劉軍生 陶杰鋒
深圳西部港區(qū)位于珠江口伶仃洋東岸、礬石水道與龍鼓水道交匯處,主要包括蛇口港區(qū)、赤灣港區(qū)、媽灣港區(qū)、大鏟港區(qū)、孖洲港區(qū)和黃田港區(qū),具有良好的水深條件。同時,西部港區(qū)水域是小型船舶往來香港和珠江上游水域的必經(jīng)航道,小型船舶交通流十分密集。該港區(qū)潮流較急,航行和靠離泊操縱風(fēng)險較大。本文較詳細(xì)地介紹了深圳港西部水域高風(fēng)險點及筆者在引航實際工作中的操縱體會,希望能對相關(guān)船舶的駕引人員有所幫助。
深圳港屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,據(jù)赤灣氣象觀測站資料統(tǒng)計,年平均6級及以上大風(fēng)日數(shù)為34.8天,影響深圳港的熱帶氣旋每年一般為4~5個,熱帶氣旋正面吹襲深圳港約每2.5年一次;影響船舶航行的霧日數(shù)(能見度小于等于1千米)年平均為12天。
(1)潮汐和潮流
本港區(qū)的潮汐型態(tài)數(shù)0.5≤F<2.0,屬不規(guī)則半日潮型,潮汐的日不等現(xiàn)象顯著。平均漲潮歷時6小時18分鐘,平均落潮歷時6小時25分鐘。受珠江水流及潮汐影響,本港區(qū)基本上是不規(guī)則往復(fù)流。凱豐碼頭對開水域漲潮流向為NNW,落潮流向為SSE,落潮流大于漲潮流。銅鼓海區(qū)最大漲潮段平均流速和漲潮最大垂線流速分別為0.43米/秒和1.05米/秒(NNE向),最大落潮段平均流速和落潮最大垂線流速分別為0.52米/秒和1.16米/秒(SSW向)。在蛇口警戒區(qū)錄得最大落潮流速2.26米/秒,最大漲潮流速2.16米/秒[1]。
(2)航道
深圳港主要航道包括銅鼓航道、龍鼓西航道、深圳西部公共航道和大鏟水道。其中,龍鼓水道是目前進(jìn)出深圳港最主要的航道,在香港被稱為“暗士頓水道”。該水道的特點是自然水深條件較好,10米等深線最窄處800米。水道內(nèi)潮水較急,流向多變,尤其在初漲或初落期間,橫流影響較大。因受香港青馬大橋限高影響,凈空高度大于53米的船舶不能使用該水道。銅鼓航道分為南段、中段和北段。南段和伶仃航道重合,長6.3千米(3.4海里);中段從伶仃航道馬友石燈船以北3 420米處開始,方位角23°44′20″,橫切銅鼓淺灘,長度6.86海里;北段因為橫流較急,為了和各港區(qū)銜接舒暢,被設(shè)計成喇叭口狀,航道軸線方向38°35′31″,長度2.11海里。銅鼓航道全長12.85海里,航道設(shè)計水深15.8米,底寬240米,喇叭口通航寬度最寬500米(T22—T23浮標(biāo)處),邊坡比1:7,航標(biāo)間寬度400米。5萬噸以上船舶單向通航,目前沒有開通夜航。龍鼓西航道南起馬友石燈船,北至龍鼓洲,全長7.5海里,航道走向028°,水深5.0米,航道寬度600米,是小型船舶進(jìn)出深圳的一條理想航道,也是進(jìn)出友聯(lián)船廠的大型船舶及鉆井平臺的首選航路。深圳西部公共航道南起蛇口警戒區(qū),北至大鏟港區(qū)航道口,南段走向338°50′,長度3.2海里;北段走向336°,長度1.6海里,底寬210米,水深15.8米。大鏟水道南接西部公共航道,北接礬石水道,是進(jìn)出友聯(lián)船廠的必經(jīng)水道。該航道走向318°30′,長度2海里。航道寬度300米。航道自然水深約9米,水流較急,流向和航槽走向基本一致。
(3)交通流
深圳西部港區(qū)交通流密集,據(jù)深圳海事局統(tǒng)計,2016全年全港船舶交通流量約52.25萬艘次,其中7成以上的交通流在西部港區(qū)。其中包括由引航員引航進(jìn)出港或船長自引進(jìn)出港的大型船舶,有往返香港和珠江上游港的小型船舶,還有高速客船和漁船。小型船舶交通流流向復(fù)雜,漁船航行更加不規(guī)范,容易造成碰撞事故。
西部港區(qū)交通流密集、不規(guī)則,最主要交匯水域在蛇口警戒區(qū)。該水域大型船舶主要交通流如圖1所示。另外,小型船舶交通流很不規(guī)則,有沿龍鼓水道北上和南下的,有進(jìn)出蛇口、赤灣、媽灣、大鏟和孖洲等港區(qū)的,有從凱豐錨地起錨進(jìn)入赤灣、蛇口港區(qū)的,還有進(jìn)出銅鼓航道的,等等。小型船舶交通流對進(jìn)出港的大型船舶影響很大。該水域定位物標(biāo)完善,基本不存在因定位不準(zhǔn)導(dǎo)致擱淺的風(fēng)險,但是卻存在因為瞭望和相互溝通不充分而導(dǎo)致碰撞的風(fēng)險,或因緊急避讓而導(dǎo)致船舶擱淺的風(fēng)險。在深圳港通航水域里,這是最危險的地方。
圖1 蛇口警戒區(qū)水域大型船舶主要交通流示意圖
該水域風(fēng)險控制的主要措施是使用各種有效手段加強瞭望,保持安全航速。譬如,從深圳蛇口集裝箱碼頭(SCT)出口的大型船舶,因有SCT 7#碼頭遮蔽視線,對赤灣港區(qū)存在較大的盲區(qū),駕引人員可以通過雷達(dá)、AIS及早發(fā)現(xiàn)南下小船,還可以向交管中心詢問南下船舶信息,也可以讓護航拖輪提前駛往蛇口警戒區(qū)協(xié)助瞭望,協(xié)調(diào)相關(guān)船舶避讓等。從赤灣港出來的大型船舶駛出赤灣航道口以后,在遵守避碰規(guī)則的前提下,應(yīng)該大角度右轉(zhuǎn)駛向出口航道右側(cè),這樣可以減少許多危險對遇局面,避免與蛇口出來的船舶構(gòu)成緊迫危險。該水域存在船舶密集、交通流紊亂、視線受遮蔽等不利因素,船舶保持安全航速在此就顯得尤其重要。
銅鼓航道因其所處地理位置,航行安全性一直備受關(guān)注。主要原因是銅鼓航道與潮流夾角較大,潮流較急,尤其在航道北段基本形成橫流,加之北端出口處船舶交通流復(fù)雜,進(jìn)港船舶必須減速,受流影響尤為明顯。航道中段南端和廣州伶仃航道交匯點是3個方向船舶交通流匯聚處,交通密集,隱患叢生,船舶航行風(fēng)險較大。
風(fēng)險控制要從兩方面著手:一是管理方面,遵守銅鼓航道通航要求,能見度1 000米以下或風(fēng)力大于7級時停止通航。突遇大風(fēng)或能見度不良時,要充分發(fā)揮駕駛臺團隊作用,借助航海儀器保持連續(xù)定位,并和交管中心保持密切聯(lián)系,尋求協(xié)助。二是操縱技術(shù)方面,銅鼓航道中段南端與伶仃航道交匯處橫流較急,船舶轉(zhuǎn)向角度大,交通流復(fù)雜,須特別謹(jǐn)慎,提前計算好相關(guān)船舶會遇點,協(xié)調(diào)好避讓。大型船舶因為慣性大,有些船舶追隨性指數(shù)較大,舵效遲滯,穩(wěn)妥的做法是適當(dāng)提前轉(zhuǎn)向,待船舶開始轉(zhuǎn)動后立即調(diào)整舵角,使船舶逐步駛?cè)胄潞降?。航道北端出口處來往船舶較多,橫流較急,加上臨近泊位,進(jìn)港船舶經(jīng)常需要在喇叭口處大幅度降速,容易造成險情。為避免出現(xiàn)不利局面,首先,應(yīng)充分利用一切手段,了解過往船舶的動態(tài),協(xié)調(diào)避讓;其次,應(yīng)保持安全航速,使自己有較大的避讓空間;再次,喇叭口處航道較寬,應(yīng)保持船位于上流上風(fēng)處,預(yù)配好風(fēng)流壓差,防止出現(xiàn)不利局面。
大鏟灣港區(qū)港池是在淺灘上硬挖出來的,就像一個巨大的澡盆,港池內(nèi)水流復(fù)雜多變。因受水流影響,大吃水的大型船舶漂移嚴(yán)重,掉頭困難,船舶在掉頭過程中容易漂移至南北兩端的淺灘而擱淺。漲水進(jìn)港過程中,因為右尾受流,船舶往往發(fā)生朝向碼頭的危險偏轉(zhuǎn),單憑停車時的舵力往往難以控制。[2]
風(fēng)險的防控也要從兩方面下手:一是管理方面,控制大型船舶進(jìn)港時間,目前,若漲水潮差超過35厘米則不安排大吃水的大型船舶靠泊。二是操縱技術(shù)方面,順?biāo)M(jìn)港時,進(jìn)入港區(qū)前一定控制好船速,提前帶好前后拖輪,警惕船舶的危險右轉(zhuǎn),必要時用車、舵及拖輪糾正。無論靠、離泊,掉頭時都盡可能搶到上流端位置,留出足夠的船舶漂移安全余量。
SCT 7#泊位位置如圖2所示。該泊位設(shè)計靠泊能力為15萬噸級,目前經(jīng)常靠泊船長360米以上、吃水15.5米左右的大型集裝箱船舶。由于蛇口航道口橫流較急,為減小漂移量,大船須以較快速度通過,而靠泊又要求盡量把速度降低,這是非常困難的。
圖2 SCT 7#泊位靠泊示意圖
靠泊的風(fēng)險控制應(yīng)從兩個方面入手:一是管理方面,要嚴(yán)格控制靠泊時間段,避免急流時間段大吃水的大型船舶靠泊該泊位。深圳西部港區(qū)實際潮汐較潮汐表上時間晚1小時左右,最強流水時間段出現(xiàn)在低潮前1~2小時,如每小時潮差超過40厘米則大型深吃水船舶基本上不能安排靠泊。二是操縱技術(shù)方面,應(yīng)保持船舶在上流處航行,潮流較急時保持5~6節(jié)甚至更高船速通過蛇口航道口,一旦發(fā)現(xiàn)危險偏轉(zhuǎn)立即用車舵控制,寧可沖過泊位再倒回來靠泊,也要防止船首危險偏轉(zhuǎn)和船舶的危險橫移。
對于落潮流較急時大型船舶靠SCT 7#泊位,本人習(xí)慣做法是:前后拖輪及早帶好纜繩,在蛇口航道口,船位控制在航道中心線偏左,在船首進(jìn)入碼頭拐角遮蔽水域前,可以讓船首輕微右轉(zhuǎn),船尾拖輪及早在頂推的位置待命(見圖2)。這樣船首一旦進(jìn)入遮蔽水域,船尾受流,船舶出現(xiàn)對著碼頭急轉(zhuǎn)的危險局面時能夠有效應(yīng)對,同時入泊速度也可以控制得更低一些,增加安全性。
漲潮流較急時靠泊SCT 7#泊位,本人習(xí)慣做法是:拖輪及早帶纜,船尾拖輪放好纜繩并做好向大船右后45°拖的準(zhǔn)備。入泊前船位盡可能保持航道右側(cè),可以保持稍大的入泊角,倒車前船首應(yīng)有左轉(zhuǎn)趨勢。一旦船首進(jìn)入碼頭遮蔽水域,船尾受流,船頭開始右轉(zhuǎn),螺旋槳倒車的側(cè)壓力更加劇了船首右轉(zhuǎn)的情況下,船尾拖輪可以朝右后方拖,既能有效地克制偏轉(zhuǎn),又能幫助大船降速。操縱過程中一旦發(fā)現(xiàn)船尾靠泊速度過快且不可抑制(此時往往船頭呈現(xiàn)開角),可以停止倒車,甚至可用進(jìn)車和舵來克服。寧可讓船舶沖過泊位,再倒回來靠泊??坎催^程詳見圖2。
圖3 SCT 8#泊位
SCT 8#泊位位置見圖3。落潮流向與碼頭夾角28°,存在較強的壓向碼頭的流壓,靠泊時應(yīng)保留足夠的橫距,包括SCT 9#泊位靠泊,經(jīng)過SCT8#泊位對開水域時也必須保留較大的橫距。因存在較強的壓攏流,落潮時離泊,大吃水的船舶很難拖開。左舷靠泊大吃水船舶離泊時,更加困難,風(fēng)險更大。
離泊時風(fēng)險控制同樣應(yīng)從兩方面考慮:一是管理方面,盡量不在落潮急流時段安排大吃水的大型船舶離泊。二是操縱技術(shù)方面,要充分利用該碼頭特殊的水流。落潮時,碼頭前沿大約30米范圍內(nèi)海底存在反向回流,船舶比較容易拖開,但是到大約30米以外就很難再拖開了。應(yīng)充分利用水流的這個特點。當(dāng)船首朝北時,盡量保持船尾離碼頭邊3~5米的距離,然后盡可能拖開船首,一旦船首清爽并很難再拖開時,可以用進(jìn)車駛向SCT 9#泊位對開水域掉頭。因為該水域受凱豐碼頭遮蔽,基本上不存在壓攏流的影響。落潮船首朝南時離泊是最困難的,必要時船尾可以帶兩條拖輪,同樣盡可能保持船首靠近碼頭,等船尾打開并清爽后,倒車到SCT 9#泊位對開水域。這里強調(diào)一定要有較大開角后才能開始倒車,因為倒車時螺旋槳側(cè)壓力使船尾向左,并且倒車后船舶轉(zhuǎn)心后移,船尾將很難再拖開,并有可能壓向碼頭,出現(xiàn)險情。如果拖力足夠,可以原地開尾,并且讓內(nèi)側(cè)受流后再倒車駛離碼頭。
友聯(lián)船廠大型船舶經(jīng)過孖州島北端出口(見圖3),轉(zhuǎn)向困難,并曾造成多起險情。具體原因有三個:一是孖州四號船塢對開的大鏟水道寬度只有300米,從船塢邊緣到大鏟島邊緣5米等深線也只有360米。二是大型船舶,如30萬噸的油輪及15萬噸以上的集裝箱船,從船廠出來時吃水只有6.5米左右,螺旋槳和舵葉大部分露在水面上,推進(jìn)效率及舵效非常差。從船位1到船位4(見圖3),船舶前進(jìn)500~600米經(jīng)歷了120°轉(zhuǎn)向,在這么短的距離內(nèi)轉(zhuǎn)這么大角度,僅靠船舶自身的舵力往往難以奏效。三是受潮流影響及受孖州島地形影響,大鏟水道流水比較急,而孖州島西北端流水較緩。在船位3,漲潮時,船首右側(cè)受流,船尾不受流,嚴(yán)重影響船舶向右轉(zhuǎn)向;如果落潮流較急,例如2節(jié)流水的情況下,大型空載船舶由位置1開始,到基本完成轉(zhuǎn)向進(jìn)入大鏟水道,大約轉(zhuǎn)向120°,通常需要10分鐘左右,這段時間船舶的漂移距離,根據(jù)經(jīng)驗公式Dd=T×Vc×80%計算,達(dá)到了480米左右,船舶將被迅速壓向3號、4號船塢。
為了有效控制該風(fēng)險,同樣須從兩個方面入手。一是管理方面,嚴(yán)格控制大型船舶出港時間,經(jīng)過該水域時流速控制在0.5節(jié)以內(nèi);配置足夠的拖輪,10萬噸以上的船舶,配置不少于2艘4 000馬力以上的拖輪協(xié)助。二是操縱技術(shù)方面,船位控制在上流處,船速低于5節(jié),最好是3~4節(jié),否則影響拖輪發(fā)揮效率。本人的習(xí)慣做法是:船舶右前、右后帶上拖輪,在船位2(見圖3)時右前的拖輪準(zhǔn)備拖,右后的拖輪準(zhǔn)備頂,這時右前的拖輪既能協(xié)助大船減速增加舵效,又能提供轉(zhuǎn)向力矩,因為大船轉(zhuǎn)心位于中前三分之一附近,右后的拖輪提供的轉(zhuǎn)向效果非常好。有的引航員喜歡船尾中間帶拖輪,用于大船降速,增強舵效。本人不贊同這種做法。因為在大船這么大角度的轉(zhuǎn)向過程中,拖輪很難跟得上大船的轉(zhuǎn)向節(jié)奏,在整個轉(zhuǎn)向過程中拖輪的位置基本上位于大船的右后方,很難說這時拖輪的效果對大船向右轉(zhuǎn)向有幫助。另外,有的引航員將前面的拖輪布置在左前方頂推。這種做法也值得商榷。因為大型空載船舶尤其是集裝箱船船首削進(jìn)很多,船首拖輪為了自身的安全,頂推位置基本上位于中前1/3,而船舶前進(jìn)時自身的轉(zhuǎn)心就在中前1/3附近,因此該位置的拖輪基本上無效果,搞不好因為左前方拖輪的頂推,船舶右前方的水動力加大,反而阻止轉(zhuǎn)向。當(dāng)然,對于方形系數(shù)大的肥大型油輪和散貨船,拖輪布置在左前方頂推是可以的,但是有必要交代拖輪頂推位置要盡可能靠前。對于因為轉(zhuǎn)向不夠、面臨緊迫危險的船舶,使用加車增強舵效的方法一定要慎之又慎,因為往往出現(xiàn)船速起來了,而轉(zhuǎn)頭效果卻沒有增強。此時較好的做法是立即停車、倒車。倒車螺旋槳橫向力有利于向右轉(zhuǎn)向,降速增加了拖輪頂推效果,并為轉(zhuǎn)向贏得了時間。
深圳西部港區(qū)各類船舶交通密集,水流復(fù)雜,對于船舶航行多處存在潛在危險。本文僅就幾處風(fēng)險較大的典型水域和碼頭進(jìn)行了探討,并著重介紹潮流對船舶的影響。當(dāng)然,風(fēng)對船舶的影響(特別受風(fēng)面積較大的大型船舶),在操縱中也應(yīng)該給予足夠的重視。
[1]蔣才富.深圳港銅鼓航道通航安全分析與研究[D].大連:大連海事大學(xué),2006.
[2]陶杰鋒,等.淺水域流致船舶偏轉(zhuǎn)效應(yīng)[J].航海技術(shù),2016(2):1.