大型船舶双排靠泊带缆方案研究

张志发

（长江引航中心太仓引航站，江苏 太仓 215400）

江苏太仓扬子江舾装码头太仓市港口开发区，北临长江，新太海汽渡西侧。1#舾装码头将靠泊双排20.8万吨散货船，对遇两艘20.8 万吨散货船双排靠泊，其靠泊期间带缆码头的方案是需要进行分析研究，探讨两艘20.8 万吨散货船双排系泊带缆方案，缆绳的数量配置等问题。因此，本文利用OPTIMOOR 软件对双排靠泊进行模拟仿真计算分析，并提出两艘20.8 万吨散货船并靠期间通航安全保障方案，确保两艘20.8 万吨散货船靠泊期间码头水域的通航安全。

1 工程基本概况

1.1 船舶尺度

1#舾装码头拟双排靠泊20.8 万吨散货船，船型主尺度是：船长299.95m，型宽50m，型深24.9，空船压载吃水6.5m。

1.2 码头现状

1#舾装码头长928m，宽25m，前沿泥面设计底标高-12.0m。

1.3 辖区气象水文概况

工程区域地处亚热带季风气候区，四季分明，雨量丰沛，冬季寒冷少雨、夏季炎热多雨、春秋气候多变的气候特征。码头水域受季风影响明显，夏季以SE～SSE 向风为主，冬季受冷空气影响以N 向风为主。强风向为NW 向，最大风速为20.0m/s。

码头水域潮流属于半日潮流性质，随着每个太阴日潮汐的涨落，水流呈往复流形态，涨、落流流向均较为稳定，潮波变形以及长江迳流致使涨、落潮的历时明显不等，落潮流历时约为涨潮流历时的2 倍，洪季小潮汛时甚至无涨潮流。主流向为西北—东南向，基本和等深线平行，高潮前1～2 小时涨潮流速最大，高潮后4～5 小时落潮流速最大

2 码头双排靠泊时对通航船舶的影响论证

2.1 泊位长度论证

根据《舾装码头设计规范》，码头前沿需双排靠时，泊位长度按泊位长度按下式计算：

Lb=L+d1×2，Lb=L×2+d1×3

式中：Lb——泊位长度；L——论证船型总长；d1——富裕长度。

本次论证按20.8 万吨散货船双排靠泊分别计算，船长299.95m，富裕长度60～70m，单独靠泊所需泊位长度419.95～439.95m，若两艘船舶同时靠泊所需泊位宽度779.9～809.9m。1#舾装码头总长928m，可以满足布置二个20.8 万吨散货船双排靠泊的泊位，也满足布置二个12 万吨级集装箱船双排靠泊的泊位，工厂在实际靠泊使用时，泊位富裕间距满足《海港总体设计规范》和《舾装码头设计规范》的相关要求即可。

2.2 停泊水域宽度论证

根据《舾装码头设计规范》，码头前沿停靠双排船舶时，停泊水域宽度为3 倍设计代表船型的船宽，则20.8 万吨散货船所需停泊水域宽度经计算需要150m，本码头设计停泊水域宽度为120m，但码头前沿距长江主航道距离为282m。经论证，码头前沿停泊水域需适当加宽，但码头前沿至航道边线水深均大于13m，故不会对现有航道带来新的影响。

2.3 码头前沿船舶回旋水域

码头设计时回旋水域按30 万吨级船舶（船长334m）为计算船型设置，2 倍船长为回旋水域直径670m。考虑到本码头掩护条件较好，水流不大，可借助港作拖轮作业，本次论证按20.8 万吨散货船1.5～2.0倍船长作为回旋水域（499.925～599.9）。则码头前沿回旋水域能够满足20.8 万吨散货船回旋调头要求。

3 双排靠泊20.8 万吨级散货船系泊方案

3.1 不超过六级风系泊方案

当码头水域受风影响不超过13.8m/s 时，建议按图1 所示进行带缆，将船舶的艏、艉缆分别系在码头的3000kN、2000kN 及1500kN 系船墩，倒缆可系在码头前沿2000kN 或1500kN 系船墩，同时，带缆缆绳数量不得少于18 根，内档船舶与码头之间缆绳数量不得少于10 根，船舶之间缆绳连接数量不得少于8 根。

图1 六级风速下双排靠泊20.8 万吨散货船系缆图

图2 六级风速下双排靠泊散货船系缆布置图

将以上系泊方案输入OPTIMOOR（version 6.3.7）软件中进行模拟计算，风力方向考虑最不利工况，即吹开风，其计算结果如表1 和表2 所示：

表1 六级风时20.8 万吨级散货船船舶间接缆绳受力

表2 六级风时20.8 万吨级散货船连接码头缆绳受力

经过整理上表中数据，可以得到每个受力系船墩的受力情况，如表3 所示：

表3 六级风时各系船墩受力

通过OPTIMOOR 软件进行模拟分析，吹开风期间，按照上述带缆方案，在18 根带缆缆绳中，有8 个系船墩受力，系内档船舶艏缆系船墩所受系缆拉力最大，缆绳最大受力为469kN。

3.2 九级风以下系泊方案

当码头水域风力超过六级时，建议按图3 所示进行船舶带缆，缆绳数量不得少于32 根，其中18 根缆绳系于内侧船舶及码头上，作用系船墩数量不少于12 个。

图3 九级风速下双排靠泊散货船系缆示意图

图4 九级风速下双排靠泊散货船系缆布置图

利用OPTIMOOR 软件中进行模拟计算，风力方向考虑最不利工况，即吹开风，其计算结果如表4 和表5所示：

表4 九级风时20.8 万吨级散货船船舶间接缆绳受力

表5 九级风时20.8 万吨级散货船连接码头缆绳受力

经过整理上表中数据，可以得到每个受力系船墩的受力情况，如表6 所示：

表6 九级风时20.8 万吨级散货船各系船墩受力

由以上结果可知，当船舶受到吹开风时，按照以上带缆方式，考虑32 根系缆（其中14 根连接内外侧船舶，18 根连接码头与内侧船舶），12 个系船墩受力，系内档船舶艉缆系船墩所受系缆拉力最大，为1220kN。

3.3 系泊研究结论

（1）船舶靠泊速度：靠泊码头期间应严格控制法向靠泊速度，建议不超过0.15m/s，控制在0.1m/s 以下；外档船舶靠泊速度建议控制在0.05m/s 以下；

（2）码头双排靠泊时，二艘船舶之间建议设置漂浮型护舷，数量不少于3 个，直径不小于2.5m；

（3）关于避风：当码头水域风力预报超过六级时，建议增加船舶与船舶之间和船舶与码头之间缆绳数量和系船墩数量，当码头水域风力预报超过九级时，禁止靠泊。

4 双排靠泊期间安全保障措施

为确保20.8 万吨散货船双排靠泊1#舾装码头期间的各项安全，有效防范恶劣天气对船舶靠泊期间的影响，特制定相关安全措施，明确责任部门，要求各部门高度重视，将各项安全措施严格落实到位，确保船舶双排靠泊安全。

4.1 带缆方案

（1）带缆方案见本文第3 节。

（2）缆绳规格：常规缆绳，采用中88mm 锦纶复丝缆绳，最低断裂强力为88 吨；防暴缆绳，采用中104mm 锦纶复丝缆绳，最低断裂强力178 吨。

4.2 系缆安全保障措施

（1）尽可能对船舶进行缆绳加强，物资部门采购备用缆绳，放置在码头辅房，专人看守，恶劣天气时对船舶带缆作有效补充，在风大时随时加带缆绳。

（2）认真分析长江航道（江阴段）潮汐、水文资料，及时多方面、多渠道收集本地区天气情况，调整船舶缆绳松紧度，保障靠泊船舶缆绳同时受力。

4.3 靠泊船舶安全组织体系

（1）对船舶落实安全负责人，白班和夜班轮流值班。落实24 小时值班制度，值班人员24 小时监控，重点监控船舶系缆情况、潮汐情况以及船舶的信号警示灯情况，如遇特殊情况应立即启用应急预案。

（2）公司安环部门负责实时关注天气和水情状况，掌握台风、洪峰的动态，及时将预警信息通报公司各部门，以便尽早采取防范措施。防台防汛期间负责启动公司应急预案。

（3）相关部门保持与海事、港口、气象等部门的日常联系，及时发布预警信息。保证通讯联系的畅通，密切保持与海事VTS 的联系，听从指挥，以便及时采取必要的措施。

（4）制定靠泊船舶应急预案，落实各项安全措施。

（5）若预报有大风等恶劣天气，码头留守一艘大马力拖轮，拖轮实行24 小时值班制度，加强应急演练，提升反应速度，保障安全。

（6）采用拖轮配合船舶抛锚，船舶锚机接岸电满足运行，通过收放锚缆，确保船舶安全。