楊洪波 樊思月 楊慧慧 倪榮 楊裕霞

【摘 要】 為適應(yīng)江漢運(yùn)河通航安全管理的新要求，對(duì)江漢運(yùn)河通航現(xiàn)狀分析提取通航安全影響因素，運(yùn)用決策實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室方法得到各指標(biāo)權(quán)重，通過建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型求解得到江漢運(yùn)河通航安全評(píng)價(jià)值，并針對(duì)江漢運(yùn)河通航安全管理提出建議。

【關(guān)鍵詞】 江漢運(yùn)河;安全管理;DEMATEL;模糊綜合評(píng)價(jià)法

0 引 言

江漢運(yùn)河憑借其獨(dú)特的地理優(yōu)勢(shì)，依托長(zhǎng)江及漢江腹地經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，其貨運(yùn)需求量不斷增加，船舶年通過量也在不斷上升。截至2019年5月，江漢運(yùn)河累計(jì)通航船舶艘次，運(yùn)力萬t，貨運(yùn)量萬t。隨著漢江航道整治工作的完成，江漢運(yùn)河貨運(yùn)需求量將進(jìn)一步增長(zhǎng)。江漢運(yùn)河船舶通過量的增加，以及船舶大型化的發(fā)展，導(dǎo)致運(yùn)河通航安全問題日益凸顯。這對(duì)江漢運(yùn)河通航安全管理提出了新的要求。

1 江漢運(yùn)河航運(yùn)現(xiàn)狀

1.1 航道基本情況

航道基本情況包括航道尺度、航道底部高程、跨河建筑物及水域設(shè)置等。

航道尺度是決定航道船舶通過能力的重要因素之一，航道尺度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是決定可通航船型的重要依據(jù)。江漢運(yùn)河航道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為限制性Ⅲ級(jí)航道，設(shè)計(jì)航道尺度為寬度45 m、 水深3.2 m、彎曲半徑 480 m 、長(zhǎng)67.225 km、設(shè)計(jì)通航凈空8.5 m、渠化寬度60 m，可常年通行噸級(jí)船舶和噸級(jí)雙排單列一頂二駁船隊(duì)。但是，基于江漢運(yùn)河實(shí)際運(yùn)營情況，運(yùn)河可通過船型的噸位要大于設(shè)計(jì)船型的噸位。因此，根據(jù)實(shí)時(shí)水位情況即時(shí)決定可通航的船型，對(duì)于提升江漢運(yùn)河通航效率有重要意義。

航道底部高程對(duì)航道通航條件有很大影響，合理的航道底部高程設(shè)計(jì)為船舶順利通航提供助力。江漢運(yùn)河航道底部高程較為平緩，可分為兩段：龍洲垸至拾橋航段底部基本齊平，高程為26.2 m;拾橋河至高石碑航段底部高程雖存在落差，但經(jīng)計(jì)算，航道底部平均梯度為0.000 029，可視為零。

江漢運(yùn)河水上跨河建筑物主要包括水工建筑物、跨河橋梁、跨河線纜等，其中：航道沿線各類建筑物總計(jì)83座;跨河橋梁57座，主要包括公路橋、生產(chǎn)橋和鐵路橋;跨河線纜120處，經(jīng)巡航目測(cè)滿足凈空要求。江漢運(yùn)河自開通以來持續(xù)對(duì)龍洲垸船閘、高石碑船閘兩水域進(jìn)行實(shí)時(shí)水位監(jiān)測(cè)，以了解每日航道水位情況;但跨河建筑物尚未經(jīng)系統(tǒng)測(cè)量，實(shí)時(shí)凈空情況僅通過巡航目測(cè)。

江漢運(yùn)河龍州垸船閘及高石碑船閘均設(shè)有引導(dǎo)船舶安全出入、等候、通過船閘的過渡性航道。運(yùn)河未設(shè)置錨地，通航船舶于引航道臨時(shí)停泊等待過閘。

江漢運(yùn)河沿線分別有紀(jì)南、后港和鄧州等3個(gè)供船舶調(diào)頭或臨時(shí)停靠的回旋水域。紀(jì)南回旋水域布置于荊州市紀(jì)南鎮(zhèn)附近，按單船回旋設(shè)計(jì)，位于運(yùn)河河道右側(cè)，部分回旋水域與運(yùn)河航道水域共用，其中：左邊線與運(yùn)河河道中線重合，成喇叭口布置;上下游邊線與引水干渠邊線成45凹薪?。后钙c匭蠆賈糜誥C攀瀉蟾壅蚋澆創(chuàng)踴匭杓疲揮讜撕雍擁雷蟛啵匭蠆賈梅絞接爰湍匣匭蠆賈梅絞較嗤5酥莼匭蠆賈糜誥C攀械酥菡蚋澆吹ゴ匭杓疲揮讜撕雍擁雷蟛啵匭蠆賈梅絞轎耆夢(mèng)骶：?jiǎn)癣蟻y降攬諉徘乃頡<湍稀⒑蟾酆偷酥？個(gè)回旋水域基本數(shù)據(jù)見表1。

1.2 通航環(huán)境

江漢運(yùn)河聯(lián)通長(zhǎng)江與漢江，其航道內(nèi)水位變化受長(zhǎng)江和漢江的影響，其中，長(zhǎng)江水位為龍洲垸船閘所測(cè)度的上游水位，漢江水位為高石碑船閘所測(cè)度的下游水位。此外，由于江漢運(yùn)河航道水位受兩端船閘控制，航道實(shí)際水位高程與運(yùn)河外部水位高程呈現(xiàn)一定的差異。龍洲垸船閘下游測(cè)度水位和高石碑船閘上游測(cè)度水位，為江漢運(yùn)河航道水位高程。

以2014年11至2018年7月江漢運(yùn)河航道管理處運(yùn)行管理科監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)來源，水位測(cè)度均以黃海高程為零高程。

（1）外部水位高程。江漢運(yùn)河航道外部水位高程數(shù)據(jù)來源為龍洲垸上游水位測(cè)度和高石碑下游水位測(cè)度。龍洲垸上游水位與高石碑下游水位均有明顯的季節(jié)性變化：龍洲垸上游平均水位為32.40 m，最低水位為28.08 m，最高水位為39.47 m，水位標(biāo)準(zhǔn)差為2.62 m;高石碑下游平均水位為30.14 m，最低水位為28.10 m，最高水位為39.29 m，水位標(biāo)準(zhǔn)差為1.55 m。龍洲垸上游長(zhǎng)江水位波動(dòng)幅度高于高石碑下游漢江水位，最低水位情況兩者相差無幾，各波動(dòng)周期（除2017年秋季外）中最高水位情況為龍洲垸上游水位高于高石碑下游水位4 m左右。長(zhǎng)江與漢江汛期基本一致，長(zhǎng)江汛期為5―10月，漢江汛期為8―10月，長(zhǎng)江汛期時(shí)間較漢江更長(zhǎng)。除2017年秋季外，龍洲垸上游水位長(zhǎng)期高于高石碑下游水位，每年年初和年末的水位情況與此相反，但水位差數(shù)值較小。龍洲垸上游與高石碑下游的水位高程差見圖1。

（2）內(nèi)部水位高程。江漢運(yùn)河航道內(nèi)部水位高程數(shù)據(jù)來源為龍洲垸下游水位測(cè)度與高石碑上游水位測(cè)度。龍洲垸下游水位與高石碑上游水位均有著明顯的季節(jié)性變化：龍洲垸下游平均水位為30.54 m，最低水位為28.73 m，最高水位為33.91 m，水位標(biāo)準(zhǔn)差為0.83 m;高石碑上游平均水位為30.07 m，最低水位為28.44 m，最高水位為31.90 m，水位標(biāo)準(zhǔn)差為0.68 m。龍洲垸下游水位波動(dòng)幅度略高于高石碑上游水位，最低水位情況為龍洲垸下游略高于高石碑上游，各波動(dòng)周期（除2017年秋季外）中最高水位情況為龍洲垸下游高出高石碑下游4 m左右，水位高峰周期情況與長(zhǎng)江、漢江汛期情況一致。除2017年秋季外，龍洲垸下游水位長(zhǎng)期高于高石碑上游水位，每年年初和年末的水位情況與此相反，但水位差數(shù)值較小。龍洲垸下游與高石碑上游的水位高程差見圖2。

江漢運(yùn)河航道外部水位高程變化情況與內(nèi)部水位高程變化情況總體保持一致，存在細(xì)節(jié)性差異：外部水位高程差最高值為9.29 m，最低值為 2.88 m，平均值為2.25 m，標(biāo)準(zhǔn)差為2.29 m;內(nèi)部水位高程差最高值為3.25 m，最低值為 1.13 m，平均值為0.47 m，標(biāo)準(zhǔn)差為0.68 m。細(xì)節(jié)性差異顯示，內(nèi)部水位高程差較外部水位高程差小且波動(dòng)幅度減小。說明運(yùn)河兩大船閘通過管理控制降低了水位差，在調(diào)水的同時(shí)保證了船舶通航的平穩(wěn)性，為江漢運(yùn)河通航創(chuàng)造了良好的條件。

江漢運(yùn)河航道底部高程差小，運(yùn)河水體流速慢而平穩(wěn)，泥沙較易沉降淤積，對(duì)航道富余水深有一定影響?，F(xiàn)階段泥沙淤積厚度約為0.5～0.8 m。自江漢運(yùn)河開通至今，江漢運(yùn)河航道管理處尚未對(duì)航道整體進(jìn)行清淤疏浚，僅開展了局部性清淤疏浚工作：2016年對(duì)高石碑閘室進(jìn)行清淤疏浚，清淤泥沙約2萬m3;2018年對(duì)運(yùn)河拾橋河處進(jìn)行疏浚，消除了拾橋河處航道底部落差。

此外，江漢運(yùn)河漂浮物主要是來源于長(zhǎng)江水體的白色垃圾和水草，6、7月份較多，其余月份較少。江漢運(yùn)河航道管理處每月以外包形式進(jìn)行兩次漂浮物打撈，及時(shí)清理漂浮物，確保了水體安全。

氣候條件也是影響江漢運(yùn)河通航安全的因素之一。風(fēng)對(duì)于船舶的橫、縱穩(wěn)性有一定影響，雨、雪、霜、霧等限制了船員的視野范圍和可視距離，影響船員的駕駛判斷，成為影響通航安全的氣候因素?，F(xiàn)階段江漢運(yùn)河航道尚未布設(shè)全程可見度和風(fēng)力監(jiān)測(cè)的裝置，船員可通過掌握運(yùn)河所跨的3個(gè)城市的天氣預(yù)報(bào)并結(jié)合自身及船舶情況合理控制船舶出行，江漢運(yùn)河航道管理處也可通過當(dāng)天實(shí)際情況發(fā)布航道通航信息。

2 研究方法

2.1 決策實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室

（1）分析運(yùn)河通航安全現(xiàn)狀，整理江漢運(yùn)河通航安全管理系統(tǒng)指標(biāo)體系;

（2）通過征詢江漢運(yùn)河航道管理處、航運(yùn)企業(yè)、海事管理部門等相關(guān)專家和一線監(jiān)管人員的意見，確定各指標(biāo)間是否存在影響，根據(jù)各因素間影響程度打分（0～5表示影響程度由小到大），確定直接影響矩陣X;

（3）對(duì)直接影響矩陣X進(jìn)行規(guī)范化處理;

（4）求綜合影響矩陣T=X（I X） 1;

（5）計(jì)算各元素的權(quán)重。

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)法

（1）根據(jù)江漢運(yùn)河通航安全管理系統(tǒng)指標(biāo)體系，確定系統(tǒng)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)審要素集合：N=（N1 N2 N3 N4） ;

（2）確定評(píng)價(jià)集：V=（1? 0.75? 0.5? 0.25）=（危險(xiǎn)度較低，危險(xiǎn)度一般，危險(xiǎn)度較高，危險(xiǎn)度高）;

（3）通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和專家調(diào)查得到隸屬度模糊子集： A=（a1? a2? a3? a4），計(jì)算系統(tǒng)各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的模糊綜合評(píng)判矩陣：R=A*R=（ri1? ri2? ri3? ri4）;

（4）計(jì)算得到第二層次的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣R;

（5）采用DEMATEL方法得到各指標(biāo)及各二級(jí)指標(biāo)權(quán)重矩陣W，子系統(tǒng)模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣B=W *R;

（6）計(jì)算得到各系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)值。

3 江漢運(yùn)河通航安全評(píng)價(jià)實(shí)證

3.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

基于對(duì)內(nèi)河水上事故成因分析，結(jié)合江漢運(yùn)河通航環(huán)境現(xiàn)狀，確定江漢運(yùn)河通航安全影響因素指標(biāo)庫。采用問卷調(diào)查方式，確定江漢運(yùn)河通航安全影響因素為24個(gè)，計(jì)算得到江漢運(yùn)河通航安全管理系統(tǒng)綜合影響關(guān)系（表2）。

運(yùn)用DEMATEL計(jì)算確定江漢運(yùn)河通航安全管理系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重（表3）。

3.2 模糊評(píng)價(jià)矩陣

根據(jù)各二級(jí)指標(biāo)權(quán)重值及對(duì)應(yīng)的等級(jí)評(píng)價(jià)值確定隸屬度模糊子集和單因素評(píng)價(jià)矩陣。江漢運(yùn)河通航安全管理專家評(píng)分及等級(jí)評(píng)價(jià)見下頁表4。

得到第二層次的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣：

3.3 結(jié)果分析

以上結(jié)果表明，江漢運(yùn)河通航環(huán)境危險(xiǎn)度處在“危險(xiǎn)度一般”與“危險(xiǎn)度較低”等級(jí)間。

從二級(jí)指標(biāo)層評(píng)價(jià)結(jié)果來看：江漢運(yùn)河通航環(huán)境危險(xiǎn)度處于“危險(xiǎn)度一般”等級(jí)。

（1）江漢運(yùn)河航道子系統(tǒng)目前處于危險(xiǎn)度一般等級(jí)偏高。江漢運(yùn)河自開通以來尚未進(jìn)行全面清淤疏浚工作，航道淤積情況較為嚴(yán)重。航道凈空通過每周3次巡航目測(cè)確定，難以保證其準(zhǔn)確性，應(yīng)系統(tǒng)測(cè)量跨河建筑物高程情況以確定實(shí)際航道凈空高度。

（2）船舶子系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)等級(jí)為危險(xiǎn)度一般等級(jí)偏高。江漢運(yùn)河航道較為狹窄，航行船舶離岸較近，隨著江漢運(yùn)河航道通航船舶大型化的發(fā)展和通航船舶數(shù)量的增多，船舶擱淺和碰撞的可能性增大。同時(shí)，江漢運(yùn)河屬于長(zhǎng)江―江漢運(yùn)河―漢江黃金航道圈的組成部分，漢江航道等級(jí)對(duì)通航船舶具有一定的限制，船舶進(jìn)出江漢運(yùn)河需通過龍洲垸船閘和高石碑船閘，航道管理處與海事管理部門等相關(guān)機(jī)構(gòu)緊密配合，使航道安全風(fēng)險(xiǎn)得到了一定的控制。這在一定程度上降低了船舶通行江漢運(yùn)河的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（3）安全管理子系統(tǒng)目前處于危險(xiǎn)度較低等級(jí)。這表明日常安全管理較為完善、安全培訓(xùn)教育工作落實(shí)到位。

（4）人員子系統(tǒng)目前處于危險(xiǎn)度較低等級(jí)。管理人員素質(zhì)水平較高，且經(jīng)過一定程度的安全培訓(xùn)教育，在安全意識(shí)、工作負(fù)荷、專業(yè)素質(zhì)等方面表現(xiàn)較好。船員在正式上崗前均經(jīng)過一定的培訓(xùn)及上船實(shí)習(xí)，有效降低了船舶通航安全管理的風(fēng)險(xiǎn)。