洋山港大型集装箱船套泊作业安全管理研究
曲鹏翔
摘要：为扩展洋山港大型集装箱船靠离泊窗口时间，提升码头泊位利用率，针对原来船舶靠离泊现状，首先提出套泊作业方案，然后在分析影响套泊作业安全因素的基础上，结合风险评估理论、相关管理规定和大型船舶靠离泊操纵技术，提出安全保障措施和管理建议。最后，例证2014年1月份夜间套泊作业的成功实施，实现洋山港套泊作业全天候运营，证明本文观点的正确性。
关键词：套泊 泊位利用率 保障措施 管理建议
1 套泊技术方案
上海洋山港经过多年跨越式发展，已发展成为我国沿海最重要的国际综合性港口之一。随着进出港船舶数量的逐年增加，原来的船舶靠离泊技术已不能适应洋山深水港的发展。为了增加船舶靠离泊窗口时间，持续提升洋山港通航功能，迫切需要研发新型的船舶靠离泊技术。
1.1靠离泊现状
在单向通航情况下，先后离、靠同一泊位的船舶通常采用进口船在港外候泊，等出口船离泊驶出航道后再进口靠泊。
1.2存在的问题
先后离、靠同一泊位的船舶，在码头船舶离泊3.5h后，靠泊船舶才能够靠泊，实际操作中，如果4条船舶同时离泊，则需5h后，4条船舶才能全部完成接靠。由此会造成泊位非作业时间的增加（增加值即两船在单向航道航行的时间之和），泊位的利用率、通航效率均不高，很大程度上制约了港口产能发展。
1.3套泊方案的提出
为适应洋山深水港进一步发展的需要，优化上海港集疏运体系，充分发挥港口生产潜能，在充分考虑洋山深水港风流情况、码头前沿掉头区水域范围、大型船舶的操纵特性、可使用协助拖轮的性能与数量的基础上，结合目前洋山深水港码头的经营或使用情况，我们提出反潮水离泊，靠涨水、靠落水，进口船舶航行至码头边，等待出口船离泊后再行靠泊的模式定义为套泊。双套泊是套泊作业的延伸与拓展，即2 组套泊作业同时进行。
2.通航安全因素分析
气象、水文、码头航道、交通流客观等因素，对大型集装箱船套泊作业安全。
2.1气象条件
洋山港水域位于北亚热带南缘，东亚季风盛行区，受季风影响，该海区冬冷夏热，四季分明，降水充沛。
风：洋山港码头年常风向为南到东南风，次常风向为北到东北风；年强风向为北到东风，次强风向为西北风；洋山港码头出现2～3级风的频率最多。洋山港码头6级大风年出现61天，月平均5.1天，7级大风年出现16天。
雾：洋山港区2月和4月出现大雾天气日数最多，平均为7天/月；1月和3月次之；夏季出现大雾日数最少。近5年来（2007年～2010年）2010年出现能见度<1000m大雾的天数最多，达54天。2007年大雾出现的天数最少为30天，2010年出现能见度≦500m的浓雾的天数达40天，是近5年来最多。洋山港区码头出现最低能见度时以东风到东南风为主，风速主要在5m/s左右。
2.2水文条件
潮流：港区码头前沿水域涨潮垂线平均最大流速为
2.3m/s（流向293°），落潮垂线平均最大流速为2.55m/s（流向119°）。港内航道段涨潮垂线平均流速最大为1.66～1.69m/s（流向270°～301°），落潮垂线平均流速最大为2.52m/s（流向143°）。根据长期实践总结，三期东端码头前沿水域的转流时间基本上为唐脑山高潮后1小时为初落流，唐脑山低潮后1小时为初涨流。二期西端码头前沿水域的转流时间比冠东东端滞后约10分钟。港内航道水域带的转流时间比对应的码头前沿水域滞后20分钟至半小时。
波浪：根据大戢山、小洋山、芦潮港海洋监测站对洋山海区波浪场统计分析，全年最多浪向为ENE，出现频率为15.3%，其次是NNE浪向，出现频率为12.2%；最少浪向为W向，出现频率为1.2%。
2.3码头概况
目前，洋山港已建的集装箱码头为一、二、三期工程，洋山一期工程位于中间，三期和二期工程位于东西侧，岸线总长约5 640m。其中一期工程共布置5个5～10万吨级泊位，二期工程布置4个7～10万吨级泊位，经加固改造后，现在能满足15万吨级集装箱船靠泊要求；三期布置7个7～15万吨级泊位。经2012年4月加固改造后，洋山港二、三期码头基本满足20万吨级集装箱船靠泊要求。洋山港集装箱码头基本参数见表1：
表1 洋山港集装箱码头基本参数
码头No. 泊位数量 岸线长（m） 前沿宽度（m） 前沿水深（m） 护舷型式
设计 实际
一期 5 1640 680 16.0 15.5 1450H鼓型橡胶护舷
二期 4 1400 680 17.5 17.5 1450H鼓型橡胶护舷
三期 7 2600 680 17.5 17.5 1700H鼓型橡胶护舷
洋山港集装箱码头设计代表船型见表2：
表2 设计代表船型
序号 码头No. 标准箱位 载重吨（Mt） 总长（m） 型宽（m） 满载吃水（m）
1 一期 9600 111，747 336.66 45.80 15.03
2 二、三期 14000 155，528 366.06 51.20 15.50
18000 200，000 399.00 59.00 16.00
2.4 交通流情况
1.主要船型交通流量
2006～2013年，上海洋山港主要船型交通流量艘次如图1所示。2013年上海洋山港进出口大型集装箱船共有9 433艘次，平均每天约26艘次。
2.其他船型交通流量
内支线集装船、客船和油船等小型船舶通过虎啸蛇岛与其西侧宵箕岛连线处是进出港区航道，通过长期观测日均流量有32艘次，与航道内正在套泊作业中的大船存在碰撞风险。
3 安全保障措施
根据风险评估理论，在充分考虑港区气象、水文、码头及交通流等自然因素，结合洋山港辖区相关通航管理规定和大型集装箱船靠离泊操纵技术，提出确保套泊作业安全顺利实施的保障措施，如表3：
表3 大型集装箱船舶套泊作业安全保障措施
序号 风险因素 保障措施
1 风力 实测风力≤7级
2 能见度 ≥1500m
3 潮流 如出口船反潮水离泊，进口套泊船在泊位上游等待时，应与离泊船保持至少1500米的安全距离；
候泊船配备2艘拖轮船协助；
4 码头 三期码头东侧1号泊位暂时不进行夜间套泊作业；
三期2号泊位如需套泊，鉴于套泊船在内航道等待比较困难，建议采取“倒航”操作模式，即套泊船先航行至泊位上游，待泊位船离泊后再后缩至泊位靠泊。
5 交通流 套泊作业期间，泊位上游两个泊位不能有内支线船舶靠离泊作业；
配备2艘巡逻艇维护现场水域通航秩序，监护套泊作业。
6 人因 船员具有熟练的操作技能；
引航站应指派资深引航员引领试验船舶，引航员上船后应核实船舶适航性等情况。
7 船舶 “双套”作业船舶的最新安全检查报告，计划作业前一天1000时左右，由码头负责向交管中心书面提供并电话告知，收到报告后，半小时内作出审核意见；
8 管理 船舶计划动态变化，船舶代理或码头须提前两小时通知洋山VTS；
候泊时间一般不超过半小时。
4 安全管理建议
综合考虑自然环境条件、航道和码头限制、交通流情况，以及现有的航保措施，在满足洋山港对该类船型基本要求的前提下，对通航安全管理提出如下建议：
（1）船舶进出港前，海事主管部门提前制定安全航行保障措施，设计有效的交通组织和航行保障方案。主动牵头召开安全协调会议，要求引航、码头、船公司、拖轮公司、代理等各有关部门单位进行积极有效配合，落实安全措施。合理安排套泊计划，避免与水工作业等发生冲突。引航站应从船舶长度、宽度、吃水、潮流、泊位等方面综合考虑，对试验船舶、试验时间进行技术把关。
（2）洋山VTS在船舶套泊期间，要对其进行重点监控，尤其是对港区内小型船舶要予以特别关注和监控，必要时增设专台安排专人为其进行监控，对码头前沿船舶套泊作业试验进行交通组织服务。同时，由专人对大型船舶动态计划进行管理，合理安排现场维护力量及进行实时监控服务。
（3）代理公司须提前确认套泊作业船舶的机械设备是否处于良好状态，船员具有熟练的操作技能，如有问题及时向海事、引航、码头等相关方通报。并且，预先告知船舶洋山港通航环境，包括航道、引航登（离）轮点、锚地和码头前沿水域等情况及其安全注意事项。
（4）由于洋山港复杂的水文、交通环境和通航条件，套泊作业增大了洋山港的通航风险；同时还要考虑航行过程中可能出现的设备故障、天气变化等不确定因素。为了应对这种不安全因素，在进港前需要制定临时应急预案，指定协调部门联系方式，选择应急避险区域，配备应急拖轮等。
5 典型案例
2014年1月21日22：00，洋山港一期2泊位的德国籍大型集装箱船“中远拿波利”轮准时解缆离泊开航，与等在泊位附近水域的大型集装箱船舶“芮塔”轮顺利交汇，成功地完成大型船舶夜间套泊作业，实现洋山港套泊作业全天候运营，极大地缩短了船舶待泊时间，持续提升洋山港通航功能。
此次参与夜间套泊作业的船舶均为重量级的大型集装箱船舶，其中离泊船“中远拿波利”轮船长达334m，船宽42.8m，总吨91 649，按照计划于22：00从一期2泊位开船，“芮塔”轮船宽为40m，计划22：30靠泊，整个夜间套泊过程历时约30分钟。
参考文献
[1]王露，邬惠国.洋山深水港码头功能提升配套技术研究[J].中国水运，2013年03期.
[2] Chen Weijiong. Research on Maritime Formal Safety Assessment（FSA） Methodology[A]. In Wang yangjun. Progressin Safety Seience and Technology[C]： Vol. Beijing： Science Press，2004：2373-2378.
[3] 王寿松，寿建伟.洋山深水港区及附近水域的安全管理与安全航行[J].航海技术，2006年01期.
[4] 洋山港海事局.洋山港大型集装箱船系泊指南.2012.
摘要：为扩展洋山港大型集装箱船靠离泊窗口时间，提升码头泊位利用率，针对原来船舶靠离泊现状，首先提出套泊作业方案，然后在分析影响套泊作业安全因素的基础上，结合风险评估理论、相关管理规定和大型船舶靠离泊操纵技术，提出安全保障措施和管理建议。最后，例证2014年1月份夜间套泊作业的成功实施，实现洋山港套泊作业全天候运营，证明本文观点的正确性。
关键词：套泊 泊位利用率 保障措施 管理建议
1 套泊技术方案
上海洋山港经过多年跨越式发展，已发展成为我国沿海最重要的国际综合性港口之一。随着进出港船舶数量的逐年增加，原来的船舶靠离泊技术已不能适应洋山深水港的发展。为了增加船舶靠离泊窗口时间，持续提升洋山港通航功能，迫切需要研发新型的船舶靠离泊技术。
1.1靠离泊现状
在单向通航情况下，先后离、靠同一泊位的船舶通常采用进口船在港外候泊，等出口船离泊驶出航道后再进口靠泊。
1.2存在的问题
先后离、靠同一泊位的船舶，在码头船舶离泊3.5h后，靠泊船舶才能够靠泊，实际操作中，如果4条船舶同时离泊，则需5h后，4条船舶才能全部完成接靠。由此会造成泊位非作业时间的增加（增加值即两船在单向航道航行的时间之和），泊位的利用率、通航效率均不高，很大程度上制约了港口产能发展。
1.3套泊方案的提出
为适应洋山深水港进一步发展的需要，优化上海港集疏运体系，充分发挥港口生产潜能，在充分考虑洋山深水港风流情况、码头前沿掉头区水域范围、大型船舶的操纵特性、可使用协助拖轮的性能与数量的基础上，结合目前洋山深水港码头的经营或使用情况，我们提出反潮水离泊，靠涨水、靠落水，进口船舶航行至码头边，等待出口船离泊后再行靠泊的模式定义为套泊。双套泊是套泊作业的延伸与拓展，即2 组套泊作业同时进行。
2.通航安全因素分析
气象、水文、码头航道、交通流客观等因素，对大型集装箱船套泊作业安全。
2.1气象条件
洋山港水域位于北亚热带南缘，东亚季风盛行区，受季风影响，该海区冬冷夏热，四季分明，降水充沛。
风：洋山港码头年常风向为南到东南风，次常风向为北到东北风；年强风向为北到东风，次强风向为西北风；洋山港码头出现2～3级风的频率最多。洋山港码头6级大风年出现61天，月平均5.1天，7级大风年出现16天。
雾：洋山港区2月和4月出现大雾天气日数最多，平均为7天/月；1月和3月次之；夏季出现大雾日数最少。近5年来（2007年～2010年）2010年出现能见度<1000m大雾的天数最多，达54天。2007年大雾出现的天数最少为30天，2010年出现能见度≦500m的浓雾的天数达40天，是近5年来最多。洋山港区码头出现最低能见度时以东风到东南风为主，风速主要在5m/s左右。
2.2水文条件
潮流：港区码头前沿水域涨潮垂线平均最大流速为
2.3m/s（流向293°），落潮垂线平均最大流速为2.55m/s（流向119°）。港内航道段涨潮垂线平均流速最大为1.66～1.69m/s（流向270°～301°），落潮垂线平均流速最大为2.52m/s（流向143°）。根据长期实践总结，三期东端码头前沿水域的转流时间基本上为唐脑山高潮后1小时为初落流，唐脑山低潮后1小时为初涨流。二期西端码头前沿水域的转流时间比冠东东端滞后约10分钟。港内航道水域带的转流时间比对应的码头前沿水域滞后20分钟至半小时。
波浪：根据大戢山、小洋山、芦潮港海洋监测站对洋山海区波浪场统计分析，全年最多浪向为ENE，出现频率为15.3%，其次是NNE浪向，出现频率为12.2%；最少浪向为W向，出现频率为1.2%。
2.3码头概况
目前，洋山港已建的集装箱码头为一、二、三期工程，洋山一期工程位于中间，三期和二期工程位于东西侧，岸线总长约5 640m。其中一期工程共布置5个5～10万吨级泊位，二期工程布置4个7～10万吨级泊位，经加固改造后，现在能满足15万吨级集装箱船靠泊要求；三期布置7个7～15万吨级泊位。经2012年4月加固改造后，洋山港二、三期码头基本满足20万吨级集装箱船靠泊要求。洋山港集装箱码头基本参数见表1：
表1 洋山港集装箱码头基本参数
码头No. 泊位数量 岸线长（m） 前沿宽度（m） 前沿水深（m） 护舷型式
设计 实际
一期 5 1640 680 16.0 15.5 1450H鼓型橡胶护舷
二期 4 1400 680 17.5 17.5 1450H鼓型橡胶护舷
三期 7 2600 680 17.5 17.5 1700H鼓型橡胶护舷
洋山港集装箱码头设计代表船型见表2：
表2 设计代表船型
序号 码头No. 标准箱位 载重吨（Mt） 总长（m） 型宽（m） 满载吃水（m）
1 一期 9600 111，747 336.66 45.80 15.03
2 二、三期 14000 155，528 366.06 51.20 15.50
18000 200，000 399.00 59.00 16.00
2.4 交通流情况
1.主要船型交通流量
2006～2013年，上海洋山港主要船型交通流量艘次如图1所示。2013年上海洋山港进出口大型集装箱船共有9 433艘次，平均每天约26艘次。
2.其他船型交通流量
内支线集装船、客船和油船等小型船舶通过虎啸蛇岛与其西侧宵箕岛连线处是进出港区航道，通过长期观测日均流量有32艘次，与航道内正在套泊作业中的大船存在碰撞风险。
3 安全保障措施
根据风险评估理论，在充分考虑港区气象、水文、码头及交通流等自然因素，结合洋山港辖区相关通航管理规定和大型集装箱船靠离泊操纵技术，提出确保套泊作业安全顺利实施的保障措施，如表3：
表3 大型集装箱船舶套泊作业安全保障措施
序号 风险因素 保障措施
1 风力 实测风力≤7级
2 能见度 ≥1500m
3 潮流 如出口船反潮水离泊，进口套泊船在泊位上游等待时，应与离泊船保持至少1500米的安全距离；
候泊船配备2艘拖轮船协助；
4 码头 三期码头东侧1号泊位暂时不进行夜间套泊作业；
三期2号泊位如需套泊，鉴于套泊船在内航道等待比较困难，建议采取“倒航”操作模式，即套泊船先航行至泊位上游，待泊位船离泊后再后缩至泊位靠泊。
5 交通流 套泊作业期间，泊位上游两个泊位不能有内支线船舶靠离泊作业；
配备2艘巡逻艇维护现场水域通航秩序，监护套泊作业。
6 人因 船员具有熟练的操作技能；
引航站应指派资深引航员引领试验船舶，引航员上船后应核实船舶适航性等情况。
7 船舶 “双套”作业船舶的最新安全检查报告，计划作业前一天1000时左右，由码头负责向交管中心书面提供并电话告知，收到报告后，半小时内作出审核意见；
8 管理 船舶计划动态变化，船舶代理或码头须提前两小时通知洋山VTS；
候泊时间一般不超过半小时。
4 安全管理建议
综合考虑自然环境条件、航道和码头限制、交通流情况，以及现有的航保措施，在满足洋山港对该类船型基本要求的前提下，对通航安全管理提出如下建议：
（1）船舶进出港前，海事主管部门提前制定安全航行保障措施，设计有效的交通组织和航行保障方案。主动牵头召开安全协调会议，要求引航、码头、船公司、拖轮公司、代理等各有关部门单位进行积极有效配合，落实安全措施。合理安排套泊计划，避免与水工作业等发生冲突。引航站应从船舶长度、宽度、吃水、潮流、泊位等方面综合考虑，对试验船舶、试验时间进行技术把关。
（2）洋山VTS在船舶套泊期间，要对其进行重点监控，尤其是对港区内小型船舶要予以特别关注和监控，必要时增设专台安排专人为其进行监控，对码头前沿船舶套泊作业试验进行交通组织服务。同时，由专人对大型船舶动态计划进行管理，合理安排现场维护力量及进行实时监控服务。
（3）代理公司须提前确认套泊作业船舶的机械设备是否处于良好状态，船员具有熟练的操作技能，如有问题及时向海事、引航、码头等相关方通报。并且，预先告知船舶洋山港通航环境，包括航道、引航登（离）轮点、锚地和码头前沿水域等情况及其安全注意事项。
（4）由于洋山港复杂的水文、交通环境和通航条件，套泊作业增大了洋山港的通航风险；同时还要考虑航行过程中可能出现的设备故障、天气变化等不确定因素。为了应对这种不安全因素，在进港前需要制定临时应急预案，指定协调部门联系方式，选择应急避险区域，配备应急拖轮等。
5 典型案例
2014年1月21日22：00，洋山港一期2泊位的德国籍大型集装箱船“中远拿波利”轮准时解缆离泊开航，与等在泊位附近水域的大型集装箱船舶“芮塔”轮顺利交汇，成功地完成大型船舶夜间套泊作业，实现洋山港套泊作业全天候运营，极大地缩短了船舶待泊时间，持续提升洋山港通航功能。
此次参与夜间套泊作业的船舶均为重量级的大型集装箱船舶，其中离泊船“中远拿波利”轮船长达334m，船宽42.8m，总吨91 649，按照计划于22：00从一期2泊位开船，“芮塔”轮船宽为40m，计划22：30靠泊，整个夜间套泊过程历时约30分钟。
参考文献
[1]王露，邬惠国.洋山深水港码头功能提升配套技术研究[J].中国水运，2013年03期.
[2] Chen Weijiong. Research on Maritime Formal Safety Assessment（FSA） Methodology[A]. In Wang yangjun. Progressin Safety Seience and Technology[C]： Vol. Beijing： Science Press，2004：2373-2378.
[3] 王寿松，寿建伟.洋山深水港区及附近水域的安全管理与安全航行[J].航海技术，2006年01期.
[4] 洋山港海事局.洋山港大型集装箱船系泊指南.2012.
