石臼港区两大型船舶乘同一潮水进港引航安全浅析
刘全贤
摘 要：随着全球经济和世界贸易的高速增长，海运业也得到了持续快速发展，同时船舶也向大型化、专业化发展，这对港口泊位及航道要求越来越高，很多港口泊位已不能满足运输生产需要，港口建设因受环境制约，航道水深及宽度普遍不足，这些都限制了大型船舶进出港，阻碍了港口经济的发展，很多港口为保障港口生产，降低船舶压港数量提高港口周转效率，大都采取大型船舶乘同一潮水编队进港的方法，致使引航作业难度和强度大幅增加，所以引航员在操纵船舶时应更加谨慎，在采取措施上提前预防，确保船舶引航航行安全。
关键詞：港口情况；超大型船舶；安全间距；引航要领
中图分类号：U675.92 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）5-0057-02
日照港始建于1980年，1986年正式开港，经过三十年多年的建设，已由初期单一的能源输出港发展成为综合性港口，正在向专业化、多功能、现代化大港迈进。随着腹地国民经济的快速发展，港口吞吐量持续快速增长，吞吐量年均增幅达30.5%，并于2010年突破2亿吨大关，2017年达到4亿吨。大型船舶也逐年继增，2013～2017年日照港引航站CAPE型船舶引领分别为2223、2319、2435、2755和3138艘次。从日照港港区自然环境条件来看，其地理位置特殊，受风、流、雾的影响较大。潮汐属正规半日潮，潮流属规则半日潮流，最大涨潮流速为0.86米/秒，最大落潮流速为0.66米/秒。港口水域自然水深相对较浅，人工深水航道较长，航道走向与潮流的交角较大，航道和大船的掉头水域宽度较窄，而相对超大型船舶操纵性能，因其船舶的吃水较深，吨位较大、操纵性能相对笨拙，旋回所需水域较大，如何保证超大型船舶在水深、水域受限、船舶密集、渔船众多、水流湍急等复杂条件的航道中安全进出，凸显超大型船舶引航工作存在着安全风险与挑战，为更好地做好超大型船舶的引航工作，保障引航安全，本文主要从两超大型船舶在主航道进港航行时船舶间的纵向间距存在的安全风险、港口受限水域操纵时面临的通航环境和操纵性能变化及安全风险进行分析，并结合个人引航经验进行分析探讨。
1 超大型船舶主要操纵特性
（1）旋回性好超大型船舶的旋回角速度大，相对旋回半径小，即K值较大。
（2）航向稳定性及应舵性差船体肥大，船舶方形系数大（Cb>0.8）；舵面积比小，舵效差，应舵迟钝，淌航时丧失舵效船速较高，总体操纵性能表现为船舶旋回性好、航向稳定性差、航向稳定性和应舵性与旋回性有相反的性质。
（3）水线上下面积大，受风流影响较大超大型船舶在靠离泊作业中，船舶低速运动且几乎静止，风流等外力侧则处于支配地位，船体所受的风流作用力明显增大。
（4）停车和倒车制动性能差船舶排水量大，其载重量也大，每单位排水量分摊的主机功率远较一般货船低，故惯性大，冲程大，因而停车和倒车制动性能差。
2 安全纵向间距
船舶安全间距是指能够保证船舶航行安全的前后两船之间的纵向距离，当前船紧急停船时，后船能操纵船舶不至于发生追尾事故所需要的最小间距。船舶安全间距与船速有密切关系，此外还应考虑能见度、通航密度、船舶操纵性能、风流及周围水域环境等等因素。船舶纵向安全间距最早出现在船舶领域的研究中，认为船舶领域与船速、交通密度和潮流等因素有关，大型船舶的船舶领域纵向距离应取7倍船长；英国学者GOODWIN对船舶领域做了进一步研究，认为船舶领域与船长、海域类型和交通密度等因素有关，船长300～400米的船舶领域，船首部分1.2海里，船尾部分为0.6海里；按照我国航海界的习惯做法，一般船舶前后间距保持在2海里，对于超大型船舶应适当增加至2.5海里。而对于日照港石臼港区主航道来讲，航道两侧水深不足，大型满载船舶过113#后就不能驶离航道，因此一旦出现不能驶离航道而又不能追越前船的情况，后船采取紧急制动是唯一的办法，因此确定两船在主航道航行安全纵距时，当前船采取措施制动或因其它原因被迫制动时，后船为防止与前船碰撞采取紧急制动，两船纵向安全间距就主要与船舶的倒车冲程有关。大型船舶倒车冲程一般在5000～6000米，假设前船突然发生搁浅（速度为0，这是后船采取制动措施时距前船最短纵向距离的情况），因此设定航行在石臼港区主航道中两船间距为6000米是相对安全的，也是适合本航道水域环境条件的。
3 引航要领
（1）航道现状。航道较长为7746米，航道宽度较窄，宽为320米，水深基本在-18米。其中101#/102#～111#/112#长度为6000米，走向为297°/117°；111#/112#～113#/114#长度为890米，走向为306°/126°；113#/114#～115#长度为852米，走向为337°/157°；115#～117#泊位之间长度为345米，走向为011°/191°；航道101#灯浮南侧有浅滩，101#～113#北侧靠近航道最浅点为-17米，113#～115#北侧靠近航道最浅点为-16米，15#～11#北侧靠近航道最浅点为-15米。
（2）潮汐情况。日照港潮汐属正规半日潮，石臼港区潮水大潮急流时，流速达到2～3节，流向与航道走向夹角60度角。
（3）引航要领及注意事项。日照港石臼港区目前二十万吨级满载船舶进靠东10#/11#泊位，半载靠泊西港区8和19泊位。东10#与11#泊位紧邻，受港池水域及大型船舶操纵特性所限，同时引领两艘超大型船舶靠泊东10#与11#泊位存在安全隐患。目前两艘大型船舶乘同一潮水靠泊的情况是：一船靠泊东港区泊位，另一船靠泊西港区泊位，通常西区8号泊位和东区同时进港时，西8泊位船舶在前，西区19号泊位和东区同时进港时，西19泊位船舶在前，这样安排主要是考虑到潮流的影响，同时前船进入港池就可向左或向右转向，留出足够水域给后船操纵，就不会出现首尾相接、前船压后船的现象。石臼港区半载船舶（吃水16米以下）在1号引航站引水登轮，满载船舶（吃水16～19米）在2号引航站登船，前船一般提前30分钟进港，进入航道前应进车加速，后船舶应保持适当纵向安全间距，由于航道南侧有浅滩，航道103#～107#北侧水深低于16米，受航道外围水深所限，在前港船进入防波堤口门时，后船应将船位控制在101#102#东侧1海里左右，这样如果前船船舶一旦有如主机故障、舵机失灵、碰撞或搁浅等等阻塞航道的意外情况发生，后船可以有时间操纵船舶从101#～113#之间驶离航道，同时101#～111#之间航道距离为6000米，如不能离开航道，后船也可操纵船舶降低船速把事故发生的风险性降到最低。
注意事项：①在高平潮前后一小时流水相对较缓，考虑到超大型船舶重载受流影响较大，为将流影响尽可能降低，应选择此时进靠。因重载大型船舶提速相对较慢，在引领时应留有充分时间余地，确保引航計划顺利实施。在大船进入航道前应进车加速以减小流压影响，由于涨潮流向为西南向，因此将船位保持在航道中心线偏右位置，流急时尽量靠近航道右侧，接近口门时速度仍然不能低于5节，最好控制在5～6节为宜，同时在接近口门时，由于受回转流的影响，船位应调至航道中心线上，时机要把握准确，过早潮流会把大船压向南侧防波堤导致紧迫局面，过晚船首由于潮流作用会向航道右侧突然旋转而冲出航道搁浅，由于大船已减车减速，用舵短时间内会较难控制航向，因而在口门时船舶操纵会增加困难，而从防波提口至泊位距离仅1.5～2海里，在大船通过防波堤口门进入港池后又要考虑降速问题，但港池内流水也很复杂，流压很大，船舶还要做70多度转向，由于大船还要用车、舵以抵消流的影响，所以降速不能过早使用停车或倒车来降低，只能通过依靠拖轮协助降速，因此在航道航行时应提前将拖轮带妥，在紧急情况下可以用来协助减速。②充分利用船用雷达、ECDIS、AIS系统判定自己船位的同时，也要加强注意前船的航行动态，并保持与前船的沟通联系，以便掌握两船间的安全距离，一旦前船发生意外，立即采取有效措施，从而保证引航安全。
4 总结
综合上述分析结合日照港石臼港区主航道水域实际情况，引领两大型船舶乘同一潮水进港有以下几点经验：①首先要确定船舶安全通过所需要的乘潮水位，在此基础上通过潮汐计算推算出潮位满足所需潮高的时段，确定乘潮进港时间。②安全航速的确定是船队乘潮进港时需要考虑的重要因素，也是船队能否安全进港的关键。③船舶间安全纵向间距确定与船舶采取的航速密切相关，航速越高，船舶间距要增大。④操作过程中，加强观察，根据风、流等实际情况及时调整引航方案，保证船舶处于有利位置，合理指挥拖轮协作，保障引航安全。⑤应积极协调港口调度、拖轮和海事VTS等部门给予充分的协助，形成保障体系，保障时间上充足，航道清爽，有护航船舶监护。
参考文献：
[1]古文贤.船舶操纵[M].大连海事大学出版社，1995（5）.
[2]方泉根，胡甚平.船舶能见度不良时近距离避碰行为调查与分析[J].上海海运学院学报，1996（2）：62- 68.
摘 要：随着全球经济和世界贸易的高速增长，海运业也得到了持续快速发展，同时船舶也向大型化、专业化发展，这对港口泊位及航道要求越来越高，很多港口泊位已不能满足运输生产需要，港口建设因受环境制约，航道水深及宽度普遍不足，这些都限制了大型船舶进出港，阻碍了港口经济的发展，很多港口为保障港口生产，降低船舶压港数量提高港口周转效率，大都采取大型船舶乘同一潮水编队进港的方法，致使引航作业难度和强度大幅增加，所以引航员在操纵船舶时应更加谨慎，在采取措施上提前预防，确保船舶引航航行安全。
关键詞：港口情况；超大型船舶；安全间距；引航要领
中图分类号：U675.92 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）5-0057-02
日照港始建于1980年，1986年正式开港，经过三十年多年的建设，已由初期单一的能源输出港发展成为综合性港口，正在向专业化、多功能、现代化大港迈进。随着腹地国民经济的快速发展，港口吞吐量持续快速增长，吞吐量年均增幅达30.5%，并于2010年突破2亿吨大关，2017年达到4亿吨。大型船舶也逐年继增，2013～2017年日照港引航站CAPE型船舶引领分别为2223、2319、2435、2755和3138艘次。从日照港港区自然环境条件来看，其地理位置特殊，受风、流、雾的影响较大。潮汐属正规半日潮，潮流属规则半日潮流，最大涨潮流速为0.86米/秒，最大落潮流速为0.66米/秒。港口水域自然水深相对较浅，人工深水航道较长，航道走向与潮流的交角较大，航道和大船的掉头水域宽度较窄，而相对超大型船舶操纵性能，因其船舶的吃水较深，吨位较大、操纵性能相对笨拙，旋回所需水域较大，如何保证超大型船舶在水深、水域受限、船舶密集、渔船众多、水流湍急等复杂条件的航道中安全进出，凸显超大型船舶引航工作存在着安全风险与挑战，为更好地做好超大型船舶的引航工作，保障引航安全，本文主要从两超大型船舶在主航道进港航行时船舶间的纵向间距存在的安全风险、港口受限水域操纵时面临的通航环境和操纵性能变化及安全风险进行分析，并结合个人引航经验进行分析探讨。
1 超大型船舶主要操纵特性
（1）旋回性好超大型船舶的旋回角速度大，相对旋回半径小，即K值较大。
（2）航向稳定性及应舵性差船体肥大，船舶方形系数大（Cb>0.8）；舵面积比小，舵效差，应舵迟钝，淌航时丧失舵效船速较高，总体操纵性能表现为船舶旋回性好、航向稳定性差、航向稳定性和应舵性与旋回性有相反的性质。
（3）水线上下面积大，受风流影响较大超大型船舶在靠离泊作业中，船舶低速运动且几乎静止，风流等外力侧则处于支配地位，船体所受的风流作用力明显增大。
（4）停车和倒车制动性能差船舶排水量大，其载重量也大，每单位排水量分摊的主机功率远较一般货船低，故惯性大，冲程大，因而停车和倒车制动性能差。
2 安全纵向间距
船舶安全间距是指能够保证船舶航行安全的前后两船之间的纵向距离，当前船紧急停船时，后船能操纵船舶不至于发生追尾事故所需要的最小间距。船舶安全间距与船速有密切关系，此外还应考虑能见度、通航密度、船舶操纵性能、风流及周围水域环境等等因素。船舶纵向安全间距最早出现在船舶领域的研究中，认为船舶领域与船速、交通密度和潮流等因素有关，大型船舶的船舶领域纵向距离应取7倍船长；英国学者GOODWIN对船舶领域做了进一步研究，认为船舶领域与船长、海域类型和交通密度等因素有关，船长300～400米的船舶领域，船首部分1.2海里，船尾部分为0.6海里；按照我国航海界的习惯做法，一般船舶前后间距保持在2海里，对于超大型船舶应适当增加至2.5海里。而对于日照港石臼港区主航道来讲，航道两侧水深不足，大型满载船舶过113#后就不能驶离航道，因此一旦出现不能驶离航道而又不能追越前船的情况，后船采取紧急制动是唯一的办法，因此确定两船在主航道航行安全纵距时，当前船采取措施制动或因其它原因被迫制动时，后船为防止与前船碰撞采取紧急制动，两船纵向安全间距就主要与船舶的倒车冲程有关。大型船舶倒车冲程一般在5000～6000米，假设前船突然发生搁浅（速度为0，这是后船采取制动措施时距前船最短纵向距离的情况），因此设定航行在石臼港区主航道中两船间距为6000米是相对安全的，也是适合本航道水域环境条件的。
3 引航要领
（1）航道现状。航道较长为7746米，航道宽度较窄，宽为320米，水深基本在-18米。其中101#/102#～111#/112#长度为6000米，走向为297°/117°；111#/112#～113#/114#长度为890米，走向为306°/126°；113#/114#～115#长度为852米，走向为337°/157°；115#～117#泊位之间长度为345米，走向为011°/191°；航道101#灯浮南侧有浅滩，101#～113#北侧靠近航道最浅点为-17米，113#～115#北侧靠近航道最浅点为-16米，15#～11#北侧靠近航道最浅点为-15米。
（2）潮汐情况。日照港潮汐属正规半日潮，石臼港区潮水大潮急流时，流速达到2～3节，流向与航道走向夹角60度角。
（3）引航要领及注意事项。日照港石臼港区目前二十万吨级满载船舶进靠东10#/11#泊位，半载靠泊西港区8和19泊位。东10#与11#泊位紧邻，受港池水域及大型船舶操纵特性所限，同时引领两艘超大型船舶靠泊东10#与11#泊位存在安全隐患。目前两艘大型船舶乘同一潮水靠泊的情况是：一船靠泊东港区泊位，另一船靠泊西港区泊位，通常西区8号泊位和东区同时进港时，西8泊位船舶在前，西区19号泊位和东区同时进港时，西19泊位船舶在前，这样安排主要是考虑到潮流的影响，同时前船进入港池就可向左或向右转向，留出足够水域给后船操纵，就不会出现首尾相接、前船压后船的现象。石臼港区半载船舶（吃水16米以下）在1号引航站引水登轮，满载船舶（吃水16～19米）在2号引航站登船，前船一般提前30分钟进港，进入航道前应进车加速，后船舶应保持适当纵向安全间距，由于航道南侧有浅滩，航道103#～107#北侧水深低于16米，受航道外围水深所限，在前港船进入防波堤口门时，后船应将船位控制在101#102#东侧1海里左右，这样如果前船船舶一旦有如主机故障、舵机失灵、碰撞或搁浅等等阻塞航道的意外情况发生，后船可以有时间操纵船舶从101#～113#之间驶离航道，同时101#～111#之间航道距离为6000米，如不能离开航道，后船也可操纵船舶降低船速把事故发生的风险性降到最低。
注意事项：①在高平潮前后一小时流水相对较缓，考虑到超大型船舶重载受流影响较大，为将流影响尽可能降低，应选择此时进靠。因重载大型船舶提速相对较慢，在引领时应留有充分时间余地，确保引航計划顺利实施。在大船进入航道前应进车加速以减小流压影响，由于涨潮流向为西南向，因此将船位保持在航道中心线偏右位置，流急时尽量靠近航道右侧，接近口门时速度仍然不能低于5节，最好控制在5～6节为宜，同时在接近口门时，由于受回转流的影响，船位应调至航道中心线上，时机要把握准确，过早潮流会把大船压向南侧防波堤导致紧迫局面，过晚船首由于潮流作用会向航道右侧突然旋转而冲出航道搁浅，由于大船已减车减速，用舵短时间内会较难控制航向，因而在口门时船舶操纵会增加困难，而从防波提口至泊位距离仅1.5～2海里，在大船通过防波堤口门进入港池后又要考虑降速问题，但港池内流水也很复杂，流压很大，船舶还要做70多度转向，由于大船还要用车、舵以抵消流的影响，所以降速不能过早使用停车或倒车来降低，只能通过依靠拖轮协助降速，因此在航道航行时应提前将拖轮带妥，在紧急情况下可以用来协助减速。②充分利用船用雷达、ECDIS、AIS系统判定自己船位的同时，也要加强注意前船的航行动态，并保持与前船的沟通联系，以便掌握两船间的安全距离，一旦前船发生意外，立即采取有效措施，从而保证引航安全。
4 总结
综合上述分析结合日照港石臼港区主航道水域实际情况，引领两大型船舶乘同一潮水进港有以下几点经验：①首先要确定船舶安全通过所需要的乘潮水位，在此基础上通过潮汐计算推算出潮位满足所需潮高的时段，确定乘潮进港时间。②安全航速的确定是船队乘潮进港时需要考虑的重要因素，也是船队能否安全进港的关键。③船舶间安全纵向间距确定与船舶采取的航速密切相关，航速越高，船舶间距要增大。④操作过程中，加强观察，根据风、流等实际情况及时调整引航方案，保证船舶处于有利位置，合理指挥拖轮协作，保障引航安全。⑤应积极协调港口调度、拖轮和海事VTS等部门给予充分的协助，形成保障体系，保障时间上充足，航道清爽，有护航船舶监护。
参考文献：
[1]古文贤.船舶操纵[M].大连海事大学出版社，1995（5）.
[2]方泉根，胡甚平.船舶能见度不良时近距离避碰行为调查与分析[J].上海海运学院学报，1996（2）：62- 68.
