大型船舶进出洋山港四期码头交通组织

2019-01-07闫化然薛松辉肖英杰

中国航海 2018年4期

闫化然，薛松辉，熊华，肖英杰

(1.上海海事大学商船学院，上海 201306；2.上海港引航站，上海 200082)

随着上海洋山深水港一、二、三期工程的顺利投产运营，洋山港已成为我国最重要的国际综合性港口之一。为进一步发挥洋山深水港的生产潜能，2017年12月10日全球规模最大、设备最先进的洋山港四期自动化码头正式投入运营。该码头投入运营后，在大幅度提升洋山港集装箱吞吐能力和缓解现有泊位作业压力的同时，其特殊的地理位置和港口特点给洋山港原已紧张的船舶通航和靠离泊作业增加新的通航风险。因此，研究和优化大型船舶进出洋山港四期码头交通组织就显得十分必要。

1 码头航道

1.1 码头泊位

目前洋山港已建一、二、三期集装箱码头，岸线总长5 640 m，其中一期工程共布置5个5万～10万吨级泊位，二期工程布置4个7万～10万吨级泊位，三期工程布置7个7万～15万吨级泊位。经加固升级改造，洋山港二、三期码头现可靠泊20万吨级集装箱船舶。[1]

洋山港四期码头位于小洋山岛链最西端的大、小乌龟岛与颗珠山岛之间的填筑区，与洋山港二期工程相隔颗珠山汊道。洋山港四期工程设计水深为14.5 m，占用岸线2 800 m，码头走向106°～286°,设计年集装箱吞吐量400万TEU。拟建工作船码头和7个5万～7万吨级泊位、并考虑为远期发展适当留有余地，将15万吨级集装箱船作为水工结构兼靠船型。[2]预计开港后挂靠洋山港区四期集装箱泊位的远洋集装箱船型将以5万吨级、7万吨级和10万吨级的船舶为主。洋山港水域平面布置见图1。

1.2 进港航道与锚地

洋山港主航道是大型船舶进出洋山港的专用双向航道。大型船舶从黄泽洋灯船进入洋山港主航道,以航向281°航行6.6 n mile，驶过Y0灯浮后，改向279°通过Y1和Y8灯浮之间的航道到达洋山港警戒区，再转向至298°，接着航行3.5 n mile到达小岩礁，然后转向305°，经过一、二、三期港区至洋山港四期码头前沿水域。[3]全程共计约29 n mile，航道设计水深16.5 m，航道宽度550～1 000 m。航道最窄处位于小岩礁附近约为550 m，最小水深为16.5 m。[4]

洋山港目前主要有港外引航待泊检疫锚地、港内中小型船舶锚地和应急锚地。港内锚地范围较小，只有应急锚地可供1艘大型船舶临时锚泊，洋山港四期水域至今还未规划任何锚地。

2 通航现状

洋山港四期进港主航道及附近水域船舶交通状况比较复杂，通过对2016年10月13日至2016年10月19日共7 d的洋山港船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)数据解码，并设置4条断面观测线，进行交通流量统计见表1。通航船舶的主要类型及其航路如下：

1) 经洋山港东支航道和金山航道的内支线过往船舶较多，日均286艘次，船舶类型较为复杂，速度差别较大。

2) 沿洋山港主航道的进出港船舶以中大型集装箱船为主、兼有大型油船和液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)船，日平均流量57艘次。

3) 港内航道日平均流量229艘次，除港作拖船外1/2以上为占用主航道航行的渔船和中小型货船。由筲其岛两侧进出洋山港内航道的多为渔船和小型船舶，与主航道内正常航行的船舶存在交叉相遇，日均流量在60艘次以上，但该处并没有规划航道。

4) 经东海大桥主通航孔由西侧进出洋山港的船舶主要是小型船舶和工程船舶，日均31艘次。

3 交通风险分析

大型船舶进出洋山主航道，途经洋山港一、二、三期码头前沿到达洋山港四期水域，其间与多条船舶交通流横向交会，且周边施工岛礁区域和传统渔场密集，多种类型船舶频繁穿梭，极大地增加了大型船舶交通风险。

3.1 通航压力大，与多股交通流交会

大型船舶均需由洋山港主航道进出洋山港，期间经过洋山港警戒区和筲其岛附近交通流交会水域。[5]对上海港引航站洋山分站1 a的引航计划进行统计分析，2015年10月1日至2016年9月30日，洋山港共进出大型船舶9 125艘次，平均每天25艘次，最多为38艘次，船型以大型集装箱船舶为主，占总数的94%。由交通流统计分析，大型船舶与过往船舶在筲其岛附近会遇次数日均约在50艘次，在金山航道南北段垂向交会警戒区水域交叉会遇则更为频繁，另外还有往返于洋山港和舟山等岛屿的客滚船穿越主航道，进一步增加了会遇的风险。[6]

3.2 可航水域受限，避让困难

洋山港主航道附近岛屿众多，急涨水时，由于受汊道的影响，筲其岛和颗珠山附近的流向与主航道走向夹角可达20°，会导致重载船的操纵能力变差。港内航道边界紧邻码头泊位，锚地稀少，可仅供1艘大型船舶应急使用。目前，每天约有30艘大型船舶进行靠离泊作业，若大型船舶在发生紧急情况，几乎没有可用于大幅转向避让的可航水域。

3.3 套泊作业较为频繁

进口船舶航行至码头边，等待泊位上出口船离泊后再行靠泊的作业方式定义为套泊，2组套泊作业同时进行则定义为双套。[7]

洋山港四期码头位于港区的最西端，船舶的安全进出港受下游靠离泊船舶的影响非常显著。尤其是为缩短大型船舶等待时间而进行的套泊作业，这种作业方式难度大，持续时间长，对驾引人员要求高，一般还需占用部分主航道宽度。近1 a洋山港共有3 592艘次船舶进行套泊作业，占总靠离泊艘次的39.4%，其中夜间套泊作业1 186次，占总套泊艘次的33.0%，平均每天约有10艘船舶进行套泊作业。由于港内水域受限，进出洋山港四期港区的船舶不可避免与套泊作业的船舶相互影响，如何协调与避让对保障船舶和港口安全至关重要。

3.4 延迟开航船舶

根据目前的船舶进出口计划时间的安排原则，如果每艘船舶都准时离泊和靠泊，那么在离泊出口过程中就不会在港内与其他大型船舶产生相互影响。但随着洋山港货物吞吐量的不断增加，出口船舶因无法及时完货而延迟开航的情况逐渐增多，船舶一旦发生延迟开航，其离泊操纵可能会与驶经该泊位的其他大型船舶相互产生不利影响。

3.5 船舶种类复杂，速度差异大

进出洋山港的大型船舶以集装箱船舶为主，速度为5～15 kn，兼有LNG船舶和大型油船，危险度较高。其次为江海联运的中小型集装箱船舶和客滚船，速度为5～10 kn。工程船和渔船的速度一般在5 kn以内。不同速度的船舶同时在主航道中航行，追越风险显著提高。另外洋山港靠近东海渔场，嵊泗、大洋山和岱山等地的渔船常年在洋山港附近从事捕捞和航行，威胁大型船舶的安全航行。部分船舶未安装和正常开启AIS设备，船舶交通服务(Vessel Traffic Service, VTS)中心难以配合现场执法船舶对其进行有效监管。

4 洋山港四期船舶交通组织方案

船舶交通组织的主要目的是防止水上交通事故的发生和提高港口水域的通航效率，为此提出洋山港四期船舶交通组织方案。[8]

4.1 主航道航行船舶的优先级

主航道进出洋山港的大型和超大型船舶与其他通航船舶相比具有较高优先级。[9]当存在碰撞危险时，穿越洋山港主航道的船舶应当避让在航道中正常航行的船舶，金山航道南下北上过境船舶应主动避让洋山港进出口的大型船舶，并留足安全距离以保证进出口大型船舶的优先级。

为有效分流洋山港主航道船舶交通，降低船舶密度，建议靠离洋山港四期的内支线船舶使用西航路经东海大桥通航孔进出洋山港，以此来减轻主航道的通航压力。

4.2 进港船舶交通顺序

根据进出洋山港船舶的操纵特性和泊位特点，在通常情况下，对于同一班次船舶进口次序安排如下：

1)第1顺序位为进口初落水靠LNG码头的船舶或进口初涨水靠油品码头的大型油船。这主要是因为LNG船舶和大型油船的操纵特性和泊位特点导致靠泊窗口时间比较短，因而优先进港，且靠泊过程中，为安全起见，参照《海港总体设计规范》其他船舶需保持超200 m的净间距通过。[10]

2)第2顺序位为进口靠集装箱港区的船舶。但在同一班次中，如果既有靠泊LNG或油品码头的船舶，又有靠泊洋山港四期的船舶，可先安排靠泊洋山港四期的船舶在LNG船舶或大型油船之前进港。这主要是由于洋山港四期距离LNG码头和油品码头分别达6 n mile和7 n mile，避免等候时间过长。

3)第3顺序位为进口套泊作业的集装箱船舶。将套泊作业船舶安排在最后进港，其他船舶则无需等待作业时间较长的套泊作业完成，有助于缩短进港平均等待时间。

对于同一顺序位内的船舶，在通常情况下按照所靠泊位的不同，根据西侧泊位先、东侧泊位后的原则进行排序，但要避免进靠相邻泊位的船舶尾随进港，造成一船等待相邻船舶靠泊的局面。

4.3 与套泊作业船舶的交通组织

为优化洋山四期出口船与套泊船和延迟开航船的交通组织，上海海事大学港航课题组运用航海模拟器进行船舶操纵模拟试验，并提出相关措施和建议。

4.3.1涨潮套泊

涨潮时进行套泊作业。为便于顶流靠泊，待泊船完成调头后在离泊船上游码头前沿旋回区候泊。涨潮双套作业等候方式见图2。洋山港四期出口船可使用航道正常出口。需要注意的是，双方需协调确认如何通过，必要时洋山港四期出口船需尽量主动等待，等候待泊船完成调头后再通过。

4.3.2落水套泊

落潮时进行套泊作业。待泊船为防止干扰离泊作业，应在旋回区南侧等待。离泊船的掉头操纵和附近航道中滞航的待泊船将给出口船的安全通行带来不利影响，落潮双套作业等候方式见图3。洋山港四期出口船需利用主航道出口时，通常驶经的出口船应尽量等待离泊船完成作业，但当风、流条件不利于驶经的出口船控制船位时，离泊船应等待其驶过让清。

4.4 与延迟开航船舶的交通组织

4.4.1离泊船延迟开航一般情况

不能按计划开航的船舶应尽量提早通知港调和引航站，按照离泊船给在航船让路、顶流船给顺流船让路的原则，重新规划安排，充分保障各相关船舶的操纵安全。直接离泊操纵需时较短，开航船的离泊操纵对驶经的出口船的影响较小，双方可在离泊完成前商定出口次序。洋山港四期的出口船应尽量沿航道南侧航行，拉开与码头的横距，以减少开航船的等待时间。掉头离泊操纵需时较长，占用水域范围较大，开航船的掉头离泊操纵对驶经的出口船的影响较大，洋山港四期开航船应等待出口船驶过让请，尤其是小岩礁附近航道狭窄，洋山港三期1、2泊位离泊船舶应尽可能等待过往船舶驶过让清再实施掉头操纵。

4.4.2延迟船舶为套泊作业的离泊船

洋山港四期出口船利用主航道出口时，如果离泊船准时离泊，则洋山港四期出口船在泊位上等待，待离泊船完成离泊后再行出口；如果离泊船不能准时离泊，则等待洋山港四期出口船通过后再行离泊，待泊船应将船位控制在航道边线附近或水深足够的航道外，尽量将船位控制在H51灯浮以东水域，避免影响出口船的通行。总之，通过协调避让，避免发生洋山港四期出口船与套泊作业船舶同时出现的紧迫局面。

4.4.3延迟开航船舶遇到LNG船舶和油船

当延迟开航的出口船将影响到LNG船舶和大型油船不能在安全的时间窗口靠泊时，延迟开航的出口船应在码头等候，待LNG船舶和大型油船进入其码头前沿水域后再进行离泊出口。如果有LNG船舶或大型油船计划靠泊时，延迟开航的出口船如不能在唐脑山高潮前30 min或低潮前30 min通过小岩礁，则应该在港内等待初落水靠泊的LNG船舶和初涨水靠泊的大型油船。