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福州港罗源湾港区超大型船舶引航操纵研究

福州港罗源湾港区是福建省两集两散的港址之一,是福州市 以港兴市、推进南北两翼发展战略 的北翼,港湾水、陆域条件良好。集疏运条件日益完善,是建设大型散货储运中心的理想港址,现有可门作业区可门储运码头15万吨级泊位1个(截至2009年上半年,已先后进靠8艘超大型船舶),近远期规划建设的还有多个15万吨级和30万吨级泊位。由于港区开发较晚而发展势头迅猛,港区配套设施的建设相对滞后、港口资料比较缺乏、海图和图书资料不完备、湾内水产养殖业发达导致商渔矛盾突出等问题,直接影响到船舶特别是超大型船舶的通航安全。

一、罗源湾港区概况

1.气象、水文概况罗源湾港区多年平均风速为2.2m/s,全年 7级风日数平均为31.3天,除10-11月常风向以东北风为主,其余各月以东南及东南偏南风为主,强风向为西北偏西,最大风速为40m/s。

罗源湾为强潮海湾,潮型为正规半日潮,潮汐形态数F=0.28。平均海平面为4.06m,平均潮差为4.75 m,最大潮差为7.64 m,最小潮差为2.27 m。潮流为往复流,涨、落潮流向基本平行于深槽走向,流向随时间的变幅不大,深槽内主流向与航道之间的夹角在100以内。

此外,由于周边岛屿的遮挡.湾内波浪一般都很小,常浪向为NNE向,实测最大波高1.4m。根据实测资料统计.湾内浪高 0.8 m为18天, 0.9 m为12天, 1.0m为6天。

2.通航要素

(1)航道

湾口的可门水道是进出罗源湾港区的唯一通道,担屿岛将罗源湾航道分为南、北两支。罗源湾北航道从可门水道,经担屿北水道至将军帽航道长12.7km,宽350m,最小通航水深26m,天然水深可满足30万t散货船不乘潮单向通航:从将军帽至碧里作业区狮岐码头长约9km航道,宽200m,最小通航水深7.8m,满足3万吨级散货船单向乘潮通航要求。

2008年11月,罗源湾港区深水航道一期工程主航道及南支航道调整为从可门水道经担屿南水道至规划可门作业区全长约16.3km,可门水道经担屿南水道至蛇头山长约13.3 km,其中从可门口至可门头航段,航道长6.2 km,设计底宽度410m,设计底标高-26.0m,满足15万吨级船舶不乘潮双向通航要求;从可门头至蛇头山航段。航道长7.1 km,设计底宽度250m,设计底标高-20.3m,满足15万吨级船舶不乘潮单向通航要求:从蛇头山至规划可门作业区,航道长3.0 km,设计底宽度200 m,设计底标高-13.5m,满足10万吨级船舶乘潮单向通航要求。

(2)助航标志

罗源湾港区现有8座灯桩和3个灯浮,分别为可门角灯桩、小黄礁灯桩、可门头灯桩,古鼎屿灯桩,担屿灯桩、岗屿灯桩、鸟屿灯桩和白岩礁灯桩和罗源湾3号、4号、6号灯浮,灯桩和灯浮均配有LED灯和雷达反射器,可门角灯桩还配有雷达应答器。

(3)锚地

现有对外公布的超大型船舶候泊锚地只有可门口南锚地.它的中心点位置为26。25'49.89 N/119~51'32.37 E,半径为700米,设计底标高为-30m,底质为泥沙,可供l艘15万吨级船舶锚泊。

(4)引航员登(离)轮点

对外公布的引航员登(离)轮点为26 25'30. ON/119 51'48. OE,备用离船点为26 25'48. ON/119 48'48. OE。

3.通航船舶和通航密度

港区目前通航的船舶主要为15万吨级矿石船或煤炭船15万吨级或2万吨级的电煤船,3万吨级的矿石船,1万吨级的煤炭船和杂货船,千吨级杂货船和活渔船,千吨级以下的杂货船和渔船,养殖和施工作业的小型船舶等。港区内现有通航密度不大,据统计.平均每天进出可门口的大小货船约21艘次,其中以1万吨级以下的中小型船舶为主,约占80%。

4.渔船和施工船舶碍航情况

罗源湾是福建省海水养殖的重要基地,水产养殖业相当发达,在将军帽牛坑湾水域存在渔船随意横穿主航道和侵占航道现象,其它水域也不同程度地存在大型网箱、定置渔网和渔船等占道碍航现象。

此外,由于临港工业快速发展,包括航道疏浚、码头建设等水工项目相继动工,大量的施工船舶随意抛锚和穿越航道,或者疏浚船舶避让不及时、不到位、不协调,存在一定的碍航现象。

5.拖轮和通航监管概况

目前港区只配备1艘4000马力全旋回拖轮(另l艘4000马力全旋回拖轮正在建造中,预计2009年9月份投入使用),需要时可向其邻近的宁德港和闽江口内港区临时租用或调遣。

港区现有1艘海巡艇,至今还未建立VTS监管系统,水上安全监管主要采用船舶签证、安全检查、现场巡航、船舶报告制度、CCTV监控摄像、AIS系统、小型船舶动态监管系统等手段。

二、超大型船舶的引航操纵

目前罗源湾港区可门作业区10号泊位(码头靠泊等级为15万吨级)的船舶均为重载靠泊、空载或减载离泊。下面以15万吨级设计代表船型为例,研究超大型船舶引航操纵的要点及注意事项。

1.进出港准备工作

(1)了解港区天气、码头、回旋水域、航道、拖轮配备、海巡艇护航、水域通航和被引船舶等情况。

(2)了解港区的潮汐情况,计算富裕水深是否满足要求。

(3)拟定靠离泊方案,引航员间(一般2名以上)进行职责分工。

(4)提前登船与船长进行充分的沟通,检查车舵锚及其它相关设备是否处于良好状态,注意各种导航仪器的误差。

(5)事先按规定向海事部门报告,经同意后方可进港或离港。

2.靠离泊时机选择

(1)超大型船舶重载受流面积大,空载受风面积大,因而容易发生船位横移,而且其排水量大、惯性大、舵效差,速度和航向不易控制,因此一般选择高平潮初落时靠泊、流速和风力较小时离泊。

(2)超大型船舶盲区比较大,夜间视觉了望、判断困难,一般应选择白天靠离泊。

(3)超大型船舶惯性、盲区都比较大,船舶操纵性能差,对能见度等可航条件要求相对较高,且目前港区内渔船、施工船等小型船舶较多,一般能见度低于1.5海里时,超大型船舶不宜进港靠泊或离泊出港。

3.进港靠泊

(1)进港航行操纵方法

引航员登轮后驾引船舶进入主航道,保持航向约258 .控制航速在8节以下,顺着主航道驶入可门口。正常情况下将小黄礁灯桩放在右舷2 ,适时调整航向,控制船舶与可门角的距离约0.38海里通过。过陶澳东角,接近小黄礁灯桩时,大角度左转至航向217 ,将古鼎屿放在右舷l ,控制船舶过可门头的距离为0.1海里。过可门头后减速,控制航速在6节以下。保持与担屿的正横距离约0.23海里,通过后右转至航向235 ,控制航速在4节左右,适时调整航向,以0.18海里的距离通过古鼎屿后停车淌航,开始靠泊操纵。

(2)靠泊操纵方法

一般情况选择落潮顶流左舷靠泊。船舶过古鼎屿后停车淌航带拖轮,配置4艘3 000马力以上全旋回拖轮助操.通常右船首和右船尾各带2艘,将功率较大的2艘带在最前和最后。抵达泊位连接水域时航速应限制在2-3节,若船速过快,应及早倒车,使用拖轮协助降速,倒车过程中如果船偏转快而拖轮又稳不住时,应停车、进车,稳住船身后再停车、倒车。船首过码头东面的黄浮时,使用车舵或拖轮调整船舶与流的夹角为30 左右,随着横距的减少。夹角也要适当减小。船首抵泊位下端界线时.控制余速2节以下,船舯抵泊位下端界线时开始倒车。船舶与码头横距约50m时,密切注意船身横移法向速度及船首尾摆动情况,若法向速度过快(此时要控制在8cm/s以下),或船首尾摆动过快.应及早令拖轮摆好船位,必要时用拖轮倒车控制法向或摆动速度。横距30m左右时,最前和最后的拖轮松缆。保持正横吃力状态,随时准备后拖以调整靠拢角度和靠拢速度,位于中间的2艘拖轮始终保持顶推位置。横距10m时法向速度应控制在2~5cm/s,最后以 双零 的原则靠泊。船舶接近码头时开始带缆,平稳靠泊后用4艘拖轮顶住.一般先带前后倒缆各2根,后带头、尾缆各4根.最后再带前后横缆各2根。当所有缆绳带妥后,完车完舵,再解拖轮。

4.离泊出港

(1)离泊操纵方法

离泊船均空载或减载,通常使用3艘拖轮助操,涨潮顺流离泊船首右舷带1艘拖轮,船尾右舷前后带2艘拖轮(落潮顶流离泊船首前后2拖、船尾1拖),拖轮带妥后,正横进车顶住船舶。接着前后单绑,解掉所有缆绳,待前后清爽后,拖轮松缆倒车,保持向后吃力,不断调整拖力,使船舶平行缓缓离开码头。

其一:涨潮顺流向左掉头离泊

船舶离开码头20m时.船尾拖轮加大拖力.使船身与流的夹角越来越大。待船首离码头50m外,船舶开后退一,当船身有向后退势时,适时停车,船首拖轮停车后逐步改为全速顶,使船舶向左掉头,同时适时解掉船尾拖轮并到船首协助。当船身与码头接近垂直时,船舶操左满舵、适时进车,加快掉头并控制好船位,船身与航道轴向接近至30 时拖轮减速直至停车,使用车、舵稳住船首,调整航向出口。

其二:落潮顶流向右掉头离泊

船舶离开码头20m时,船首拖轮加大拖力,使船身与流的夹角越来越大。待船尾离码头50m外,船舶开前进一,当船身有向前进势时,适时停车,船尾拖轮停车后改为全速顶,使船舶向右掉头。同时适时解掉船尾拖轮并到左舷船首协助掉头。当船舶与码头接近垂直时,船舶操右满舵、适时进车,加快掉头并要控制好船位,船身与航道轴向接近至30 时,拖轮减速直至停车,使用车、舵稳住船首,调整航向出口。

(2)出港航行操纵方法

船舶在码头前沿回旋水域掉头后调整航向055 ,逐步加车出港,保持距离0.18海里通过古鼎屿;正横担屿后向左转向至037 ,保持距离0.1海里通过可门头:过可门头后向右转向至航向078 后逐步减速。保持距离0.38海里通过可门角,过可门角后与船长进行交接,在规定的引航员登(离)轮点附近离船。

5.注意事项

(1)港区养殖业发达,小型渔船常无序穿梭航道及码头前沿等水域,渔网、渔具占道碍航现象时有发生,同时超大型船舶操纵困难.船舶进出港前应事先向海事部门申请发布航行警告、海巡艇清障和护航。必要时还可申请拖轮参与护航。

(2)超大型船舶的操纵性能差,回旋水域需乘潮通航。在整个进出港航行和靠离泊作业过程中,控制好船速是极其重要的,同时还要全程备锚。进出港航行操纵宜早用舵、早回舵、用大舵,必要时可以瞬间用大车增加舵效或用拖轮协助。

(3)注意浅水效应。浅水水域航行时,船舶下沉量增大,至少应留有1.8m的富余水深。船舶旋回初径因浅水增大,不利于狭窄水域的转向,特别注意当水深(H)是吃水(d)的1.5倍以下时浅水效应对船舶旋回的影响。

(4)注意守听甚高频CHl6和CHl2频道,按规定在引航员登(离)轮后和船舶过报告线时及时向福州海事局报告。加强与海巡艇、施工船等船舶的联系,主动发布本船动态。

(5)尽量选择风力小、无流或缓流时机靠离泊,流速超过1.5节或风力超过6级时,不宜进行靠离泊作业。靠泊时要合理用车,尽量少启动主机,防止由于频繁换向用车导致开不出车,陷入危险局面:同时要防止流压角过大导致法向速度过高,对船舶和码头构成安全威胁。离泊时船舶掉头比较耗时,应加强码头附近水域的监控和清理,禁止他船进入掉头水域。

三、思考与建议

1.现有的公共配套设施和水上监管手段及设施将不能适应港口与航运的快速发展。因此应加快罗源湾VTS系统和海事海巡艇基地的建设步伐,并适当增加海巡艇和执法人员的数量,同时应加大公共配套设施的投人,诸如新增污油、污水和垃圾的回收设施或设备,增加港作拖轮的配备数量等等。

2.罗源湾港区航道的疏浚、拓宽和湾内大型深水锚地的开发迫在眉睫。同时,水产养殖拆迁工作滞后,常常发生渔网、渔船占道碍航现象,严重威胁大型船舶的安全进出港。须一步加大水产养殖整治及拆迁工作的力度。

3.担屿北航道可门口至将军帽航段可不乘潮单向通航30万吨级船舶,将军帽至可门作业区连接水域开阔、水深条件良好,天然水深已可满足15万吨级船舶不乘潮通航,只要稍加规划设计和开发利用.便是1条进出可门作业区的备用深水航道,有效提高超大型船舶的通航保证率。
 

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