陳國成 湄洲灣港引航站
9號泊位從2018年6月29日進入開港試運行,2020年9月8日,在福州組織召開湄洲灣港東吳港區(qū)羅嶼作業(yè)區(qū)9號泊位40萬噸改擴建工程港口岸線使用專家評審會,通過對9號鐵礦石卸船泊位等級由30萬噸級改擴建為40萬噸級后新增港口岸線使用長度54m進行合理性論證。2021年5月6日,交通運輸部正式批復(fù)湄洲灣港東吳港區(qū)羅嶼作業(yè)區(qū)9號泊位改擴建工程港口岸線,同意該工程按440米泊位長度使用所對應(yīng)的港口岸線。5月18日,羅嶼作業(yè)區(qū)9號泊位40萬噸改擴建工程通過竣工驗收,標(biāo)志著福建省首個40萬噸散貨泊位順利建成。
羅嶼作業(yè)區(qū)9 號泊位,重力沉箱式結(jié)構(gòu),碼頭前沿線方位角為186.98°~6.98°,原為30萬噸級鐵礦石接卸泊位(水工結(jié)構(gòu)按靠泊40萬噸船舶設(shè)計),經(jīng)改擴建后,升級為40萬噸鐵礦石船接卸泊位,泊位長度440米,碼頭前沿停泊水域布置在碼頭前沿132米寬、短底440米長的梯形水域內(nèi),設(shè)計底高程為-23.5米(當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵?,下同);回旋水域在原中心基礎(chǔ)上擴大到長軸910米、短軸724米的橢圓形水域,設(shè)計底高程為-21.5米。
40萬噸船舶進出港航行使用湄洲灣主航道。湄洲灣主航道起點位于湄洲灣灣口劍嶼外大岞附近海域A 3點,終點位于羅嶼作業(yè)區(qū)9 號泊位附近海域F點,航道全長約28.13海里。該航道分灣外航段和灣內(nèi)航段:其中灣外航段自大岞附近海域A3點至黃干島附近海域B點,通航里程18.68海里,航道通航寬度500米,航道設(shè)計底高程-23.0米;灣內(nèi)航段自黃干島附近海域B點至羅嶼作業(yè)區(qū)9號泊位附近海域F點,通航里程9.45海里,航道通航寬度350米,航道設(shè)計底高程-21.5米。該航道滿足30萬噸級散貨船乘潮單線通航要求,同時滿足40萬噸散貨船乘潮單線通航要求和Q-Max型LNG船不乘潮單線通航要求。
會船區(qū)位于湄洲灣主航道CD航段西側(cè),長度約4.2千米,寬度300米,設(shè)計底高程-21.5米。
目前湄洲灣共設(shè)有9個錨地,其中灣內(nèi)5個,灣口和灣口外各2個,灣口外2個可供30萬噸級船舶錨地,即灣口外1號錨地(供30萬噸級原油船)和灣口外2號錨地(供30萬噸級散貨船)。灣口外2號錨地位于湄洲灣30萬噸級航道起點東南側(cè),為30萬噸級散貨船相配套的候潮待泊錨地,為一矩形水域,東西長4450米,南北寬1680米。錨地設(shè)計底高程-29.0米,可錨泊2艘30萬噸級船舶。錨地連接水域設(shè)計底高程-23.0米。
湄洲灣口船舶定線制主要由3個通航分道、1個雙向航路和2個警戒區(qū)組成。其核心地點就是在崇武古城正東方向,以劍嶼燈塔為中心,半徑7海里的這片水域。40萬噸船舶沒有使用船舶定線制。
湄洲灣地區(qū)多年平均氣溫20.2℃,極端最高溫度39.0℃。年平均降水量為1316.6mm,歷年最大降水量1818.1mm。6~8月以西南風(fēng)為主,其它月份則以NE或NNE向為主。主要是平流霧,霧日集中在3-5月,通常灣內(nèi)霧況比灣外輕。
湄洲灣海域?qū)購姵焙^(qū),潮汐性質(zhì)屬于正規(guī)半日潮,且具有往復(fù)流特性。湄洲灣海域潮差大,平均潮差4.60m以上,最大潮差7.0m以上,潮差由口外向口內(nèi)逐漸增大。受地形地貌影響,湄洲灣海域的流場流態(tài)相對復(fù)雜。灣內(nèi)波浪主要風(fēng)生浪,灣口波浪多為風(fēng)生浪和涌浪結(jié)合而成的混合浪。
臺風(fēng)一般始于6月下旬,終于10月下旬,7-9月為盛季。其路徑經(jīng)過湄洲灣時可出現(xiàn)短時大風(fēng),年平均影響次數(shù)為2.9次/年。
根據(jù)碼頭前沿水域潮汐流監(jiān)測資料,潮汐流轉(zhuǎn)流時間與《潮汐表》接近,在高平潮、低平潮時段流向搖擺角度較大,約30分鐘后趨于穩(wěn)定,且流速逐漸增大,監(jiān)測顯示碼頭回旋水域近中心落潮流流向184°-220°,最大流速2.1節(jié)。
40萬噸船舶使用湄洲灣4號登輪水域,該水域是以(1)24°52′.57N、119°00′.35E,(2)24°51′.58N、118°59′.75E,(3)24°51′.02N、119°00′.83E,(4)24°52′.00N、119°01′.45E四點連接的水域。
40萬噸船舶具有舵效差、保向性能差、航向穩(wěn)定性差、追隨性差、旋回性相對好、慣性大等特性,因此對駕引人員的操縱技能要求高,特別是在進出港航行和靠離泊時,受航道、潮汐和潮汐流、通航環(huán)境等因素限制和影響,其風(fēng)險明顯增大。
湄洲灣主航道A1、B、C三個轉(zhuǎn)向點轉(zhuǎn)向角度均較大(分別為41°09′、37°28′、39°29′),A3-B航段,航道通航寬度500米,B-F航段,航道通航寬度350米,航道外側(cè)水深相對較淺,其中大部分航段是人工航槽,且底質(zhì)為礁石,炸礁區(qū)邊坡1:0.75。順流進港,船舶轉(zhuǎn)向后控制在下一航段的中間航軸線上航行的操縱難度較大,操縱不當(dāng),容易導(dǎo)致偏離出主航道,存在擱淺或觸礁風(fēng)險,詳見圖1。另,船舶低速航行時,舵效較差,特別是船舶在為靠泊做準(zhǔn)備的連續(xù)降速的航行期間,受伴流等影響,舵效更差,其存在偏離航道的風(fēng)險較大。
圖1
主機故障或舵機故障也會導(dǎo)致船舶失控偏離出主航道,存在擱淺或觸礁風(fēng)險。
漁港分布。湄洲灣沿海漁業(yè)資源豐富,捕魚業(yè)較為發(fā)達,灣內(nèi)有一級和二級漁港各一座。出海捕魚時常成群結(jié)隊和搶過船頭航行。
定置網(wǎng)捕魚。常有漁民布設(shè)定置網(wǎng)在航道內(nèi),嚴重影響船舶進出港航行安全。
流網(wǎng)和地籠捕魚。當(dāng)?shù)貪O民常在航道內(nèi)進行流網(wǎng)或地籠捕魚,且無視進出港船舶鳴笛警示,妨礙船舶進出港安全航行。
養(yǎng)殖。湄洲灣港內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)較發(fā)達,主要是海帶養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖,該養(yǎng)殖壓縮湄洲灣內(nèi)可航水域,部分養(yǎng)殖還侵占航道水域。從事養(yǎng)殖的小船經(jīng)常橫穿湄洲灣主航道,且有橫穿大船船頭的習(xí)慣,給進出港船舶的船長和引航員帶來嚴重困擾。
小型運輸船舶。這些小型運輸船舶通常船況差,航速低,船員素質(zhì)低,沒有遵循航行規(guī)則航行,沒有值守VHF,難以有效溝通,霸占主航道航行,無視附近船舶鳴笛警告,給只能在航道內(nèi)航行的船舶帶來嚴重的安全隱患。
目前湄洲灣內(nèi)尚無設(shè)置40萬噸船舶專用應(yīng)急錨地。湄洲灣主航道兩側(cè)水域沒有適合供40萬噸船舶應(yīng)急錨泊的水域。一旦船舶出現(xiàn)故障需要應(yīng)急錨泊,沒有適合錨泊水域,唯一可航安全水域是航道,把一艘有故障的40萬噸船舶長時間控制在航道內(nèi),對任何人來說都很難做到,而偏離出航道,船舶將面臨擱淺或觸礁的后果。
至今為止,湄洲灣沒有船舶停靠碼頭防抗臺風(fēng)的做法,40萬噸船舶的操縱特性決定了船舶必須在臺風(fēng)影響之前離泊出港避風(fēng),不可心存僥幸,以免造成被動局面。
湄洲灣水域的霧主要是平流霧,平流霧有來去突然,生成迅速,范圍大,條件具備任何時候都會出現(xiàn)的特點,滿載40萬噸船舶一旦進入主航道,若突遇能見度不良,沒有合適調(diào)頭或錨泊的水域,無法中止引航,只能繼續(xù)引航進港,如此超大型船舶在350~500米寬且彎曲多變的航道內(nèi)霧航,其風(fēng)險可想而知。
湄洲灣水域的強對流天氣主要有大風(fēng)、局部強降雨,很少有龍卷風(fēng)、冰雹。突如其來的強對流天氣對船舶的航行或靠離泊安全影響很大。
40萬噸船舶需乘潮順流進港,潮汐流對船舶進港航行的影響主要表現(xiàn)在A1、B、C三個轉(zhuǎn)向點及其附近航段,A1轉(zhuǎn)向點及A1至7-8號燈浮航段,漲潮流主流向在309°-357°,B轉(zhuǎn)向點及B至15號燈浮航段,漲潮流主流向在271°~320°,C轉(zhuǎn)向點及C至19-20號燈浮航段,漲潮流主流向在338°~353°,以上三個轉(zhuǎn)向點及其附近航段,水域流態(tài)復(fù)雜、流速較大,船舶滿載進港不易操控。轉(zhuǎn)向時機不當(dāng)、操縱控制船速或舵角不好會使船舶轉(zhuǎn)向后偏出航道,對船舶航行安全帶來風(fēng)險。
受地形地貌約束,影響9號泊位前沿水域的落潮潮汐流主要有兩股,一股是來自秀嶼的流向東南偏南落潮流,另一股是石門澳10號泊位前沿導(dǎo)向西南流向的落潮流。這兩股落潮流在9號泊位回旋水域北部匯聚,流場較為復(fù)雜。復(fù)雜的流場對船舶的靠、離泊操縱難度更大,存在的風(fēng)險也隨之增加。
40萬噸船舶引航進港使用湄洲灣4號登輪水域,出港使用湄洲灣2號離輪水域。湄洲灣4號登輪水域處崇武東南海域,波浪主要是風(fēng)浪和涌浪組成的混合浪,大浪和大涌均以東北向為主,北向次之,平均波高1.9米,最大波高9.5米;平均涌高2.5米,最大波高7.0米。受浪涌影響,引航船顛簸劇烈,引航員登輪存在一定的人身傷害風(fēng)險。湄洲灣2號離輪水域因受周邊島嶼遮擋,風(fēng)區(qū)較小,常年波浪較小,其風(fēng)險較4號的要小。
開港前碼頭業(yè)主組織引航員、拖輪駕駛員及相關(guān)操作人員進行船舶模擬器培訓(xùn),同時邀請安全監(jiān)管部門觀摩,一方面通過船舶模擬試驗,讓引航員、拖輪駕駛員、碼頭調(diào)度人員能夠充分了解船舶進出港操作流程,掌握船舶進港操作要領(lǐng),優(yōu)化協(xié)調(diào)操作方案;另一方面,通過觀摩安全監(jiān)管部門對40萬噸船舶進出港航行在安全等方面的需求有了初步了解,對該船型的安全監(jiān)管心中有數(shù),為下一步船舶進出港更好開展監(jiān)管和提供安全服務(wù)。
40萬噸船舶引航對湄洲灣港引航站來說既是引航技術(shù)的考驗,更是挑戰(zhàn)。引航站成立40萬噸船舶引航專班,收集湄洲灣主航道、羅嶼9號泊位回旋水域、停泊水域等資料,結(jié)合船舶操縱數(shù)據(jù)和船舶模擬試驗發(fā)現(xiàn)存在的問題,并經(jīng)過充分討論,在進出港航行、靠離泊操縱方面達成共識,對存在的風(fēng)險形成了針對性的防范預(yù)案。
根據(jù)BP=(D/100000)×60+40,D為船舶排水量,BP為所需總拖力(噸),滿載排水量按455000噸計,經(jīng)計算,滿載40萬噸船舶靠泊需要總拖力313噸。在吸收兄弟引航機構(gòu)引領(lǐng)40萬噸船舶拖輪配置基礎(chǔ)上,結(jié)合本站引領(lǐng)30萬噸級船舶拖輪配置經(jīng)驗和現(xiàn)有拖輪的實際拖力等情況,核算需要配置7條拖輪,每艘不小于4000馬力。船舶半載或空載狀態(tài)時拖輪可作適當(dāng)減配。滿載靠泊時拖輪配布如圖2所示。圖中6號位、7號位拖輪用于協(xié)助船舶制速和控制航向。
圖2
為保障船舶進出港安全,引航站在引航專班充分討論形成共識的基礎(chǔ)上,結(jié)合湄洲灣港東吳港區(qū)羅嶼作業(yè)區(qū)9號泊位靠泊40萬噸船舶通航安全保障方案、船舶模擬試驗和30萬噸級引航經(jīng)驗,指定專人制訂40萬噸船舶引航方案。引航方案還結(jié)合湄洲灣的通航環(huán)境、海事管理、引航安全做法等方面進行編寫,其主要有船舶進出港極限條件、引航員指派、登輪時間、航行計劃、拖輪配置、抵達回旋水域時間、安全保障、應(yīng)急措施等內(nèi)容。
40萬噸船舶進港前,引航站都會組織拖輪船長、駕駛員、船舶代理、碼頭業(yè)主、護航公司等單位召開航前協(xié)調(diào)會,部署落實具體引航方案并征求各方意見,使有關(guān)人員對引航方案心中有數(shù),按要求作好各自的準(zhǔn)備工作,以期意圖清晰、分工明確、配合默契。
通過每次的航前協(xié)調(diào)會,總結(jié)上次引航操作和各方協(xié)作配合好的做法,分析問題或不足之處,共同探討,提出改進措施或解決方案。
為保障40萬噸船舶進出港航行和靠離泊安全,引航站指派兩名資深引航員執(zhí)行任務(wù),且攜帶高精度輔助導(dǎo)航設(shè)備,一是可以減輕引航員的勞動強度,提高船舶定位、引航安全系數(shù);二是提高應(yīng)對氣象突變能力,船舶進出港期間,如湄洲灣海域突發(fā)平流霧致能見度不良,沒有合適的水域錨泊,無法中止引航計劃,高精度輔助導(dǎo)航設(shè)備可以為引航員提供較為精確的船位、本船和他船的運動態(tài)勢,為引航員駕駛船舶和避讓提供重要參考。
湄洲灣主航道是40萬噸船舶乘潮單線通航航道,因此,40萬噸船舶進出港前應(yīng)向VTS申請發(fā)布對該航道實施交通管制的航行警告。周知航行在湄洲灣海域附近的船舶,避免在此期間進入湄洲灣主航道,為40萬噸船舶的進出港航行創(chuàng)造更好通航環(huán)境。
湄洲灣港內(nèi)的漁船和小型運輸船舶擾航礙航現(xiàn)象還是比較普遍,40萬噸船舶進出港,需要海巡艇或社會化護航艇為40萬噸船舶進出港航行進行清道護航。
湄洲灣主航道狹長、轉(zhuǎn)向角度大、航道內(nèi)流場復(fù)雜等特點,經(jīng)過船舶模擬試驗,為保障40萬噸船舶進出港航行安全,需要2艘大馬力拖輪護航。
40萬噸船舶進港,引航員必須在湄洲灣4號登輪水域登輪,該水域常年風(fēng)浪較大,引航員登輪存在一定的人身損害風(fēng)險,除了要求被引領(lǐng)船舶為拖輪做好下風(fēng)外,必要時可指令另一條拖輪貼靠在引航梯前60~80米處船舷,與船舷成約30°的夾角,為送引航員的拖輪擋風(fēng)碎浪,提高引航員登輪安全系數(shù)。
引航員登輪前應(yīng)確認氣象海況是否符合船舶進港條件,登輪是否安全,聯(lián)系被引船舶需要配合的操縱(如控制船速、做下風(fēng)等);登輪后應(yīng)確認船舶資料,特別是確認吃水、傾斜等數(shù)據(jù),進一步確認富余水深、主機、舵機、錨、導(dǎo)航設(shè)備等是否處于良好狀態(tài)。
引航員登輪后要盡快融入駕駛臺團隊,成為其重要成員。主引負責(zé)船舶操縱,副引和船長溝通引航方案,確保船長能領(lǐng)會引航員操作意圖,以期得到支持和默契配合。
船舶進出港航行期間,一是要求雙錨處于應(yīng)急備用狀態(tài),要求每隔15分鐘物標(biāo)定位;二是湄洲灣航道彎曲多變、流場復(fù)雜,要求船長使用熟練舵工操舵,駕駛員監(jiān)舵;三是控制好航速,在高潮前1小時過C轉(zhuǎn)向點,船舶過D轉(zhuǎn)向點時的航速約6節(jié),船舶抵回旋水域南邊緣時約2.5節(jié),時間在高平潮或高潮后約12分鐘;四是A1、B、C 三個轉(zhuǎn)向點轉(zhuǎn)向角大,船舶轉(zhuǎn)向時應(yīng)控制好ROT,可參考ROT=0.955×V/R(V船速,單位節(jié);R轉(zhuǎn)彎半徑,單位海里);五是船舶單位排水量主機功率較低,40萬噸船舶主機功率通常在20000~25000KW之間,而滿載排水量可達到45萬噸以上,使用主機進車加速,倒車控速的效果較差。
滿載40萬噸船舶吃水大,對潮位的要求高,潮流對船舶航行和靠泊操作的影響大,船舶進港應(yīng)嚴格按引航計劃進行,當(dāng)船舶預(yù)計遲于計劃時間30分鐘及以上時,引航員要果斷取消引航計劃,同時報告VTS和引航站調(diào)度等部門。
目前,湄洲灣沒有專業(yè)護航拖輪,鑒于湄洲灣港口超大型船舶泊位較多,航道復(fù)雜,為提高超大型船舶進出港航行安全,建議增置專業(yè)護航拖輪。
本文就該等級船舶在湄洲灣的引航所涉及港口情況、水文氣象、通航環(huán)境、引航計劃、護航等方面做了闡述,針對引航方面存在的風(fēng)險進行分析,提出了引航安全做法、風(fēng)險防控措施、引航注意事項等針對性的防控措施,對同類船舶引航安全工作具有一定的參考意義。