梁彬
摘 要:習(xí)近平總書記在十九大報告中提出建設(shè)交通戰(zhàn)略,要加快建設(shè)世界一流海洋港口。隨著航標技術(shù)迅猛發(fā)展,冰期航標技術(shù)水平不斷提升,本文從航標助航服務(wù)的不同角度,以營口航標處為例,對當前冰期航標管理進行了探討,旨在提升該海域冬季助航服務(wù)水平,更好服務(wù)冰期港口生產(chǎn),為冰凍港口海運事業(yè)發(fā)展提供支持和借鑒。
關(guān)鍵詞:冰期 航標 服務(wù)
1.營口轄區(qū)海域冬季冰況
營口航標處管理海域位于渤海北部(39o20′N 以北),是我國冬季冰情最嚴重的海域,初冰期從11月下旬到次年1月上旬,此時海面上海冰逐漸形成和發(fā)展,冰情尚不穩(wěn)定;盛冰期從1月中旬到2月底或3月初,這是一年中冰情最嚴重的時期,冰多且厚,冰質(zhì)堅硬,堆積現(xiàn)象較嚴重,在風(fēng)和流的作用下海面上形成大量流冰,冰厚度一般在25cm~40cm ,最厚達60cm,對海上交通和港口生產(chǎn)影響最大;終冰期從3月初到3月下旬,岸邊固定冰不斷變?yōu)榱鞅笃鶎又饾u破碎、融化,直至完全消失。其中鲅魚圈港區(qū)近海海域以流冰為主,近岸的淺水海岸地帶則為固定冰。固定冰沿岸分布在淺灘和礁石上,受地形影響寬度不等,固定冰的厚度一般為0.3~0.45m。港區(qū)固定冰以西海域往往有一呈東北~西南走向的流冰帶,在風(fēng)、流等綜合作用下往復(fù)運動。
2.海冰對浮標的影響
海面濺浪在浮標的上層結(jié)構(gòu)積累凍結(jié),浮標上部加重,造成大的傾斜角,使其浸沒在水中,并可能損毀其上層結(jié)構(gòu)和燈器;浮冰擠壓、凍結(jié)浮標,浮標隨冰移動拖曳離位,并可能造成浮標沉沒、漂失;鋼質(zhì)浮標標體在流冰作用下,標體防護層不斷脫落,標體鋼材在海水作用下不斷腐蝕,標體顏色發(fā)生改變,影響航標用戶對標體類別的判斷。
3.營口轄區(qū)冰期航標管理現(xiàn)狀
3.1冰期水上助航標志現(xiàn)狀
當前營口轄區(qū)海域冬季水上助航能力較弱,港口在冰期到來前把浮標吊到岸上或換成冰標,待冰期結(jié)束后再拋設(shè)或更換。該海域冬季水上助航標志主要采用冰標發(fā)光標示冰區(qū)航道。目前,普遍應(yīng)用的是Φ1.4m鋼質(zhì)冰標,主浮體采用鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)組成,成雙錐型,分4個浮室,配重全部內(nèi)置于浮體尾部。燈器透鏡選用耐低溫、高強度、高透光率的優(yōu)質(zhì)PC材料,制作成扁平環(huán)狀結(jié)構(gòu),從而提高透鏡抗碰撞能力。燈器底殼采用鑄銅外殼,不僅有很好的耐腐蝕性,而且還有極強的硬度和韌性,受到撞擊時僅僅是表面有輕微劃痕而不易破裂,比常規(guī)燈器使用的工程塑料等其它材料外殼更適合于冰標。
同時,營口航標處2018年在營口港和錦州港遮蔽水域應(yīng)用了八座四季通用燈浮標,該四季通用燈浮標結(jié)構(gòu)采用鋼-高分子聚乙烯材料復(fù)合拼裝結(jié)構(gòu)。鋼骨架采用鋼管和帶鋼用焊接的方法制造,浮體采用不褪色的高分子聚乙烯材料用滾塑工藝制備。通過測試,直徑1.5米四季通用燈浮在海圖水深15米環(huán)境下,配置1.5節(jié)錨鏈,水中姿態(tài)良好,穩(wěn)性和儲備浮力符合設(shè)計目標,該浮標干舷高度達到3.3米,燈光焦面高度3.4米,顯形面積達到4.4平方米,表面顏色鮮明,目視和雷達掃測效果較之冰標明顯提高;該浮標遙測遙控運行正常,實時監(jiān)測燈器、能源工作穩(wěn)定。
3.2冰期水上航標維護能力現(xiàn)狀
除每年冬春兩季浮標更換由中心調(diào)派大、中型航標作業(yè)船支援外,由于受浮冰和航標維護設(shè)施等影響,營口航標處現(xiàn)有冰期水上航標維護能力較弱,主要原因有以下三點:一是營口航標處現(xiàn)有航標船舶馬力和噸位都較小,無破冰能力,不能在冰期航行,無法滿足冬季航標巡檢、補給等作業(yè)要求;二是營口航標處冬季多租用拖輪進行航標作業(yè),但浮冰使航行船舶操控性降低,且海水凍結(jié)附著在浮標上,使其表面十分光滑,這都增加了航標補給作業(yè)難度和危險系數(shù);三是航標應(yīng)急反應(yīng)能力差:由于冰期航行船舶較少,且浮冰可能將浮標壓入水面,致使航海者不能發(fā)現(xiàn)失常航標并報告,造成航標失常信息獲得能力降低;需租用拖輪出海進行航標作業(yè),在船舶保障上不能滿足及時高效。
4.當前冰期航標管理存在的難題
4.1季節(jié)性航標作業(yè)工作量大
為減少常規(guī)燈浮標的移位、滅失等失常情況的發(fā)生,營口轄區(qū)冰凍港口每年都被迫實施春、冬兩季換標作業(yè),且海上作業(yè)條件艱苦,每年要耗費大量的人力、物力及財力。隨著航運經(jīng)濟及沿海港口經(jīng)濟的迅速發(fā)展,海上浮標數(shù)量逐年增加,航標作業(yè)數(shù)量隨之大幅增加。截至2018年底,營口航標處管理各類航標合計545座,其中需要實施春冬季換標的水上浮動標志的數(shù)量就達到了592座次。大量的水上燈浮標在較短的時間內(nèi)集中進行更換作業(yè),給航標作業(yè)船舶及人員帶來較大的壓力,同時消耗了大量的人力物力。
4.2難以滿足冰期航標用戶助航服務(wù)需求
在冰凍期,為減少浮冰對航標的影響營口轄區(qū)港口大部分常規(guī)燈浮標被更換為冬季冰標以后,其目視效果、雷達反射效果都大大減弱,尤其是在風(fēng)、浪較大的海況下,冰標的雷達反射回波容易被風(fēng)、浪所形成的雷達回波淹沒,航海者無法判斷航標的準確位置。在營口航標處歷年組織召開的航標用戶座談會上,引航、航海等航標用戶多次反映冰標的目視效果及雷達回波較弱,影響船舶航行安全。
4.3航標維護成本高
因航標維護保養(yǎng)需要,非冰區(qū)海域燈浮標一般2-3年更換一次。而在冰凍港口,每年春、冬兩季均需要進行海上燈浮標的換標作業(yè),作業(yè)頻率是非冰凍港口的4-6倍,極大地增加了航標養(yǎng)護成本。同時,對于更換的燈浮標和冰標需要進行除銹刷油保養(yǎng),費用較高。以上原因?qū)е卤鶇^(qū)航標維護成本高。
5.冰期航標管理的建議
5.1加強陸地航標管理
在港口冰凍期間,水上浮動標志的可靠性、穩(wěn)定性相對夏季有一定程度的降低,對航海者信心造成了一定的影響,但陸地航標不受海冰影響,助航可靠性可以得到有效保障,航海者對其依賴性增強,在冰期助航重要性也隨之明顯提升。因此,冰凍港口在設(shè)計航標之初,要充分考慮陸地航標在冰期助航的作用,在日常維護中要加強冰期陸地航標維護管理,保障航標效能的有效發(fā)揮。
5.2冰期鋼質(zhì)冰標設(shè)置宜單不宜雙原則
冰區(qū)鋼質(zhì)浮標不宜成對設(shè)置,即使在航道分叉交匯處等復(fù)雜水域,如無法避免在航道兩側(cè)布設(shè)浮標,也應(yīng)避開雙側(cè)成對的浮標布設(shè)方案,可以考慮大交錯角設(shè)置。主要考慮在浮標被流冰覆蓋,無法提供助航能力的特定情況下,便于船舶掌握,控制偏向未設(shè)標一側(cè)的航道水域航行,可降低碰撞航標的概率。如采取雙側(cè)布標,則在浮標無法提供助航能力的情況下,船舶無論偏向航道任何一側(cè),都可能碰撞航標,加大了航標被撞損壞的機率。
5.3冰期浮標設(shè)置宜少不宜多原則
因浮標在冬季助航效果的不穩(wěn)定性,根據(jù)潮流、冰況以及航道等實際情況,考慮到浮冰會增加船舶的操縱難度和駛出航道的次數(shù),以及非限于吃水船舶主動駛?cè)牒婉傠x航道的次數(shù),因此為保障航行安全,避免在浮標被流冰覆蓋不可視情況下與船舶碰撞對船舶造成的傷害,應(yīng)盡量減少航標設(shè)置,僅在航道關(guān)鍵點、轉(zhuǎn)向點等位置設(shè)置航標,以滿足船舶航行的最低助航需求,同時最大限度地讓出更寬闊水域供船舶航行。
5.4加強虛擬航標應(yīng)用
A I S虛擬航標是依據(jù)I I U -RM.1371-1標準,通過AIS基站播發(fā)的一種沒有物理實體的信息助航標志,它是由AIS與電子海圖顯示和信息系統(tǒng)(ECDIS)有機結(jié)合的產(chǎn)物。航行在AIS信號覆蓋范圍海域內(nèi)安裝有AIS設(shè)備的船舶,均可接收信息航標信號,結(jié)合目視航標給航海用戶提供良好的導(dǎo)航服務(wù)。
5.5逐步推廣四季通用燈浮標
當前,四季通用燈浮標在營口轄區(qū)有了少量的應(yīng)用,但主要應(yīng)用于轄區(qū)港口遮蔽水域,標體周邊以固定冰為主。從應(yīng)用效果看,該冰標標體強度大、結(jié)構(gòu)合理,標體經(jīng)受住海冰擠壓考驗,導(dǎo)抗冰性能突出,且經(jīng)歷整個冰期仍能夠保持顏色持久不褪色。后續(xù),還要加強四季通用燈浮標應(yīng)用,解決冰期海上航標頻繁更換問題。
5.6加強航標標準建設(shè)
當前四季通用燈浮標雖然得到一定程度的應(yīng)用,其助航效果得到了航標用戶的一定認可,但是由于其還沒有相關(guān)標準支撐,缺乏大規(guī)模應(yīng)用的法規(guī)依據(jù),需要加快其標準制定,使其納入國家水上助航標志名錄,確立其法律地位,以便于后續(xù)推廣應(yīng)用。
6.結(jié)束語
隨著四季通用燈浮標技術(shù)不斷成熟,以及航標標準不斷推陳出新,從而在根本上提高冰期海上助航水平,改善港口冬季的通航環(huán)境,更好服務(wù)冰期港口海運,為我國海洋強國、交通強國建設(shè)貢獻力量。