汛期珠江口顺岸泊位在泊船断缆离绑原因及对策

胡建军

一、引言

珠江是中国第二大河流，年径流量3 400多亿立方米，丰盈的水资源为珠江航运事业提供了优越条件。香港港、深圳港、珠海港、东莞港、广州港汇集在珠江口两岸，形成了世界级港口圈。每年4月到9月为珠江汛期，在我国众多江河中，珠江汛期最长，最大洪汛出现在每年的农历端午节前后，俗称“龙舟水”。 “龙舟水”期间珠江水位上涨，水流湍急。“龙舟水”与落潮流（特别是大潮汛时）叠加，极易造成珠江口顺岸泊位在泊船发生断缆离绑。这些突发险情对离绑船舶、周围船舶、码头设施以及作业人员的安全构成了较大威胁。

二、在泊船发生断缆离绑的案例

珠江口顺岸泊位某个大型船舶码头一个汛期就发生过三起较为严重的离绑险情，有码头还发生过断缆离绑伤人事故。以深圳西部港区某顺岸码头为例，简述一起较为典型的在泊船断缆离绑险情。深圳港西部港区地处珠江口东岸，潮流为不规则半日混合潮流，表现为往复流的特征。涨潮流最大流速出现在转流后3 h左右，即中潮位附近，落潮流一般大于涨潮流。由于码头扩建、岸线变化，码头起了导流堤的作用，使流速加快，在洪水期落流速最大可达6 kn。

2017年6月20日（农历五月二十六日正值珠江洪水期；较大潮汛、急落流；当日潮汐：0021 075，0651 219，1333 078，1909 182）12：30时许，正在引领船舶入泊的引航员发现相邻泊位在泊船MSC BUSAN（地中海釜山）轮（船长324.8 m，吃水11.8 m）的艉缆发出巨大的抖动和响声，引航员判断该轮会发生断缆离绑。此时码头5台吊机正在进行装卸作业，一旦该轮发生断缆离绑，就有导致拽拉、碰撞吊机及船首碰撞码头的可能，引航员立刻通过高频电话建议码头立即停止作业。船舶靠泊情况如图1所示。

图1 船舶靠泊情况示意图

几分钟后MSC BUSAN轮的3根艉缆、2根艉倒缆、2根艏倒缆先后断掉，为防止船尾外移、船首内转碰撞码头，MSC BUSAN轮主动松出、解掉了艏缆。由于情况突然，该轮主机来不及备车，船舶处于无动力状态，在急流水的作用下失去控制的船舶漂离码头约200 m，进入码头外侧的妈湾航道。MSC BUSAN轮发生断缆后的位置图如图2所示。

图2 MSC BUSAN轮发生断缆后的位置图

妈湾航道是深圳西部港区连接香港的重要水道，是进出深圳西部港区船舶和航经船舶的必经水域。该水域船舶交通流量大、船舶交汇态势复杂。根据相关部门统计，2005年船舶流量就达40余万艘次，近些年流量更是有较大增长，任何时间航道上都会有不同数量、不同类型的船舶驶过，经常有20～30艘小型船舶密集航行，占据航道。MSC BUSAN轮失控漂移到妈湾航道，造成了航道拥堵、交通混乱，情况十分危急。

深圳港引航站立即启动应急程序，派出西部应急值班引航员紧急登轮，指挥调配到位的拖轮对MSC BUSAN轮进行紧急救助，在较短的时间内恢复了航道秩序，并将该轮重新靠上码头。这次离绑断缆险情如果没有引航员的准确判断和引航站的及时处理，很有可能造成重大财产损失甚至发生人员伤亡。

三、在泊船断缆离绑原因分析

1.汛期水流湍急

同其他江河水流入海一样，珠江口水域珠江水流方向与海洋潮汐落潮流方向一致，与涨潮流方向相反。落潮流与珠江江流叠加、涨潮流与珠江江流相抵，造成了珠江口顺岸泊位涨流时水流较弱，落流时水流最强，在农历的月初及十五前后的大潮汛期间，这种情况更为明显。每年汛期由于珠江流域降雨量大、降雨集中，珠江水流更是湍急。“龙舟水”、大潮汛、落潮流三个因素叠加在一起，珠江口的落流水流速会达到峰值，导致珠江口顺岸泊位的在泊船发生断缆离绑事故。

2.船舶内外舷水流压差大

船舶靠泊时，船舶与水流之间存在伯努利效应，会造成在泊船内外舷的水流压差，导致船舶发生断缆离绑。伯努利效应运动方程为

其表明：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增大；速度降为零时，压强就达到最大（理论上应等于总压）。

因内外舷水流压差导致船舶离绑的示意图如图3所示，顺流泊位在泊船受沿岸流影响，沿岸流A在碰到在泊船后在船体迎流面分成B、C两股流，其中流C由于受到码头、船体、浅底、涡流等摩擦力作用，水流流量、流速都很小，可忽略不计；而流B较大，基本上等同于流A。根据伯努利效应，在泊船外舷水流越急，内舷水流越缓，内外舷压差就越大，这种压差对在泊船产生离岸推力，需要缆绳产生的横向力加以克服。汛期珠江径流变大，流速变急，在泊船外舷流速增大明显，而内舷流速变化不大，会产生更大的流压差，形成更大的离岸推力，这是汛期在泊船发生离绑的最主要原因。

图3 因内外舷水流差压导致船舶离绑示意图

船舶离绑会加剧缆绳受力不均，导致受力最大或强度最差的缆绳率先断裂，进而加大其他缆绳的受力，导致其他缆绳相继断裂。

3.船舶迎流端受水流推力大

在泊船迎流端的受力如图4所示，顺流泊位在泊船受沿岸流影响，迎流端内侧流水受阻，形成一个高压区。该高压会产生垂直于船体列板的力F，该力可分解成一个沿船舶艏艉线方向的力F1和一个垂直于艏艉线方向的力F2，分别会导致船舶纵向和横向移动，促使船舶发生离绑。同时该高压区还会导致在泊船迎流端外侧水流流量、流速加大，增大船舶迎流端内外压差，又进一步增大了船舶离岸推力。

图4 在泊船迎流端受力示意图

船舶船型肥大和满载都会增加船舶水下船体受流面积。同样的流压差，受流面积越大，船体所受的水动压力越大。船舶的首部线型比尾部线型导流效果好，水阻力小。尾部线型宽钝，水阻力大，导流效果差。尾部迎流时船舶承受更大的水流压力[1]，发生船舶离绑的可能性更大。

4.周围船舶作业对水流的扰动剧烈

正常情况下在泊船承受的离泊力相对恒定，有利于缆绳受力均匀。在泊船缆绳系泊力与离岸推力相抵消，保持船舶平衡和静止。而当船舶周围流场剧烈扰动、发生不均匀变化时，会造成船舶受力不均衡，加大船舶首尾某一端的离岸推力，造成该端缆绳受力过大，可能导致断缆离绑的险情发生。在泊船受到其他船舶的影响主要有以下几个方面：

（1）有其他船舶于在泊船附近高速通过，会对水流产生剧烈扰动，在泊船会产生横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡六种运动，容易发生断缆离绑。

（2）在泊船相邻泊位的船舶进行靠离泊作业时，会造成流场剧烈变化。尤其是在上游相邻泊位有船舶进行靠离泊作业时的影响会更大，除了船体纵向、横向移动产生的水动力外，靠离泊船舶的排出流也会加大下游在泊船断缆离绑的可能。

（3）在泊船进行物料供给、加油或垃圾（污油）转运等作业时，外档会有其他小型船舶系靠，导致流场剧烈扰动，加大在泊船受力。

四、在泊船断缆离绑防范措施

在泊船发生断缆轻则影响装卸作业，重则会发生离绑、船舶失控漂移，刮碰装卸机械、码头或相邻泊位船舶，可能会造成巨大的生命财产损失，需要相关方重视，采取措施加以防范。

1.码头防范措施

（1）工作人员应研究潮汐和汛期洪水规律，针对容易发生离绑的泊位制订专门措施及应急预案。措施和应急预案应告知在泊船，提醒在泊船加强值班巡视，增加缆绳、保持缆绳受力均匀，并做好必要的应急准备。

（2）汛期大潮汛或上游暴雨过后，在安排泊位时应尽可能增大相邻船舶间空当，增加缆绳长度，保证出缆角度良好；尽可能避免安排船舶在流水最急时段进行靠离泊作业；尽量安排船舶落流时船首顶流靠泊，避免急落流时在泊船尾部迎流。

（3）急落流时段安排拖轮在附近值守，一旦发生断缆离绑险情能及时处置。

2.船舶在泊防范措施

（1）船员应重视离绑问题，严格按码头的要求做好防范工作。

（2）对缆绳进行必要的检查和养护，选用质量好、强度高的缆绳系泊；科学地选择出缆位置，保证适度的缆绳长度与良好的出缆角度；必要时增加系缆数量。

（3）在泊期间应结合潮汐预报，加强值班巡视；及时调整缆绳的长度及受力，保证缆绳受力均匀；及早发现、消除离绑隐患。

（4）急流时段相邻泊位有船舶靠离泊作业时，安排人员警戒值守，必要时备车、备侧推器。

（5）急落流时段不安排物料船、加油船、收垃圾（污油）船系靠。

3.周围船舶防范措施

航经船舶（特别是较大型船舶）尽可能远离在泊船，如环境许可至少保持一倍船长的横距，并尽可能小车、低速通过。在相邻泊位进行靠离泊作业船舶（特别是较大型船舶），在进出泊位时要合理控制入泊横距与速度；进入档位后，减少用车次数，能用小车不用大车。