巫峡段船舶应急自主系靠方式研究
2020-12-23郑捷李德彬黄仕祥陈维
郑捷 李德彬 黄仕祥 陈维
摘 要:巫峡段水深壁陡,一旦船舶在巫峡段发生水上交通事故,在无法抛锚,没有应急避险区的情况下,必然会造成人命和财产的巨大损失,而且可能会产生碍航事故。针对巫峡段气象多变,航道弯曲,地灾多发,两岸多为连续陡峭崖壁的特点,分析通航现状和航行风险,得出船舶应急停靠需求,最后本文提出巫峡段船舶应急自主系靠的三种方式,分析不同系靠方式对不同船舶类型的适用性,以期降低船舶沉没深水区域的风险。
关键词:船舶遇险;应急救助;系靠方式
中图分类号:U698.7 文献标识码:A 文章编号:1006—7973(2020)11-0016-03
随着三峡库区蓄水常态化运行,船舶大型化的迅速发展,据统计近3年三峡船闸平均过闸船舶吨位超过3500t,巫峡段日均船舶流量约为130艘次,大型滚装船和旅游客船等超过100m船长的船舶常年在库区营运活动频繁。一旦库区发生船舶水上交通事故,或者船舶遇到大雾、大风、雷暴、山体滑坡等情况时,没有应急避险区,必然会造成人命和财产的巨大损失,而且可能会产生碍航事故。
目前巫峡段船舶应急救助研究与航运快速发展,国家相关规划布局、上级领导的工作要求相比显得相对滞后,尤其是船舶在三峡库区巫峡等深水峡区应急救助仍基本处于空白状态。因此,开展巫峡段船舶应急救助研究,寻求船舶遇险在深水峡段应急救援技术的突破,提高巫峡段船舶遇险应急救助水平是迫切且十分必要的。
1 巫峡河段现状及风险分析
巫峡段自大宁河起,至官渡口止,全长46公里。三峡成库后航行船舶行驶的主航道水深较深,两岸原有众多的滩地被淹没,江面变宽,两岸多为连续陡峭崖壁。巫峡段日均船舶流量约为130艘次,其中大型滚装船和旅游客船等超过100m船长的船舶在峡区航段活动频繁。目前,巫峡段有多处国家级风景区,每年进出大型游轮4000余艘次,乘客40余万人。
巫峡段气候条件多变,容易形成突发性恶劣天气,如每年发生3-5次不规律阵性大风,船舶在正常航行或者开靠码头时突遇阵性大风,极易偏离航线或者短时失控,触碰岸壁或与它船、码头发生碰撞,造成船舶破损进水致使船舶沉没。碰撞事故频发,特别是主航道内大型船舶与支汊河流小型船舶的碰撞,且巫峡段地质灾害较多,降雨等惡劣天气是诱发地质灾害的主要原因。一旦发生地质滑坡,极可能造成正在通过滑坡点的船舶船毁人亡;滑坡体入江产生的涌浪,极有可能造成滑坡点附近水域的船舶及浮动设施受损、翻沉。
2 船舶自主应急系靠方式研究
2.1船舶应急冲滩
应急冲滩区是指当船舶遇险有沉没危险时,操纵船舶以一定的速度和角度冲向岸边,使船舶搁置在浅滩或边坡上,从而控制或脱离沉船危险。
结合三峡库区峡区通航环境及事故情况,共选择了乱泥糊(长江上游航道里程约153公里北岸)、横石溪(长江上游航道里程约162公里北岸)2处应急冲滩区。该水域泥沙淤积量较大,局部区域会出现累积性泥沙淤积,形成浅水区方便船舶应急避险冲滩。
2.2崖壁段系缆桩
崖壁段系缆桩是在连续水域中,两岸均为崖壁且水深较大无法实现抛锚的情况下一种船舶应急停靠的自救方式,在崖壁上设置系缆桩,当船舶出现紧急情况时临时停靠防止船舶沉没,等待救援。
依据设置原则,结合三峡库区峡区通航环境及事故情况,结合巫峡段地质灾害综合治理工作,选择了神女溪(长江上游航道里程约156公里南岸)、设置了岸壁系缆桩,主要满足巫峡段大型船舶,特别是旅游客船应急救助需要。该段水域基本上全部属于深水区,包括两岸支流河口水深均达60m以上,在峡谷航段无沿岸浅水区,因此,在巫峡中段设置岸壁系缆桩,从而满足巫峡航段船舶应急救助。
2.2.1崖壁式系缆桩的位置标识
设立好崖壁式系缆桩并且在电子航道图进行标识,当船舶遇险时,可以迅速判断与系缆桩的距离,及时的到达崖壁式系缆桩进行应急锚泊,等待救援。
2.2.2临近应急点警示标识
船舶进入崖壁式应急系缆桩目视范围时,整个系缆桩水域两端设立警示标志。两端的警示标志和设立系缆桩崖壁范围构成警戒水域。警示标志的设置一方面引导遇险船舶及时停靠,避免错过最佳应急救助点;另一方面提醒过往船舶加强瞭望、谨慎驾驶,安全通过危险水域。
2.2.3相关保障措施
(1)遇险船舶在崖壁段系缆桩进行遇险靠泊时,与码头靠泊情况类似,需要在崖体设立船舶防撞设备,避免船舶系泊过程中船舶与崖体碰撞而产生对船体的二次伤害。防撞设备对于此崖壁式系缆桩更加重要,原因在于遇险船舶可能出现动力失控、危险品货物泄露等,倘若再次发生重要碰撞,后果不可控制,因此船舶防撞设备的规格更应该高于普通码头。
(2)船舶防撞设备的选取。目前,橡胶碰垫和实心泡沫填充碰垫都是在海上过驳作业中经常使用的材料。橡胶碰垫的优势在于吸收碰撞产生能量的可靠性高,同时反冲击力小,弹性好、重量轻,价格较低;劣势在于需要定期维护保养,检查有无损伤,需要远离热源,不可与酸、碱、油等物质接触。实心泡沫填充碰垫具有和橡胶碰垫同样的功能,但是内部是实心的,具有更高的安全性,不易产生破裂、漏气、爆炸等危险。实心泡沫碰垫的优势在于使用的过程中不需要定期检查、充气,可以免维护;没有爆炸、漏气等风险,安全性高;能量吸收效率更高,反力比橡胶碰垫小。另外,为了进一步降低碰垫的设置成本,可以考虑使用普通码头靠泊时船舶防护常用的废旧轮胎。将轮胎固定在钢丝防护网的外部,根据洪枯水水面的高度变化范围,合理地设置防撞轮胎的高度,也可基本保障船舶应急系泊的安全。
(3)为了防止船舶应急靠泊时与山体碰撞带来落石危害,参考公路落石危险路段的山体防护网的设置方式,在崖壁段系缆桩范围内山体建立钢制落石防护网。
(4)人员救助。船舶遇险后救援人员很难立即赶往现场,且救援船舶由于风浪流的作用,不能太靠近遇险船舶,以免遇险船舶二次破坏。如果能有救生筏作为辅助船员逃离的工具,则能最大程度地辅助救援,保障船员的生命。应急停靠点设有足够数量的可以远程控制释放的救生筏,当船应急停靠后,可以远程操作救生筏自动充气,辅助人员转移。
2.3应急浮船坞
应急浮船坞是指能在一定水域中沉浮和移动,以供抬起遇险船舶,防止船舶沉没,继而将遇险船舶拖带至安全水域或进行船舶修理的水上结构物。其一般要求:
(1)应急浮船坞设置水域应适宜于浮船坞沉浮、移动,船舶进出坞时应有足够的拖拽迂回场所,保证船舶进出坞作业安全。
(2)应急浮船坞救助重点为库区7000吨级以上的大型滚装船、旅游客船等船舶(原则上不含易燃易爆及有毒物品船舶),同时兼顾其他小型船舶。
遇险船舶进入浮船坞的方法主要有:
(1)遇险船舶主动进坞法:遇险船舶主机等动力装置完好,可以依靠自身动力进入应急浮船坞的情形。进坞前,应调整遇险船舶船位,使艏艉中心线与浮船坞纵向中心线保持基本一致,待遇险船舶进行浮船坞后,对遇险船舶进行纵向和横向定位,并按照操作规程进行上浮,从而规避遇险船舶沉没的风险。
(2)遇险船舶被动进坞法:遇险船舶发生主机损坏、失灵、火灾等导致动力丧失或部分丧失,不能充分依靠自身动力进行应急浮船坞的情形。应急浮船坞依靠自身动力(或拖舶),主动寻找遇险船舶船坞绞關将船舶拖带至船坞。
3 巫峡段船舶自主应急系靠方式对比
巫峡河段船舶应急自主救助的方式主要有3种,为应急冲滩区、应急系靠崖壁和应急浮船坞。
(1)适用船型分析。应急冲滩区和系靠缆桩均适用于客船、客滚船、货船等船型,但应急冲滩区同时适用于危化品船舶。应急浮船坞的使用需要遇险船舶能够自浮航行或者被拖带,这个已经属于外来救助范畴。
(2)经济型分析。应急冲滩区多利用自然坡岸等原始地形或在此基础上进行适当改建,建设成本较低;崖壁段系缆桩设置于巫峡段两岸为连续陡峭崖壁河段。应急浮船坞的建筑成本贵,且设置地点和后续维护费用较大。
(3)综合应急效能分析。巫峡段大部分水域两岸均是陡峭的山崖或坡度较大的山坡地形,船舶要找到较理想的冲滩地点有一定的困难;而柔性崖壁系缆桩可设置于两岸陡峭山壁,且于国土部门的山体滑坡防治工程可以在地方政府领导下配套建设。
4 总结
本文综合分析了巫峡段通航现状与航行风险,提出应急冲滩区、崖壁段系缆桩和应急浮船坞的应急系靠方式,均适用于客船、客滚船、货船等船型,但应急冲滩区同时适用于危化品船舶,应急冲滩区多利用自然坡岸等原始地形或在此基础上进行适当改建,建设成本较低,三峡库区大部分水域两岸均是陡峭的山崖或坡度较大的山坡地形,船舶要找到较理想的冲滩地点有一定的困难。崖壁段系缆桩和应急浮船坞可以作为船舶应急系泊方式的有效补充,从而将三峡库区峡区船舶遇险应急救援组织实施搜救工作前移,避免航行船舶沉没于深水航道。
参考文献:
[1] 李奇隆.重庆市三峡库区地震应急管理的问题与对策研究[D].电子科技大学,2020.
[2] 孙华. 三峡库区应急救援关键技术研究[D].大连海事大学,2011.
[3] 张进峰,何芸枫,吴小红,刘永森.库区水上应急救助设施选址多目标优化模型[J].中国安全科学学报,2018,28(04):175-181.
[4] 闫国强,黄波林,代贞伟,秦臻.三峡库区巫峡段典型岩体劣化特征研究[J].水文地质工程地质,2020,47(04):62-72.