连云港港防波堤口门航行方法
高玉强+徐淑栋
摘 ?要:近年来,随着连云港港口防波堤的建成使用,防波堤口门处流向多变,流速增大,进出防波堤口门船舶流量密度急剧加大,给进出港货轮带来了较大航行风险,出现多起船舶擦浅事件。文章对一些切实可行的操纵方法加以总结,为进出此段的各类船舶提供一些航行安全建议,共同创造和谐通航环境。
关键词:口门 ?航迹向 ?雾航 ?转向角速度
防波堤概况
连云港防波堤采用双突堤布置,分南、北防波堤。其中南防波堤位于后云台山旗台嘴下,北防波堤位于东西连岛东连岛的最东端。两条突堤成合抱形式,堤线轴向逐渐向内弯曲,以减小常波向大浪对堤身的冲击力,增强防波堤的安全储备。南北防波堤口门有效宽度980米,采用正向口门布置。其中口门航道有效宽度270—290米,基本满足港口设计中0.8——1.0倍设计船长的最低要求。本文所探讨论述的防波堤口门水域范围是指从35#浮到43#浮的水域。
口门附近流速及流向
口门附近由于南北防波堤的建成使用,涨落潮时海水只从这一个口门进出因此流速乱而急,一般最大流速2.0节,最小流速0.20节,平均流速0.7节。37#浮常流向位于135°到215°,低于090°的流向很少。尤其是高潮前两个小时左右,北防波堤端口出现明显的破浪区,流速大约1.2节,从35#浮到38#浮进口时右舷受流,可一旦过了38#浮又急剧转变为左舷受流。如果对此不精确把握,进口时重载船舶极易在39#浮附近偏向航道北面,造成搁浅危险。防波堤刚合拢时由于没有经验,对流向的急剧变化缺少准确的戒备,在进重载“开普型”船舶时,本人曾被迫用左满舵来调整船位,形成尴尬的危险紧迫局面。现在经过许多次的总结和积累,每次引领重载“开普型”船舶高潮前二小时左右经过此处时,都能根据流向的变化及时调整航向,将船位调整控制在航道中心线上。
防波堤附近船舶流的种类及其习惯航法
防波堤口门是进出港连云港港区的唯一海上通道,因此所有进出港区的船舶在此汇集然后分散。有货船、渔船、驳船、拖轮、军舰、游览观光船、航标施工船、以及“三无“船舶等。而港区内有一个渔港码头,在西大堤东端又有一个渔船锚地,因此进出口门的渔船相当多。他们通常的路径是出口时先在43#浮附近穿越主航道乙段到航道北面,然后再在“41#浮W弯段处穿越航道到航道南面,船速6到8节。而进港时则原向返回,在如此短的距离内两次穿越主航道,给进出口的货船造成极大的安全航行隐患;对于此类渔船的避让关键是要让他们知道大船的存在,航行时若渔船主动避让还好,若是占着航道不让,大船必须果断减速,一般低于7节就可以了。此时可以保证自己的安全船位,耐心等待到小渔船让清航道再加速航行。由于港区内回淤严重,常年有挖泥船在施工作业,尤以抓斗式挖泥船为常见,因此泥驳船常年进出,但他们的航行线路是固定的:即沿着绿浮筒一侧在航道的外面航行,在37#浮附近穿越航道,并且联系通畅,对航行安全的影响不大;特别应引起注意的是那些“三无”船舶,他们进出时是毫无规律而言,完全是横冲直撞,夜里有时还不点灯,对航行安全的影响最大。对此类“三无”船舶避让关键是要做好瞭望,尽量做到早发现,然后将船速降到维持舵效的最低速度,直到驶过让清。自引船舶的船长进口时习惯于抱着绿浮航行,船位通常偏右很多,基本在航道右边线以外。自引船舶船长出口时在W弯段也习惯于抱着绿浮走,船位一直偏左,通常占用进口航道。因此在与他们会船时要及早提醒他们走在出口航道上,以便左对左安全通过。
深吃水船舶进口航法
此处船舶安全航行的重点是保证重载深吃水船舶的航行轨迹在安全航道内。例如高潮前2小时左右重载进港船舶,通常做法是在35#浮有意识地将船位往右提大约半个船宽左右,到37#浮时立即调整增大航向,使船舶航迹向(COG)不低于243,船位经过38#浮附近时根据雷达航迹向的变化迅速调整减小航向,使船舶航迹向不高于243,确保船位始终保持在航道中间。航经此段时有的引航员建议提醒舵工注意,操舵时集中注意力,用较大的舵角;有的引航员不建议这样做,以免引起舵工的紧张情绪,反而不利于航向的迅速从容改变。他们倾向于外松内紧,引航员本人时刻关注舵角的变化情况,必要时直接要舵角。
深吃水船舶安全进入口门以后紧接着就要转“W弯段”,由于燃供99#泊位附近限速10节,因此船舶在“W弯段”附近的减速时机的把握非常重要。一般情况下要在转39#浮之前减车,以便在转向时获得稳定的舵效。最忌讳的就是在转向41#浮的过程中减车,由于减车造成舵效降低,很难在短时间内把定航向,大船一直右偏,很多情况下船位会偏到北边线上,极端情况下造成船舶向右冲出航道造成搁浅。船长自引船及有引航员操纵的船舶都有在此处出航道搁浅的事故发生。尤其是189米左右的灵便型船及230米左右的船舶,此处极端紧迫局面出现的概率偏大,在操纵此两类重载船舶进港航经此段水域时要特别加以注意,确保航行安全。
重载无动力船舶拖带进港航法
重载无动力船舶拖带进港一直是我港引航作业的难点和重点。以前通常的做法是控制在低潮时段航经此处水域。那么能否突破这一限制在高潮时段经过此处水域呢?重载无动力船舶拖带航经此处时由于流速急,而大船船速低,又没有舵效,很容易碰到浮筒。但此时由于潮位较高,一般在4米左右,因此浮筒以内航道水深至少16.5米,完全能够满足深吃水船舶对富余水深的要求。因而此时可以将对船舶位置的要求降到最低,可以有效利用12.5米水深宽度。此时航法的要求则采用低速以发挥拖轮最佳顶推效果为准,最好是控制在3节左右的船速。此时虽慢,但可以确保船位,安全通过这一最危险航段。
2014年3月4日1500——2130安全引领的无动力船舶“拜克”轮,创造了无动力船舶11.35米最大吃水的记录的同时,还刷新了首次高潮时段夜间拖带无动力船舶经过防波堤口门进港的记录,改变了引航站低潮时段拖带深吃水船舶进港的传统做法。这一系列记录的突破和理念的创新均是基于对此处水文气象资料的熟悉及“最简单的方法”或就是最优选、最合理的方法的大胆使用。
下面以最大流速2节为例,通过计算为进出此段的无动力重载船舶以及为拖轮的合理配置提供科学依据。
首先建立分析模型:我们把189米的灵便型船舶看作一个大的质点:把她的满载排水量看作她的质量7万吨左右,若是仅受到流压的作用力,最终船舶将以2节的速度发生漂移。若要抵消这种漂移,就要提供一个与水动力相反方向的力,这个力有2艘5200马力拖轮来提供(一艘5200马力拖轮能够提供的推力为60吨)。假使这个7万吨的大质点在以2节的速度向下流漂移时遇到拖轮的顶推,速度变为零,根据冲量定理则有:
F×t=M△V ? 将上述数值带入则有:
60×2×9.8t=70000×(2×1852÷3600)
解之得t=61.2秒
在此时间内船舶即便以2节的速度漂移,也仅将漂移:
S=(2×1852÷3600) ×61.2 ?= ?63.0米
而此处航道宽度270米,漂移距离仅是航道宽度的23%,即四分之一不到。完全可以用2条5200马力的拖轮将船舶控制在航道内。若必要时还可以增加一条拖轮提高安全系数。
能见度不良时航法
能见度不良一般分为两种情况,一种是在轻雾中航行,另一种是在浓雾中航行。前者是指能见度在一级雾范围内,雾情变化缓慢、不会突然恶化的情况下航行。如在一般的水雾、雨雾、雪雾、沙尘暴等天气情况下。后者是指船舶航行中突遇大雾等能见度急剧变差,有时甚至看不到船头。但一时又无法出航道到锚地抛锚,只能利用雷达等电航仪器及船舶导航系统继续航行直到引航任务结束。
引领大型重载船舶进港经过防波堤口门突遇浓雾时,首先要保持冷静的心态,利用一切有效手段,保持船舶航行在理想轨迹上。船舶在浓雾中航行,此时船首、浮筒及导标等均不可见,此时只能利用电航仪器尤其是雷达及导航系统安全航行。船舶浓雾中航行进口接近35#浮时要根据当时的潮水判断潮流的大小和方向,根据雷达航迹向的大小提早预压流压差,及早抢上流,抢主动船位。接近37#浮时及时根据雷达航迹向的变化迅速调整船舶航向,使航迹向始终保持在243度,船位保持在航道中央。尤其要注意在38#浮有一个流向的变化点,前后流向相反。此处要果断调整航向的度数,以便时刻保持243度的航迹向,确保船位在航道中线上。随着39#浮的临近,重点要放在转向角速度的控制上了。为了整个“W弯段”的平稳转向,39#浮不宜提早施舵转向,转向过程中要把握一个原则:船位不要偏在航道中线右边,甚至可以考虑适当的偏左。转41#浮时可以考虑分两步走:首先船首线把定44#浮,然后调整航向将船位控制在航道中线上。此种转法的好处是平稳小梯度,避免航向来回大舵角调整情况的出现。船舶转向中,除非航道有碍航渔船等外,船速不宜过低,最好和自己平时的习惯转向速度相符,以便具有默契的把定舵效。船舶转头中要密切关注船舶的转头角速度,一般不要超过每分15度。若船上没有角速度计,可以关注罗经度数的变化、或者注意雷达HDG的度数变化、或者让舵工每5度报一次航向,从而判断转头角速度的大小,本人认为第三种方法最好。转头过程中一般要预留15度的目标航向差值,以便给舵工足够的把定时间。
应急航行操纵方法
进出口门附近有时为了避免大事故的发生,例如小渔船柴油机油料耗尽在此处航道内抛锚;施工船做出与联系时相反的避让措施等。此时就需要采取应急操纵措施。在进行紧急避让时首先要选择合理的应急操纵水域,进口时可以选择87#泊位前沿水域。有一次由于前船操纵不当,船舶在41#浮打横影响后船的安全通过。后船的引航员就是利用该处水域安全绕过前船再转向主航道安全进港;出口时可以选择35#浮北面的安全水域,最好不要选择36#浮南面的水域,因为该处水域全是养殖区,不清爽。而35#浮北面不仅清爽,而且是淤泥质,对船舶结构损害较轻。例如有一次引航员为了避免造成施工船舶的“船毁人亡”恶性事故,就果断操船转向该区域。虽然造成短时间的搁浅,但很快就利用拖轮脱浅了。若不采取紧急避让,后果不堪设想。此处有几起自引船舶的搁浅事故,但都能很快脱浅的事实证明:该处是避免重特大事故应急操纵的首选水域,局面危急时要果断加以利用。
连云港港防波堤建成使用以来,有效地解决了冬季大风浪天气条件下88#泊位30万吨级船舶的在泊船舶安全及靠离泊时的拖轮助泊作业安全。同时也给进出港区的船舶带来了航行安全隐患,但只要我们思想上高度重视,操船中科学、严谨,就能在更大程度上保证防波堤口门附近水域的航行安全。
参考文献:
[1]肖青.《港口规划》〔M〕.大连海事大学出版社,1992:81-120.
[2]范晓飚,刘元丰.《航道与引航》〔M〕.大连海事大学出版社 ,2010:75-110.
(作者单位:连云港引航站)