶，應(yīng)根據(jù)貨物的靜止角采取相應(yīng)措施，完貨后盡可能平艙。集裝箱船應(yīng)在船員綁扎完畢后及時檢查，并與船舶綁扎手冊核對，確保固定式系固設(shè)備和扭鎖、綁扎桿、花籃螺絲、堆錐等便攜式系固設(shè)備工況良好，沒有遺失缺漏，能正常使用。

2.1.3 提高船舶穩(wěn)性

減少自由液面的影響，合理積載和裝配，以保證良好的船舶穩(wěn)性。船舶穩(wěn)性減小，其恢復(fù)力矩也隨之減小，在大風(fēng)浪天氣下通行橋區(qū)遇橫浪容易發(fā)生傾覆;穩(wěn)性增大，船舶恢復(fù)力矩也隨之增大，船舶就會搖擺不定，影響海員的工作和休息，在無形中給人造成極大的壓力和緊迫氣氛，容易在橋區(qū)引發(fā)人為的操縱失誤。

2.2 航行中謹慎駕駛

船舶在舟山跨海大橋橋區(qū)航行時，大風(fēng)浪天氣會造成能見度不良，因此值班駕駛員要認真觀測、仔細核對禁航標志、助航標志，做到謹慎駕駛、認真瞭望。及時注意可能會出現(xiàn)的岸壁效應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)助航標志等出現(xiàn)異常，要立即報告船長，確認能否安全通航，并及時采取相應(yīng)的安全措施，同時向監(jiān)控站、VTS中心等管理機構(gòu)報告。

通過舟山跨海大橋時，操縱人員應(yīng)控制船舶的航速，避免主機失控。盡可能在航道規(guī)定的一側(cè)航行，注意及時定位、校對船位，克服大風(fēng)浪天氣下的風(fēng)流壓差的影響，注意收聽VHF通信頻道，以保證船舶安全通過橋區(qū)。

2.3 航行后認真總結(jié)

船員客觀陳述船舶在橋區(qū)航行時應(yīng)對突發(fā)大風(fēng)浪天氣時的情況以及航行的操縱經(jīng)驗，對寧波舟山港當?shù)毓芾聿块T排除橋區(qū)安全隱患、制定安全通航的規(guī)定和注意事項起到極大的幫助。在船舶航行過程中，航行設(shè)備雖然起到很重要的作用，但船員全面分析緊急情況的能力以及專業(yè)操縱的能力更為重要。當?shù)毓芾聿块T應(yīng)加強注重培養(yǎng)海員的職業(yè)素養(yǎng)，在結(jié)束航行任務(wù)后，對在應(yīng)對突發(fā)大風(fēng)浪等惡劣天氣時的操縱進行經(jīng)驗總結(jié)，聽取船員的意見，確保橋區(qū)船舶安全通航。

3 結(jié) 語

寧波舟山跨海大橋航區(qū)是船舶進出寧波舟山港的主要航道，筆者探討了船舶在橋區(qū)通行時遇突發(fā)大風(fēng)浪天氣狀況出現(xiàn)岸壁效應(yīng)、甲板上浪、主機失控等現(xiàn)象對其航行安全造成威脅的因素。為了減少大風(fēng)浪天氣下在橋區(qū)航行時對船舶造成的危害，船舶在進入橋區(qū)前要做好充分準備，如制定航行計劃、對船舶進行系固綁扎、核查船舶穩(wěn)性等;駛進橋區(qū)過程中，選擇合理的航向、航速及航行方法謹慎駕駛;在駛離橋區(qū)后，及時總結(jié)操縱經(jīng)驗，確保橋區(qū)安全通航。