增设青岛港大风浪引航员登离轮水域的探讨.pdf

NAVIGATION航海30Marine Technology航海技术道行驶。（3）5#浮转向后来到最窄的野马门（路屿航门），此处潮流湍急，航门宽度仅为 0.5nm，船舶交会机会多，在渔季大量渔船聚集于此处，因此在此航段航行应特别谨慎，做好提前预判工作。（4）由于液化气船同油轮一样惯性极大，到达兴化 12#浮时速度宜控制在 89kn，并准备带拖船，到达正横江阴集装箱 5#泊位时速度宜控制在 6kn 左右，而后停车淌航，14#浮至 15#浮航道宽仅 200m 如遇风力强劲时，要注意风流的影响，避免偏航造成搁浅事故的发生，可短暂用车来调整航向，淌航至建滔码头速度宜控制在 4kn 以内，如速度过快，可使用船艉拖船适当放缆平行船首尾线向后拖，以达到减速的效果，船艏到达中江码头下游时开始倒车，此时在沉深横向力的作用下船艏开始向右偏转，使用船艏 2 拖船一拉一顶来控制偏转速率，船艉也适时配合顶拉，当距离码头 1 个船宽时降低横移速度和减小靠拢角度，平行且缓慢靠上码头。5 结 论结合福州江阴港区的实际情况，以及 5 万吨级 LPG 船舶的特点，该船型可以在该港区安全靠泊。靠泊前需要制定详细的靠泊方案，熟悉泊位附近风流变化规律，掌握超大型LPG 船舶的操纵特性。靠泊过程中，合理使用拖船，精准控制船舶位置、靠拢角度及靠拢速度等，并留有足够的安全余量。参考文献1 徐凯.我国 LPG 行业现状与未来市场预测 J.中国市场,2020,27：1-3.2 洪碧光.船舶操纵 M.大连:大连海事大学出版社,2016.3 王宏标,谢广伟.超大型油轮复杂水文条件下靠泊方案探讨 J.世界海运,2019,42(6):41-45.4 JTS 165-2013.海港总体平面设计规范 S.北京:人民交通出版社,2014.5 韩孝銮,黄海曦.3000 吨级 LPG 船靠离福州港江阴港区12#内港池泊位操纵 J.中国水运,2018,07:61-62.作者简介：廖冬捷，本科、一级引航员，（E-mail），150601789800 引 言青岛港前湾港区自投产以来集装箱吞吐量逐年递增，2022 年突破 2500 万 TEU,在青岛市国际航运贸易金融创新中心建设中具有举足轻重的地位，在全国乃至全球的影响力也不容忽视。为了进一步提高恶劣天气时青岛港主航道的通航率，特别是前湾港区集装箱船的周转率，有必要对恶劣天气时引航员登离轮水域进行细化和优化，才能更好地保障船舶高效快捷地进出港。1 现状及背景1.1 现行的大风浪作业方式目前，青岛港的引航员登离轮水域（见表 1），表中后两项是面向吃水大于 15m 的超大型船舶，其余船舶都在位于第二警戒区的引航员登离轮水域上下引航员。受地形影响，该区域海况受东南风和东北风影响较大，东南风时涌浪跟风向基本一致，为东南方向来浪；东北风时由于受到岸形影响，涌浪方向是偏东方向来浪，跟主航道走向（103283）基本一致。增设青岛港大风浪引航员登离轮水域的探讨增设青岛港大风浪引航员登离轮水域的探讨摘要：本文简述大风浪天气时青岛港引航员登离轮的水域及方式，并分析恶劣天气时引航员在现行水域登离轮对船舶安全和航道安全的影响。通过在主航道两侧增设大风浪时引航员的登离轮水域，以减小恶劣天气引航员上下船时由于大角度挡浪对其他在航船舶产生的影响，从而确保船舶航行的安全，提高航道的通航率。关键词：青岛港；大风浪；登离轮焦 研 庄延峰（青岛引航站，山东青岛 266012）NAVIGATION航海31表 1 青岛港区引航员登离轮水域序号港区(图标名称)标识位置登离轮水域船舶限制要求吃水或船长限制要求特殊要求1青岛港第二警戒区(1)36 01.78N120 19.18E(2)36 01.13N120 19.02E(3)36 01.58N120 20.40E(4)36 00.90N120 20.20E吃水 15m2青岛港小公岛登离轮区35 58.63N12034.73E半径 500m吃水 15m按定线制要求使用航槽船舶3青岛港(1)35 51.40N120 16.30E(2)35 52.30N120 17.60E(3)35 53.60N120 17.60E(4)35 52.80N120 16.30E超大型船舶吃水15m东南风或者东北风风力达到5级，浪高约1m时，引航员离船，通常需要被引船向左转向至070左右，为引航艇做下风，引航员方可安全下船。若风力超过5级，浪高增大，当浪高超过1.5m，出港船挡浪至70，引航艇都无法接引航员时，通常将以下手段单一或组合使用：（1）被引船更大角度挡浪；（2）用抗风浪能力更强的拖船替换引航艇；（3）经青岛VTS同意，引航员离船点内移，出港船驶过20#灯浮后，挡浪离船，然后引航员在拖船上护航被引船至第二警戒区。当以上几个手段都失效以后，生产只能按下暂停键，等待海况好转。进口登轮时，由于是顺浪，只要被引船往左转至 260左右，引航员从右舷即可顺利登轮。1.2 现行作业方式的隐患及缺陷（1）通航分道的出港航道宽度为 0.3nmile，若被引船以 6kn 速度挡浪至 070，被引船由航道边线到航道中心分隔线只需 6min，如图 1 所示。图 1 转向挡浪计算示意图大型集装箱船从驾驶台到引航员梯处至少需要 5min，为了保证船不驶入对面进港航道，引航员不可能在驾驶台把船转向 070后，再从驾驶台往下走，只能是引航员到了梯口后，由船长操作挡浪全过程。在交通流最复杂的团岛水域把如此大角度的转向交给船长，尤其是外籍船长，安全隐患大。实际作业中，由于沟通不畅、船舶特性和交通流复杂等原因，已因此引发过多次紧迫局面甚至是紧迫危险。（2）20#灯浮位于团岛正南方，此处是青岛港潮流最为湍急之处。大潮汛急涨流时流向 285，流速最大可达到1.79m/s；落水时流向 140，流速最大可达到 1.25m/s。大型满载船舶出港在此处挡到 070后，再往右恢复航向时，因受较大流压力舵效变差,往右转向困难，引航员离船后出口船往往会进入到进港航道，与进港船发生紧迫局面。（3）进出胶州湾内的渔船经常沿着团岛嘴与象嘴连线穿越主航道，而出港船又必须在这个水域大角度挡浪上下引航员，经常形成紧迫局面，或者因为穿越渔船强行穿越航道而导致进出港船不能正常挡浪作业，错过登离轮最佳时机，给引航员的人身安全造成威胁。（4）在 20#浮离船后，由于未能到达指定的引航员登离轮点，所以引航员对于船舶所负的法律责任并没有解除。青岛 VTS 要求引航员离船后，把船带到第二警戒区。当现场涌浪超过 2m 时，拖船自身航行都已经非常困难，拖船只能尾随外轮航行，而不能正常在被引船船头护航。引航员在视线受阻，不能正常瞭望的情况下，无法保障船舶的航行安全。（5）由于大型集装箱船的船舶结构原因，需要通过“pilotdoor”上下引航员，当船舶吃水达到或者接近夏季满载吃水时，“pilotdoor”距离水面高度不足 4m，无法用拖船接送引航员。这种类型的船舶只有等涌浪减小，引航艇可以接送时才能正常进出港。在集装箱运输高效、快捷的今天，这个堵点应该是我们急需帮航运企业解决的首要问题。图 2 为“CMACGMPATAGONIA”轮吃水 14.2m 时“pilotdoor”距离水面的高度仅为 4m。此轮的“Summerdraft”为 16.0m，若吃水达到 16m 时，“pilotdoor”距离水面高度仅为 2.2m。图 2“CMA CGM PATAGONIA”的“pilot door”（6）大风浪天气时，由于出港船需要在 20#浮大角度挡浪转向。为了航道安全，经常需要把船控制在第二警戒NAVIGATION航海32Marine Technology航海技术区以外。如果好几艘船连续出港，那么进港船一般会推迟30min 到 1h，等出港船都完成挡浪后再进港，这在一定程度上降低了主航道的通行效率。1.3 国内现状为了最大限度地保证港口生产，各引航主管机关因地制宜，在常规的引航员登离轮水域之外，设置大风浪引航员登离轮水域在国内多个港口已有充分的实践，见表 2，在国际上也是通行做法。为大风浪引航员登离轮水域的启用设置特定的天气海况条件，可以最大限度保证船舶、引航员的安全，免除各方因引航员提前离船或推迟登轮的法律责任。表 2 国内大风浪引航员登离轮水域现状序号辖区港区(图标名称)标识位置天气限制要求1辽宁海事局大窑湾、新港港区 3 号38 56.00N121 56.50E预报风力 6 级或浪高1.5m时启用2辽宁海事局大连湾大港港区38 55.33N121 43.25E预报风力 6 级或浪高1.5m时启用3山东海事局烟台港芝罘湾港区 3 号37 34.70N121 26.50E仅在风力 7 级或浪高 2m 时使用4上海海事局长江口深水航道大风浪引航区（北侧）31 10.80N122 10.72E预报风力 8 级，浪高1.5m时启用5上海海事局长江口深水航道大风浪引航区（南侧）31 10.67N122 10.62E预报风力 8 级，浪高1.5m时启用6上海海事局长江口南槽航道大风浪引航作业区（北侧）31 04.82N122 03.34E海面风力达 7 级及以上，或者浪高达到 1.5m7上海海事局长江口南槽航道大风浪引航作业区（南侧）31 04.15N122 03.10E海面风力达 7 级及以上，或者浪高达到 1.5m8浙江海事局宁波舟山港条帚门 1 号条帚门口外浪高1.5m，风力 6 级9浙江海事局宁波舟山港条帚门 2 号条帚门口外浪高1.5m，风力 6 级10浙江海事局温州港瓯江港区27 56.42N121 04.17E恶劣天气预备11福建海事局福州罗源湾港区 2 号风力 6 级或浪高 2m 时使用12福建海事局福州闽江口内港区 3 号风力 6 级或浪高 2m 时使用13福建海事局福州松下港区新 3 号25 44.26N119 38.53E风力 6 级或浪高 2m 时使用14福建海事局福州江阴港区3 号风力 6 级或浪高 2m 时使用15福建海事局福州平潭港区3 号风力 6 级或浪高 2m 时使用16福建海事局湄洲湾 2 号25 00.40N119 03.32EVLOC 船舶在风力 6 级时使用17福建海事局湄洲湾 3 号25 03.70N119 01.70E风力 6 级18福建海事局泉州湾港区 2号24 48.26N118 46.65E风力 6 级19广东海事局汕头港区第一引航锚地23 17.00N116 54.00E风力 6 级20广东海事局湛江港 2 号21 04.93N110 29.85E风力 6 级2 增设方案及可行性根据青岛港第二警戒区及附近海域的气象海况和主航道交通流的状况，在接近第二警戒区主航道的南北侧增设一号大风浪引航作业区北和一号大风浪引航作业区南，20#浮附近离轮点命名为二号大风浪引航作业区。一号大风浪引航作业区北供登轮时使用，一号大风浪引航作业区南和二号大风浪引航作业区供离轮时使用，具体情况如图 3、图 4 所示。图 3 一号大风浪引航作业区图 4 二号大风浪引航作业区2.1 一号大风浪引航作业区北此作业区以青岛港15#浮和青岛港17#浮连线为北边线，进口航道北边线为南边线，组成宽 0.3nmile、长 1.7nmile 的正方形水域。该区域底质为泥沙，水深均在 20m 以上，图 5NAVIGATION航海33中红色等深线即是 20m 等深线。此水域涨流流向为 280，大潮汛最大流速为 0.88m/s；落流流向为 90，大潮汛最大流速为 0.58m/s。引航员登轮需要挡浪时，不管是东北风还是西北风，进口船都需要船舶向左挡浪。东北风的情况下，被引船向左挡浪，引航员从被引船右舷上船，西北风是往左挡浪后，引航员从左舷上船，东南风时一般无须挡浪从右舷上船。由于此作业区的北边线到航道中心线有 0.6nmile，根据图 3 可以推算出，船速 6kn 时，挡浪 30后，船位从作业区的北边线到航道中心线所需时间为 12min。引航员从梯口到驾驶台一般约为 6min，在这 6min 内船长自己也可以慢慢往右修正航向。所以只要开始挡浪的船位尽量靠近北边线，那么进港船的船位就不会因为挡浪而进入到出港航道，也就不会与出港船形成紧迫局面，进而影响到出港航道的通航效率。2.2 一号大风浪引航作业区南此作业区就是原来的一号锚地。一号锚地急涨流流向295，最大流速为 0.8m/s；急落流流向 100，最大流速0.73m/s，转流时流向垂直于主航道，流速不大于 0.4m/s。得益于 2021 年青岛引航站的创新项目青岛港主航道深水航槽船舶直靠，使得一号锚地的空置时间大大增加，此处正好可被用来作为大风浪引航员离轮水域。出港船在第二警戒区往左挡到 070仍无法离船时，引航员可以将船带到一号锚地，在定点抛锚的位置，利用拖船的协助，将船速控制到尽量接近 0，把船舶的 HEADING 调整为与涌浪方向垂直，此时船舶的左舷几乎是风平浪静，可以选择用引航艇接，也可以选择用拖轮接。拖船船艏高4.5m，船艉高 2.5m 左右，对于干舷低于 4m 的大型满载集装箱船舶，可以成功地在此处接下引航员。引航员下船的过程中，船舶处于低速状态，此时要考虑船舶在风流作用下的漂移。东北风涨流水时，使得船舶由东往西漂。一号锚地西侧水域宽广、水深较好，所以此时船舶挡浪下引航员没有航行危险。东北风落流水时，船舶的漂移主要受落流水影响，根据流致漂移公式:S=VxTx80%，可以估算出引航员在驾驶台做好下风后，从驾驶台下到梯口的时间内船舶的漂移量。若 V 取0.73m/s，T 取 10min,那么船舶的漂移量约为 0.2nmile，引航员离船后，船位距离航道中心线 0.6nmile，距离作业区的东边线还有 0.5nmile，足够船长往右转向 90操纵出港，整个挡浪下引航员过程不会对进港航道的船舶产生任何影响，从而不会影响进港航道交通流速度和通航效率。2.3 二号大风浪引航作业区此作业区沿出港航道南边线向南划设，作业区宽0.3nmile，长 1nmile。作业区南边线距离航道中心线 0.6nmile，水深在20m 以上。当一号大风浪引航作业区南浪高超过2m 后，小型船舶即使挡浪到垂直，船舶自身仍横摇较大，无法接下引航员，这种情形就需要在二号大风浪引航作业区下引航员。根据引航经验，船长180m以下的船舶抗浪较差，但这种船舶舵效较好，减速加速所需时间相对较短，在宽度为0.6nmile 的水域内完成挡浪下引航员，船长再往右转向出港，船位仍在出港航道。所以船长小于 180m 的小型船舶在二号大风浪引航作业区挡浪操作不会与进港船舶形成紧迫局面，从而不会影响进港航道的交通流速度和通航效率。由于船舶较小，避让水域相对宽广，没有引航员在船时，船长也能完全保障船舶的航行安全。3 注意事项本文增设的大风浪引航作业区是对已有的引航员登离轮点的完善和补充，可提高大风浪时引航员登离轮的人身安全和主航道船舶的通航安全。1）大风浪引航作业区都是在主航道外增设的，对原来主航道的各项规定和功能都没有任何冲突，可极大缓解大风浪时主航道的拥堵问题。进口船舶进港时间能提前 30min到 1h；对于经由大桥岛航道进港的内贸船，进港时间能提前 1h 以上。2）一号大风浪引航作业区增设在第二警戒区以外，对引航员属于超区域引航，但是解决了未到指定引航登离轮点提前离船或者不能在指定引航登离轮点登轮的情况。3）对于经过“pilotdoor”上下引航员的大型集装箱船，不管“pilotdoor”距离水面多少米，通过船舶的大角度挡浪，引航员均能在一号大风浪引航作业区登离轮。4）在二号大风浪引航作业区下引航员的船舶，应该在开航前由代理向青岛VTS和引航站提交引航员离船后的“航行安全保证书”，由青岛 VTS 和引航站确认后再实施离泊引航。一号大风浪引航作业区是将引航员登离轮点外移，美中不足之处有以下2点：（1）引航站人员处于满负荷工作状态，登离轮点外移增加了引航员的工作量。在一号大风浪引航作业区下引航员时属于船舶的定点操纵，引航员在船引航时间会比正常时多 30min。在保障航道通畅的情况下，应该增加引航员人数，加快培养出全能引航员，做到“人等船”，而不是原来的“船等人”。（2）涌浪超过 2m 时，拖船自身航行也比较困难，航速较慢，转向较慢。为了使进出港船高NAVIGATION航海34Marine Technology航海技术0 引 言在海底沉船打捞过程中，钢丝绳穿越沉船底部是比较关键的步骤，其准确性和快速性也影响了沉船打捞所花费的成本。将管道施工中的水平定向钻技术使用到海底钢丝绳穿越领域是一个比较可行的方法，已经在浅海沉船打捞中有所使用，但是在深海和大沉船中并不多见，这其中一个比较关键的问题就是穿越过程中钻头位置的实时定位。通常的做法是将钻头中的探棒简化为磁偶极子，利用磁场的传播模型，通过测量三维磁场数据来确定钻头的位置和方向，但是如果沉船为大型刚体金属结构，则磁偶极子的磁场传播路径将受到严重影响，这导致钻头定位的不准确。文献 1-2 中提到在海底磁性物质探测领域，一般情况下都是利用布设探测测线来进行，根据目标磁场的分布特征确定磁测线,但是大沉船上方布线基本不可行；文献 3 将磁性目标分为横向固有磁矩、横向感应磁矩、纵向固有磁矩、纵向感应磁矩，建立磁偶极子模型，进行多次测量后利用最小二乘法计算；文献 4 建立海底电缆的磁场模型，通过五根磁场探测线圈的不同组合，获取海底电缆偏距、深度等信息，这都是针对单磁偶极子进行的测量。文献 5通过建立网格化的三维测量天线，以扫描方式探测航天器内部的磁性物体，可以通过测量计算点的密集程度来判断磁性点的位置，具体使用的算法为磁场的欧拉反算法，可以对空间中多磁偶极子进行辨识。1 定位方案设计定向钻施工过程中的钻头探棒将实时信息调制后，以电磁波形式进行数据的发送，其本身是一个磁偶极子磁源。当探棒位于沉船底部时，金属刚体的沉船将被磁场磁化，形成二次磁源，而二次磁源也将发送信息，由于磁场使用的频率为极低频，所以两者的数据相位基本重合，这样，磁场的传播进行了叠加，传播规律发生了改变，将无法确定探棒的新型无线测量海底钻头方位的方法和系统介绍新型无线测量海底钻头方位的方法和系统介绍摘要：介绍一种新型规避干扰的无线测量海底钻头方位的方法和系统。关键词：海底钻头；方位测量；规避干扰；无线蒋 哲1 周东荣1 王晓朋2 周怡和1（1.交通运输部上海打捞局，上海 200090；2.上海帝可容数字科技有限公司，上海 200050）效运转，一个引航员应配置一个拖船专门接送，拖船除了正常接送引航员外，还应该协助船舶的转向挡浪和应急。4 结束语过去的 2022 年，经过青岛港人的一致努力，青岛港已经成为各大航运公司的“纠班港”。作为“水上国门形象第一人”的引航员，更应该继续发挥排头兵的作用，努力克服大风大浪带来的不利因素，通过不断创新引航服务新举措，提升船舶周转率，降低货主和船东在港滞期费用，大幅提升港口码头的使用率，增加港口货物的吞吐量，为港口带来可观的经济效益和社会效益。作者简介：焦研，一级引航员，（E-mail）庄延峰，二级引航员，（E-mail)