陳業(yè)儉 鐘慶云

摘 要：隨著深圳港港口建設(shè)的飛速發(fā)展，進(jìn)港船舶大型化趨勢(shì)明顯，貨物吞吐量不斷提升，為此，深圳港鹽田港區(qū)將集裝箱碼頭進(jìn)行擴(kuò)建，以適應(yīng)大型集裝箱船舶靠泊需求。本文以深圳港鹽田港區(qū)集裝箱碼頭擴(kuò)建工程#16泊位以及20萬噸級(jí)集裝箱船舶為研究對(duì)象，通過借助NT-PRO 4000型大型船舶操縱模擬器進(jìn)行仿真試驗(yàn)，提出船舶進(jìn)港及靠泊的安全保障措施，為船舶引航安全提供借鑒。

關(guān)鍵詞：集裝箱船;引航;船舶仿真模擬;安全保障

中圖分類號(hào)：U675.9 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2020）08-0097-04

近年來，深圳港鹽田港區(qū)集裝箱吞吐量逐年提高，2017年，鹽田港集裝箱吞吐量為1402.78萬標(biāo)箱，占深圳市場(chǎng)份額的55.65%[1]。與此同時(shí)，進(jìn)港靠泊鹽田港的集裝箱船舶大型化趨勢(shì)也日趨明顯，2019年7月23日，鹽田國(guó)際迎來目前全球最大運(yùn)載量的集裝箱船—“地中海·古爾松”號(hào)首航。該輪全長(zhǎng)400米、寬62米，可裝載2.3萬個(gè)標(biāo)箱，總噸位23萬噸，是當(dāng)下全球航運(yùn)市場(chǎng)最大的集裝箱船舶[2]。大型集裝箱船舶靠泊深圳港鹽田港區(qū)意義重大，值得深入探討。

1 深圳港鹽田港區(qū)#16泊位概況

鹽田港區(qū)地處深圳港東部的大鵬灣北岸，分為西、中和東（規(guī)劃）三個(gè)部分，是華南地區(qū)優(yōu)良的天然深水港灣。

#16泊位位于鹽田港區(qū)中港作業(yè)區(qū)大突堤南側(cè)端部，處于#9泊位與#10泊位之間，碼頭岸線長(zhǎng)886米，碼頭結(jié)構(gòu)型式均為高樁梁板式結(jié)構(gòu)。碼頭前沿停泊水域?qū)挾?5m，設(shè)計(jì)底高程-17.4m，在碼頭前方共布設(shè)1個(gè)圓形回旋水域，回旋水域直徑800m，設(shè)計(jì)底高程-17.4m。

目前中港區(qū)航道按10萬噸級(jí)雙向航道建設(shè)，航道有效寬度400m，已疏浚至-17.4m，走向?yàn)?2.01°～262.01°及112.01°～292.01°。

2 自然環(huán)境

2.1 風(fēng)況

鹽田港全年常風(fēng)向?yàn)镋SE向，出現(xiàn)頻率為15.3%;次常風(fēng)向?yàn)镋和SE向，出現(xiàn)頻率分別為12.6%和12.5%。歷年平均風(fēng)速為2.6m/s，其中ESE向平均風(fēng)速最大、為4.3m/s，其次為NNE、E和SE向，平均風(fēng)速值在3.6～3.8m/s[3]。

2.2 潮汐

大鵬灣內(nèi)潮汐類型屬不正規(guī)半日混合潮。

最高潮位 ? ? ? ? ? ?2.98m

最低潮位 ? ? ? ? ? -0.34m

平均高潮位 ? ? ? ? ?1.72m

平均低潮位 ? ? ? ? ?0.65m

平均海平面 ? ? ? ? ?1.22m

最大潮差 ? ? ? ? ? ?2.74m

平均潮差 ? ? ? ? ? ?1.12m

平均漲潮歷時(shí) ? ? ? ?7：31

平均落潮歷時(shí) ? ? ? ?6：08

2.3 潮流

灣內(nèi)漲潮最大流速0.30m/s，落潮最大流速0.20m/s;漲潮流向266°～288°，落潮流向142°～176°。

2.4 波浪

（1）全年波浪以東南向波浪為主，且風(fēng)浪頻率遠(yuǎn)大于涌浪頻率;

（2）小浪為主，0.5m以下波浪占93%，1.0m以下波浪占99.5%;

（3）大浪數(shù)值不大。實(shí)測(cè)最大波高僅1.4～1.7m，波向SE～E，Tp=4～5s，且都為風(fēng)成浪。

3 船舶操縱模擬仿真

3.1 模擬仿真試驗(yàn)?zāi)康?/p>

模擬不同工況（風(fēng)、流）下，20萬噸級(jí)集裝箱船舶進(jìn)港航行及靠泊碼頭的通航工況，采集相關(guān)數(shù)據(jù)和模擬試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行處理、分析，分析項(xiàng)目的可行性、安全性及存在的通航風(fēng)險(xiǎn)和存在的問題，提出相應(yīng)的通航安全保障措施和作業(yè)要求或限定條件、建議等。

3.2 ECDIS及視景系統(tǒng)的構(gòu)建

3.3 仿真視景建模

航海模擬器視景數(shù)據(jù)庫(kù)的建模可以分為八項(xiàng)工作：建模資料準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)預(yù)處理及優(yōu)化、真實(shí)感地形生成、三維物體模型建立、紋理圖片處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、細(xì)節(jié)層次處理、調(diào)試等。

3.4 船舶參數(shù)設(shè)置

3.5 模擬工況

東南風(fēng)向（吹攏風(fēng)）/東風(fēng)向，大潮漲潮時(shí)段（漲水），6級(jí)風(fēng)條件下，在鹽田港主航道船舶進(jìn)港航行、靠泊#16泊位模擬;

3.6 模擬試驗(yàn)

3.7 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過對(duì)模擬試驗(yàn)進(jìn)行梳理分析，并結(jié)合有關(guān)規(guī)范[4]要求，得出如下試驗(yàn)結(jié)論：

船舶進(jìn)出港航行所需單向航道寬度為196.5m，船舶在航道末段的航跡帶寬度比外段航跡帶寬度大，深圳鹽田港區(qū)主航道寬400m，滿足20萬噸級(jí)集裝箱船單向通航要求，#16泊位船舶掉調(diào)頭水域最大為900m×500m，設(shè)計(jì)回旋水域?yàn)?00m×800m的圓形，調(diào)頭靠泊需拖輪協(xié)助且操縱難度大，需順靠。

4 安全保障及優(yōu)化建議

（1）#16泊位較長(zhǎng)，可靠近中間位置靠泊船舶，設(shè)計(jì)回旋水域占用深圳主航道部分水域，船舶離泊調(diào)頭會(huì)對(duì)其它船舶通航有一定影響。20萬噸級(jí)集裝箱船舶進(jìn)靠#16泊位，船舶進(jìn)港需要在主航道入口附近減速，占用航道寬度較大，對(duì)其它船舶通航有一定影響。

（2）#16碼頭設(shè)計(jì)軸向267°-087°，基本與主航道軸向一致。為靠泊安全、便利，大型集裝箱船舶進(jìn)港靠#16泊位應(yīng)選擇右舷順靠方式。

（3）船舶受東南強(qiáng)風(fēng)、漲流時(shí)，偏順風(fēng)流影響，船舶不易控制和降速，大風(fēng)浪時(shí)，#16泊位船舶離泊需要加配拖輪，減小船舶調(diào)頭占用主航道水域及對(duì)其它使用該航道船舶通航的影響。

（4）20萬噸級(jí)集裝箱船舶靠#16泊位時(shí)，應(yīng)限制東南風(fēng)、南風(fēng)不超過6級(jí)，結(jié)合深圳港拖輪實(shí)際情況和引航相關(guān)要求，適當(dāng)增大拖輪配置，協(xié)助船舶航行、靠離泊作業(yè)。

（5）建議在主航道入口增設(shè)一對(duì)浮標(biāo)YT3和YT4，船舶進(jìn)出港在主航道入口需轉(zhuǎn)S型彎，不易操控，將主航道入口浮標(biāo)至YT3浮與粵港分界線之間水域優(yōu)化或?qū)⒃O(shè)計(jì)航道入口寬度加大，方便船舶進(jìn)出港。綜合港區(qū)通航情況進(jìn)一步研究航道船舶通航能力及交通組織，合理配備其它浮標(biāo)。

5 結(jié)束語

本文選取了一種較為不利的工況進(jìn)行20萬噸級(jí)集裝箱船舶漲水期靠泊深圳港鹽田港區(qū)碼頭16#泊位的船舶操縱模擬試驗(yàn)，以其作為代表探討深圳港特定水域大型集裝箱船舶靠泊的安全性，針對(duì)鹽田港區(qū)通航環(huán)境現(xiàn)狀提出優(yōu)化建議，為引航安全[5]提供借鑒的同時(shí)，也可為鹽田港區(qū)今后主管機(jī)關(guān)、港口調(diào)度部門、引航機(jī)構(gòu)以及碼頭運(yùn)營(yíng)方制定大型集裝箱船舶進(jìn)港安全管理制度或保障措施提供一定支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]深圳港2017年集裝箱吞吐量突破2500萬標(biāo)箱創(chuàng)十年新高[J].珠江水運(yùn)，2018（03）：42.

[2]黃青山. 深圳港集裝箱新高背后的澎湃力量[N]. 深圳商報(bào)，2019-07-25（A01）.

[3]姚廣興.超大型集裝箱船靠泊深圳鹽田港東港區(qū)的操作探討[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2016，16（02）：1-2.

[4]海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范 JTS-2013.

[5]陳業(yè)儉.深圳港引航員登離船安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制[J].世界海運(yùn)，2019，42（04）：20-23+27.