随着洋山深水港的快速发展,越来越多的大型集装箱船开始挂靠洋山港,从2005年底开港至2008年6月,进出港船舶已累计达到一万多艘次,并有进一步加速上扬的趋势,且船型日益大型化和深吃水化。笔者曾于2008年9月2日引领丹麦籍集装箱船“EMMA MAERSK”(LOA 397.71m)进港掉头靠泊洋山一期8号泊位,这是迄今为止进入洋山港最大的集装箱船。本文通过介绍洋山深水港的基本情况和超大型集装船的操纵特性以及超大型集装箱船靠泊洋山港的具体操作方法和注意事项提出一些肤浅的论述,希望借此与各位航海界的同仁共同探讨并为进出洋山港的驾引人员提供参考。
1洋山深水港概况
1.1地理位置
洋山深水港位于杭州湾东部入海口,嵊泗列岛西侧的崎岖列岛海区,是由以大、小洋山岛为主的南北两列岛屿链以及附近岛礁所围水域组成。港区码头岸线长约6.2Km(包括建设中的三期B标),地理位置为:30°38. ′06N/122°03. ′29E(盛东公司总部大楼),北面通过长达32.5Km的东海大桥与上海南汇嘴相连,南至宁波港约48.5Nmile,东经黄泽洋水域直通外海。
1.2气象
洋山港的气候是属于北亚热带海洋季风性气候,季风风向的变化十分明显。夏季盛行偏南风,冬季盛行偏北风。6级大风每月均有出现,年均31天—49天,风力大于7级的大风年均约42天。洋山港每年的5月—11月均可能受到热带气旋(或台风)的影响,其中7月—9月为热带气旋(或台风)活动最频繁的季节,占全年影响总数的78%。港区大风发生频率较高的风向为偏北和偏南风,最大风速均在20m/s以上。每年4月和5月为第一雾季,10月11月为第二雾季,年平均雾日28.8天。
1.3水文
洋山港水域的理论深度基准面在1985年国家高程基准面以下2.36米,潮汐属于半正规浅海半日潮,涨落潮历时基本相当,平均涨潮历时5小时51分,平均落潮历时6小时34分。由于受东海前进波控制,洋山港潮汐流向大致呈往复流,流速强,港区西部流速大于东部,大小潮汛期间落流流速均大于涨流流速。洋山港区的潮汐计算习惯以唐脑山验潮站(30°35. ′ 8N/121°58. ′0E)为准(长期实践证明相对小洋山,小衢山验潮站更精确),初落时间为唐脑山高潮后一小时,初涨时间为唐脑山低潮后一小时。
2洋山深水港的航道和锚地
2.1航道
洋山深水港主航道是由港外航道,港内航道和码头附近水域三部分组成,经由黄泽洋水道与外海的国际习惯航线相连接。黄泽洋灯船(位置30°30′12.3″N/122°32′48.0″E,闪白6秒,射程10Nmile,红色,两侧有“黄泽洋”字,雷达应答器信号:X,频段:9300—9500MHz)被认为是洋山深水港主航道的起始位置。从黄泽洋灯船到码头附近水域整个航道长约24.8Nmile,共有三个转向点:即Y0灯浮、Y11灯浮(虚拟灯浮)以西0.8Nmile、小岩礁口门。从黄泽洋灯船至Y0 (30°31′38″N /122°25′28″E) 真航向281°, 航程6.5Nmile;从Y0到Y11(30°33′33″N/122°11′26″E)真航向279°,航程12.3Nmile,其中Y0以西5Nmile即过了黄泽山岛后由于自然水深变浅(小于12.7m),故设立四对灯浮分别为Y1/Y2、Y3/Y4、Y5/Y6、Y7/Y8,形成总长为5.7Nmile的人工航槽,槽内水深疏浚至16.5m,航槽标宽350m,底宽300m;从Y11以西0.8Nmile处到小岩礁口门转向点(30°36′07″N122°05′08″E)真航向297°,航程5.2Nmile;过了小岩礁口门后就进入港内水域。
2.2锚地
洋山深水港引航待泊检疫锚地位于洋山主航道东端的南侧,下海山以东约4Nmile处,由以下四点连线组成:
(1) 30°28.0′N/122°28.5′E;
(2) 30°28.0′N/122°30.4′E;
(3) 30°30.0′N/122°30.4′E;
(4) 30°30.0′N/122°28.5′E。
锚地水下地形平坦,平均水深为22~24m。
3洋山港通航船舶的航行规律
3.1航道交叉,船舶通航密度大,情况复杂
洋山港主航道所经水域岛礁众多,航道交叉,许多船舶在此南下北上,东进西出。特别是东西走向的洋山主航道与南北走向的金山航道在西马鞍山岛以东约2.7Nmile水域处产生近乎直角的交叉,船舶经常要在此处交会,且往往面临左右都有多船交叉相遇的局面,再加上大量渔船和各岛之间的摆渡船来回穿梭,造成该水域的船舶通航密度极大,情况非常复杂。据洋山海事处不完全统计,每天约有600艘各类船舶通过此处水域。
3.2根据规定,洋山港主航道内航行的船舶为权利船,但权利形同虚设
在《上海洋山深水港区及其附近水域通航安全管理规定》中明确要求“穿越洋山港主航道的船舶应当避让在航道中正常行驶的船舶,并保持足够的安全距离”,“非限于吃水的船舶不得妨碍在洋山港主航道内航行的限于吃水的船舶”,“以30°33′33″N/122°11′26″E为圆心、2Nmile为半径的圆形水域为警戒区,在警戒区内航行的船舶应主动避让沿洋山港主航道进出洋山深水港区的船舶,非机动船禁止进入警戒区”等等,但事实上许多地方公司船舶、小型船舶、渔船、非机动船和一些外籍船舶为了自己的便利很不情愿甚至根本不执行规定要求,导致进出洋山港主航道的船舶在与上述五种船舶交汇时常常陷入被动,有时不得不主动避让它们,权利船变成了让路船,规定赋予的权利形同虚设。这一点应引起进出洋山港船长们的足够重视.
4超大型集装箱船的操纵特性
在有些资料中,载重吨4万吨以上的船舶统称为超大型船舶,而我国海事局相关文件中规定船长大于250m或载重吨大于8万吨的船舶为超大型船舶。下面就以笔者曾引领过的“EMMA MAERSK”为例介绍一下超大型集装箱船的操纵特性
4.1尺度大
“EMMA MAERSK”船舶总长397.71m,船宽56.55m,型深30.20m,夏季满载吃水16.02m,最大净空高度76.50m,总吨170794,净吨55396,夏季载重吨158200,主机功率108909马力,前后各有两个侧推器,每个功率2380马力,左右锚链各有14节,服务航速22.5节。从以上各项数据看,超大型集装箱船由于体形庞大,盲区相应增大,要安全进出狭水道,对通航所需的航道宽度和通航环境有着更高的要求,尺度大也使船舶受风流的影响更大,更需要驾引人员运用良好船艺,做到安全航行。
4.2惯性大
由于超大型集装箱船尺度大、质量大,相应的排水量也大,一旦运动起来它具有的动能也非常大。而要改变其初始运动状态的时间就会比较长,所以相比较一般集装箱船而言其加速和减速都比较慢,操纵时尤其是靠离泊控速时需充分考虑到超大型集装箱船惯性大这一特性,包括横移速度的控制。
4.3旋回性能在高速时较好,低速时较差
超大型集装箱船在宽敞水域高速旋回时旋回性能较好,低速时则较差,同时旋回时的失速很大,一般当船首转过90°时失速几近起始速度的一半。
4.4航向稳定性较差
超大型集装箱船方型系数Cb多高于0.8,船舶大而肥,且其T值较大,因而航向稳定性与追随性都较差,当船速降至4Kn以下时基本无舵效。
4.5重载和压载两种状态下冲程相差很大
同一艘超大型集装箱船在重载和压载两种状态下的停车和倒车冲程是相差很大的,重载要比压载的冲程大得多,靠离泊时应充分注意到这一点。
4.6流对船的影响大
超大型集装箱船的船体庞大,吃水深,因此在水面以下的受流面积大,流对船舶的影响明显,容易将船舶压向下游而偏离计划航线,尤其是低速时当船首向与流向垂直或接近垂直时更为明显。例如顺流掉头水域要比平流时大很多,操纵时应注意。
4.7风对船的影响大
超大型集装箱船由于本身侧面积很大加上甲板上装载了大量的集装箱,使受风面积更大,风压中心很高,风对船舶操纵的影响不可低估,尤其是在低速航行时,应对此做好应急预案和足够的戒备。
4.8浅水效应明显
一般而言超大型集装箱船驶入港内时富裕水深会明显变小,当水深与吃水比(H/D)小于1.5时,对船舶操纵形成明显的影响。尽管浅水水域航向稳定性变好,但由于附加质量和附加惯矩的增加,在浅水区内进行旋回时旋回性变差,旋回初径明显增大.同时在港内航行的超大型船应充分考虑到本船的下沉量和由于用舵横倾而引起的吃水增量。
5超大型集装箱船靠泊洋山深水港的操纵方法
5.1港外航道的航法
洋山深水港主航道是由港外航道、港内航道和码头附近水域三部分组成。港外航道是从黄泽洋灯船到Y11灯浮,航程18.8Nmile,船舶进口的真航向是从黄泽洋灯船至Y0灯浮281°,从Y0灯浮到Y11灯浮279°。此段航程的难点是Y1/Y2至Y7/Y8的航槽和Y11警戒区。这里流向基本为涨南落北的往复流向,流压角一般在3°~5°,但在转流时流压角会明显增大。因此,航行时速度不能过低,位置应尽可能保持在航槽当中,并密切观察和注意流压的变化,以免压碰浮筒,同时应确保富裕水深达到船舶吃水的12%以上。由于航槽标宽仅350m,两艘进出洋山港的大型集装箱船在航槽内交汇非常困难,故目前该航槽实行单程通航:进口船(吃水大于12m的船舶除外)走在航槽北面槽外,一般距浮筒连线北测0.3Nmile左右,出口船走在槽内。港外航道与金山航道在Y11警戒区交叉,这里南下北上的船舶众多,与东进西出洋山港的船舶基本上呈直角交叉态势,虽《上海洋山深水港区及其附近水域通航安全管理规定》明确规定金山航道内的航行船舶为让路船,但这些船大多不肯让,有的还一心抢越大船船头,航行次序比较混乱。航经该水域时应保持高度戒备,充分利用AIS、雷达标会等助航仪器对整个会遇局面作出准确的判断,采取措施时应果断及时,不拖泥带水,该加速时就大幅度加速,该停车时就尽早停车,不能因为自己是权利船而盲目等待对方来让你,从而延误了最佳避让时机进入紧迫局面。另外用VHF相互沟通非常重要,如你的避让行为取得了他船的理解、配合和协调则避让效果会叠加,反之则会抵消。
5.2港内航道的航法
洋山深水港主航道的港内航道是从Y11灯浮至小岩礁,航程6Nmile,船舶进口的真航向是从Y11灯浮至Y11灯浮以西0.8Nmile处转向点279°,从转向点至小岩礁口门297°。
该段航道的自然水深大多在30m至80m之间,航道两侧距岛礁较近,最窄处的小岩礁口门仅宽900m,水流湍急,急涨急落时此段水域的流速可达5~6Kn,且流向不固定,因此在实际航行中是不可能一个航向驶入口门的,通常需要走一个“S”形来克服流压。在抵达西马鞍岛时应将船位保持在距西马鞍岛和虎啸蛇岛各0.45Nmile处,航向295°,特别注意在虎啸蛇岛边航道侧的蛇蛋礁,因为它们只有在低潮时才露出水面。船舶过筲箕岛时应与之保持至少0.2Nmile的横距,正横后,立即转向300°,以便能迅速保持安全横距0.2Nmile以上让清大洋山的羊角礁,接近羊角礁时,再转回295°,然后对准小岩礁口门正中驶入码头附近水域。这里的航向都是指航迹向,即Course Over Ground,而非船首向。该航段由于受到众多岛屿岛礁的影响,流向流速变化无常,船位极易偏移。因此,随时核测船位和明确船舶运动趋势显得尤为重要。航行人员应充分利用AIS、GPS和雷达等航海仪器,尽可能地把船位控制在计划航线上。
5.3码头附近水域航法
码头附近水域是靠泊前的最后航段。如果靠落水头,过小岩礁口门后即可改向310°直接驶近泊位靠泊。倘若靠涨水头,则需向右调头,船舶可保持290°航向,拉开与码头的横距驶入掉头区,为掉头做准备。在该水域航行时,由于离泊位比较近(距洋山一期一泊位仅1.5Nmile),只要船位不发生偏转,应尽可能停车淌航,充分利用这段距离控制船速和调节船位,并择机迅速带好拖轮。这点在大潮汛顺流进口时显得尤为重要。码头对开的大洋山附近工程船、交通船较多,它们经常穿越航道且不肯让航,应引起注意。
5.4顺流掉头靠泊
洋山深水港一至三期码头共有15个泊位(包括即将投入使用的三期B标三个泊位),全长6.2Km,码头的走向为130°/310°,码头前沿水深16.5m。在整个码头岸线的东西两端距离码头900 m处各有一个黄色警戒浮H51和H52,它们之间的距离为2.7Nmile。靠离洋山港的船舶可以在由H51和H52连线及码头岸线之间的水域根据所靠泊位择地掉头、靠泊。
5.4.1“EMMA MAERSK”轮急涨水顺流向右掉头
以超大型集装箱船“EMMA MAERSK” 急涨水顺流向右掉头靠泊洋山一期8号泊位为例,由于该轮船长近400m,要在900m宽的水域顺流掉头,掉头前的初始速度和初始船位非常关键,这决定了掉头的成功与否。向右掉头是对着码头方向掉,对码头威胁较大,故开始掉头时的初始速度要严格控制在7Kn以下,船位尽可能靠近H51和H52连线,只要船舶不发生偏转,应尽可能停车淌航或间断倒车滞速,使船舶平稳缓慢进入掉头位置,且三条大马力拖轮两条左前船首(海港101,6000BHP;海港107,5000BHP)一条右后船尾(海港102,6000BHP)尽快带妥就位。考虑到当时正值唐脑山高潮前2小时且潮高为4.74m,是大潮汛急涨时,因此掉头位置选择在一期7号泊位以克服流致漂移。掉头时,令三艘拖轮同时全速顶推,本船用慢倒车进一步滞速并使船首右偏帮助旋回,同时令船首两个侧推器全速向右,船尾两个侧推器全速向左,利用一切可利用的手段尽可能快地完成掉头。掉头位置的选择应充分考虑到起始速度、与码头横距、风和流的影响。一般超大型集装箱船掉头时间约为4min,按急涨流速5Kn计算,船舶在掉头过程中的流致漂移将达200m以上,因此急涨水掉头时应提前一个泊位掉。船身掉正后,离码头的横距应在2倍船宽以上,此时由于急涨流会使船身后缩非常厉害,应及时用慢进车甚至半进车加以克服。
5.4.2“EMMA MAERSK”轮靠泊洋山一期8号泊位
掉头完毕后即令海港101移至右船首带缆,海港107移至右船中不带缆,本船慢速驶进8号泊位外档,保持一定的横距,适当使用倒车把船停住,利用三条拖轮以及前后侧推器小角度横移进泊。当船身接近码头一倍船宽时,调正船位致基本与码头平行并控制横移速度缓慢接近码头。靠泊过程中须经常利用进车控制急涨水导致的船舶后缩,直至最终安全靠妥8号泊位。超大型集装箱船的靠泊操纵,必须特别注意流的影响,尤其是急涨急落,流压向码头非常明显。除非有足够的余地,一般入泊前的靠拢角应尽可能小。超大型集箱船水上部分较大,受风影响明显,吹拢风大时横距要相应增大。超大型集箱船主机马力巨大,用车要适当,须留有一定的提前量,避免频繁用车。超大型集箱船的靠泊横移速度应控制在10cm/s以内。初贴拢码头时,若有一定的角度,千万要控制住船身不能前冲后缩,因为码头的碰垫经得起横向挤压力,却受不起纵向冲击力。超大型集装箱船的缆绳都很粗很重,带缆需一定的时间,船身贴拢码头后应立即令拖轮快车顶住,增加摩擦力以阻止船舶前后移动为带缆争取时间。带缆的顺序必须以能迅速固定船身为宗旨,“EMMA MAERSK”轮在急涨水的情况下选择了船首先带头缆船尾先带倒缆以求尽快稳住船身。
6超大型集装箱船进洋山深水港的注意事项
(1)港外航道南侧特别是黄泽山以北1.2Nmile水域附近经常有许多渔网和渔船,有时渔船还会成群结队地在航道内捕鱼,严重影响了大船的航行。
(2)港外航道附近有海底电缆和光缆通过(均在2Nmile以内),因此在该水域内不得抛锚。
(3)进入港内航道后船舶的通航密度虽明显减小,但由于整个航道狭窄,特别是小岩礁口门处仅900m宽,船舶应避免在此处交会。
(4)小岩礁处的水深达到80-90m,此处的流是整个港内航道最强的,急涨、急落时易出现涡流,进出口流压角均在15°以上。加上船舶航经此处即将进入港区都已减速,受流的影响明显增大,对此要有充分估计,一但威胁到船位安全应立即增速首先通过小岩礁。
(5)港内航道的自然水深比较深,船舶如遇紧急情况很难用抛锚制动来应急,这点应引起足够注意。
(6)筲箕岛、虎啸蛇岛、小岩礁之间经常有工程船和近海小船穿越,由于常被岛屿遮蔽,大船雷达不易发现它们。航行在该水域时必须慢车航行,加强了望,同时利用VHF经常发布航行动态,并加强与VTS的联系,有条件的话可以派拖轮协助了望。
7结束语
超大型集装箱船靠泊洋山深水港需要驾引人员事先充分了解和掌握洋山港区的气象、水文和地理环境,做好详细、周密的航行计划,并选择最有利于安全的时机进港。进港操作时应充分考虑到狭水道航行所带来的操纵水域受限以及风、流和本船操纵特性等因素所带来的不利影响,利用一切有效手段加强了望,控制船速,严格遵守洋山港区的各项规章制度,确保超大型集装箱船能够安全地进出洋山深水港。
参考文献:
1、 智广路,杨晓东,陈爱平,上海港航路指南【M】,大连海事大学出版社,2006。
2、 刘荣康,钱洪华,李能荣,洋山深水港大型集装箱船舶的引航操纵【J】,中国航海,2006(2)。
3、 赵庆爱,从船长的角度说洋山,中国航海,2006(1)。