鲅鱼圈港区绿色引航技术小结

◎李英发 李想

1.营口引航站；2.大连海事大学轮机学院

1.绿色引航的概念

“绿色引航技术”[1]属于绿色引航概念中的方法论范畴，是在安全生产的前提下，探讨适合鲅鱼圈港区船舶节能减排的引航技术，是积极推进使用先进的引航设施设备和不断学习探索新的绿色引航技术的学习实践过程。

根据《国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》[1]，鲅鱼圈港要落实“全方位全过程推行绿色规划、绿色设计、绿色投资、绿色建设、绿色生产”的理念，必须将发展建立在高效利用资源和严格保护港口生态环境的基础上，要以安全引航为前提，培养全员节能减排的意识，落实绿色引航的考核责任制度，积极推广使用先进的引航设施设备，不断学习探索新的绿色引航技术。

2、绿色引航的技术要求

绿色引航具有安全性、节能性、方法性、科技性、系统性和符合实际性的技术要求[1]。

（1）安全性：绿色引航安全性的提出是以保障港口安全运营为基础，同时注重节能和减少资源浪费。安全性是绿色引航的基本理念和底层逻辑。

（2）节能性：绿色引航的终极目标是节能，同时节能性是指整体港口节能效益的最大化，如果此操作会造成其他操作的增加，就要权衡利弊，选择整体节能的最优化方案。

（3）方法性：绿色引航的核心内容是方法论的探讨，它包括管理方法、调度指挥方法、驾驶技术等，是多种方法和技术手段的融合。

（4）科技性：科技是绿色引航的发展引擎。

（5）系统性：绿色引航的系统性是指整个绿色引航的实现是个系统工程，需要港口各个环节的合作。

（6）符合实际性：绿色引航应当根据各个港区的自然条件，因地制宜制定方针措施。

3.自然环境下绿色引航技术要素分析

风况：正常天气下，使用引航艇每小时油耗是拖轮油耗的四分之一。鲅鱼圈港区的强风方向为NE向[2]，发生频率为11.64%；常向风为S向，频率为19.16%；风力大于等于6级风频率11.14%；风力大于等于7级风频率3.81%。风力大于6级时，涌浪一般较大，此时耗油大不建议用引航艇。

冰况：船舶空载状态下在冰区航行，应通过打入压载水来增加吃水，达到降低船身的目的，这样可以有效避免海底阀门被冰“塞住”而造成的更大损失。鲅鱼圈港冰期为11月中旬到翌年3月初[2]，平均冰冻期95天。港区近海海域以流冰为主，近岸的浅水地带则为固定冰。流冰的平均厚度在1月为5至10厘米，2月份为10至15厘米。如果发生搁浅或者船舶事故，救援会造成更大的排放量，此时保持进车是保证整体节能效益最大化的有效措施。

潮汐和潮流：一般情况下，逆流航行时，潮汐提供阻力，有利于船舶减速。顺流航行时，潮汐提供动力，仅用少的油耗就可达到保持速度的效果。鲅鱼圈港是典型的不规则半日潮[2]，港区附近水域为反复流。潮位及高程基准面为黄海平面下2.038米。最大潮差4.23米，最小潮差0.71米，平均潮差2.56米。涨潮流向东北北，落潮流向西南南，涨潮流速大于落潮流速，最大表面流速0.96米/秒。显然，在实际操作中利用潮汐规律来增减航速可有效地减少油耗。

表1 技术要素分析

表2 绿色引航技术原理及操作

航道：由于浅水效应产生黏性阻力和兴波阻力，船舶需要发挥更大动力来克服，因此克服浅水效应是航道中绿色引航的主要内容。鲅鱼圈港区航道长8.5千米[2],设计底宽为110米，口门有效宽度210米（总宽度324米）。显然，在实操中，留有足够的富裕水深可以起到不增加船舶阻力的作用。航行中要特别注意留出合理的富裕水深。

4.鲅鱼圈港区几种可行的绿色引航技术

（1）尽量保持船舶匀速，避免多次启停。根据排水量一定时每小时燃油消耗量与航速的立方成正比的原则，绿色引航的理念要求引航员注意船舶速度的合理控制[3]。

利用船舶速度与油耗的关系可以有很多工作做。为了安全和节能起见，港池内没必要高速行驶，应保持匀速行驶，加速和减速应逐步进行（安全状况下的加车减车应毫不犹豫地），避免大油耗。

（2）利用潮流控制航速。作为典型的有流港，鲅鱼圈水域涨潮流速大于落潮流速。如能很好的利用潮流，将大大降低船舶能耗。逆流航行时，可以利用潮汐提供阻力降低船舶速度。顺流航行时，潮汐提供动力，仅用少的油耗就可达到保持速度的效果。但在船舶压港的情况下，调度员的计划很难精准考虑到潮汐的时间和影响，因此还需要引航员掌握潮汐变化规律后加以利用[4]。

（3）利用潮流压靠离泊，减少拖轮使用。当船舶顶流靠泊时，应以一定量的入角朝向泊位行驶，利用顶流压力的分力加快靠泊速度，这样就起到了拖轮助推的效果，避免了拖轮大油耗的顶推力。同样的方法，当船舶顶流离泊时，先将船头拉开距离，使流压作用在船内舷，流压产生使船舶向外横移的力，增加了横向移动速度，间接起到了拖轮拖拽的作用，节省了拖轮油耗。鲅鱼圈港区冬季横风天气很多，且风力很大。当风压较大时，船舶很容易因为横向速度过大而造成危险[5]。此时，往往采用适时调整靠泊角度的方法，使船头向外，流压作用于在內舷，达到降低船舶横移速度的效果。

（4）高效使用拖轮，合理选择带缆位置。实践证明，拖的方式提供的水平力易受到拖缆角度的影响而分解。顶的方式为直接接触，力被分解的较少，有效力比拖带方式大。因此在一定要使用拖轮的情况下，顶推的方式更加节省能耗[6]。

船舶发生较大转角时，如确需拖轮拖带完成，应注意拖轮带缆位置。因为转动力矩与拖力和距离成正比，因此增加力矩就要增加有效拖力和距离。首先，拖力沿缆绳方向进行力的分解，水平方向分力越大，有效力越大，力矩也就越大。根据经验，拖缆的仰角一般控制在15度以内。其次，选择远离转心的较长距离，以增加距离[7]。

（5）水域有限情况下合理选择调头方式。进港调头靠泊时，通常需要完全依靠车舵、侧推器和拖轮协助完成，能耗较大。离港调头时，一般先利用缆绳、绞锚等进行大角度旋转，此时稍微利用车舵和助推器即可完成调头。可见出港调头更为环保[8]。

（6）离泊作业优先选择侧推器。因为侧推器在船舶尾部，相同力的作用下，侧推器可以产生更大的转角力矩（效果更少且用力最少），所以，离泊作业时优先选择侧推器更节能[9]。

5.绿色引航技术对引航员的具体要求

（1）树立节能减排的思想意识。全体引航员要在头脑中形成绿色引航的意识，从思想根源上树立节能减排的理念。利用网络平台教育资源进行理论学习，真正做到绿色引航理念扎根每一位成员的思想意识[10]。在碳中和大背景下，引航管理机构需要坚持高起点、高标准，做好绿色引航的宣传教育工作；要积极利用网络平台教育资源进行理论学习，营造节能减排的氛围，在全单位提倡节约精神，培养节约意识[11]。

（2）培养节能减排的操作习惯。引航前，熟知港区交通环境，掌握船舶状态和港区水文环境，如有可避免或者可利用的外部条件，应提前和调度员沟通[12]。根据节能减排管理的科学性,提高运行效率,规范操作习惯，将节能减排的意识贯穿在操作习惯里，做到安全第一的前提下，将相关体系制度与绿色引航技术有机结合，以确保绿色引航制度落地执行[13]。

（3）培养和提升综合素质。综合素质包括业务素质和心理素质。扎实的业务素质是掌握和创新绿色引航技术的基础。业务素质中的核心就是引航技艺，引航员能够综合利用各种引航设备和手段良好地操控船舶是绿色引航的实施基础。

全面加强引航员业务素质水平的同时，应进一步关注引航员心理素质建设。心理素质直接影响引航员对作业形势的判断。一名优秀的引航员必须心理素质过硬，在危急关头做到从容不迫，头脑清醒，避免事故的同时兼顾节能减排，将港口经济效益和环境效益同时做到最大[14]。