大型船舶在新桥水道原3灯浮水域航行和转向的船舶操纵

摘 要：船舶的大型化给引航员的引领工作带来了困难和挑战，特别是在狭水道和受限水域的船舶操纵。本文介绍了大型船舶在狭水道航行和大角度转向的实际操作经验和具体案例。

关键词：大型船舶 狭水道和受限水域 船舶航行和转向

崇明大东船厂和上海海华船厂都位于新桥水道的上游。随着船厂修理和新造船舶的大型化，而进出两家船厂的新桥水道和新桥通道的交汇处即原3灯浮与207灯浮附近水域的浅滩不断向东南方向伸展，此处水深不断变浅，给进出两家船厂的大型船舶的航行和操纵带来了很大影响，由于操作不当导致的搁浅事故有所增加。在此航行的船舶以及引航员必须加倍小心和谨慎操作。

1.原3灯浮周围水域航道的变迁和禁航区的制定

1. 1原3灯浮的概况和航道变迁

原3灯浮位于新桥水道的南端和新桥通道的东端。具置31°29'.78N，121°37'.37E。原3灯浮是黄色Q灯浮，本是两水道东南端的界标。进出船厂的航道原来是在207灯浮和原3灯浮之间的水域的中间。由于207下游5米水深滩嘴不断向东南方向移动，低潮位时的水深已经完全不能安全通过大型船舶。因此航道不断地向东南方向迁移，最终形成现在的新航道，即进出新桥水道和新桥通道的大型船舶在原3灯浮的东南处转向并保持离原3灯浮600米的安全距离通过。

1.2禁航区的制定

为了保证进出新桥水道和新桥通道的船舶的航行安全，避免搁浅事故的发生，有关部门根据207灯浮下游5米水深滩嘴的延伸和原3灯浮周围水域6米水深滩区的变化，新桥水道和新桥通道的水文特征和水深情况，在207灯浮和原3灯浮上下游和原3灯浮的西面水域制定了禁航水域和避险线。船舶进出新桥水道和新桥通道时，禁止进入禁航区内。禁航区和避险线图示见图1和图2。

2.大型船舶在原3灯浮水域转向的船舶操纵和注意事项

2. 1航行计划的制定

鉴于原3灯浮下游水道的可航宽度较窄，6米水深禁航区和航道南面避险线最窄处只有400多米，两水道夹角较小，转向多达160度，这给大型船舶以及超大型船舶的转向操纵带来了较多困难。特别是由新桥水道出口进入新桥通道，要避免转向过快进入原3灯浮周围水域6米滩区，又要避免转向不足冲入南岸浅滩。因此，作为引航员、船长或驾驶员必须了解大型和超大型船舶的操作特性以及在浅水区域航行的性能。了解原3灯浮附近水域当时的水文资料如潮汐情况、流速的大小、水深的情况和进出新桥水道的船舶动态。制定详细周密的航行计划，确保每次航行操作的安全。航行计划制定的原则是尽量选择当地高潮前后经过原3灯浮水域，避开低潮时间段；尽量选择流缓的时间段，避开急涨急落时间段。

2.2原3灯浮附近水域的水文资料

新桥水道和新桥通道的潮汐资料主要参阅石洞口和南门港的潮汐情况。两水道的潮流基本是往复流，新桥水道涨落流向300°～130°，新桥通道涨落流向280°～110°，流速0.8～3节。大潮急涨急落时，流速可达3节左右。

2.3进出船厂的大型船舶的压载状态和影响

相比较大型船舶的共性，进出新桥水道和新桥通道的大型船舶有如下的一个特点：因为原3灯浮附近水域的水深变化多变而且未知，这些大型船舶在进出船厂时尽量减小吃水。如：2015年4月22日，超大型集装箱船“勒沃库森快航”进口，船长366米，她的吃水也仅仅只有7.5米。2015年8月15日，大型集装箱船“日邮女神”出口，她的船长295米，吃水只有7米。而螺旋桨浸没的吃水在8. 5米。由于压载量的减少，船舶吃水是小了，但螺旋桨和舵叶的浸没量不足，导致船舶只能慢车航行，进一步减小了车舵效应，增加了依靠船舶自身操作的困难。

2.4大型船舶浅水效应和操纵特性

原3灯浮附近水域具有典型的浅滩特征，两边水道狭窄，有明显的受限水域航行的浅水效应和狭水道航行特征。

（1）大型船舶相对小型船舶，其浅水效应和岸壁效应更为明显，影响巨大；

（2）船舶阻力增大，船速下降明显；

（3）旋回性更差，旋回中速度下降较深水中小；

（4）航行时船体下沉明显，振动加剧；

（5）舵效更差；

（6）由于船速的下降，风流对船舶操纵的影响更大。2.5航行安全措施

针对大型船舶的操纵特点，原3灯浮水域的水文资料、航道、转向点特征，进出船厂的大型船舶必须制定周密详细的航行计划并采取以下航行措施：

（1）备车备锚，船首安排了头人员，最好两个人，以便紧急情况能够抛双锚；

（2）要求船厂安排拖船伴航。大型和超大型船舶必须有至少2艘拖船跟随。大型船舶旋回圈大，惯性大，舵效差，浅水效应明显。大型船舶在原3灯浮转向时依靠船舶自身的旋回性能，车舵效应来完成无疑具有较大的风险。一旦车舵不能及时响应，很难采取其他应急措施来挽救船舶于险境，只能依靠拖船来协助转向。

（3）尽量保持慢车航行。原3灯浮附近水域水深较浅，快车航行会增加浅水效应，增大下沉量。另外进出船厂的大型和超大型船舶由于吃水小，螺旋桨和舵叶露出较大一部分，快车航行会导致螺旋桨上下应力差急剧增加，导致飞车危险。

（4）提前减速。抵达原3灯浮水域开始转向时，船速最好低于6节，以减少船舶的惯性，减小船舶的进距和旋回半径。船速小也有利于一旦转头角速度较慢时，可以加车以提高舵效，加快转向。同时拖船协助顶推时也要求船速越慢越好。如果船速高于6节，拖船的作业效果将大幅下降。

（5）转向时采用分部分段转向。要避免转向过快，冲进原3灯浮6米浅水区域。转向开始时用大舵角，及时回舵，调整所需的转头角数度。没有舵效或转向角速度不足时，及时叫拖船协助顶推。出口时，既要避免转向过快，也要避免转向不足，冲入南岸浅滩。提早布置拖船安排在左舷船首和右舷船尾待命。充分利用各种措施保证船舶转向时和转向后航行在计划航线上或禁航区的中间线上。

2.6原3灯浮附近水域航行和转向时船舶操纵的注意事项

（1）避免快车航行。快车航行增大了船舶惯性，不利于操纵。另外快车航行加大了下沉量，容易导致船舶拖底或搁浅事故的发生。而且，一旦搁浅不利于脱浅。船速过快，拖船的速度跟不上，拖船伴航就形同虚设。到达转向点时，拖船相距较远，不能协助作业，容易造成不利局面。

（2）避免在原3灯浮上游（新桥水道）；西面水域（新桥通道）1海里内和其他船舶会遇。此处水域不足够两船交会。

（3）避开在急涨急落时间段内航行至原3灯浮转向点处。大型船舶旋回圈大，转向又不能一气呵成，转向时间较长。根据经验公式S=V×T×80%。S是转向漂移量，V是流速，T是转向时间。如果流速是2节，转向时间3～4分钟，就会产生近200米的漂移量。容易导致船舶漂向南岸或过于接近原3灯浮。

（4）滚装船或部分超大型集装箱船，驾驶台位于船首或船中前。应注意由于GPS天线位置比较靠近船首而产生的船位误差。如果转向过晚，船位在计划航线上，船尾却落到了航道边上的浅滩上，造成紧张局面甚至搁浅。

3.原3灯浮附近水域航行和转向实操案例

2016年3月1日。“神户快航”计划1400时从崇明大东开船出口。3. 1船舶数据（如表1）。

3.2气象和潮汐：3月1日，晴天，东南风4至5级。

石洞口的潮汐是低潮11∶55时，潮高113厘米；高潮1716时，潮高252厘米。

南门港的潮汐是低潮12∶29时，潮高119厘米；高潮17∶29时，潮高268厘米。

3.3初步航行计划

本船1400时离泊，预计15∶30时抵达原3灯浮附近水域转向。石洞口和南门港高潮都在17∶20时前后，转向时应是当地涨水时段。虽然是小潮汐，流速也有1节以上。东南风4至5级，转向期间，接近受正横风影响。由于本船干舷14米以上，风压力较大，风致漂移速度估算1.5节左右。风和流的方向都压向原3灯浮，转向期间船速本身较慢，加上旋回的速降，对安全避开原3灯浮6米滩区的操作提出了较高要求。我们二位引航员商讨了过Q17浮后向东航行，借助原3灯浮北和东北方向0.8海里的水域来完成初步转向至220°～230°后，慢车航行至原3灯浮正东方向时，再次转向驶入新桥通道。雷达设置0.40海里活动距标圈作为原3灯浮滩区600米禁航区安全避险线，转向期间避免原3进入活动距标圈。

3.4实际操作

（1）1320时上船后，和船长以及驾驶员介绍了航行计划、航道情况、潮汐情况和原3灯浮附近水域的水深及潮流的大概流向和流速等。并要求驾驶员协助了望，并经常定位。发现任何异常，及时报告船长和引航员。船长介绍了船舶修理情况和现状。因为吃水较小的原因，船首的侧推器不能使用，主机车速只能用半速前进。

（2）利用船上风速仪实测风向135°，风速11m/s。

（3）1410时，“神户快航”离开码头后，船头了头，备双锚。

（4）2艘拖船伴航，一艘拖船在船头领航随时报告航道上渔网分布情况，另一艘拖船船尾跟随。

（5）逐渐加车至半速前进，船速最快12.5节。1500时抵达Q17灯浮上游1海里处，观测到原3灯浮的北边全是渔网，并延伸到航道上，几艘渔船也在航道上作业。原来设想的计划不能实施决定调整方案。减速慢车航行。

（6）1510时船速8节，减速至最慢车航行。期间使用机动动作避让渔船和渔网。

（7）1513时，抵达原3灯浮真北距离0.52海里，船速6.5节。命令右满舵开始旋回。见图1。转向过程中，真航向和变化的船首向基本保持一致，显示风流对本船向原3灯浮的压拢十分明显。为了保持600米的安全距离，及时调整舵角和转头角速度，保持即时船位距离原3灯浮0.40海里处。

（8）为了保证船位在转向过程中航行在预设的轨迹上，又要避免转向不足，冲向南岸，个人使用了简便的转头角速度计算法。从原3灯浮真北0.52海里处开始转向到进入6米滩区南面新桥通道的航道中间，沿着距离原3灯浮0.40海里的轨迹，里程1.2海里。按转向起始速度6节计算需要12分钟。航向改变从115°至270°，转了155°，转头角速度等于13°/min。由于在转向旋回时，船速是下降的，完成转向的总时间是增加的，只要转向角速度平均不低于13°/min，一定会航行在计划航线上。

（9）1522时，船位抵达原3灯浮正东距离0.45海里。由于航道上的渔网，转向有迟滞。命令左舷船首和右舷船尾待命的拖船开始顶推，加快转向速度，保持船位在计划航线上。1527时，转向至270°，进入新桥通道。整个转向过程见图示2。

4.结语

随着科技的巨大进步，对节能和环保的现实要求，船舶大型化的趋势已经不可避免。这给引航员的工作带来了巨大的挑战。只有不断的学习，在每次工作中积累经验和技术才能应对不断变化的趋势，应对各种复杂局面，保证引航工作的安全。

参考文献：

[1]洪碧光.船舶操纵原理与技术[M].大连：大连海事大学出版社.2007.

[2]周弘文，陆悦铭，蓝中.大型游轮靠离上海港国客码头操纵模式探析.中国引航论文集，2015.