盐城港响水港区5 万吨级船舶进出港安全保障措施研究
2022-12-09王跃华
王跃华
(盐城港引航站,江苏 盐城 224100)
1 引言
响水港区是盐城港的组合港,在一定时期内是南通港、上海港和连云港等重要港口的外贸喂给港,随着盐城港一类口岸的扩大,内外贸易和进出口业务将实现自主经营。为调整港口经济结构,转变港口发展方式,响水县已逐步承接苏南、浙江、广东等地的港口物流产业转移,计划建立和发展大型港口物流产业转移,计划建立和发展大型港口物流业,增强集加工、仓储和运输一体化的现代服务功能。响水港区还争取将现有的能源、造船、化工等主要的临港产业基础优势、水陆交通便利的环境优势及岸线资源丰富的自然优势、港区的区位优势、集散优势、资源优势,转化为强劲的发展优势,积极提升开发品质、激励科技创新,使港口经济在沿海开发战略中发挥应有的先行和拉动作用。响水港规划目标:至2030 年,响水港区将拥有干吨级至5 万吨级各类码头泊位40 个(含造船舾装码头泊位),其中万吨级泊位6 个,2 万吨级泊位5 个,3.5 万吨级泊位5 个,5 万吨级泊位4 个,港口通过能力达5000 万吨,港口吞吐量达4200 万吨。
本文以5 万吨级船舶进出盐城港响水港区灌河航道及靠泊响水港德龙码头期间船舶通航安全保障措施方案进行分析研究。
2 通航环境现状
2.1 航道概况
响水港德龙码头位于灌河南岸,泊位距航道入口(11号浮)约18海里,设计航道水深为-10.41米(疏浚水深),航道宽度为148 米,底宽为143 米,航道设计为满足五万吨船舶满载能乘潮进出港,航道设计走向分段为:11-17 号浮为:242°-062°;17-28 号浮为:212°-032°;28-30 号浮为:159°-339°;30 号浮与泊位之间为:188°-008°;转向角分别为:30°;53°和29°,潮流为正规半日潮,其中涨潮平均历时约五小时,落潮平均历时约7 小时24 分左右,涨潮流最大流速达4 节以上,落潮流最大流速达3.4 节,在21 号浮二侧距岸方向建有防波堤,在防波堤口外侧航段:流向与航道走向趋于垂直,在防波堤口至28 号浮之间的航段:涨潮流向与航道夹角约81°,落潮流向与航道夹角约66°;在28-30 号浮之间的航段:涨潮流向与航道夹角约为39°,落潮流向与航道夹角约为12°。航道同侧灯浮之间距离约为2.1 海里。
2.2 潮汐潮流概况
灌河入海口为感潮河段。潮汐属正规半日潮,潮波传入灌河河道后高、低潮位和潮差变化不大,潮波变形使河道涨潮历时缩短、落潮历时延长。沿程潮位站涨落潮历时见表1。
表1 沿程潮位站涨落潮历时表
3 通航安全保障措施研究
3.1 航路选择
(1)外航道航法:5 万吨级以上的大型船 舶进港,其吃水大多接近13.0 米。灌河主航道经改造后,疏浚水深将达到10.64 米,平均可乘高潮高4.50 米,能够满足“灵便型”船舶乘潮进港靠泊的基本条件。预计该类船舶将锚泊于连云港3、4 号锚地,相距灌河口进口浮约18 海里,所以,必须选择在高潮前五小时开始起锚,并精确计算抵达10.50 米地段所需时间,沿途可根据船速控制并留有足够的时间。从连云港3、4 号锚地与灌河口进口浮连线,为一相对深水航槽,宽度3 海里。自然水深从-18 米逐渐递减至-10.80 米。真航向153°~333°/距离18′。航行于该航槽时,应选择等分线偏北2/3 处航行,水深可保持在-11 米以上。可有效利用先进的导航设备进行精确定位,确保航行安全。
(2)主航道航法:主航道A 段(进口浮~17 号灯浮)长约6.9 海里,轴向241°~ 061°,共设置三对航标:11、12;13、14;16;(注意:没有设置15 号浮)。主航道B 段(从17 号灯浮~28 号灯浮)长约8.2 海里,轴向211°~ 031°,共设置六对航标:17、18;19、20;21、22;23、24;25、26;28;(注意:没有设置27 号浮)。主航道C 段(从28 号灯浮~35 号灯浮)长约2.30 海里,轴向158°~ 338°,共设置三组航标:29、30;31、32、33;35;(注意:没有设置34 号浮)。
3.2 主航道航行要点及注意事项
(1)主航道A 段(进口浮~17 号灯浮)长约6.9海里地段航行,应特别注意该段的流向和流速,尤其是高潮前两小时,此时流向SE,与航道几乎形成90°直角,流速平均可达2~3 节,大汛潮可达3~4 节以上,对航行安全极为不利,应及时判断和预测趋势,修正流压角,避免一连串的小改动。此段稍有不慎,极易发生船位偏离航道南侧造成搁浅事故。
(2)主航道B 段(从17 号灯浮~28 号灯浮),该段的流向和流速与A 段基本相同。但需要特别注意20~22 号灯浮之间的导堤末端,及时调整船位,适时减小流压角进入导堤内航道谨慎航行。
(3)导堤内航道呈顺潮往复流流向,受导堤影响,流速聚拢增强,尤其应注意控制船舶余速和冲程,但应避免过早使用倒车减速,以防失去舵效,造成航向失控现象发生。利用拖轮减速是行之有效、切合实际的方法。
(4)在主航道C 段(从28 号灯浮~35 号灯浮)航段航行,应注意进入内河河床的航行特点:走湾不走尖。因为弯段的水深都大于滩嘴,从而避免靠嘴一侧擦浅。
(5)由于灌河航道情况复杂,渔船、内河船、驳船等众多,建议全程双锚应急准备,以防万一。
3.3 船舶进出港航道通航安全分析
本项目5 万吨船舶进出港航行对航道宽度的要求较高,因此,本文构建船舶航行漂移量数学模型,首先应分别确定船舶在无风、无流影响情况下通过所需航宽和船舶在风流作用下因漂移增加的航迹带宽度,然后根据叠加原理建立船舶上、下水通过该顺直航段时,在有风、流影响情况下所需航宽数学模型。(模型如图1 所示)。
图1 船舶漂移量数学模型
根据上述模型构建了基于船舶漂移量的航道宽度计算软件对本项目5 万吨级船舶在乘潮单向进出港航行所需航道宽度进行计算分析。利用软件计算结果如图2所示。根据本文漂移量计算模型分析,得出5 万吨级船舶在航速≥10kn,风力≤6 级情况下可以安全航行于响水港灌河进出港航道。
图2 本项目5 万吨船进出港单向航行所需航道宽度
3.4 灌河码头靠泊方法及注意事项
控制余速是安全靠泊的重要前提条件,顺流进港时,一旦船速太快,就会造成被动局面。在控制好余速的状态下,才能够正确的摆正船位,要注意的是在该港靠泊,多采用顺流顺靠,这就对船位控制带来一定的难度,尤其是新龙港码头和德龙码头,都是设在弯段附近,流速流压变化较大,应特别谨慎操纵。
在流水港靠泊,一定要学会利用流向流压,靠拢角度不可太大,一旦与流向交角过大,就会造成船首急速下压,如不能及时制止,很可能发生碰撞码头设施现象,而如能很好地利用这一特点,那就会让你如虎添翼、游刃有余。
锚的运用:流水港靠泊,锚的运用非常重要。靠泊时,就应该为离泊做好准备,其次是减少冲程和用车次数。即使是大型船舶,必要时,也应利用抛锚来达到帮助减速的目的。150 米以下船舶就更应如此操纵。
3.5 灌河码头离泊方法及注意事项
在狭窄水域离泊,最大的困难就是掉头出港。德龙码头外水域拟浚深一长轴500 米,短轴300 米的椭圆形扁长掉头区,因此,选择离泊时机尤为重要。应尽量避免选在急落的大流压时段掉头离泊,以防船舶受流压造成船位横流偏离掉头区。除非受吃水限制外,最佳离泊时机应该选在高、低潮后1-1.5h 为宜。
锚的运用在离泊时显得非常重要。如果进港时锚位抛的准确,相当于增加了一艘拖轮,许多内河船长习惯于利用流水绞开锚离泊,既经济又安全。
掉头出港的注意事项:不要将船位过度接近浅滩,以免造成触碰舵叶和推进器触碰浅滩而发生主机故障。小型船舶还可以选择利用船首轻微搁浅,然后利用流压倒车甩尾的方法无需拖轮协助自行掉头离泊。