張德尚
(煙臺港引航站,山東 煙臺 264000)
萊州港位于萊州灣東海岸,北起海北嘴、南至海廟,沿海岸線依次分布著華電國際港區(qū)、萊州港區(qū)、朱旺港區(qū)、海廟港區(qū)。其中華電國際港區(qū)、萊州港區(qū)外貿(mào)船舶及部分內(nèi)貿(mào)船舶需要提供引航服務(wù)。該港水路距龍口港27 海里、煙臺港116 海里、大連港154 海里、黃驊港162 海里、天津新港155 海里、秦皇島港175 海里。陸上可通過三(山島)藍(村)路、三(山島)文(登)路與全國公路網(wǎng)連通,港區(qū)距萊州市區(qū)26 公里。由于該港區(qū)特殊的地理位置,港區(qū)航道較窄(航道有效寬度僅137 米),而且又有四次較大的轉(zhuǎn)向,船舶在進出港時受風(fēng)、流等外界因素影響較大。給大型船舶進港靠泊帶來一定的安全隱患。鑒于此,本文通過分析該海域的水文氣象特點、航道環(huán)境和通航狀況,以4 萬噸級船舶(華衡168)重載進港、空載出港為例,對靠離泊的過程進行探討和分析,所得結(jié)論可以后續(xù)到港的船舶提供參考。
華電國際(萊州)港,常風(fēng)向NNE,次常風(fēng)向SSW;強風(fēng)向為NNE 和NW 向,最大風(fēng)速23m/s,瞬時最大風(fēng)速達34m/s;次強風(fēng)向為SW,最大風(fēng)速20m/s。冬季盛行偏北大風(fēng),夏季盛行偏南風(fēng),常風(fēng)向為S—SSW。經(jīng)統(tǒng)計,萊州市全年>6 級風(fēng)日數(shù)30 天。
霧持續(xù)時間一般在4 小時以下,年平均霧日數(shù)8.9天,最多年份17 天,最少年份3 天,主要發(fā)生在1、2月份。
當?shù)乩碚撟畹统泵嬖?985 年國家高程基準面下0.97 米,潮汐形態(tài)數(shù)為0.86,屬不規(guī)則半日潮。平均高潮位1.58 米,平均低潮位0.29 米,平均潮差1.0 米。波浪主要受季風(fēng)控制,全海區(qū)的波浪以風(fēng)浪為主,其風(fēng)浪的頻率在80%以上。常浪向為NNE,次強浪向NW。漲潮流主流向為SW,落潮流向為NE,流速6-58cm/s 之間。該海區(qū)大多數(shù)年份冰期短,近海一般12 月下旬開始結(jié)冰,次年2 月底消失,其中1 月底至2 月中旬為盛冰期。冰情嚴重年份,固定冰期可達一個半月,沿海固定冰厚約10—20 厘米,最大達30—40 厘米,流冰外緣距岸10 公里左右,流冰漂流主方向為NE—N,其次是W-SW,漂流速度一般在0.2—0.4m/s,最大約0.8m/s。航道底質(zhì)主要為砂質(zhì)粉砂和粉砂質(zhì)砂。
華電萊州港區(qū)一期建設(shè)兩個3.5 萬噸級通用泊位,配套建設(shè)3.5 萬噸級航道,目前華電港區(qū)共有3 個泊位建成投產(chǎn)。華電萊州港區(qū)進港航道由兩部分構(gòu)成,北段航道接萊州港區(qū)主航道(5 萬噸級航道),航道有效寬度166 米,能滿足5 萬噸級船舶在風(fēng)力≤7 級,最大航速≤6 節(jié)下單向通航要求;南段航道接華電3.5 萬噸級航道,航道有效寬帶137 米,如圖1 所示。3.5 萬噸級航道設(shè)計通航船型尺度如表1 所示。
表1 3.5 萬噸級航道設(shè)計通航船型尺度
圖1 航道示意圖
根據(jù)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》有關(guān)單向航道的有效寬度的規(guī)定,航道有效寬度可按下式計算。
其中,W 為航道有效寬度,A 為航跡帶寬度,C 為船舶與航道底邊間的富裕寬度。
根據(jù)航道有效寬度計算公式,35000DWT 散貨船單向通航所需航道寬度計算結(jié)果如表2 所示。
表2 橫風(fēng)小于7 級,單向航道的所需寬度
華電國際(萊州)港航道(有效寬度137 米),滿足設(shè)計船型35000DWT 的散貨船在風(fēng)流壓差7°(橫風(fēng)≤7 級,橫流v ≤0.5m/s)下單向航道通航要求。
目前靠泊華電國際港區(qū)的船舶主要是從黃驊港或秦皇島港裝煤到港卸貨,船長一般190 米、吃水10.5米左右。該型船舶靠泊的主要難點包括:航道較窄,3.5萬噸級航道有效寬度僅137 米;從航道起始端到港池需四次轉(zhuǎn)向(含船舶至引航點之前的一次轉(zhuǎn)向),當航向由180°轉(zhuǎn)為139°后,轉(zhuǎn)向角為41°,轉(zhuǎn)向后基本是橫流航行,由于接近泊位,又需要降低船速,這時流壓差角將明顯增大,進入港池后還要轉(zhuǎn)向49°,而這時能提供降速的水域有限,需要拖輪拖帶降速。以“華衡168”為例,介紹進港靠泊操縱要點。
表3 “華衡168”參數(shù)
靠泊時機:針對該港區(qū)的潮汐和航道的走向等特點,選擇控制大船在高潮前1 小時左右接近港池,這時流速較緩,流向穩(wěn)定,利于船舶操縱。因此,要求被引領(lǐng)船 “華衡168”輪于高潮前2 小時達到2#引航點等候。
赴引航點途中:乘拖輪趕往2#引航點的途中,要密切關(guān)注將被引領(lǐng)船舶動態(tài),留意航道周圍漁船動態(tài)及養(yǎng)殖區(qū)、浮筒狀態(tài)等,如發(fā)現(xiàn)異常要及時采取相應(yīng)措施,在2#引航點附近登輪。
引航員登輪:在引航點登輪后,應(yīng)及時加車提速,運用多種觀測手段,準確判斷并預(yù)配風(fēng)流壓差,搶占上流,使船位保持在航道中線偏上流一側(cè),為后續(xù)操作提供有利條件。
第一次轉(zhuǎn)向:當航行至船首接近300#浮右正橫時,操縱船舶由真航向200°轉(zhuǎn)至180°,轉(zhuǎn)向角為20°,由于航道軸線與漲潮流的夾角相對較小,轉(zhuǎn)向點位于兩航道交匯處,當航行約1.3 海里至船首接近304#浮右正橫時,操縱船舶由真航向180°轉(zhuǎn)至139°,轉(zhuǎn)向角為41°,因航道軸線與漲潮流夾角增大,轉(zhuǎn)向過程中船舶可能向下流漂移嚴重,這時要合理選擇轉(zhuǎn)向時機,用適當?shù)亩媪?,使船舶保持連續(xù)轉(zhuǎn)向,防止沖出航道左側(cè)邊界或者與浮標發(fā)生碰撞。在過彎道操縱中,最忌諱的是按航向指令進行轉(zhuǎn)向,因為使用舵角的大小,轉(zhuǎn)船速度的快慢,都掌握在舵工手里,此外還有航向把定的過程,有時會因此錯過寶貴的時機而導(dǎo)致險情。根據(jù)本港港池的特點,一般應(yīng)選擇左舷靠泊,這時應(yīng)適時指揮拖輪在右舷首尾分別帶纜,大功率拖輪安排在船首,以便協(xié)助操縱。轉(zhuǎn)向操縱一般能順利完成。
第二次轉(zhuǎn)向:當航行約1.3 海里至船首接近304#浮右正橫時,操縱船舶由真航向180°轉(zhuǎn)至139°,轉(zhuǎn)向角為41°,因航道軸線與漲潮流夾角增大,轉(zhuǎn)向過程中船舶可能向下流漂移嚴重,這時要合理選擇轉(zhuǎn)向時機,用適當?shù)亩媪?,使船舶保持連續(xù)轉(zhuǎn)向,防止沖出航道左側(cè)邊界或者與浮標發(fā)生碰撞。在過彎道操縱中,最忌諱的是按航向指令進行轉(zhuǎn)向,因為使用舵角的大小,轉(zhuǎn)船速度的快慢,都掌握在舵工手里,此外還有航向把定的過程,有時會因此錯過寶貴的時機而導(dǎo)致險情。根據(jù)本港港池的特點,一般應(yīng)選擇左舷靠泊,這時應(yīng)適時指揮拖輪在右舷首尾分別帶纜,大功率拖輪安排在船首,以便協(xié)助操縱。
第三次轉(zhuǎn)向:當航行約2.7 海里至防波堤口門時,操縱船舶由真航向139°逐漸轉(zhuǎn)至090°,這是滿載船舶進港操縱的又一個難度和風(fēng)險較大的位置。一般選擇在高潮前進港,這時漲潮流流向SW,再加上港池內(nèi)水域所限,船舶進入防波堤口門時船速一般不超過3 節(jié),當船頭駛過防波堤后,首尾所受潮流不一致,形成偏轉(zhuǎn)力矩,導(dǎo)致船尾向航道右側(cè)偏轉(zhuǎn),隨著船速的降低,風(fēng)流壓差增大,船舶的航行態(tài)勢非常不利于安全操縱。
進港池時機:進入防波堤口門的時機應(yīng)選擇在高潮前1 小時,避免口門處出現(xiàn)亂流,增加了操縱難度。
港池內(nèi)注意事項:進入港池后,要一邊轉(zhuǎn)向一邊指揮拖輪協(xié)助減速,大船還要開微速進車左滿舵幫助轉(zhuǎn)向,拖輪協(xié)助減速時,應(yīng)逐漸加車,防止突然用力而崩斷纜繩,在海況惡劣時更應(yīng)注意。該港碼頭碰墊較小,且門機擺放距碼頭前沿非常近,要合理控制余速和靠攏角度,努力爭取低速(10cm/s 以下)和平行靠泊。靠泊前,一定要要求港調(diào)提前將碼頭門機擺放到合適的位置,防止靠泊時發(fā)生碰撞事故。
富裕水深:在航道行駛中要打開測深儀,時刻關(guān)注富裕水深的變化,如因下沉量過大,富裕水深變小,要注意適當減速,本港航道設(shè)計船速≤6.0 節(jié)。
離泊操縱:本港離泊船舶,目前都是空載出港,吃水基本不受限,航道航行難度不大,注意港池內(nèi)離泊時不要觸碰門機和碼頭,避讓航道燈浮和防波堤。
(1)重載船舶進港時,一定要將船位控制在航道中線稍偏上流一側(cè)。
(2)船舶旋回性變差、航向穩(wěn)定性變好,因此為了減小船舶轉(zhuǎn)向(掉頭)所需水域,引航員往往采用先盡量降低船速,待需要時突然加車,通過增大滑失比提高舵效。
(3)因為大型船舶每排水噸位所分攤的主機功率數(shù)極低,所以其自主制動能力低,主機的換向時間也歷時較長,故在進港航道上,應(yīng)該配置拖輪用于制動或減速,這在本港區(qū)表現(xiàn)得尤其突出,本港水域狹窄,進港池后有49°的轉(zhuǎn)向角,且要在極短的距離內(nèi)完成(注:泊位總長440 米),難度很大,操作稍有不慎,船位有可能就要沖出航道造成擱淺。
(4)淌航中喪失舵效較早,3 節(jié)速度以下往往沒有舵效,接近泊位時要使用微速進車來保持舵效,還要同時使用拖輪拖帶減速。
(5)靠泊時,要嚴格控制靠泊速度和靠攏角度,努力爭取低速(10cm/s 以下)和平行靠泊,這對于華電國際泊位顯得尤為重要,該港碼頭碰墊較小,且碼頭門機擺放距碼頭前沿非常近,實測船舶靠妥后,門機漏斗擋板和船體的最小距離僅二十多公分,要嚴防碰撞碼頭設(shè)施。
華電國際(萊州)港區(qū)能夠在風(fēng)力不超過6 級、漲潮流(流向SW)1.0 節(jié)以下時,3.5 萬噸級船型可安全航行;考慮到航道走向及當?shù)氐某绷髑闆r,滿載船舶宜選擇在漲潮末段時間進港;由于本航道屬單向航道,在航道航行時要服從交管部門指揮;該港引航里程較長,又沒有完善的助航標志,引航員(船長)更要參考多種手段定位,保證航行安全。