如何提高大型測(cè)繪船的應(yīng)急掃測(cè)效率

摘? 要：隨著海上、港口來(lái)往船只密度不斷增大，碰撞事故時(shí)有發(fā)生，且船只總噸越來(lái)越大，一旦發(fā)生碰撞沉沒(méi)事故，事故對(duì)港口通航產(chǎn)生極大擁堵、甚至處于封航狀態(tài)，還有好多船舶裝載著一些危險(xiǎn)化學(xué)物品，事故對(duì)海洋環(huán)境造成嚴(yán)重污染。碰撞事故發(fā)生后，對(duì)事故引發(fā)的障礙航物（如掉落水中的落水集裝箱等）或沉船本身的及時(shí)搜尋、定位至關(guān)重要，唯有快速定位發(fā)現(xiàn)，才能第一時(shí)間排除障礙或針對(duì)性地采取后續(xù)救助行動(dòng)，是減少事故本身對(duì)社會(huì)后續(xù)影響的當(dāng)務(wù)之急。上海海事測(cè)繪中心作為應(yīng)急事故前沿，搜尋定位為后續(xù)施救提供第一數(shù)據(jù)，如何快速定位、及時(shí)排除障礙，是我們一直研究的課題。本文就如何提高大型測(cè)繪船的應(yīng)急掃測(cè)效率，進(jìn)行深入的分析和研究，提出3種搜尋定位情況，具有快速、易操作、效率高的特點(diǎn)，適合廣泛運(yùn)用于各類應(yīng)急搜尋定位實(shí)踐中，希望能夠?qū)y(cè)繪船應(yīng)急工作有所幫助和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：船舶;碰撞事故;搜尋定位;排除障礙;效率

1 海上船舶運(yùn)輸概述

近年來(lái)，為了不斷提高船舶經(jīng)濟(jì)性，船舶大型化趨勢(shì)明顯，遠(yuǎn)洋航運(yùn)集裝箱船甚至已達(dá)2.4萬(wàn)TEU，目前全球已經(jīng)有數(shù)百艘超大型集裝箱船在運(yùn)營(yíng)。為了增加裝載量，超大型集裝箱船的尺度不斷增大，船艙內(nèi)集裝箱堆疊層增至12層，還有散貨船、油船，甚至裝載其他特種貨物的船舶，比如大型液化天然氣（LNG）船、化學(xué)品船等。

2 船舶大型化發(fā)展的影響及考驗(yàn)

就船體結(jié)構(gòu)而言，大型集裝箱船確實(shí)比小型船風(fēng)險(xiǎn)高，引發(fā)大型集裝箱船船體斷裂以及兩船碰撞事故，造成集裝箱落水搜救，如：2020年12月13日23：35，外輪“OCEANA”輪和“新其盛69”輪在上海港北槽深水航道D15浮相撞，“新其盛69”輪翻扣沉沒(méi)，其裝有650個(gè)集裝箱大部隨流漂失，部分很快漂至舟山海域。尤其像載凝析油約11.6萬(wàn) t的“桑吉”輪與香港籍散貨船“長(zhǎng)峰水晶”輪在長(zhǎng)江口以東約160 n mile處發(fā)生碰撞事故。這都是對(duì)我們海事部門如何提高應(yīng)急搜救效率的考驗(yàn)，力爭(zhēng)盡可能讓大事故減少損失、減少社會(huì)影響，保障相關(guān)水域盡快恢復(fù)通航。在應(yīng)急險(xiǎn)情面前時(shí)間就是生命，效率就是勝利。

近幾年，本人帶領(lǐng)“海巡166”輪出航完成應(yīng)急搜救任務(wù)，如：2017年4月6日凌晨長(zhǎng)江口外“翔舟”輪應(yīng)急掃測(cè)、2017年5月10日晚，外高橋附近水域“順港19”輪集裝箱落江;2017年9月13日16：25，“海川6”輪航行至南支水域A3燈浮約10只40 ft空箱落江;2017年9月14日14：05，“新海明”輪長(zhǎng)江燈船附近7只40 ft集裝箱落海;2017年11月18日15：25，“鵬安盛”輪在長(zhǎng)江口D3燈浮附近31個(gè)40 ft集裝箱落水;2017年12月22日，長(zhǎng)江口“蘇灌南漁13321”應(yīng)急掃測(cè);2018年1月14日，“桑吉”輪沉沒(méi)后應(yīng)急掃測(cè);2018年9月1日，連云港返航“振興”輪應(yīng)急掃測(cè);2018年10月1日，“浙象漁41020”輪 應(yīng)急掃測(cè);2019年3月12日，“浙岱漁02611”應(yīng)急掃測(cè);2020年2月17日，“神洲19”輪應(yīng)急掃測(cè);2020年3月6日，上海“浙普漁23911”;2020年11月13日，“浙嵊漁01148”;2020年12月14日，“新其盛69”輪沉沒(méi)，650只集裝箱落水。

3 快速搜尋定位、排除障礙

當(dāng)船舶發(fā)生事故后，為了快速搜尋定位事故引發(fā)的礙航物（如掉落水中的落水集裝箱等）或沉船本身，便于海事部門第一時(shí)間恢復(fù)通航環(huán)境，或?qū)ΦK航物針對(duì)性地采取后續(xù)救助行動(dòng)，減少事故本身對(duì)社會(huì)后續(xù)影響。因此就如何提高大型測(cè)繪船的應(yīng)急掃測(cè)效率，本文提出3種搜尋定位情況：深水區(qū)域應(yīng)急搜尋、淺水區(qū)域應(yīng)急搜尋、繁忙水域應(yīng)急搜尋。

3.1 海上搜尋定位手段

目前，我們?cè)诤Ｉ蠈?duì)水下目標(biāo)的搜尋定位，主要采用多波束、旁側(cè)聲吶、磁力儀等測(cè)量?jī)x器，對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行全覆蓋網(wǎng)格化搜尋，旁側(cè)聲吶、磁力儀主要對(duì)目標(biāo)進(jìn)行粗略搜尋，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后通過(guò)多波束加密精掃，獲取精準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)。

3.2 目前常見(jiàn)的搜尋定位

目前，常見(jiàn)的搜尋定位有3種搜尋定位情況：深水區(qū)域應(yīng)急搜尋、淺水區(qū)域應(yīng)急搜尋、繁忙區(qū)域航道應(yīng)急搜尋。

3.2.1 深水區(qū)域應(yīng)急搜尋

深水區(qū)域的應(yīng)急搜救因水深對(duì)本船不構(gòu)成危險(xiǎn)，一般使用旁側(cè)聲吶儀器掃測(cè)，其掃測(cè)覆蓋面遠(yuǎn)大于多波束掃測(cè)，可以提高掃測(cè)效率。深水區(qū)域的應(yīng)急搜救目標(biāo)以搜尋沉船為主，以2018年1月的外?！吧＜陛喅翛](méi)搜尋為例，因充分利用海水水深清澈，有利觀看海面油花、船上漂浮物等跡象，同時(shí)，水域水深可以進(jìn)步加寬儀器掃測(cè)面積，發(fā)揮一切有力手段，更快、更安全地搜尋定位目標(biāo)。具體搜尋實(shí)施如下：

前期準(zhǔn)備

⑴靜觀，充分利用外海深水區(qū)域洋流水流慢便于觀看水面情況，先作臨近現(xiàn)場(chǎng)靜觀，收集油花、油氣、水面漂浮物等情況，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)、綜合判斷，粗略確定目標(biāo)范圍，盡量縮減掃測(cè)區(qū)域。

⑵外海深水區(qū)域，充分發(fā)揮儀器優(yōu)勢(shì)，利用旁側(cè)聲吶更能加大單側(cè)掃測(cè)覆蓋面，見(jiàn)圖1。

⑶外海深水區(qū)域，水深涌浪大，便于在甲板上安全順利施放旁側(cè)聲吶掃具，應(yīng)采取順浪提前施放。

⑷匯總信息、綜合評(píng)估后，目標(biāo)因處于深水區(qū)域?qū)Ρ敬粫?huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，指揮船舶直奔最大概率目標(biāo)。

掃測(cè)方式

深水區(qū)域掃測(cè)應(yīng)采用本船單側(cè)螺旋式跳線掉頭掃測(cè)更便捷、安全、快速。

⑴因考慮在船舶掉頭上線時(shí)，本船旋轉(zhuǎn)過(guò)程中船體及螺旋槳可能打到旁側(cè)聲吶儀器，故應(yīng)采用單側(cè)同旁側(cè)聲吶一側(cè)掉頭（旁側(cè)聲吶放在船右舷采用右掉頭，左舷左掉頭），使在掉頭過(guò)程中，旁側(cè)聲吶儀器由于掉頭離心力遠(yuǎn)離并與船舶保持一定距離，儀器不會(huì)碰到船體或進(jìn)入螺旋槳，如圖2a、圖2b所示。

⑵螺旋式掉頭，確保每條都是螺旋式掉頭，作業(yè)有一定規(guī)律，便于布線選線實(shí)施，有利于安全有序地開(kāi)展應(yīng)急任務(wù)。

⑶跳線掉頭上線，因船舶掉頭旋回圈遠(yuǎn)大于旁側(cè)聲吶儀器掃測(cè)寬度，而測(cè)線是按掃測(cè)寬度間距布線的，為了便于船舶掉頭上線，而采取跳開(kāi)幾根線上線，螺旋式把測(cè)區(qū)全部掃測(cè)覆蓋如圖3所示。

⑷在深水區(qū)域掃測(cè)，可放長(zhǎng)吊臂繩索長(zhǎng)度，增加旁側(cè)聲吶儀器下沉，減少因船舶航行帶動(dòng)旁側(cè)聲吶儀器的上浮量。

⑸評(píng)估涌浪情況，在吊臂可承受的范圍內(nèi)，可考慮降低吊臂幅度，使旁側(cè)聲吶儀器與船體拉開(kāi)間距，減少船體鋼鐵對(duì)旁側(cè)聲吶儀器的信號(hào)干擾。

⑹對(duì)接近目標(biāo)時(shí)，應(yīng)船舶車舵配合，慢速甚至停車，使旁側(cè)聲吶儀器掃測(cè)到的目標(biāo)影像盡可能清楚。

發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或可疑目標(biāo)后，采用多波束進(jìn)行加密精掃，以對(duì)目標(biāo)進(jìn)一步確認(rèn)，從而得到高清的圖像、精準(zhǔn)地?cái)?shù)據(jù)，如圖4所示。

3.2.2 淺水區(qū)域應(yīng)急搜尋

淺水區(qū)域的應(yīng)急搜救因水深對(duì)本船構(gòu)成危險(xiǎn)，一般使用多波束儀器和旁側(cè)聲吶儀器同時(shí)掃測(cè)，通過(guò)多波束和旁側(cè)聲吶掃測(cè)到的邊側(cè)波束（如圖5、圖6），確保船舶始終安全行駛在已掃測(cè)的邊側(cè)波束內(nèi)，循序漸進(jìn)地向搜尋目標(biāo)靠近，目標(biāo)一般為沉船或落實(shí)集裝箱等障礙物。

如：2020年2月17日，連云港籍“神洲19”輪凌晨在杭州灣大魚(yú)山附近沉沒(méi)，事發(fā)水域海圖水深僅約9 m，去掉沉船本身高度，沉船對(duì)來(lái)往船只危險(xiǎn)極大，在此尤其注意此類目標(biāo)對(duì)本船的危險(xiǎn)性。具體搜尋實(shí)施如下：

前期準(zhǔn)備

⑴靜觀，充分利用淺水區(qū)域因水深淺、水流容易與沉船產(chǎn)生水花等特征，船舶慢速抵近沉船預(yù)報(bào)概位，觀看水面水花情況，同時(shí)收集沉沒(méi)船舶燃油油花、油氣味，水面漂浮物等情況，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)、綜合判斷，粗略確定目標(biāo)范圍。如大型測(cè)繪船舶不能確保慢速安全抵近沉船預(yù)報(bào)概位，可協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)小型巡邏艇等外援去抵近觀測(cè)、收集。

⑵整合各方資源，多咨詢沉船附近來(lái)往船只，有無(wú)發(fā)現(xiàn)船舶燃油油花、油氣味，水面漂浮物等情況。

⑶淺水區(qū)域有明顯流速，為了方便操控船舶以防船舶打橫，操作本船頂流安全施放旁側(cè)聲吶儀器。

⑷綜合評(píng)估后，在最可能的位置附近，留出一定的船舶安全距離，指揮船舶開(kāi)始搜尋掃測(cè)。

掃測(cè)方式

淺水區(qū)域掃測(cè)考慮到水深淺危險(xiǎn)性，以及淺水區(qū)域一般目標(biāo)范圍相對(duì)小的特征，應(yīng)采用本船反側(cè)螺旋式順序小舵角掉頭掃測(cè)更安全。

⑴為確保本船安全，把旁側(cè)聲吶儀器施放在沉船預(yù)報(bào)概位的同側(cè)，讓旁側(cè)聲吶信號(hào)不受船體鋼鐵影響的一側(cè)朝向沉船，發(fā)揮儀器的最大性能，如圖7所示。

⑵反側(cè)小舵角掉頭，因旁側(cè)聲吶儀器施放在沉船預(yù)報(bào)概位的同側(cè)，同側(cè)是危險(xiǎn)物，因而只能反側(cè)掉頭。本船掉頭旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，反側(cè)掉頭船體會(huì)朝向、貼近旁側(cè)聲吶儀器，故只能小舵角掉頭，減少船體貼近旁側(cè)聲吶，讓兩者保持一定距離，以避免船體及螺旋槳打到旁側(cè)聲吶儀器，如圖8所示。

⑶螺旋式順序上線，從而保證第二根測(cè)線開(kāi)始始終讓本船行駛在已掃測(cè)的區(qū)域內(nèi)，同時(shí)在危險(xiǎn)區(qū)域操作有一定的順序，使作業(yè)更安全地開(kāi)展，如圖9所示。

⑷在淺水區(qū)域掃測(cè)，應(yīng)控制吊臂繩索長(zhǎng)度，以防船速下降時(shí)，旁側(cè)聲吶儀器下沉拖到海底而丟失。

⑸淺水區(qū)域相對(duì)涌浪小，在吊臂可承受的范圍內(nèi)，可考慮降低吊臂幅度，使旁側(cè)聲吶儀器與船體拉開(kāi)間距，減少船體鋼鐵對(duì)旁側(cè)聲吶儀器的信號(hào)干擾。

⑹對(duì)接近目標(biāo)時(shí)，應(yīng)船舶車舵配合，慢速甚至停車，使旁側(cè)聲吶儀器和多波束掃測(cè)的目標(biāo)影像盡可能清楚。

發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或可疑目標(biāo)后，采用多波束進(jìn)行加密精掃，以對(duì)目標(biāo)進(jìn)一步確認(rèn)，從而得到高清的圖像、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，如圖10所示。

3.2.3 繁忙區(qū)域航道應(yīng)急搜尋

在繁忙區(qū)域應(yīng)急搜尋主要涉及航道中船舶的總流向，尤其像上海港南北槽航道，來(lái)往船舶進(jìn)出口繁忙，如在此執(zhí)行任何應(yīng)急搜尋掃測(cè)，更要提前做好計(jì)劃，采取機(jī)動(dòng)靈活的掃測(cè)布線，減少對(duì)航道中來(lái)往船只的影響，確保安全高效地開(kāi)展任務(wù)，目標(biāo)一般為落水集裝箱等障礙物（因?yàn)榉泵^(qū)域航道內(nèi)沉船肉眼就很容易發(fā)現(xiàn)）。如：2020年12月13日23：35，外輪“OCEANA”輪和“新其盛69”輪在上海港北槽深水航道D15浮相撞，“新其盛69”輪翻扣沉沒(méi)，其裝有650個(gè)集裝箱大部隨流漂失，部分很快漂至舟山海域，至此造成上海港南槽、北槽全線停航。具體搜尋實(shí)施如下：

前期準(zhǔn)備

⑴查看潮汐表，分析本航道內(nèi)進(jìn)出口船舶流量分布情況，便于后續(xù)實(shí)施時(shí)采用錯(cuò)開(kāi)船舶流量或順著船舶流量總方向執(zhí)行（減少逆流量方向?qū)嵤?/p>

⑵查看潮汐表，通過(guò)事發(fā)時(shí)的流向，判斷落水集裝箱等障礙物漂移趨勢(shì)。

⑶分析航道的彎道情況，把航道制定成若干段，分區(qū)分段實(shí)施搜尋掃測(cè)。

⑷在繁忙區(qū)域航道應(yīng)急搜尋，在實(shí)施前主動(dòng)、不間斷的發(fā)布應(yīng)急搜尋實(shí)施動(dòng)態(tài)警告。同時(shí)與VTS保持密切溝通，得到VTS配合、協(xié)助。

掃測(cè)方式

繁忙區(qū)域航道應(yīng)急搜尋一般為目標(biāo)相對(duì)小的落水集裝箱等障礙物，應(yīng)采用分區(qū)分段本船單側(cè)螺旋式旁側(cè)聲吶掃測(cè)。

⑴對(duì)整個(gè)航道根據(jù)彎道情況分成若干段，以減少在實(shí)施過(guò)程中頻繁轉(zhuǎn)向，如圖11所示。

⑵對(duì)整個(gè)航道進(jìn)行分區(qū)分割布線，A為出口航道、B為進(jìn)口航道、C為航道中心，如圖12所示。

⑶對(duì)整個(gè)航道進(jìn)行布線，實(shí)施掃測(cè)時(shí)應(yīng)從出口航道一側(cè)開(kāi)始跳線掉頭到進(jìn)口航道掃測(cè)，或從進(jìn)口航道一側(cè)開(kāi)始跳線掉頭到出口航道掃測(cè)，螺旋式來(lái)回進(jìn)行。確保本船實(shí)施過(guò)程始終與航道內(nèi)船舶總流向同行，否則與船舶總流向逆行，既危險(xiǎn)又很難操作，如圖13、圖14所示。

⑷航道中心線C區(qū)應(yīng)靈活、機(jī)動(dòng)實(shí)施，盡量在航道內(nèi)船舶流量相對(duì)少的時(shí)間段進(jìn)行，且如某時(shí)間段出口航道沒(méi)出口船時(shí)，盡量把C區(qū)作為出口航道開(kāi)展，反之，如某時(shí)間段進(jìn)口航道沒(méi)進(jìn)口船時(shí)，盡量把C區(qū)作為進(jìn)口航道開(kāi)展。

⑸如遇到航道邊有浮筒的測(cè)線，應(yīng)盡量安排在頂流或漫流時(shí)實(shí)施，以免順流近距離接近浮筒時(shí)本船或舷側(cè)旁側(cè)聲吶與其發(fā)生碰擦。

因繁忙區(qū)域航道應(yīng)急搜尋一般為目標(biāo)相對(duì)小的落水集裝箱等障礙物，并且航道內(nèi)流速快、易漂移，故發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或可疑目標(biāo)后，隨后應(yīng)及時(shí)采用多波束進(jìn)行加密精掃，以對(duì)目標(biāo)在第一時(shí)間進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)，從而得到高清的圖像、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，如圖15所示。

4 結(jié) 語(yǔ)

作為上海海事測(cè)繪旗艦船“海巡166”輪船長(zhǎng)，帶領(lǐng)全體船員多次在重特大突發(fā)應(yīng)急事故中忠誠(chéng)履職，關(guān)鍵時(shí)刻當(dāng)好先行、不辱使命，每次接到任務(wù)，配制、制定各種實(shí)施方案，多管齊下、機(jī)動(dòng)靈活實(shí)施，在各種突發(fā)事件中不斷積累、總結(jié)。就如何提高大型測(cè)繪船的應(yīng)急掃測(cè)效率，本文提出3種搜尋定位情況：深水區(qū)域應(yīng)急搜尋、淺水區(qū)域應(yīng)急搜尋、繁忙水域應(yīng)急搜尋，具有實(shí)戰(zhàn)性強(qiáng)、安全便捷、易操作、效率高的特點(diǎn)，適合廣泛運(yùn)用在各類應(yīng)急搜救掃測(cè)任務(wù)中，便于第一時(shí)間搜尋到目標(biāo)，快速完成任務(wù)，及時(shí)清除障礙，恢復(fù)事故水域安全暢通，盡量減少事件對(duì)社會(huì)各方面的影響。

為了便于讀者理解和參考，本文在編寫過(guò)程中力求概念清楚、理論正確、重點(diǎn)突出、條理清晰、理論結(jié)合實(shí)際，并運(yùn)用了相關(guān)的圖例說(shuō)明。但由于作者水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，雖經(jīng)多次修改，難免有疏漏之處，懇請(qǐng)航海界專家、前輩、同行和讀者批評(píng)指正。

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作者簡(jiǎn)介：

馮玉龍，高級(jí)船長(zhǎng)，大學(xué)本科，（E-mail）2294782963@qq.com。