劉合義

（中國科學(xué)院海洋研究所，山東 青島 266000）

潛標(biāo)由于其自帶的自容式數(shù)據(jù)存儲器容量的限制，需要在特定的時間段進(jìn)行維護(hù)，通常的作業(yè)流程為：在現(xiàn)場釋放回收潛標(biāo)，讀取數(shù)據(jù)，更換電池后重新布放，以實現(xiàn)獲得連續(xù)數(shù)據(jù)觀測的目的。深海潛標(biāo)一般長幾千米，搭載的觀測設(shè)備幾十種之多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布放的水域比較開闊，通常此類維護(hù)作業(yè)由大噸位、具有動力定位的遠(yuǎn)洋科考船負(fù)責(zé)完成。

近些年，我國周邊海域的形勢嚴(yán)峻復(fù)雜多變，對正常的科考活動造成了眾多不利影響。原計劃由其它科考船船執(zhí)行的航次任務(wù)，最終不得不由“科學(xué)三號”科考船執(zhí)行回收于2018年1月份放置在呂宋島東菲律賓海域的用于加強(qiáng)觀測西邊界流的3 套潛標(biāo)陣列。全船經(jīng)過精心準(zhǔn)備，合理統(tǒng)籌規(guī)劃，最終在菲方給定的期限內(nèi)提前一天、順利成功回收3 套潛標(biāo)返航。

作者作為船長，在沒有相關(guān)類似經(jīng)驗可以借鑒的情況下，在整個實施過程中獲得的心得體會，對比結(jié)合其它型科考船的潛標(biāo)作業(yè)經(jīng)驗，和同行交流探討。

1 “科學(xué)三號”概況

“科學(xué)三號”是2005年由武昌造船廠建造的近海綜合性科學(xué)考察船，主要用于中國近海物理海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)和海洋化學(xué)等綜合考察與實驗。

“科學(xué)三號”總長73.9m，型寬10.2m，型深4.6m，最大吃水3.4m，滿載排水量1224 噸，經(jīng)濟(jì)航速14 節(jié)，最大航速16 節(jié)，續(xù)航力5000 海里，自持力30 天，定員48 人（科學(xué)家30 人，船員18 人）。

“科學(xué)三號”由一臺額定功率1720 KW的主機(jī)推進(jìn)，為滿足科考需求，配置了可調(diào)槳、前后側(cè)推和減搖裝置。

圖1 科學(xué)三號左視圖

2 潛標(biāo)陣列所在海區(qū)的洋流、水文氣象情況

潛標(biāo)觀測陣列投放于北緯18°,東經(jīng)122°.7 及其附近海域，位于黑潮發(fā)源地，北赤道流(簡稱：NEC)在呂宋島近海岸遇陸地后形成向南方向的棉蘭老流（簡稱:MC）和向北方向的黑潮（全稱:Kuroshio Current），同時，在表層海流黑潮下方又存在南向的呂宋潛流（全稱:Luzon CUrrent）。

潛標(biāo)觀測陣列所處海域的海浪波高總體來說冬季大于夏季，涌浪大于風(fēng)浪；南北相比較北部大于南部，尤其是巴士海峽、呂宋海峽及巴林塘海峽海域；夏季海區(qū)以西南浪為主，冬季以東北浪為主。

春季的4—5月份，海區(qū)多東向浪，大部分海區(qū)的風(fēng)浪浪高為1．0～1．5 m，是科考作業(yè)的黃金時間。但在少數(shù)年份例外，特別需要關(guān)注熱帶氣旋和大陸東移入海的氣旋對潛標(biāo)回收作業(yè)的影響。

3 航次備航情況

3.1 新冠疫情防控

2020年1月底武漢爆發(fā)嚴(yán)重的新冠疫情，由于對這種新病毒缺乏足夠的認(rèn)知和了解，全國各地均實行了嚴(yán)格的防控應(yīng)對措施，主要有：對生活處所進(jìn)行消殺；對人員實行測溫監(jiān)控、物理隔離、核酸篩查和藥物治療。受限于船上的條件，船上針對參加本航次的人員提前一周采取測溫、隔離措施，并在開航前一天全員核酸檢測，以確保人員安全。

3.2 全船展開自查自糾，結(jié)合內(nèi)部檢查，確保船舶適航

自接到航次任務(wù)書以后，全船立即布置開展自查自糾工作，大到系泊設(shè)備、應(yīng)急照明設(shè)備、主推進(jìn)裝置、舵設(shè)備、消防救生等，小到備品備件，不放過任何一點(diǎn)安全隱患。自查自糾通過后，根據(jù)體系文件規(guī)定，邀請體系代管公司華洋海事專業(yè)人員上船現(xiàn)場內(nèi)部檢查，并對提出的整改項落實到人，確保整改到位，保證船舶適航。

3.3 密切關(guān)注天氣，確定出航時間，合理規(guī)劃航線并適時調(diào)整

根據(jù)菲方回復(fù)函，菲方給定的作業(yè)期限為2020年5月15日至5月25日，然而天公不作美，16日大霧，直到晚上八點(diǎn)鐘出境手續(xù)才辦妥，根據(jù)預(yù)報，17～18日黃渤海受東移入海加強(qiáng)的黃淮氣旋影響，風(fēng)力8～9 級，陣風(fēng)十級；同時，千里之外的工區(qū)內(nèi)，形成的熱帶低壓緩慢過境并橫掃臺灣東部。在此種情況下，果斷打破本單位內(nèi)為保安全夜不開航的內(nèi)部規(guī)定，20:00 開航南下，并根據(jù)上述天氣情況，選擇從臺灣東南下至工區(qū)。

圖2 影響工區(qū)的熱帶低壓移動路線圖

3.4 完善備齊辦理出境手續(xù)所需的證書及相關(guān)文件

在確定代理公司后，船方及時和船代聯(lián)系溝通，落實辦理手續(xù)船方需提前準(zhǔn)備的各類證書和相關(guān)文件。辦理出境手續(xù)所需的資料比較多，因而準(zhǔn)備文件的人員需要仔細(xì)和極大的耐心，文件準(zhǔn)備完畢后，由其他人多次核查，無誤后方可提交船代，避免由于文件有誤造成船期的不必要的拖延。

3.5 潛標(biāo)回收所需專用設(shè)備及工具的準(zhǔn)備

潛標(biāo)回收所需的專用設(shè)備有：和海底聲學(xué)釋放器建立通訊的甲板機(jī)單元和水聽器探頭、潛標(biāo)收放絞車、主浮球?qū)Ｓ猛屑堋Ｓ么驌沏^以及專用拆裝工具。甲板機(jī)單元和水聽器探頭是和海底聲學(xué)釋放器建立通訊的關(guān)鍵設(shè)備，除數(shù)量滿足外，更要做好效能試驗。收放絞車根據(jù)作業(yè)甲板的實際情況做好焊接固定后，加做拉力試驗。后三種設(shè)備做好數(shù)量、型號的清點(diǎn)準(zhǔn)備工作，對主浮球?qū)Ｓ猛屑芤龊媒壴潭?，以防船舶橫搖時移動造成損壞或丟失。

4 潛標(biāo)回收作業(yè)心得體會及經(jīng)驗探討

4.1 做好潛標(biāo)釋放后上浮至水面期間船位的控制

潛標(biāo)在釋放器釋放后上浮至水面過程中，會經(jīng)歷兩個階段。經(jīng)研究表明，0～2秒時，為加速上升階段；2秒后，迅速變?yōu)榉€(wěn)定上浮階段，上升速度雖受潛標(biāo)整體結(jié)構(gòu)、海水密度及黏度的影響，但總體影響不大，幾乎是勻速上升，直至水面。

船舶在水面受風(fēng)、流的綜合作用，通常釋放潛標(biāo)前，讓船舶停車漂航十分鐘左右，得出船在風(fēng)、流作用下的漂移方向，而后船移動到距潛標(biāo)點(diǎn)500 米的上風(fēng)流向作業(yè)點(diǎn)，保持船舶正橫潛標(biāo)點(diǎn)，同時釋放潛標(biāo)，該系列潛標(biāo)主浮球位于水下450 米，根據(jù)計算的上浮速度，浮至水面大約需10 分鐘。船舶在風(fēng)、流作用下向下風(fēng)流向漂移，漂移期間可用前后側(cè)推調(diào)整船首向，始終讓潛標(biāo)預(yù)計出水點(diǎn)位于船舶正橫前。隨著船舶向下風(fēng)流向漂移，實際需要觀察潛標(biāo)出水點(diǎn)的扇形水域面積逐漸減小，利于第一時間發(fā)現(xiàn)潛標(biāo)。

作業(yè)區(qū)當(dāng)天觀察到的最大表層流速為4 節(jié)，在潛標(biāo)上浮的十分鐘內(nèi)，船舶大約向下風(fēng)流向漂移約1200 米，而此時船距潛標(biāo)出水點(diǎn)的距離約為1300 米，既保證目視可見搜尋的效果，又留出了足夠的安全余量，以避免和船舶發(fā)生碰撞。

船舶在向下風(fēng)流向漂移過程中，如保向有困難，可短暫進(jìn)車配合；如遇惡劣天氣或能見度不良，搜尋難度增加時，可進(jìn)車減小漂移速度，適當(dāng)減小和潛標(biāo)預(yù)計出水點(diǎn)的距離，為保安全，最小和潛標(biāo)預(yù)計出水點(diǎn)的距離保持為1000 米。

4.2 選擇合適的搜尋潛標(biāo)的船舶位置

潛標(biāo)的回收作業(yè)對天氣的要求較高，一般在風(fēng)力5級及以下時實施，6～7 級時應(yīng)謹(jǐn)慎作業(yè)，7 級以上應(yīng)停止作業(yè)。在有日光照射的情況下，作業(yè)時應(yīng)將船舶位置放在背光的位置，根據(jù)物理原理，從暗處向明亮處搜尋潛標(biāo)可能的出水點(diǎn)時，不會受到水面反射的太陽光的影響，可以較容易地發(fā)現(xiàn)潛標(biāo)，進(jìn)而回收；在無陽光照射的情況下，則不許考慮此項不利因素。

4.3 核實潛標(biāo)的結(jié)構(gòu)

潛標(biāo)回收作業(yè)前應(yīng)根據(jù)以前布放時的原始記錄，查閱核實潛標(biāo)的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)是主浮球及主浮球上下端浮力球的顏色、浮球的數(shù)量及位置分布，以利于后續(xù)潛標(biāo)的實時發(fā)現(xiàn)、上下端的辨識及打撈。

目前，主浮球和浮力球使用的主要顏色為橙、黃兩色。經(jīng)現(xiàn)場實測證明，天氣良好，海面平整時，兩種顏色從發(fā)現(xiàn)距離及辨識度上無較大差異；但當(dāng)海況變差時，尤其是有涌浪時，再加上光的反射影響，黃色相較于橙色，從發(fā)現(xiàn)距離及辨識度上，效果要成倍降低。

一般情況下，潛標(biāo)的打撈均從主浮球上端頭開始，從主浮球上下端浮力球的數(shù)量布置則可很容易的辨識出潛標(biāo)的上下端頭，從而實施作業(yè)。因此，在潛標(biāo)的布放階段，應(yīng)未雨綢繆，做好相關(guān)的詳細(xì)記錄，并盡可能地選擇橙色主浮球和浮力球，以便后續(xù)發(fā)現(xiàn)打撈，提高回收成功率。

圖3 同心協(xié)力回收潛標(biāo)

4.4 依據(jù)ISM 體系文件，對整個作業(yè)流程進(jìn)行風(fēng)險評估

經(jīng)研判評估后，潛標(biāo)回收作業(yè)過程中存在的風(fēng)險主要集中在以下兩點(diǎn)：

船舶操縱方面：在操縱船舶向主浮球靠近前，作為船長，應(yīng)對本船的性能參數(shù)做到心中有底，結(jié)合當(dāng)時的風(fēng)流情況，準(zhǔn)確預(yù)配風(fēng)流壓差，始終保持船舶和主浮球的橫距在10～15 米之間，既可保證人員手拋打撈鉤掛住主浮球上端浮力球，又留有足夠的安全余量，此時應(yīng)和后甲板打撈負(fù)責(zé)人保持不間斷的聯(lián)系，隨時掌控主浮球的動態(tài)，直至主浮球安全飄過船位，進(jìn)入正常回收流程，過程中應(yīng)警惕瞬間增大的風(fēng)力所引起的浪涌對船舶操控的不利影響。

潛標(biāo)回收作業(yè)：主浮球從離開水面至安全放置在甲板期間是整個作業(yè)最危險的時期，在此期間，應(yīng)操縱船舶盡量減輕橫搖程度，并協(xié)調(diào)指揮作業(yè)參與人員做好止蕩繩的收緊，做到不讓主浮球搖擺過大，同時做好人員的安全防護(hù)。本航次由于疫情的影響，參加回收人員數(shù)量少，且均沒有相應(yīng)的海上作業(yè)經(jīng)驗，為此，在航渡期間多次進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，在回收過程中，體現(xiàn)出了風(fēng)險評估及培訓(xùn)的重要性和效果，人人在相應(yīng)的崗位上完美履行自己的職責(zé)，保證了任務(wù)的順利完成。

5 結(jié)束語

“科學(xué)三號”科考船成功回收三套放置29 個月之久的深海潛標(biāo)，開創(chuàng)了千噸級船舶在菲律賓海域此類科考作業(yè)的先河，所取得相關(guān)資料及后續(xù)成果大大提高了我國在太平洋西邊界流研究的話語權(quán)。航次的成功實施，驗證了經(jīng)過精心統(tǒng)籌規(guī)劃，在此類開放水域，“科學(xué)三號”具備執(zhí)行相關(guān)任務(wù)的科考能力，拓寬了該船承攬科考業(yè)務(wù)的范圍，更好地服務(wù)于我國的海洋科考事業(yè)，為早日實現(xiàn)海洋強(qiáng)國夢貢獻(xiàn)一份力。