浅谈天津港特殊航段的岸壁效应

胡 波

(天津港引航中心 天津300456)

浅谈天津港特殊航段的岸壁效应

胡 波

(天津港引航中心 天津300456)

介绍岸壁效应成因及其影响因素，分析了天津港航道中特殊航段水域的岸壁效应，通过具体案例指出船舶岸壁效应对船舶操纵的不利影响，并提出了相应的预防措施，即船舶航行至天津港主航道防波堤口门至灯塔之间水域时，驾驶者应提前采取安全措施，保证船舶的航行安全。

天津港航道 岸壁效应 案例分析 预防措施

1 岸壁效应

1.1 岸壁效应成因

岸壁效应是指当船舶偏离航道中心线而靠近航道一侧岸壁时，船首岸壁一侧的水流受岸壁阻挡难以扩散而形成的高水位，靠近岸壁的水流减慢，压力增加，产生使船首远离岸壁的附加作用力，使转船力矩推船首向反侧偏转，同时因岸侧一面的水断面积小，流速加大，从而使船中部水位下降，压力下降，船舶两侧出现压力差，产生了使船尾靠近岸壁的附加作用力，而推船身向岸壁。

1.2 岸壁效应的影响因素

①船舶越近岸壁航行越激烈；②水道宽度越窄越激烈，船舶沿水下岸壁航行时，水下岸壁的高度越高，船舶受到的横向力和首摇力矩越大；③船速越高越明显；④船型越肥大越明显，方形系数 cb较大的重载大型油船、cape型散货船、巴拿马型船舶尤为明显。

通过简介岸壁效应的成因及相关影响因素，可以得知发生明显的岸壁效应需要合适的自然地理条件。在天津港中符合航道宽度窄、水下岸壁高条件的是主航道在防波堤口门到灯塔之间的水域，所以本文从相关案例出发，分析天津港中主航道水域船舶发生岸壁效应的成因及对船舶操纵的不利影响，并提出相应的预防及应对措施。

2 天津港主航道防波堤口门到灯塔之间水域的岸壁效应

2.1 航道简介

天津港主航道为人工疏浚航道，通常情况下人工疏浚航道水深较深，航道两侧的水域较浅，航道内外水深差距较大，船舶航行至此水域容易受到岸壁效应的影响。主航道在防波堤口门到灯塔之间的水域，水深为－22,m，底宽度 397,m，坡度比为 1∶5，坡度角a约 78,°(见图 1)，主航道以外的水深－(4～7)m 不等，在 31#、32#号浮筒两侧水深是－4.5,m，29#、30#号浮筒两侧水深为－5.5,m，每向外延展 1.85,km，浮筒两侧的水深增加－1,m。特别是在 29#、30#号浮筒附近航道南侧水深只有－5.5,m，航道内外的水差差距达到 17～18,m，航道两侧坡度较大(见图 2)。这就为船舶偏离航道中线在靠近航道边缘航行时产生岸壁效应创造了条件。

图1 天津港航道剖面图Fig.1 Profile map of the waterway of Tianjin Port

图2 29#、30#号浮筒附近航道两侧坡度Fig.2 Slopes at each side of the waterway next to the 29# &30# buoys

2.2 案例经过及分析

天气情况：天气晴朗，偏南风2～3级，视线5海里以上，航道为双向航道。船舶资料(见表1)。

表1 船舶资料Tab.1 Information of vessels

该船从新港 19号泊位离泊，航行至 29#、30#号浮筒附近都没有发生任何影响到安全航行的情况，说明舵效不会影响到船舶的航行安全，因此应该排除船舶本身性能的原因。当时没有发生突然的恶劣天气变化，因此也应该排除由于突然的天气变化造成无舵效的外界因素影响。当然外界因素也包括流向，而在事件发生地点到港内水域，流向基本是沿着航道，水动力使船舶舵效变得更好。从AIS的回放过程来看，舵机没有发生故障，“巴拿马巨人”轮的航迹在与“金龙 7号”船舶会遇之前就已经靠近了主航道南边缘，与“金龙 7号”船舶联系会左舷通过，“巴拿马巨人”船舶又向右让了三度(105,°)，1618距离“金龙7号”2.5,km时，1620舵工反应无舵效，此时“巴拿马巨人”船速 12～13节，舵角为右满舵，船首瞬间向左加速旋转，船身向右旋转，船首正指向“金龙 7号”的船身，此时驾驶者立即检查舵，同时通告交管中心和会遇的“金龙7号”船舶，让“金龙7号”船舶配合大角度向左转向，待金龙7号船舶驶过让清“巴拿马巨人”船舶时，“巴拿马巨人”船舶随着船身驶入航道中央，距离航道边缘有2倍船宽的距离时，船首就能慢慢把定。幸运的是对面会遇的是一条船长不足百米，吃水较小的船舶，完全依靠他船避让化解了此次碰撞危险(见图 3)。当时在“金龙 7号”后面 3.7,km处就是一条船长 300多米，吃水较大的满载散货船。假想一下如果当时本船发生岸壁效应时遇到的是大型满载散货船时，根本没有应急措施，碰撞不可避免，后果非常严重。

由于“巴拿马巨人”轮船位太靠近主航道的南边缘，29#、30#处航道外水深只有 5.5,m+当时潮水，而 29#、30#浮筒航道处水深至少有 21,m+当时潮水，相对于吃水大的船舶来说，航道边缘犹如岸壁一样，当船位靠近航道边缘时会产生明显的岸壁效应，当满舵不足以克服岸壁效应产生的偏转时也就无法把定在设定的航向上，船首会向深水处偏转，此时舵工反映无舵效，误以为舵机失灵。驾驶者在会遇他船之前没有注意到舵角指示器情况，也没有注意到本船船位的明显偏南，会船之前没有主动向北调整自己的船位，没有充分的心理准备应对这种满载吃水较大船舶容易受岸壁效应的影响，应急处理措施不充分。

图3 两船行进图Fig.3 Schematic diagram of two vessels in motion

2.3 应对措施

应遵守天津港港章有关航行安全规定，正确行驶在进出港航道上，随时注意修正风流压差，利用船上的一切助航设备(如雷达、测深仪、电子海图)及时掌握准确的船位。如果船位过于靠近航道边缘，要及时修正航向，调整船位，减小或避免岸壁效应对船舶的影响。

大吃水船舶与航道边缘距离要保持至少 1.5倍船宽的横距，如果条件允许的话，最好保持在与航道边缘 2倍船宽以上。一些吃水相对小的船舶，通常在航道中会遇他船时，会主动避让，习惯过于靠近航道边缘，一旦引领个别吃水大于 9,m的船舶，由于受岸壁效应的影响，会对航道中其他船舶造成碰撞危险。

保持以安全航速行驶，降低船舶速度，严格禁止使用海上航速，避免由于船速过高导致岸壁效应。一旦船舶在海速情况下发生岸壁效应，此时船舶的用舵转船力矩已是最大，基本是没有挽救措施，只能任其在航道中乱驶，后果不堪设想。

当船舶在航道中会遇或追越其他船舶时，船位不可避免地靠近航道边缘，驾驶者应密切关注舵角指示器，如果长时间偏向一侧超过 15,°时，就应该采取相应措施应对船舶的岸壁效应。适当降低航速，减小舵角，保持船首缓慢指向深水航道，待船身驶入深水航道，用舵重新把定航向。

大型散杂货满载船舶在航道航行，应当尽可能从交管中心、引航监控站等部门获得他船的交通信息，避免船舶在此水域会遇或追越其他大型满载船舶。如果会遇同级别的大型满载船舶，要提前用高频沟通，在航道两边留有足够富余量的前提下，两船之间横距至少是两船船宽之和，尽量保持减小会遇角度，密切关注船舶的舵角指示器。如果会遇其他小型满载船舶，不要一味地要求他船向航道边缘让行，防止他船因岸壁效应影响，船首瞬间指向航道，与本船发生碰撞危险。

3 结 论

船舶航行至天津港主航道防波堤口门至灯塔之间水域时，驾驶者应注意岸壁效应对船舶操纵的不利影响，提前采取安全措施，保证船舶的航行安全。

［1］洪碧光. 船舶操纵[M]. 大连：大连海事大学出版社，2008.

［2］姚见喜，邹早建. 船舶近岸航行岸壁效应数值研究[J]. 武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2011(3)：435-438.

［3］孙大铭. 船舶在受限水域岸壁效应的研究[D]. 大连海事大学，2006.

On Wall Effect in a Special Channel Sector of Tianjin Port

HU Bo
(Tianjin Port Pilotage Center，Tianjin 300456，China)

With the introduction of genesis and influence factors of wall effect，the paper analyzed the effect in a special channel of Tianjin Port. Based on specific cases，it discussed adverse impacts of the effect on ship controlling and proposed corresponding preventive measures，namely，when a ship enters the water area between the jetty entrance of the port’s main channel and the lighthouse，the marine navigator should take safety precautions ahead of time to ensure the navigation safety.

Tianjin Port channel；wall effect；case analysis；preventive measures

U652.4

A

1006-8945(2014)10-0090-03

2014-09-10