40万吨船舶在湄洲湾港的引航安全

2021-10-21陈国成湄洲湾港引航站

珠江水运 2021年18期

陈国成湄洲湾港引航站

9号泊位从2018年6月29日进入开港试运行，2020年9月8日，在福州组织召开湄洲湾港东吴港区罗屿作业区9号泊位40万吨改扩建工程港口岸线使用专家评审会，通过对9号铁矿石卸船泊位等级由30万吨级改扩建为40万吨级后新增港口岸线使用长度54m进行合理性论证。2021年5月6日，交通运输部正式批复湄洲湾港东吴港区罗屿作业区9号泊位改扩建工程港口岸线，同意该工程按440米泊位长度使用所对应的港口岸线。5月18日，罗屿作业区9号泊位40万吨改扩建工程通过竣工验收，标志着福建省首个40万吨散货泊位顺利建成。

1.港口情况

1.1 码头、码头前沿停泊水域、回旋水域

罗屿作业区9 号泊位，重力沉箱式结构，码头前沿线方位角为186.98°～6.98°，原为30万吨级铁矿石接卸泊位（水工结构按靠泊40万吨船舶设计），经改扩建后，升级为40万吨铁矿石船接卸泊位，泊位长度440米，码头前沿停泊水域布置在码头前沿132米宽、短底440米长的梯形水域内，设计底高程为-23.5米（当地理论最低潮面，下同）；回旋水域在原中心基础上扩大到长轴910米、短轴724米的椭圆形水域，设计底高程为-21.5米。

1.2 航道

40万吨船舶进出港航行使用湄洲湾主航道。湄洲湾主航道起点位于湄洲湾湾口剑屿外大岞附近海域A 3点，终点位于罗屿作业区9 号泊位附近海域F点，航道全长约28.13海里。该航道分湾外航段和湾内航段：其中湾外航段自大岞附近海域A3点至黄干岛附近海域B点，通航里程18.68海里，航道通航宽度500米，航道设计底高程-23.0米；湾内航段自黄干岛附近海域B点至罗屿作业区9号泊位附近海域F点，通航里程9.45海里，航道通航宽度350米，航道设计底高程-21.5米。该航道满足30万吨级散货船乘潮单线通航要求，同时满足40万吨散货船乘潮单线通航要求和Q-Max型LNG船不乘潮单线通航要求。

1.3 会船区

会船区位于湄洲湾主航道CD航段西侧，长度约4.2千米，宽度300米，设计底高程-21.5米。

1.4 锚地

目前湄洲湾共设有9个锚地，其中湾内5个，湾口和湾口外各2个，湾口外2个可供30万吨级船舶锚地，即湾口外1号锚地（供30万吨级原油船）和湾口外2号锚地（供30万吨级散货船）。湾口外2号锚地位于湄洲湾30万吨级航道起点东南侧，为30万吨级散货船相配套的候潮待泊锚地，为一矩形水域，东西长4450米，南北宽1680米。锚地设计底高程-29.0米，可锚泊2艘30万吨级船舶。锚地连接水域设计底高程-23.0米。

1.5 定线制

湄洲湾口船舶定线制主要由3个通航分道、1个双向航路和2个警戒区组成。其核心地点就是在崇武古城正东方向，以剑屿灯塔为中心，半径7海里的这片水域。40万吨船舶没有使用船舶定线制。

1.6 水文气象

湄洲湾地区多年平均气温20.2℃，极端最高温度39.0℃。年平均降水量为1316.6mm，历年最大降水量1818.1mm。6～8月以西南风为主，其它月份则以NE或NNE向为主。主要是平流雾，雾日集中在3-5月，通常湾内雾况比湾外轻。

湄洲湾海域属强潮海区，潮汐性质属于正规半日潮，且具有往复流特性。湄洲湾海域潮差大，平均潮差4.60m以上，最大潮差7.0m以上，潮差由口外向口内逐渐增大。受地形地貌影响，湄洲湾海域的流场流态相对复杂。湾内波浪主要风生浪，湾口波浪多为风生浪和涌浪结合而成的混合浪。

台风一般始于6月下旬，终于10月下旬，7-9月为盛季。其路径经过湄洲湾时可出现短时大风，年平均影响次数为2.9次/年。

1.7 码头前沿水域潮汐流

根据码头前沿水域潮汐流监测资料，潮汐流转流时间与《潮汐表》接近，在高平潮、低平潮时段流向摇摆角度较大，约30分钟后趋于稳定，且流速逐渐增大，监测显示码头回旋水域近中心落潮流流向184°-220°，最大流速2.1节。

1.8 引航员登轮水域

40万吨船舶使用湄洲湾4号登轮水域，该水域是以（1）24°52′.57N、119°00′.35E，（2）24°51′.58N、118°59′.75E，（3）24°51′.02N、119°00′.83E，（4）24°52′.00N、119°01′.45E四点连接的水域。

2.风险分析

40万吨船舶具有舵效差、保向性能差、航向稳定性差、追随性差、旋回性相对好、惯性大等特性，因此对驾引人员的操纵技能要求高，特别是在进出港航行和靠离泊时，受航道、潮汐和潮汐流、通航环境等因素限制和影响，其风险明显增大。

2.1 航行风险

湄洲湾主航道A1、B、C三个转向点转向角度均较大（分别为41°09′、37°28′、39°29′），A3-B航段，航道通航宽度500米，B-F航段，航道通航宽度350米，航道外侧水深相对较浅，其中大部分航段是人工航槽，且底质为礁石，炸礁区边坡1:0.75。顺流进港，船舶转向后控制在下一航段的中间航轴线上航行的操纵难度较大，操纵不当，容易导致偏离出主航道，存在搁浅或触礁风险，详见图1。另，船舶低速航行时，舵效较差，特别是船舶在为靠泊做准备的连续降速的航行期间，受伴流等影响，舵效更差，其存在偏离航道的风险较大。

图1

主机故障或舵机故障也会导致船舶失控偏离出主航道，存在搁浅或触礁风险。

2.2 与渔船、小型运输船舶存在碰撞风险

渔港分布。湄洲湾沿海渔业资源丰富，捕鱼业较为发达，湾内有一级和二级渔港各一座。出海捕鱼时常成群结队和抢过船头航行。

定置网捕鱼。常有渔民布设定置网在航道内，严重影响船舶进出港航行安全。

流网和地笼捕鱼。当地渔民常在航道内进行流网或地笼捕鱼，且无视进出港船舶鸣笛警示，妨碍船舶进出港安全航行。

养殖。湄洲湾港内养殖业较发达，主要是海带养殖和水产养殖，该养殖压缩湄洲湾内可航水域，部分养殖还侵占航道水域。从事养殖的小船经常横穿湄洲湾主航道，且有横穿大船船头的习惯，给进出港船舶的船长和引航员带来严重困扰。

小型运输船舶。这些小型运输船舶通常船况差，航速低，船员素质低，没有遵循航行规则航行，没有值守VHF，难以有效沟通，霸占主航道航行，无视附近船舶鸣笛警告，给只能在航道内航行的船舶带来严重的安全隐患。

2.3 没有应急锚地带来的风险

目前湄洲湾内尚无设置40万吨船舶专用应急锚地。湄洲湾主航道两侧水域没有适合供40万吨船舶应急锚泊的水域。一旦船舶出现故障需要应急锚泊，没有适合锚泊水域，唯一可航安全水域是航道，把一艘有故障的40万吨船舶长时间控制在航道内，对任何人来说都很难做到，而偏离出航道，船舶将面临搁浅或触礁的后果。

2.4 不良气象带来的风险

至今为止，湄洲湾没有船舶停靠码头防抗台风的做法，40万吨船舶的操纵特性决定了船舶必须在台风影响之前离泊出港避风，不可心存侥幸，以免造成被动局面。

湄洲湾水域的雾主要是平流雾，平流雾有来去突然，生成迅速，范围大，条件具备任何时候都会出现的特点，满载40万吨船舶一旦进入主航道，若突遇能见度不良，没有合适调头或锚泊的水域，无法中止引航，只能继续引航进港，如此超大型船舶在350～500米宽且弯曲多变的航道内雾航，其风险可想而知。

湄洲湾水域的强对流天气主要有大风、局部强降雨，很少有龙卷风、冰雹。突如其来的强对流天气对船舶的航行或靠离泊安全影响很大。

2.5 潮流带来的风险

40万吨船舶需乘潮顺流进港，潮汐流对船舶进港航行的影响主要表现在A1、B、C三个转向点及其附近航段，A1转向点及A1至7-8号灯浮航段，涨潮流主流向在309°-357°，B转向点及B至15号灯浮航段，涨潮流主流向在271°～320°，C转向点及C至19-20号灯浮航段，涨潮流主流向在338°～353°，以上三个转向点及其附近航段，水域流态复杂、流速较大，船舶满载进港不易操控。转向时机不当、操纵控制船速或舵角不好会使船舶转向后偏出航道，对船舶航行安全带来风险。

受地形地貌约束，影响9号泊位前沿水域的落潮潮汐流主要有两股，一股是来自秀屿的流向东南偏南落潮流，另一股是石门澳10号泊位前沿导向西南流向的落潮流。这两股落潮流在9号泊位回旋水域北部汇聚，流场较为复杂。复杂的流场对船舶的靠、离泊操纵难度更大，存在的风险也随之增加。

2.6 引航员登离轮的风险

40万吨船舶引航进港使用湄洲湾4号登轮水域，出港使用湄洲湾2号离轮水域。湄洲湾4号登轮水域处崇武东南海域，波浪主要是风浪和涌浪组成的混合浪，大浪和大涌均以东北向为主，北向次之，平均波高1.9米，最大波高9.5米；平均涌高2.5米，最大波高7.0米。受浪涌影响，引航船颠簸剧烈，引航员登轮存在一定的人身伤害风险。湄洲湾2号离轮水域因受周边岛屿遮挡，风区较小，常年波浪较小，其风险较4号的要小。

3.引航准备工作和做法

3.1 船舶模拟试验和培训

开港前码头业主组织引航员、拖轮驾驶员及相关操作人员进行船舶模拟器培训，同时邀请安全监管部门观摩，一方面通过船舶模拟试验，让引航员、拖轮驾驶员、码头调度人员能够充分了解船舶进出港操作流程，掌握船舶进港操作要领，优化协调操作方案；另一方面，通过观摩安全监管部门对40万吨船舶进出港航行在安全等方面的需求有了初步了解，对该船型的安全监管心中有数，为下一步船舶进出港更好开展监管和提供安全服务。

3.2 资料收集与研究

40万吨船舶引航对湄洲湾港引航站来说既是引航技术的考验，更是挑战。引航站成立40万吨船舶引航专班，收集湄洲湾主航道、罗屿9号泊位回旋水域、停泊水域等资料，结合船舶操纵数据和船舶模拟试验发现存在的问题，并经过充分讨论，在进出港航行、靠离泊操纵方面达成共识，对存在的风险形成了针对性的防范预案。

3.3 拖轮配备方案

根据BP=(D/100000)×60+40，D为船舶排水量，BP为所需总拖力（吨），满载排水量按455000吨计，经计算，满载40万吨船舶靠泊需要总拖力313吨。在吸收兄弟引航机构引领40万吨船舶拖轮配置基础上，结合本站引领30万吨级船舶拖轮配置经验和现有拖轮的实际拖力等情况，核算需要配置7条拖轮，每艘不小于4000马力。船舶半载或空载状态时拖轮可作适当减配。满载靠泊时拖轮配布如图2所示。图中6号位、7号位拖轮用于协助船舶制速和控制航向。

图2

3.4 制订引航方案

为保障船舶进出港安全，引航站在引航专班充分讨论形成共识的基础上，结合湄洲湾港东吴港区罗屿作业区9号泊位靠泊40万吨船舶通航安全保障方案、船舶模拟试验和30万吨级引航经验，指定专人制订40万吨船舶引航方案。引航方案还结合湄洲湾的通航环境、海事管理、引航安全做法等方面进行编写，其主要有船舶进出港极限条件、引航员指派、登轮时间、航行计划、拖轮配置、抵达回旋水域时间、安全保障、应急措施等内容。

3.5 航前会

40万吨船舶进港前，引航站都会组织拖轮船长、驾驶员、船舶代理、码头业主、护航公司等单位召开航前协调会，部署落实具体引航方案并征求各方意见，使有关人员对引航方案心中有数，按要求作好各自的准备工作，以期意图清晰、分工明确、配合默契。

通过每次的航前协调会，总结上次引航操作和各方协作配合好的做法，分析问题或不足之处，共同探讨，提出改进措施或解决方案。

3.6 辅助导航设备

为保障40万吨船舶进出港航行和靠离泊安全，引航站指派两名资深引航员执行任务，且携带高精度辅助导航设备，一是可以减轻引航员的劳动强度，提高船舶定位、引航安全系数；二是提高应对气象突变能力，船舶进出港期间，如湄洲湾海域突发平流雾致能见度不良，没有合适的水域锚泊，无法中止引航计划，高精度辅助导航设备可以为引航员提供较为精确的船位、本船和他船的运动态势，为引航员驾驶船舶和避让提供重要参考。

4.保障措施

4.1 交通管制

湄洲湾主航道是40万吨船舶乘潮单线通航航道，因此，40万吨船舶进出港前应向VTS申请发布对该航道实施交通管制的航行警告。周知航行在湄洲湾海域附近的船舶，避免在此期间进入湄洲湾主航道，为40万吨船舶的进出港航行创造更好通航环境。

4.2 护航

湄洲湾港内的渔船和小型运输船舶扰航碍航现象还是比较普遍，40万吨船舶进出港，需要海巡艇或社会化护航艇为40万吨船舶进出港航行进行清道护航。

湄洲湾主航道狭长、转向角度大、航道内流场复杂等特点，经过船舶模拟试验，为保障40万吨船舶进出港航行安全，需要2艘大马力拖轮护航。

4.3 引航员登轮

40万吨船舶进港，引航员必须在湄洲湾4号登轮水域登轮，该水域常年风浪较大，引航员登轮存在一定的人身损害风险，除了要求被引领船舶为拖轮做好下风外，必要时可指令另一条拖轮贴靠在引航梯前60～80米处船舷，与船舷成约30°的夹角，为送引航员的拖轮挡风碎浪，提高引航员登轮安全系数。

5.引航注意事项

5.1 做好相关确认工作

引航员登轮前应确认气象海况是否符合船舶进港条件，登轮是否安全，联系被引船舶需要配合的操纵（如控制船速、做下风等）；登轮后应确认船舶资料，特别是确认吃水、倾斜等数据，进一步确认富余水深、主机、舵机、锚、导航设备等是否处于良好状态。

5.2 引航计划交流与沟通

引航员登轮后要尽快融入驾驶台团队，成为其重要成员。主引负责船舶操纵，副引和船长沟通引航方案，确保船长能领会引航员操作意图，以期得到支持和默契配合。

5.3 航行安全

船舶进出港航行期间，一是要求双锚处于应急备用状态，要求每隔15分钟物标定位；二是湄洲湾航道弯曲多变、流场复杂，要求船长使用熟练舵工操舵，驾驶员监舵；三是控制好航速，在高潮前1小时过C转向点，船舶过D转向点时的航速约6节，船舶抵回旋水域南边缘时约2.5节，时间在高平潮或高潮后约12分钟；四是A1、B、C 三个转向点转向角大，船舶转向时应控制好ROT，可参考ROT=0.955×V/R（V船速，单位节；R转弯半径，单位海里）；五是船舶单位排水量主机功率较低，40万吨船舶主机功率通常在20000～25000KW之间，而满载排水量可达到45万吨以上，使用主机进车加速，倒车控速的效果较差。