大型空载船舶寒潮大风中黄浦江安全航行措施

摘要：上海港黄浦江航道狭窄弯曲，避让空间小，是水上交通事故相对多发水域。冬季寒潮大风的来临使得此间操纵船舶的难度大幅增加，严重威胁港口设施及船舶安全。本文通过简单介绍风对船舶操纵的影响，结合黄浦江航行的实践经验，就寒潮大风下大型空载船舶黄浦江航行的注意事项进行探讨。
关键词：狭水道 船舶受风影响 港内航行 助航拖轮
0 引言
寒潮大风来临时，大型空载船舶在黄浦江狭窄弯曲的水道中航行极具风险，稍有不慎就会发生碰撞、搁浅、压损码头及其装卸设备，甚至导致人员伤亡的恶性事故。所以，大型空载船舶在寒潮大风中航行于黄浦江时，年轻驾引人员应该引起注意。本人根据多年来的实践经验，就大型空载船舶在寒潮大风中的黄浦江安全航行进行探讨，提出了注意事项，供广大穿梭于此的驾引人员参考。
1 风对在航船舶的影响
1.1一般船舶前进中受风偏转规律
船舶在风中前进，受风压力和水动力影响，产生风压力矩Fa和水动力矩Rw，由于作用中心并不重合，所产生的合力矩改变了船舶运动状态，导致船舶偏转，如图1所示：
a.正横前来风。船舶空载、低速、尾倾、船首受风面积大时易顺风偏。
b.正横前来风。船舶满载、高速、船尾受风面积大时易逆风偏。
c.正横后来风。船舶明显呈逆风偏。
正确理解和利用船舶前进中的偏转规律，就能更好地在风中驾驭船舶，也能为船舶赢得更多的停车减速时间。
1.2船舶保向界限
船舶受风偏转时通过自身舵力、推力来克服偏转从而使其具备保向的能力，这种能力的范围称之为保向界限。图2[1]给出了5万吨级杂货船压载状态下操35°及15°舵角时的保向界限曲线，曲线上方为不可保向区域，下方为可保向区域。可见，在水深一定的情况下，当船舶正横附近受风，风舷
角= 60°～120°时，可保向界限小，保向难度大；首尾来风时可保向界限大，且顶风比顺风可保向界限大，易于保
向[1]。
图3给出了风速与三种典型干舷高度船舶保向、航速的关系[2]，可供大家参考。
强风中，船舶保向界限随风速的减小、速度的提高、舵角的增大而提高。驾引人员应根据上述规律，提前采取保向措施，以免在减速过程中突然丧失对船舶的控制。
1.3船舶风致飘移
船舶在前进中受风向下风漂移，当水深和航速不变时，相对风速越高，漂移速度越快；在水深和相对风速一定的情况下，航速越低，漂移速度越快，且随着航速的降低明显加快。如图4所示：某油轮在水深和相对风速不变情况下，船速与漂移速度的关系[1]。
2 船舶受风情况
寒潮光临申城时风向多为西北、西北偏北，由于黄浦江弯曲，所以对船舶而言，在各个航段受到的方向不一样，一些航段吹向浦东，而另一些航段吹向浦西；一些航段可能是顶风，而另一些航段可能是顺风等，驾引人员应对本航次船舶在各个航段受风情况做到心中有数，这样可以采取必要的预防措施。
3 寒潮大风时，船舶在黄浦江航行的注意事项
3.1船舶直航道航行
直航道航行是黄浦江航行的“喘息期”，此时船舶运动状态相对单一，避让船舶容易，有利于在这个航段改善船位、调整航行节奏、观察风对船舶影响变化情况，驾引人员应充分加以利用。
（1）直航道航行时可利用电子海图及雷达活动距标圈核对船位，大风条件下的船位较平时应更偏上风侧。利用好直航道航行的机会，根据GPS提供的航迹向数据对船位进行及时、充分的调整，为下一个转向做好准备。黄浦江部分直航道走向如表1所示：
（2）为调整航行节奏或避免紧迫局面，大型空载船舶应尽可能在直航道采取减速措施。从上文图3不难发现，当Va/Vs≥3时，高干舷船舶会发生保向困难；而对低干舷船舶来说，当Va/Vs≥5时也会面临同样的问题，驾引人员应对相应风速下的临界航速有一定心理准备，特别是当风舷角=60?～120?即船舶接近正横受风时，保向界限小，航速不宜过低。同时根据当时所处环境下船舶受风部位对照船舶风中偏转的一般规律，对可能发生的偏转做到及时预判，采取相应措施，避免在减速过程中提前对船舶失去控制，以便为减速过程多争取时间。
（3）如果船速的降低，船舶向下风漂移的速度将加剧，应灵活运用各种手段予以判断。通过观测雷达船舶矢量线与船首舷的夹角简单直观地获得实时漂移情况和风、流压差角大小。在无法离开瞭望位置时，则可充分利用沿岸无处不在的“叠标”，选择方位处于船首附近远处的高大建筑物进行串视观察。把定航向航行时，船舶的横向漂移方向与后标相对于前标的移动方向一致，可根据漂移情况对航向、航速进行相应地调整。
3.2船舶过弯操纵
在黄浦江内过弯转向时，大型空载船舶要遵循“顺势而为”的原则，不同风向下采取不同操作，以达到始终将船位置于上风侧有利位置的目的。
（1）大型空载船舶过弯转向下风时，施舵宜迟不宜早、宜慢不宜快，要始终占据上风位置。可用一连串小舵角令船首始保持偏转，以免转向过快落于下风。而转向上风时，施舵宜早不宜迟、宜快不宜慢，应采取抢占上风位置的操作方法，以免转向过慢而落于下风。
（2）根据上文图1中a和c的力学分析结果，一般大型船舶空载、低速航行时，遇正横前来风时转向上风会困难些，转向下风容易。受正横后来风时则相反，转向上风容易，转向下风略困难。在遇到转向困难时应始终保持船首有一定的转向角速度，一旦出现体转或反转趋势，要及时通过加车、舵等措施，增大舵力予以纠正。转向较为容易时也不能掉以轻心，尤其顺风航行转向上风时，应严防转向过度造成船舶打横。如发现转向过快，可及时回舵甚至压反舵结合加车加以抑制。
（3）驾驶台靠近船首的船舶在进行过湾操纵时要充分考虑到船舶转心在驾驶台之后的因素，应顺弯势早转向，避免船尾甩向下风处的码头或反向航道。驾引人员的站位应尽量在驾驶台中间，形成眼睛、船首桅杆与岸上某物标的连线，再结合船舶离黄浦江两岸的横距来判断船位，并确定下一转向点位置和相应的航向 [3]。
（4）大型空载船舶过弯操纵船位控制不易，故应避免在航道转弯处与他船交汇。尤其要注意在将要到达附近有小轮锚地、系船浮的弯道时恰逢当地转流或小潮汛，经常会遇到小型船舶受风打横甚至走锚后侵占航道，造成可航水域被大幅压缩的情况，驾引人员对此要有足够的戒备。在过弯前的直航道内就应通过一切有效手段进行瞭望，如使用AIS可及时发现远距离的来船，进行充分的沟通和理性的评估，根据风中操纵难度协调过弯先后次序，做好随时停船的准备。
（5）大幅度转向后应重新确认船位和船舶受风情况的变化，并及时作出相应的船位调整。
3.3船舶尾随航行
黄浦江航行，尤其是进口航行时，尾随前船在所难免。大型空载船舶应根据本船和前船操纵性能，特别是当时风力和风向情况下本船低速航行时的操纵性能及是否具备拖轮助航等因素，保持安全航速航行。应充分认识到风中低速航行对调整航向及船位所带来的困难，在保障自身安全又不妨碍他船航行的基础上，尽量与前船保持足够的尾随距离并始终保持戒备。航行中，可通过AIS等手段掌握前船速度变化，以便对本船航速做出及时调整。注意守听甚高频（VHF）无线电电话，密切关注前船动态，当预计到前船将要减速、滞航时，应尽早选择合适时机，掌握主动，提前采取措施加以防范，如有必要应进一步拉开与前船的距离。
在寒潮大风中，应避免大型空载船舶前方滞航或者突然采取大幅减速的行动，如不得已而为之，也应及时发布动态，以便后船有所准备。比如103灯浮至106灯浮航段属于禁止追越的弯曲水域，且没有高大建筑群遮挡风势，对大型空载船舶来说一旦尾随进入吴淞口后遇到前方靠张华浜、军工路码头初落水的船舶因靠泊计划延迟而减速、滞航就会面对船位控制及转向的困难，因此这类船舶在进入吴淞口之前就应及早与码头取得联系，不要贸然进口，以免阻挡大型空载船舶的去路，造成其操纵困难。
4助航拖轮的使用
用好助航拖轮，对有效保障大型空载船舶黄浦江的航行安全意义非凡。
4.1 协助制动
通过船尾正后方的正后方（巴拿马带缆孔）系带拖轮，这样在航行时如遇紧急情况，便可通过拖轮倒拖达到紧急降速的目的，并能在紧急抛锚制动后有效帮助控制船位。应注意助航拖轮对本船的负面影响，在进入转向点前应提醒拖轮保持拖缆松弛，以免在船舶转向时将船尾拖向下风。高速状态下若实施大幅度转向机动，应充分考虑到所系带的拖轮，以免危及其安全。
4.2协助开道
可命拖轮将船位控制在本船船首盲区边缘，即在本船驾驶台观察时，拖轮在可见又不可见的位置，一方面可避免小型船舶在两船之间穿越，另一方面当会遇大量小型船舶侵占本船航道，特别当不可避免的在转向点水域与之会遇时，可利用拖轮事先占据有利位置以挤出一条可航的通道[3]。在抵达被居间障碍物遮挡的转向点或支流河口前，还可命其先行赶往该水域协助瞭望，以利安全通过。
4.3协助转向
当大型船舶空载航行受风影响特别大时，可安排拖轮在下风侧尾随而不带缆，随时准备上前协助。如船舶操纵性能较差，受风影响导致转向更为困难时，可在大型船舶船尾的左右侧各带一根拖缆至拖轮，通过拖轮向左右侧拉动，协助大型船舶转向。
5寒潮来临时，黄浦江航行及对通航管理的建议
5.1 限制航速
船舶在进入黄浦江航行前，应当充分考虑到该水域航行限速8节的规定给本船在寒潮大风条件下操纵所带来的局限性，如航速8节不能满足安全航行的需要，则应当果断放弃进入。
5.2 相关部门加大监管力度
黄浦江内有小型船舶锚地6处、系船浮109个，受寒潮大风影响时，常有小型船舶打横或者走锚侵占主航道，威胁在航船舶的航行安全。建议海事部门在寒潮大风来临前提早介入并加大对上述水域，特别是转向点附近的小轮锚地、系船浮的巡查和管理力度。鉴于张华浜、军工路江面船舶通航密度较高，该水域浦东侧锚地恰好位于航道转向点上下游，建议海事部门能一劳永逸地撤销或者缩小上述两处小轮锚
地[3]。
5.3 引航员协调工作
引航员在恶劣气象条件下引航时，应主动介绍引航方案和本航次的难处，了解船舶主要机械的工作情况，及时听取船长的意见，取得船长和船员更多的配合，发挥团队作用，相互尊重，同舟共济，共同应对寒潮大风的影响[4]。
6 结束语
驾引人员应当充分认识到冬季寒潮大风时船舶在黄浦江航行的困难，总结成功经验的同时不断吸取他人失败的教训，提前做好功课，克服恶劣天气对航行船舶的影响，沉着冷静地处置一切突发情况，利用一切可利用的资源保障船舶的航行安全，避免重大水上交通事故发生，为维护上海港正常的通航秩序，满足港口生产的日常需要和上海国际航运中心建设而努力。
参考文献
[1]洪碧光.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社.2008.
[2]Daniel H. MacElrevey. SHIP HANDLING FOR THE MARINER[M] Cornell Maritime Press Inc.U.S.4th.2010.
[3]陆元旦.超大型邮轮进出黄浦江安全航行的思考[J].航海技术，2010（2）.
[4]陆悦铭，薛一东，闫伟.船长与引航员的信息交流[J].上海海事大学学报，2008（3）.