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超大型船舶如何安全过宝山北航道
【来源:】中国引航网    【日期:】2008年08月02日   【点击数:】  【字体:


内容提要:本文介绍了宝山北航道的基本情况和船舶规律及超大型船舶航行方法和注意事项。

关键词: 超大型船舶 宝山北航道 注意事项

 The safety navigation of very large ship via Baoshan North Channel  

Abstract: the introduction of Baoshan North Channel and ship’s moving discpline with sailing directions and something important of very large ship

Key words: very large ship   Baoshan North Channel   something important  

0.引言

随着上海市和长江沿线经济地快速发展,长江各沿岸港口能够接纳越来越多的超大型船舶。由上海港引航站引领的超大型船舶仅2007年就近五千艘次。宝山北航道因宝山南航道淤浅而承担了主要的通航任务,但是由于其周围浅滩多、水深变化频繁,特别是75浮至74浮这一段(简称宝北水道下段)因为两端流压角大、水深小、宽度窄、弯度大,给航经宝北水道的船舶造成了很大的困难。多次成功引领长度近330米、宽度近60米的30万吨级超大型油轮(简称VLCC)进出宝北水道下段靠离崇明岛使我们积累了一定的经验。这类船舶由于受长江口航道水深的限制,一般都是经过减载或压载才能进出,其操纵性能有别于其满载时的性能,但也有别于普通的船舶。下面把这类船舶进出宝北水道下段的体会介绍给大家,与各位同仁共同探讨。


1.宝山北航道

1.1概况:宝山北航道位于长江入海口第二分叉处,也就是南港水道和北港水道的交汇处, 其航道的北、南侧分别设有宝山北锚地和宝山南锚地,其周围浅滩流沙众多,北面有下扁担沙,东面有新浏河沙,南面有新浏河沙沙头沙包。始开通于2001年12月22日的宝山北航道为单向(上驶)航道,设标宽度为600米,通航水深10米,总长17公里。随着长江口深水航道的治理,由中华人民共和国海事局发布2006年4月1日起执行的《长江上海段船舶定线制规定》可知,宝山北航道由以下两条界线构成: 北边界线:地理坐标点M(31º 29′01″N / 121º 26′24″E )、73、75、75A、77、79、81 号灯浮的依次连线;南边界线:74、74A、76、76A、78、80号灯浮和宝山灯浮的依次连线。宝山北航道只允许大型船舶航行。宝山北航道也成为了水深为10.5米的双向航道供大型船舶进出长江。

1.2  水深、宽度及弯度

通过历年海图资料分析可知,若以宝北水道下段近十年的变化来看,其轴向成顺时针方向转动,其10米等深线宽度也时有变化,最窄时只有225米左右,平时航道内也经常出现小于10米的浅点。目前自宝山大型灯浮至74浮处整个航道宽度从970米缩减至410米,最窄处在74A附近,且74A有9.7米的浅点伸入主航道;出口航道最窄处在74A处约为185米,进口航道最窄处在宝北1浮处为135米。水深由78浮附近的23米减少到74A浮处的9.7米。宝山北航道的下端有25度的转向角,在75浮转向去长江有45度的转向角,转向走新桥水道去崇明岛转向角更大、达135度。

1.3 潮汐,潮流情况;

此地为不正规半日潮港潮汐,潮流为往复流,涨流始于石洞口低潮后1.5小时,落流始于石洞口高潮后2.15小时左右,夏季受长江上游洪水影响,落流来得早且落流流速强于涨流。自69A至宝北航道下端口,涨流流向约为308度,自73浮至75浮,涨流流向约为350度,75浮至81浮涨流流向约为292度;落流则基本相反.

1.4 风,雾和暴雨

全年受季风影响,春夏季多东南风,秋冬季多西北风,易受寒潮大风的影响,同时夏季还受台风影响,风力风向不等。上海港多雾,3~5月份多平流雾,雾时长,区域广;10~12月份多辐射雾和锋面雾,雾时相对来说较短。上海港春夏多雨,秋冬少雨,尤以夏季的台风引起的雨和夏季雷暴雨影响为甚,因为它们在带来大风的同时又极大的影响了能见度,且雷达的助航功能在暴雨时大打折扣.

1.5 船舶规律

进出长江航行的船舶因经济利益和过浅滩的要求绝大多数乘潮顺流航行。航经宝山北航道的船舶主要有:1.进出长江靠离长江沿线码头的各类船舶。 2.进出长江靠离崇明岛各码头的船舶,包括穿越宝北水道的高速船和车客渡。 3.进出宝山北锚地、南锚地的各类船舶。4.航经宝山北航道北侧航道的各类小型船舶。5.经宝山警戒区和浏河警戒区经出宝山南航道的各类船舶。以上各类船舶均和航经宝山北航道的超大型船舶构成相互影响。尤其是载运黄沙的船舶在此地落末初涨时(石洞口低潮后1小时至2小时)争先恐后,在宝北水道两个端口船舶密度相当大,给正常进出宝北水道的大型船舶构成了极大的威胁。

2.  超大型船舶的特性

  据教科书《船舶操纵》介绍,载重吨4万吨以上的船舶统称为超大型船舶(我国海事局有关文件中称船长大于250米或载重吨8万吨以上的船舶为超大型船舶)。这些超大型船舶具有以下性能:

2.1 超大型船舶尺度大,以进出崇明岛进行改装的近30万吨超大型油船为例,其长度约为330米左右,其处于一般压载状态下的盲区也在500米开外,其宽度在60米左右,这种宽度的船舶安全进出河港的狭水道,对通航所需的航道宽度有更高的要求,尺度的庞大使船舶受风流影响更大,更需要驾引人员运用良好船艺,做到安全航行。

2.2  惯性大,由于超大型船舶具有的庞大尺度,其质量大,一旦运动起来它具有的动量和动能也非常大,所以其惯性也大,而其最大主机马力相对其满载排水量较小,小于1/10。所以船舶加速和减速比较慢,控速时需充分考虑这一特性。

2.3  旋回性好,稳定性差,船速降至4节以下时基本无舵效,同时旋回时的失速大,旋回90度,失速近一半。

2.4  进出长江的超大型船舶有时处于压载状态,其螺旋桨和舵叶部分露出水面,应考虑由此带来的螺旋桨的推力和舵力的部分损失所引起的保向和改向性能的影响和增减速性能的影响。

2.5  浅水效应和岸壁效应明显,航行时需考虑船舶在浅水状态下诸如下沉量的增加,失速,旋回时旋回初径的增大等因素。

3. .下面以自69A浮至75浮转向去崇明为例,介绍VLCC的航法和注意事项.

3.1进口过宝山北航道时间的选择和航法:  

在宝北水道下端口74浮处进宝北水道流压角有25度,在75浮流压角近90度,对船舶产生的流致漂移和水动力转船力矩都非常大,因此宜在小潮汛或缓、平流时白天过宝北水道,同时由于进口船舶在长江口需候潮进口,要在高潮时附近过浅滩,所以到这里往往时值涨末时分,故船舶航行至69A浮时,注意观察宝山大型灯浮附近的下水船舶,及早联系,避免在宝山北水道下段交会。同时以右舷距69A浮0.15 海里通过航向约325度左右驶向71浮,在驶近71浮时,把船位尽量靠近71浮,这样走的好处是,因为宝北1浮处的航道宽度仅为135米,且过宝北1浮时流向指向宝北1浮,船舶易被压向浮筒而有碰撞浮筒的危险,船位靠近71浮航行处在了上流的位置,摆开了与宝北1浮的横距,也为过宝北1浮时占用最小的航道宽度创造条件;另外,过71浮后右侧的10米等深线在71浮和73浮连线的北侧近250米左右,必要时可压71浮和73浮的连线甚至借北侧航道航行,可参考73浮和75浮的串视线,使73浮和75浮微微开门航行。过71浮后转向走340度左右把宝北1浮置于船首左舷6度航行,同时下令减速,由于超大型船舶的惯性大,短时间内其速度不会下降多少,因此过宝北1浮 时速度也就降下1~1.5节,但是为前面75浮转向或拖轮协助转向提供了方便,因为在大幅度转向前通过转向前减速、转向中加速可增加舵力转船力矩,同时转向前减速可使拖轮发挥其马力,提高顶推效率。当船首接近宝北1浮时,下令使船首缓缓左转至航向330度左右,并在右后方偏顺流的共同作用下距宝北1浮约100米左右通过,经过74A浮和73浮时,流向几与航向平行,流速甚缓。距75浮0.3海里时,速度控制在6~7节左右,下令右转,因为超大型船舶启动慢,且接近75浮时仍是涨流,转向角近135度,船舶接近75浮的过程是一个船体自前向后受涨流影响的过程,流压逐渐增大,水阻力转船力矩也在增大,故必要时左艏可安排一拖轮协助顶艏,所以始转时舵角一定要大,而一旦转起来后,会越来越快。要利用船舶惯性大这一特点,使船舶克服不利的涨流转船力矩,随着船舶不断的转动,流压角越来越小,当403浮在右舷15度~20度,回舵,观察转向角速度的变化,及时压反向舵控制转船角速度,驶向新桥水道。

3.2注意事项

3.2.1. 禁止追越、避免交会。.超大型船舶在极窄水道航行时,需充分考虑其行使的航迹带宽度和航道宽度的关系。以进出崇明的超大型船舶船长325米,船宽56米,流压差角3度计算,航迹带宽度也在135米左右,所需单向通航航道宽度为300米,双向通航航道宽度需500米左右。因此此类船舶进出宝北水道下段禁止追越、避免交会,进口时在69浮附近、出口时在404浮附近控制好船位,计算与他船的会遇距离和时间,及早沟通。同时需进行交通管制,申请巡逻艇、拖轮护航。同时由于航迹带宽度主要受船长、船宽和风流压差角及舵工操舵技能影响,因此在过宝北水道最窄的宝北1浮前,需摆足上流,到过宝北1浮这个点附近时,使船首向和航道走向一致,达到占用最小航道宽度的目的,也起到了跟宝北1浮保持最佳距离的效果。另注意船尾反移量的影响,过灯浮时灯浮反向侧压舵角不能太大,以免甩尾向灯浮,而碰压灯浮。

3.2.2. 应注意拖轮的顶推位置。75浮距宝北3浮只有0.65海里,当使用拖轮协助转向时,涨流时应使拖轮顶头为好,一方面可减少流致漂移,另一方面此类船舶船头附近水线面上船体呈钝形,便于拖轮顶推。落流时顶推船头虽使船舶压向下流处,但由于在另一侧船尾顶推位置很靠前,因为船尾胯处线型弯曲度大,拖轮在运动状态下不易接近做顶推动作,往往要在驾驶台前面弯曲度较小处顶,转船效果不理想。所以落流时为避免压碰75浮,应晚一点转向、最大限度拔高船位以克服流致漂移和拖轮顶推导致的漂移,一般落流时以本船船首平75浮时始转为宜。

3.2.3. 制定计划进出宝北水道需考虑能见度和风力的影响,及早收听天气预报,充分考虑灾害性天气诸如暴雨、暴雪、霾、雾等的影响,如连续多天的西北大风引起的减水情况和台风过后水深的变化和浅滩的移动。由于此类VLCC吃水控制在8~9米,船舶受风面积非常大,其侧面受风面积一般在7500~8000平方米,在静止时受六级横风时每分钟向下风漂移约60米,它不像重载超大型船受流的影响特别大而受风力的影响小而在航行中主要考虑流的影响,也不像一般的压载船舶受风的影响特别大而主要考虑风力的影响。它的尺度和质量要求我们在狭水道航行时必须把流和大风的影响处于同等重要的位置,在航行中除了要考虑流的影响,还必须考虑风致漂移和风力转船力矩引起的船舶保向等因素。由于其压载排水量也有十万吨之重,它不同于一般的压载大型船舶动能小,容易反向遏制。同时由于它的螺旋桨和舵没有完全浸水,其推力的损失约在四分之一左右,给减速制动带来很大的影响。因此在采取措施时应及早进行并留足余量,在航行中需保持好跟船距离。冬季寒潮大风过后的1~2天内因能见度好,风力小为最佳。

3.2.4.注意渔船、渔网和小型船舶的影响。注意冬春季节75浮北面有捕鱼船舶和渔网的影响,应加强了望,根据渔网的位置不断调整自己的船位。在宝北水道下段的宝山警戒区里,顺宝山水道北侧航道上行的小型船舶大多会在过71浮后向左改向走宝山南航道上行,尤其在落末初涨时,需与小型船舶保持好纵距和横距,必要时可通过巡逻艇和拖轮的帮助,协调好相互关系。

3.2.5.注意开启利用各种导航仪器设备并注意它们的误差,狭水道航行尤其是超大型船舶的航行对定位的精度要求高,除了目测及各串视线的应用还要对船上的各种仪器进行核对,用各种手段相互印证以达到精准的定位。

3.2.6.注意超大型船舶的浅水区效应。在浅水中船舶旋回初径会增大而不利于我们在狭窄水域转向。应特别考虑当水深(H)是吃水(d)的1.5倍以下时对船舶旋回的影响。经多次观测当船舶吃水差1米以上,H/d在1.5附近时,此类船舶满舵的尾部旋回直径约在0.5~0.6海里。

3.2.7)注意守听好VHF电话,及时发布航行动态,保持好与VTS、巡逻艇等相关船舶的联系。做好各项应急准备。

4.结束语

超大型船舶进出狭水道需要驾引人员充分考虑风、流、航道、本船特性等因素,利用一切有效手段加强了望,控制航速,切实有效地遵守地方规章制度和国际避碰规则并不断总结教训,积累经验,以积极有效的态度,精益求精的精神确保船舶和港口安全,为经济建设服务。

作者:      陈振国 上海港引航站 高级引航员  tel:021-65952863

    周弘文  上海港引航站 高级引航员  email:pilothong@163.com

地址:上海市东大名路908号20层     邮编:200082

参考文献:

1. 赵月林               《船舶操纵》       大连海事大学出版社

2. 智广路 杨晓东 陈爱平 《上海港航路指南》 大连海事大学出版社
 
上海港引航站  陈振国  周弘文


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