长江江苏段深水航路调整的必要性和可行性

    王炜+唐仁康

    

    

    

    摘 要：本文从长江江苏段航路设置现状入手，着重对航路调整必要性进行定量和定性的分析，提出了充分利用有限的深水航道、调整航路设置的方案，并进行可行性分析，供有关方面参考。

    关键词：深水航道 航路调整 可行性方案

    长江江苏段自2003年开始实施定线制管理，深水航道由此被划分为上行通航分道、分隔带、下行通航分道。随着国家“十二五”发展规划的重点工程实施，12.5米深水航道通达南京完善工程将于2015年建成，届时11.5米吃水船舶将陆续进出长江江苏段各港口（目前已抵达太仓港）。新的深水航道条件促使了进江海轮越来越大型化，致使现行的长江江苏段深水航路设置显现出一些新的问题，这就需要对现行航路设置进行相应的调整，以满足和应对不同船舶对安全航行的特殊需求。

    长江江苏段深水航路设置的现状

    深水航道。深水航道一般设置在深泓附近，两侧界限分别用左侧侧面标（黑浮）、右侧侧面标（红浮）标志标示。目前，长江南京段燕子矶以下通航水域，深水航道以500米航道宽度（不足500米的以实际航宽，但最窄处不低于200米）、10.5米水深为标准；燕子矶以上通航水域：深水航道以500米航道宽度（不足500米的以实际航宽，但最窄处不低于200米）、5月1日至9月30日以7.5米（10月1日至次年4月30日以6.5米）水深为标准。

    通航分道及分隔带（线）。在深水航道内设置的上、下行通航分道和分隔带分别占航标标示航道宽度的五分之二、五分之二、五分之一。在不具备设置分隔带条件的深水航道内，分隔线为深水航道的中心线，例如长江江苏段著名的福姜沙水道、尹公洲水道等。

    现行长江江苏段深水航路设置存在的问题

    现行的深水航路设置中，分隔带占用了深水航道资源，增加了追越碰撞的风险。现行的深水航路设置方案是在深水航道内设置的上、下行通航分道和分隔带分别占航标标示航道宽度的五分之二、五分之二、五分之一。从2003年长江江苏段实行定线制至今，这宝贵的五分之一的分隔带几乎被浪费，很少被充分利用，就算是偶尔被利用起来了，也是短时间的占用，而这宝贵的五分之一有效航宽的分隔带恰恰是水深情况较好的部分。因此，现行长江江苏段航路设置中，有效深水航道利用率不高，从而导致了船舶间距小，大大的增加了船舶追越碰撞的机会。以航行在长江里的某一种巴拿马型的两条海轮为例，船宽为32m，船长170m，两船船宽之和就已经为64m，再加上两船应保持的安全横距以及内舷一侧船与岸或浮标的距离，其占用分隔带已在所难免，如果是十万吨级以上的船舶，其在通航分道内追越的风险就更大。因此，若对现行的航路进行调整，取消或缩小分隔带宽度，充分利用深水航道，提高船舶间距，增大追越横距，将大大地降低追越风险。

    现行的深水航路设置中，分隔带占用了深水航道资源，不利于提高通航速度。长江江苏段船舶定线制中深水航道宽度规定为500m，人为缩窄，而这狭窄500m的深水航道里有100m深水航路资源被设为分隔带，也就是说有百分之二十的深水航路资源被浪费。随着长江航运的发展，船舶流量日益增加，这样单位水域面积内的船舶数量大增，后面的速度较快的船舶在200m通航分道内想追越前方速度较慢的船舶时非常困难的，有时只能长时间慢车尾随行驶，再加上船舶种类繁多，船员水平参差不齐，甚至部分船舶驾驶员对法律法规的理解存在片面性，因此经常会发生在某一航段，因前方一条船船速较慢而堵住了后面的好几条船，形成恶性循环。值得一提的是，由于超大型船舶、高速船必须行驶在宽度为200米的深水航道内，船舶密度相对集中，一些超大型船舶、高速船等正常航行容易造成重载小船浪损，为防止浪损，不得不慢车航行，所以不利于提高船舶的通航速度，更谈不上高速或快速。

    对深水航路进行调整的必要性分析

    1、11.5米超吃水船舶安全通航所需航道有效宽度的定量校核

    航道有效宽度由航迹带宽度、船舶间富裕宽度和船舶与航道底边间的富裕宽组成。单向航道不存船舶间富裕宽度的问题，计算公式如下：W=A+2c。式中：W—航道有效宽度（m）；A—航迹带宽度（m）；c—船舶与航道底边间的富裕宽度（m），数值根据《海港总平面设计规范》表1确定。

    在上述航道有效宽度的算式中，航迹带宽度所占比重最大。因此，船舶安全通过航道航行所需的航道宽度的主要决定因素是航迹带宽度。对于航迹带宽度A，可按照下式确定： A=n（L sinγ+B）。其中：n—船舶漂移倍数； γ—风、流压偏角（。）；L—设计船长；B—设计船宽；船舶漂移倍数n和风、流压偏角γ的取值可参考《海港总平面设计规范》表2确定。选取的代表船型数据如下表3所示。

    针对上述代表船型，按照上述公式计算，可以得到所需的单向航道有效宽度如表2所示。

    从上述的核算结果可以看出，目前200米的航道宽度不能满足11.5米超吃水船舶安全进出长江江苏段的要求，因此需要拓宽有效航道宽度。

    2、11.5米超吃水船舶安全通航所需航道弯曲角

    日本学者小林弘明等在《关于船舶航行安全性评价》一文中就航路的弯曲角度对船舶航行安全的影响进行了评价，该文采用操船者的主观操船困难度作为评价值，把操船困难度从非常容易到非常难分为5种，评价值从1取到5，3为临界值，评价结果如图2所示。

    从图中可以看出在没有风及流的外因影响的情况下，弯曲角度与操船难度的关系是：当船长为50m，弯曲角度达到68度以上时操船困难度评价值超过临界值；当船长为100m，弯曲角度达到53度以上时操船困难度评价值超临界值；当船长为150米时航路弯曲角度达到45度以上时，操船危险度评价值超过临界值；当船长为300米时航路弯曲角度达到33度以上时，操船困难度评价值超过临界值。

    因此为保障11.5米超吃水船舶进江安全，在12.5米深水航道延伸建设工程中，应充分改变现有部分航道的弯曲程度，尽可能做到航道顺直，如因地形和地理位置等因素的限制，设置航道弯曲角不能超过33度。

    3、11.5米超吃水船舶安全通航所需船舶领域

    长江水域船舶领域三维模型是包含本船在内的一个椭球体。借鉴于建立在水道中的藤井模型，其在水线面上的切面也是椭圆形状。同时综合大量的实船试验资料，长江水域船舶领域三维模型在水线面上的参数见表4：

    在长江航道中，11.5米超吃水船舶进出江航行船舶领域的长轴建议取为6—7L，短轴取为0.8L。因此目前的航路设置不能满足11.5米超吃水船舶安全进出长江江苏段要求。

    调整深水航路设置方案的建议和可行性分析

    根据上述定量和定性的分析，我们不难看出，现行的深水航路设置方案已不能满足船舶大型化的通航安全需求，为了保障船舶通航安全、提高深水航道利用率、提升船舶通航速度，航路调整势在必行。经过充分的一线调研和广泛的意见收集，并结合长江江苏段深水航道的现状，根据工作实际经验，拟定下述方案。

    方案一：保留现行的通航分道模式，仅仅取消分隔带，改分隔带为分隔线，通航分道由深水航道和推荐航道组成，在深水航道内设置的上、下行通航分道，深水航道内的上下行通航分道均为航宽二分之一，即500米的深水航路里，上行下行均为250米，航行在深水航道内的船舶尽可能靠右侧行驶，吃水4.5米或船长50米以下的船舶应航行在推荐航道内，尽可能避免进入深水航道，同时在航道条件允许处尽可能减小深水航道的弯曲角度。

    优点：取消分隔带，增大深水航道宽度，既符合长江江苏段船舶定线制大船下船分流的原则、提高了深水航道的利用率和通航效率，又大大的增加了船舶间的航行间距、降低船舶追越风险；减小航道弯曲角度，使得航路尽可能顺直，对于超大型船舶的航行操纵安全十分有利。

    缺点：此方案会造成部分吃水不大、船速慢的船舶长时间占用深水航路的“快速通道”，容易造成交通堵塞，不利于提高船舶通航效率，对于桥区、渡区的航行安全存在很大的安全隐患。

    方案二： 取消分隔带的设置，改分隔带为分隔线，并在深水航道通航分道内设置深水航道和辅助航道，其中深水航道用虚拟航标进行标识，深水航道和辅助航道宽度分别为航宽的五分之三和五分之二，即250m的通航分道内设置150m的深水航道和100米的辅助航道，吃水7米以下的船舶应航行在辅助航道内，尽可能避免进入深水航道；吃水4.5米或船长50米以下的船舶应航行在推荐航道内，尽可能避免进入深水航道和辅助航道，同时在航道条件允许处尽可能减小深水航道的弯曲角度。

    优点：设置深水航道、辅助航道和减小航道弯曲角度，既符合长江江苏段船舶定线制船舶分流的原则，又大大提高了深水航道的利用率和通航效率；设置通过设置虚拟浮标和减小航道弯曲角度，一方面把深水航道标识的一目了然，另一方面对于超大型船舶的航行操纵安全大大有利。

    缺点：此方案会出现四船并行的局面，但可以通过主管机关的相关规定和现场协调来解决。

    结束语

    12.5米深水航道延伸至长江江苏段港口，将极大的满足海运量快速增长的需要，能充分发挥沿江深水岸线以及港口设施的作用和超大型船舶的运输优势，是实施国家区域经济发展战略、完善长江三角沿江港口布局和运输体系的重要举措。适时完善现行的深水航路设置方案具有十分重要的战略意义，以改变现行航道拥挤、追越困难等局面，届时长江江苏段必将真正成为一条全新意义的“水上高速航路”。

    （作者单位：张家港引航站）