琼州海峡客滚船舶防台对策研究

朱润资 海南海峡航运股份有限公司

1.研究背景

琼州海峡港航一体化作为国家发展战略，将于2022年1月1日完成航运资源融合并投入运营，船舶体量变大，类型繁多，需要研究制定一套既保船舶防台安全又兼顾生产效率的对策和科学措施。且琼州海峡几乎每年遭受2～3个台风考验，虽司空见惯，但遇超强台风来袭，却无所适从。防台水域的地理位置、遮风条件，锚地底质、水深及船舶类型、密度、回旋余地等因素选择不当，将导致船舶走锚、碰撞、搁浅等事件发生。因此，对防台水域和防台方法进行有针对性地研究分析，寻求防台科学对策和操作指南尤为重要。

2.琼州海峡台风状况及受其影响分析

据统计，台风在文昌市登陆的次数最多，占登陆总次数的25.6%。琼州海峡客滚运输航线位于海口湾，其毗邻文昌市，台风在海南岛东部登陆，尤其超强台风来袭，此水域往往处于10级风圈范围。据多年台风对琼州海峡的影响，从客滚船防台的难易程度大致分为两大类。

2.1 规律性的台风

规律性台风即为强度和移动路径相对稳定的台风。生成于西太平洋，沿偏西北方向移动，经巴士海峡或菲律宾的吕宋岛进入南海，台风强度逐渐加强、移动路径稳定。

（1）西移路径：西移入南海中部，影响海南岛南部海面较大。

（2）西北移路径：海南岛东北部海面受影响较大，当预报中心风力达12级或超强时，琼州海峡受影响最大。

（3）转向路径：台风主要在东经125度以东转向北上，西行路径较偏北，在北纬15～20度之间，琼州海峡有可能遭受台风侵袭。

2.2 特殊性的台风

特殊性台风是指移动路径诡异多变，登陆时强度骤增的台风，包括南海生成的土台风。此类台风预报过程中出现打转、蛇行、停滞、突变等现象，如201816号台风“贝碧嘉”（如图1）。

图1 台风“贝碧嘉”移动路径

3.海南防台锚地及周边防台水域

3.1 客滚船可用的防台水域

通过每年防台锚地及周边防台水域进行实地勘察，践于客滚船实际抛锚防台经验总结，可用作琼州客滚船防台的水域以下：

（1）海南岛防台水域：海口湾（秀英港锚地）、后水湾、洋浦湾和三亚湾。

（2）海南周边防台水域：广西北海港外锚地、铁山港外锚地；广东湛江港内锚地、茂名水东港外锚地、珠江口水域。

3.2 防台锚地及水域分析

3.2.1 海口湾（秀英港锚地）

海口湾水域开阔，共有8个锚地，锚地均位于外航道附近的海口湾内，大都为泥沙质。

3.2.2 后水湾

①基本状况：后水湾位置毗邻洋浦，水深在15m以下，水深变化平缓；东北方向水域具有较好避风条件。共有13个防台锚地，最多可同时容纳40艘5千吨级船舶。

②可用防台锚地情况：后水湾东北口水域直至临高调楼港外水域、5#安全水域标附近及以东水域、“将印礁”以东直至新盈港等绝大部水域已被定置网箱所占用，NO6、NO7#防台锚地已不能用于防台抛锚，仅剩的西半部约8km2水域保留防台锚地功能，最多可容纳客滚船约22艘。

3.2.3 洋浦湾

①基本状况：洋浦湾由于地形差异，波浪以风浪为主，具有良好的掩护条件；地质近岸水域底质表层为淤泥，最大厚度7.8～18.8m。

②锚地情况：共有引航、检疫和待泊、避风锚地16个，水深7～36m不等。适合用于客滚船舶防台的锚地仅有10#～13#共4个锚地。

③可用于客滚船防台锚地：客滚船可用于防台锚地有10#～13#，约27km2，可容70艘，实地采样数据与以往资料记载相差不大。

3.2.4 铁山港锚地及附近水域

铁山港锚地位于铁山港进港1号标附近水域，水深在10-16米之间，其西侧局部水域水深不足5米，泥～泥沙底质。

3.2.5 湛江港锚地

湛江港万吨级以上大型船舶锚地有17个，底质多为泥沙底，条件优越的防台锚地有NO.17、18、19和NO.2锚地及附近水域，水深在10-18米之间。锚位紧张，谨慎使用，船舶进入湛江港水域防台要经由湛江海事局统一安排。

3.2.6 茂名水东港防台锚地

①基本情况：水东港主航道东侧的“四号防台锚地”和“一号检疫锚”是水东港较好的防台锚地，水深在6.2-11.7米之间，底质为泥～泥沙，锚地东面有大放鸡岛形成天然屏障遮挡。

②2、3号锚地使用提醒：水东港主航道西侧的“二号危险品锚地”和“三号检疫锚地”水深在9.5-10.6米，泥沙底，位置偏西，受风和涌浪影响较大。

③在水东港附近水域：位于NO.4 防台锚地东北方向，东西长3.0海里，南北宽1.5海里，面积约15.44km²，可容纳客滚船约38艘。水深在5-11.6米之间，底质多为泥沙；水域北、东北两面有博贺港遮挡，南面有大放鸡岛遮挡，台风造成的风浪入侵较小，客滚船在该水域抛锚防台时应尽量选择南面较深水域。

4.船舶防台对策及措施

船长应根据台风的移动路径和发展情况，选择正确的防台水域和防台方法，让船舶处于“防台”位置，远离“抗台”局面。

由于运营航线固定，数量大，类型多，吃水小，受风面积大，周边可用防台水域不富裕等因素决定了客滚船防台的难度，正确选择防台时机和水域将决定防台工作的成败。

4.1 琼州海峡客滚船的数量及状况

海安航线客滚船49艘，海南铁路火车轮渡4艘，北海航线3艘，共计56艘。选取典型的代表船型说明如下。

海安航线南岸“鹦哥岭”轮技术参数：

总长：123.90米；

设计吃水：4.20米；

型宽：20.50米；

型深：6.30米；

总吨：10940；

净吨：5907；

最大排水量：7205吨；

最大载重：2542.77吨；

空载/满载吃水：2.60/3.40米；

锚链直径/链长：48mm/275m。

4.2 客滚船（以“鹦哥岭”轮为例）抛锚防台锚泊力与外力分析

4.2.1 锚泊力

①锚链强度计算：

②单位锚链长度的重量：

③锚重：Wa＝3780＊2Kg

④锚泊力计算：

P＝Pa+Pc，（其中Pa为锚抓力，Pc为链抓力。）

且Pa＝λa＊Wa，Pc＝λc＊Wc＊ℓ

(其中，λa为锚的抓力系数，粘性土混沙底质该系数取5、泥为4和沙为3；λc为卧底锚链的抓力系数，在粘性土混沙底质中取0.7；ℓ为卧底链长。)

4.2.2 船舶锚泊时所受外力计算

4.2.3 锚泊力与外力分析

在不同风力等级的情况下为保证船舶锚泊安全，锚泊力与船舶所受外力间必须满足：

①风力10级（26m/s）时，θ＝30°，Cw取1.4，（Aa＝384.38m²；Ba＝1563.46m²）：

②风力10级时在海口湾锚地抛双锚8节（220m）防台，海域水深为10.5m，假设潮高3.2m，锚泊力P10（锚链孔至水面为5.45m，所以y＝19.15m）：

单锚抓力：Pa10 ＝λa＊Wa＝5×3780＝18900Kg

悬链长度：S10＝[y(y+2·Tχ/W'c)]½＝[19.15×(19.15+2×35192.535/50.458×0.87/)]½＝176.3m

卧底锚链抓力：

单锚泊力：P10＝Pa10+Pc10＝20443.51Kg

双锚泊力：P10D＝2×P10=40887.02Kg（40.9t）

③当风力11级（31m/s）时，双锚8节（220m），θ＝20°，Cw取1.2。

双锚泊力：P11D＝2×P11＝40470.24Kg（40.5t）。

④当风力12级（33m/s）时，双锚8节（220m），θ＝20°，Cw取1.2。

分析结果，此类型船舶双锚8节下水（一点锚）防台。当风力10至11级影响，则可以满足安全锚泊防风要求；当风加强至12级时，“锚泊力”已不能抵御船体所受的“风压力”作用。

当风力加强为10级及以上时，卧底链长明显减少，锚链抓力相应锐减。船舶10级风力在28m水深地方抛锚或14级（45m/s）风力在10m水深地方抛锚时锚链抓力为零。

4.3 琼州海峡客滚船防台方向及锚位选择

琼州海峡客滚船基于船型和水域限制的考虑，一般都要以“避台为主，防抗结合，由近至远”为原则选择防台水域，需要对台风路径、水域位置、自然条件、锚地布置、航道条件、船舶锚泊力等因素综合考虑确定。

4.3.1 远离台风移动路径，避开10级风圈

影响琼州海峡热带气旋路径主要有4类：

西移路径：多出现冬春季节，受西太平洋副热带高压南撤的影响，在北纬16度以南西进入南海中部，影响海南岛南部海面较大，此情况的海口湾、后水湾、洋浦湾在台风10级风圈之外。预计风力在11级及以下且台风路径稳定，可以选择海口湾抛锚防台，其次是后水和洋浦湾。

西北移路径：多出现盛夏季节，影响海南岛东北部海面较大，从文昌附近登陆进入琼州海峡，再移进北部湾最为常见。当预报中心风力达12级时，琼州海峡在10级风圈之内，海口湾不宜抛锚防台，可选择后水湾或洋浦湾水域；当预报超强台风时，且台风移动路径经雷州半岛进入北部湾海面，建议船舶机动防台，东行至茂名水东港，乃至阳江港或珠江口。

转向路径：多出现在6～10月过度季节，受冷高压叠加影响和西太平洋副热带高压的牵引，台风移动路径多变。多数从陵水至琼海一带登陆，横穿海南岛再进入北部湾海面，洋浦湾和后水湾将在台风移动路径之上或10级风圈之内，洋浦湾不可取，后水湾和海口湾可以有条件选择；当预报超强台风时或以上三者都在10级风圈之内，选择广东茂名水东港或铁山港外锚地（10级风圈之外）。

特殊路径：如打转、蛇行、停滞、突变等等，此台风诡异多变，（201816“贝碧嘉”）。建议时刻关注台风路径和强度变化，船舶背离台风运动防台，西行洋浦湾抛锚，视情况再次起锚运动至铁山港、北海港或绕海南岛西侧运动至三亚湾。

4.3.2 防台水域的锚位选择

根据当地的气象预报和海区盛行的季节风，船舶所选的锚地尽可能靠上风位置。原则上，我国沿海一般选择东北方向的避风锚地。

船长要根据本船的具体情况和当时周围客观条件，选择安全的下锚点，主要应考虑以下几点：

①水深：防台抛锚最小水深应能保证在低潮时具备20%吃水的富裕水深；防台抛锚最大水深，10级大风及以上时，出于客滚船受风面积、锚、锚链特征及卧底链长等综合考虑，建议客滚船舶所选择的最大水深（包括潮高）不得超过25m。

②底质和海底地势：锚抓力与底质关系密切，经以上锚泊力分析可知，提供给船舶的抵抗力主要在于锚的抓力，卧底锚链抓力仅占锚抓力的5～10%。粘性土混沙底质较好，泥次之，硬质沙较差，石底不宜下锚。海底地势以平坦为好，若坡度较大，将影响锚的正常抓力，容易出现走锚现象。

③具有符合水深要求的足够回旋余地：回旋余地应根据底质、抛锚时长、附近障碍物、气象、海况来综合加以确定。既要满足单船回旋的需要，还应考虑其它船进出锚地航行、停泊的安全问题，以琼州海峡代表船“鹦哥岭”轮计算，

其半径R＝220＋124＝344m

面积S＝0.37km2。

4.3.3 抛锚注意事项及应变措施

锚的抓力客观上主要决定于底土的底质，主观上决定于锚的自重，最大抓力约为锚体自重的3～5倍；相应作用于船舶的外力主要取决于本水域的风速的平方值。客滚船进入防台水域抛锚时首先选择遮蔽较好的有利锚位，其次选择较好的底质，再之考虑抛锚的水深，重点考虑以下几点：

①根据水域底质和其他环境条件，对锚的抓力系数不能估值过高，以防出现不测；

②双锚的抓力数值上等于单锚几何和，客滚船当风力影响7级风前，采取“一点锚”抛法，出链8节入水；

③正确抛锚，保证锚爪入土抓牢，以免在外力作用下锚体自转，导致锚的抓力下降，甚至锚爪翻转抓力顿失，造成拖锚走锚；

④密切风速变化和锚链受力情况，适当备车顶风减少锚链受力，如果发现走锚现象及时起锚重新选择锚位抛锚，假如首锚无法绞起，有拖锚搁浅的可能，须想方设法保护车舵，选择时机抛下尾锚，避免船尾触礁或搁浅。

5.结语

船长是本船安全管理的第一责任人，选择正确的防台水域，让船舶时刻处于“防台”位置，远离“抗台”局面，乃为“天时”。

琼州海峡周边防台锚地布置不合理和规模不足，船舶始终坚持“及早进入防台锚地选择可靠锚位”原则，避免因为找不到合适的防台锚位而陷入被动局面，乃为“地利”。

船长对影响防台水域的风力和环境条件充分估计，确定锚位的土质、水深、抛锚方法、出链长度，加强值守，密切关注台风变化，做足应变处置措施，乃为“人和”。