基于“創(chuàng)新一”號(hào)近?？茖W(xué)考察船談海上科考作業(yè)要點(diǎn)

王述強(qiáng)

摘 要：利用科考船開展科學(xué)考察是我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系中的重要組成部分。海洋科考過程中因涉及人員、設(shè)備安全和作業(yè)方式復(fù)雜等因素，具有其特殊性。在科考過程中如何安全合理地利用用近海科考船完成近海綜合科學(xué)調(diào)查與監(jiān)測(cè)作業(yè)，是涉?？蒲性核拖嚓P(guān)職能部門共同關(guān)心的問題。本文基于創(chuàng)新一”號(hào)近?？茖W(xué)考察船，根據(jù)多年來的科考工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)海上科考工作進(jìn)行了梳理和分析，指出工作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，為科考船舶運(yùn)營(yíng)和相關(guān)科考人員提供參考。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新一;海洋監(jiān)測(cè);科考船;科考作業(yè)

中圖分類號(hào)：U698? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2022）01-0050-03

黨的十八大報(bào)告中首次提出“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略，2020年6月生態(tài)環(huán)境部提出“十四五”規(guī)劃將以改善海洋生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)海洋生態(tài)安全為核心，構(gòu)建覆蓋近岸、近海、極地和大洋的海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系。為此，我國(guó)已基本組建了全國(guó)立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)，利用海洋站（點(diǎn)）、雷達(dá)、海洋觀測(cè)平臺(tái)、浮標(biāo)、移動(dòng)應(yīng)急觀測(cè)、科考船調(diào)查和衛(wèi)星等多種手段開展海洋監(jiān)測(cè)。其中，科考船現(xiàn)狀調(diào)查是其中必不可少的一環(huán)。與商船、漁船等作業(yè)方式完全不同，科考作業(yè)即考慮科考人員和監(jiān)測(cè)設(shè)備的安全性，又需考慮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的合理有效性，具有其特殊性。因此，安全、合理利用近海科考船完成近海綜合科學(xué)調(diào)查與監(jiān)測(cè)作業(yè)，為提升海洋生態(tài)監(jiān)測(cè)能力勢(shì)在必行。

筆者從事船長(zhǎng)工作15年，具有豐富的遠(yuǎn)洋商船經(jīng)驗(yàn)，從2011年開始作為 “創(chuàng)新一”近海綜合科學(xué)考察船船長(zhǎng)，從事海洋科考工作。今基于“創(chuàng)新一”從科研航次起始準(zhǔn)備至結(jié)束的科考過程為視角，探討在近海海域進(jìn)行常規(guī)科考作業(yè)時(shí)應(yīng)遵循并注意的事項(xiàng)，供科考船舶人員和科考隊(duì)員參考。

1“創(chuàng)新一”號(hào)簡(jiǎn)介

“創(chuàng)新一”近岸綜合科學(xué)考察船隸屬于中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所，重點(diǎn)開展海岸帶——近海的資源-環(huán)境-生態(tài)綜合科學(xué)考察、海洋災(zāi)害（溢油、赤潮和綠潮等）應(yīng)急調(diào)查任務(wù)，具有一定的自持能力，能夠滿足短期連續(xù)作業(yè)需求，基本具備近海海洋生物、生態(tài)、環(huán)境、化學(xué)諸要素觀測(cè)和采樣能力。

“創(chuàng)新一”總長(zhǎng)48.7米，型寬9.0米，型深4.0米，總噸499噸，排水量589噸（滿載），滿載吃水2.65米，配有2套獨(dú)立運(yùn)行的610千瓦主機(jī)和推進(jìn)系統(tǒng)，2臺(tái)150千瓦發(fā)電機(jī)組，服務(wù)航速約為11節(jié)，最大航速13節(jié)，續(xù)航力約為2000海里，自持力15天，定員32人，其中船員14人，科考隊(duì)員18人。配有GPS和北斗全球定位系統(tǒng)、中央空調(diào)、衛(wèi)星電視、衛(wèi)星電話、4G和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、熱水淋浴等生活設(shè)施（圖1）。

2 航次前期準(zhǔn)備

2.1 掌握船舶設(shè)備運(yùn)行及必要的生活物資

船舶除日常維護(hù)外，在確定航次任務(wù)后，需要進(jìn)行船舶的全面“體檢”，保證各項(xiàng)設(shè)備的正常運(yùn)行，并備足相關(guān)配件，以應(yīng)對(duì)海上突發(fā)事件。此外，根據(jù)船員及科考隊(duì)員數(shù)量、航次預(yù)計(jì)天數(shù)、海域狀況、調(diào)查站點(diǎn)設(shè)置等情況，預(yù)備充足的淡水、食物等生活物資。

2.2 熟悉航次信息和站點(diǎn)

航次開始前與首席科學(xué)家進(jìn)行密切溝通，待確定調(diào)查海域和具體調(diào)查站位后，認(rèn)真搜集作業(yè)海域的氣象、海況、通航和漁船作業(yè)、海水養(yǎng)殖區(qū)等基礎(chǔ)信息，同時(shí)盡可能熟悉調(diào)查站位的具體情況，包括潮流、水深、底質(zhì)類型，做到萬無一失。

2.3 檢查科考設(shè)備的工作狀態(tài)

待全體科考隊(duì)員登船后，在錨地召集科考隊(duì)員進(jìn)行正式調(diào)查前的現(xiàn)場(chǎng)操作演練，檢查并熟悉主要設(shè)備的運(yùn)行情況，尤其是對(duì)于新設(shè)備以及第一次上船的科考隊(duì)員，熟悉操作流程及注意事項(xiàng)至關(guān)重要。

2.4 組織航次安全動(dòng)員會(huì)和救生演習(xí)

正式起航前，與首席科學(xué)家召開航次協(xié)調(diào)會(huì)。確定人員分工、作業(yè)方式，依據(jù)不同人員對(duì)水樣和沉積物樣品的需求量，確定采樣次數(shù)等工作量，估算工作時(shí)間和航行時(shí)間。同時(shí)，召開安全動(dòng)員會(huì)，介紹安全注意事項(xiàng)，并開展一次現(xiàn)場(chǎng)救生演習(xí)。在出航前進(jìn)行設(shè)備裝船時(shí)，應(yīng)將所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材盡數(shù)用繩子固定實(shí)驗(yàn)臺(tái)或船體上，保證在船舶遇風(fēng)浪顛簸時(shí)不會(huì)輕易脫離而發(fā)生危險(xiǎn)。

3 科考過程中的科考作業(yè)項(xiàng)目及注意事項(xiàng)

3.1室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室是隨船固有設(shè)備，未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人許可，任何人不得擅自開關(guān)、使用和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中的任何設(shè)備。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室無實(shí)驗(yàn)作業(yè)時(shí)，值班隊(duì)員應(yīng)2～3小時(shí)巡查水、電、氣一次，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除安全隱患。

航次過程中應(yīng)做好化學(xué)試劑的管理，各個(gè)課題組必須將航次所需上船的危險(xiǎn)品清單（包括品名、數(shù)量、性質(zhì)、用途、危險(xiǎn)級(jí)別及應(yīng)急處置措施）提交給船載實(shí)驗(yàn)室向?qū)嶒?yàn)室主任進(jìn)行說明，按照指定位置存放;有毒?；返膹U液須嚴(yán)格回收處理，不得隨意入海。

3.2水文取樣作業(yè)

“創(chuàng)新一”使用水文絞車和911型CTD，掛載12×10L采水瓶進(jìn)行不同深度海水采集和水文要素實(shí)時(shí)同步觀測(cè)。在船舶到達(dá)預(yù)定站位前15分鐘，駕駛臺(tái)通過對(duì)講通知水文組值班人員，提前將CTD的甲板單元、水下單元開機(jī)預(yù)熱，采水瓶清空掛瓶。

在近海區(qū)域，若船舶無動(dòng)力定位系統(tǒng)，駕駛臺(tái)應(yīng)將CTD釋放側(cè)船舷保持迎風(fēng)，這樣可防止CTD下放后流向船底，給纜繩和CTD帶來損傷。待駕駛臺(tái)通知可以作業(yè)時(shí)，首先進(jìn)行CTD作業(yè)，此時(shí)不可同時(shí)進(jìn)行沉積物采集作業(yè)，防止對(duì)水樣產(chǎn)生人為干擾，增大實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差。在作業(yè)過程中，駕駛臺(tái)應(yīng)利用對(duì)講機(jī)與甲板人員保持聯(lián)絡(luò)，若發(fā)生緊急情況，值班人員應(yīng)第一時(shí)間與駕駛臺(tái)、首席科學(xué)家和實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人溝通，并采取相應(yīng)緊急措施，保證人員和設(shè)備安全。

3.3地質(zhì)取樣作業(yè)

地質(zhì)沉積物作業(yè)主要有箱式取樣、重力柱狀取樣等。待水文取樣結(jié)束后，在船尾使用箱式采泥器和地質(zhì)絞車進(jìn)行沉積物采樣。由于箱式采泥器和重力柱狀取樣器重量都比較大，因此在有風(fēng)浪情況下，操作具有很大的危險(xiǎn)性，此時(shí)絞車操作員的技術(shù)非常關(guān)鍵，在與甲板科考人員密切配合的前提下，應(yīng)盡量減少起吊至設(shè)備入水之間懸空的時(shí)間;待采樣器扎入海底沉積物中后，應(yīng)緩慢將纜繩回收至吃力后2～3秒，在逐漸加速至正?；厥账俣?，以防纜繩拉力突然增大超過最大拉力上限而斷裂;待設(shè)備出水后，若采樣器隨船體搖晃幅度較大，則再次下放采樣器至海面一下，利用海水阻力，降低搖擺幅度，等待船體相對(duì)平穩(wěn)后，在盡快將采泥器回收至甲板。在風(fēng)浪加大增大操作危險(xiǎn)的情況下，船長(zhǎng)須及時(shí)與首席科學(xué)家協(xié)商，停止或暫緩作業(yè)。

3.4物理海洋觀測(cè)作業(yè)

物理海洋觀測(cè)內(nèi)容主要有ADCP海流監(jiān)測(cè)、多波束海底地形探測(cè)、LISST（激光粒度儀）沉積物粒度探測(cè)和側(cè)掃聲吶水下物體探測(cè)等。其中，多波束需備航時(shí)提前安裝至濕性實(shí)驗(yàn)室的豎井中，由于安裝完成正常作業(yè)時(shí)多波束換能器突出船體下部，因此，在淺水區(qū)航行時(shí)，駕駛臺(tái)應(yīng)時(shí)刻注意水深要大于船舶吃水+換能器探出船底的長(zhǎng)度，避免換能器與海底觸碰，同時(shí)應(yīng)注意避讓養(yǎng)殖區(qū)漁網(wǎng)。

3.5垂直浮游生物拖網(wǎng)作業(yè)

垂直浮游生物拖網(wǎng)一般使用前甲板左舷的電動(dòng)實(shí)驗(yàn)吊桿完成，需一人操作電動(dòng)吊桿，另一人輔助、觀察拖網(wǎng)入水情況，兩人配合完成。在拖網(wǎng)完成采樣出水面至上甲板前，需要使用對(duì)講聯(lián)系機(jī)艙值班人員開啟消防水，對(duì)樣品進(jìn)行沖洗;作業(yè)完成后應(yīng)及時(shí)告知機(jī)艙關(guān)閉消防水，同時(shí)將吊桿纜繩末端固定并略微吃力，以防纜繩脫力導(dǎo)致盤內(nèi)錯(cuò)位。

3.6底棲生物阿氏拖網(wǎng)和水平浮游生物拖網(wǎng)作業(yè)

阿氏拖網(wǎng)和水平浮游生物拖網(wǎng)都是在船舶低速航行時(shí)進(jìn)行作業(yè)，駕駛臺(tái)應(yīng)嚴(yán)格按照科考隊(duì)員要求的航速航行，速度過慢將導(dǎo)致采集的樣品誤差過大;速度過快則拖網(wǎng)受力增大，極易發(fā)生拖網(wǎng)破損使得樣品流失，導(dǎo)致采樣失敗。一般要求船速保持3節(jié)，且盡量直線航行，以便根據(jù)下網(wǎng)和起網(wǎng)時(shí)的起始經(jīng)緯度進(jìn)行底棲動(dòng)物群落的定量或半定量研究。應(yīng)注意的是在拖網(wǎng)剛?cè)胨图磳⒊鏊畷r(shí)，船舶不能后退，必須保證一定正向航速，否則拖網(wǎng)易卷入螺旋槳。

4 船舶航行及設(shè)備維護(hù)

4.1管路測(cè)線及設(shè)備海試作業(yè)

管路測(cè)線和設(shè)備海試作業(yè)對(duì)船舶航行姿態(tài)要求較高，因此駕駛臺(tái)人員應(yīng)提前與科考人員劃定實(shí)驗(yàn)海域和航行線路，并且告知由于海上不定因素較多，雙方共同約定若遇到航行線路上有過往船舶時(shí)，是選擇減速還是轉(zhuǎn)向避讓;若遇到漁民布放漁網(wǎng)，是否可以臨時(shí)改變?cè)y(cè)量線路還是重新開始測(cè)量等。航行過程中，如有必要將關(guān)閉自動(dòng)舵，改為人工操舵，以求測(cè)量更加精準(zhǔn)。開展特定項(xiàng)目的測(cè)量時(shí)，則須進(jìn)行“超低速定線作業(yè)”方式。

4.2養(yǎng)殖區(qū)附近避讓漁網(wǎng)航行

近年來，近海拖網(wǎng)和定網(wǎng)捕魚泛濫，部分漁民甚至將漁網(wǎng)布放至非養(yǎng)殖區(qū)，使得近?？瓶甲鳂I(yè)時(shí)，科考船容易誤入漁網(wǎng)區(qū)，導(dǎo)致螺旋槳被纏繞，最終失去航行動(dòng)力，只能原地等待救援。因此這就要求船舶駕駛員在航行中時(shí)刻注意瞭望前方海面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)海面漁網(wǎng);選定通過空檔，將船首對(duì)準(zhǔn)上流處漁網(wǎng)航行，防止被壓向下流處漁網(wǎng)。多年近海航行中發(fā)現(xiàn)，不可憑借之前航行時(shí)該區(qū)域無漁網(wǎng)的經(jīng)驗(yàn)記憶，就放松警惕，必要時(shí)停止夜間作業(yè)。

4.3河口區(qū)等特殊區(qū)域的謹(jǐn)慎駕駛

在沉積較嚴(yán)重的河口淺水區(qū)作業(yè)，需要船舶駕駛員在航行中根據(jù)水深和海底地形地貌的情況謹(jǐn)慎駕駛，以防擱淺或撞礁等事故。如在黃河入?？趨^(qū)域，因沉積以及潮汐作用的影響，某些區(qū)域的地形地貌常處于動(dòng)態(tài)變化的過程中，如果僅根據(jù)海圖進(jìn)行航行，會(huì)發(fā)生擱淺事故。而有些區(qū)域由于牡蠣礁、人工魚礁等礁體的布設(shè)，會(huì)改變海底地形地貌也需注意。

5 科考人員及科考設(shè)備安全

由于海上作業(yè)科考的特殊性，甲板部、輪機(jī)部和實(shí)驗(yàn)室必須密切配合，值班時(shí)高度負(fù)責(zé)，方能安全、高效完成科考任務(wù)，其中科考隊(duì)員和船員的人身安全是一切工作的前提，根據(jù)作業(yè)內(nèi)容、方式不同注意如下事項(xiàng)。

5.1 科考人員和船員的人身安全

科考人員在作業(yè)過程中的人身安全至關(guān)重要。除了航次前期的安全會(huì)議、救生演練外，在實(shí)際作業(yè)過程中，尤其在風(fēng)浪較大的情況下，后甲板物理海洋觀測(cè)和沉積物取樣人員必須注意安全。凡是甲板作業(yè)時(shí)，必須穿戴好救生衣、防滑工作鞋和安全帽。

船員在操作船舶設(shè)備、協(xié)助科考隊(duì)員完成采樣任務(wù)過程中，須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行設(shè)備操作。遇到設(shè)備故障等突發(fā)事件時(shí)，在保障人身安全的前提下，需要保持頭腦清晰、及時(shí)有效地進(jìn)行維修。

5.2 調(diào)查設(shè)備的安全

隨著我國(guó)科研監(jiān)測(cè)設(shè)備的發(fā)展，許多設(shè)備比較昂貴和重要，如浮標(biāo)、溫鹽深儀（CTD）、多波束測(cè)試儀等，在操作這些設(shè)備時(shí)，需甲板部、輪機(jī)部和實(shí)驗(yàn)室必須密切配合，確保設(shè)備的安全，以防丟失情況，尤其是在風(fēng)浪較大的情況下，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整作業(yè)。

6 科考結(jié)束后的總結(jié)

海上科考順利結(jié)束后，需對(duì)科考過程進(jìn)行總結(jié)，分析存在的問題和不足，為后期順利開展科考提供經(jīng)驗(yàn)積累。主要總結(jié)內(nèi)容包括，航海日志、駕駛技術(shù)心得、設(shè)備操控經(jīng)驗(yàn)、調(diào)查區(qū)域的海流、地形、養(yǎng)殖區(qū)布局和礁體情況等。

由于科考調(diào)查的要求提高、海上交通的密集、近海漁船和漁網(wǎng)的布設(shè)不確定增多，以及海洋環(huán)境和氣候變化等諸多因素，對(duì)近海科學(xué)考察作業(yè)提出更高要求，在參考以往航行經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也要隨機(jī)應(yīng)變，旨在保障人員設(shè)備安全以及科考航次的順利完成。

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