金波，關(guān)帥

（太倉(cāng)海事局，江蘇 太倉(cāng) 215400）

1 背景

1.1 港口與碼頭

長(zhǎng)江流域是中國(guó)乃至世界航運(yùn)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，通航河流、通航里程、通航船舶密度堪稱(chēng)世界之最，長(zhǎng)江干線(xiàn)是名副其實(shí)的黃金水道。

位于長(zhǎng)江和沿海開(kāi)放交匯處的太倉(cāng)港，是長(zhǎng)三角和江蘇開(kāi)放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要港口，也是長(zhǎng)江下游最大的江海聯(lián)運(yùn)港，國(guó)家將太倉(cāng)港定位為上海國(guó)際航運(yùn)中心重要組成部分、集裝箱干線(xiàn)港、江海聯(lián)運(yùn)中轉(zhuǎn)樞紐港。2013 年，經(jīng)國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部以及交通運(yùn)輸部先后發(fā)文批準(zhǔn)同意太倉(cāng)港作為沿海港口管理。2022 年，全港已建成碼頭泊位95 個(gè)，萬(wàn)噸級(jí)以上泊位40 個(gè)，太倉(cāng)港船舶進(jìn)出港16 萬(wàn)艘次，貨物吞吐量突破2.65 億噸，集裝箱吞吐量突破802.6 萬(wàn)標(biāo)箱，航線(xiàn)航班數(shù)增至217條，成為長(zhǎng)江航線(xiàn)數(shù)量最多、密度最大、覆蓋最廣的港口。

太倉(cāng)港總體通航特點(diǎn)可以概括為：太倉(cāng)水域呈東南-西北走向，江面開(kāi)闊受風(fēng)浪影響較大；港口碼頭與錨地、停泊區(qū)分居航道兩側(cè)，也就是常說(shuō)的“南港北錨”；斷面船舶流量大，日均船舶流量1200 余艘次；落潮流速大于漲潮流速，隨著潮流變化，每天基本會(huì)有兩次上水高峰流、兩次下水高峰流，船舶高峰流明顯。

1.2 水文與氣象

長(zhǎng)江太倉(cāng)段水域潮汐屬于不正規(guī)半日淺海潮。在一個(gè)太陰日內(nèi)有兩次漲潮和兩次落潮過(guò)程，一次完整的漲、落潮平均歷時(shí)為12 小時(shí)25 分。漲落潮主流基本沿深槽流動(dòng)，大潮期間各層漲急時(shí)刻的流速大于落急時(shí)刻的流速，小潮期間各層落急時(shí)刻的流速大于漲急時(shí)刻的流速。小潮期間，漲、落急時(shí)刻的流速數(shù)值較大潮相應(yīng)時(shí)刻的流速小，其流速分布基本相似。長(zhǎng)江每年的5～10 月份為洪水季節(jié)，徑流量占全年總量的70.73%，11 月至翌年4 月為枯水季節(jié)，逕流量占全年總量的29.27%。

長(zhǎng)江太倉(cāng)段地處亞熱帶季風(fēng)區(qū)域，臨江近海、氣候溫和、四季分明、雨水豐沛，“梅雨”“臺(tái)風(fēng)”等地區(qū)性氣候明顯，一月份是最冷月，平均氣溫 2.3℃左右。據(jù)蘇州、太倉(cāng)氣象臺(tái)風(fēng)向觀(guān)測(cè)，本區(qū)域冬季盛行西北風(fēng)和東北風(fēng)，夏季主要以東南方向的海洋季風(fēng)為主，春、秋季為過(guò)渡期，以偏東風(fēng)為主；霧多以平流霧為主，一般多發(fā)于夜間和清晨，于上午10 時(shí)后消散；夏、秋季節(jié)易受到熱帶氣旋的影響。

2 長(zhǎng)江太倉(cāng)段內(nèi)河船舶通航情況分析

隨著太倉(cāng)港快速發(fā)展,隨之而來(lái)的是太倉(cāng)港水域船舶通航環(huán)境日趨復(fù)雜,加上碼頭與停泊區(qū)分居航道兩側(cè)，船舶橫越交匯現(xiàn)象愈加明顯,航運(yùn)業(yè)的蓬勃發(fā)展與通航環(huán)境現(xiàn)狀的矛盾逐漸加劇。

為緩解船舶停泊困難和降低船舶進(jìn)出錨地橫越航道頻率,太倉(cāng)海事局結(jié)合轄區(qū)通航情況和氣象水文特點(diǎn)在鑫海碼頭上游和華能電廠(chǎng)碼頭下游碼頭側(cè)分別設(shè)立船舶停泊待泊區(qū)，停泊待泊區(qū)的設(shè)立有效降低船舶橫越航道頻率，但停泊待泊水域范圍有限，如何充分發(fā)揮停泊待泊水域使用潛力變得尤為重要。

由于進(jìn)出停泊待泊水域的船舶船長(zhǎng)多為70 米以下，且只在船首設(shè)置錨泊設(shè)備，鑒于太倉(cāng)港作為沿海港口管理，以500 噸級(jí)散貨船為例，代表船型為67.5×10.8×1.6（總長(zhǎng)×型寬×設(shè)計(jì)吃水），按照J(rèn)TS 165-2013 海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，船舶采用單錨錨泊時(shí)所占水域?yàn)橐粓A形面積，其半徑可按下列公式計(jì)算。

風(fēng)力≤7 級(jí)時(shí) R=L+3h+90

風(fēng)力≥7 級(jí)時(shí) R=L+4h+145

式中 R——單錨水域系泊半徑（m）；

L——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）；

h——錨地水深（m）；

上式可發(fā)現(xiàn)船舶單錨錨泊時(shí)，對(duì)于67.5 米的常見(jiàn)船舶，在7 級(jí)風(fēng)以下，6 米水深的待泊區(qū)內(nèi)，占用水域約為半徑175.5 米圓形水域，船舶錨泊占用水域面積較大導(dǎo)致待泊水域和港池水域容納船舶數(shù)量被制約。同時(shí)待泊區(qū)內(nèi)船舶的超范圍錨泊和走錨現(xiàn)象給通航秩序和通航安全造成一定的影響。

3 可探索停泊方式分析

3.1 可探索常規(guī)停泊方式

鑒于以上情況，可借助系船浮筒提高待泊水域和港池水域錨泊船數(shù)量與停泊秩序。

系船浮筒，是一種浮于水面的圓筒狀系船設(shè)備，俗稱(chēng)水鼓。用于系船停泊，以進(jìn)行補(bǔ)給、避風(fēng)、貨物裝卸、消磁或待機(jī)等，由系船環(huán)、筒體、錨鏈和錨構(gòu)成。系船環(huán)，用于系住艦船纜索，將系船力傳給錨鏈的鋼質(zhì)環(huán)，有平放式系船環(huán)和插入式系船環(huán)。筒體，具有較大的正浮力，將錨鏈一端浮出水面連接系船環(huán)，并承受系船后的拉力，有陀螺形筒體、圓柱形筒體和方形筒體以及不旋轉(zhuǎn)、傾斜小的偏心槽式筒體、可逆雙錐圓柱式筒體、偏心水平可逆式筒體等。錨鏈，連接錨與系船環(huán)、筒體，傳遞系船力，其本身受拉力作用。錨固定于海底，承受系船拉力，有鐵質(zhì)錨和鋼筋混凝土錨。鐵質(zhì)錨有海軍錨、霍爾錨、火箭埋設(shè)錨等，鋼筋混凝土錨有梯形塊、蛙塊、疊塊、排泥自沉錨等，可平放或埋入水底。

通過(guò)借鑒其他地方系船浮筒管理錨泊船的這一有效手段，在待泊區(qū)內(nèi)布設(shè)系船浮筒，可以有力地改變停泊區(qū)內(nèi)目前雜亂無(wú)序的錨泊秩序，控制錨泊船數(shù)量，改善待泊區(qū)通航情況，減少因船舶走錨引發(fā)的碰撞和污染等險(xiǎn)情。

單浮筒系泊的半徑按下式計(jì)算，參照?qǐng)D1：

圖1 單浮筒系泊水域尺度

式中：R——單浮筒水域系泊半徑（m）；

L——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）；

r ——由潮差引起的浮筒水平偏位（m），每米潮差可按 1m 計(jì)算，本區(qū)域按 2m 計(jì)；

l ——系纜的水平投影長(zhǎng)度（m），DWT ≤ 10000t 時(shí)，取 20m；10000t ＜ DWT ≤ 30000t 時(shí)，取 25m；DWT＞ 30000t 時(shí)，l 可適當(dāng)增大；

e ——船尾與水域邊界的富裕距離（m）,取0.1L。

雙浮筒系泊水域長(zhǎng)度按下式計(jì)算，參照?qǐng)D2 所示：

圖2 雙浮筒系泊水域尺度

式中：S——系泊水域長(zhǎng)度（m）；

L——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）；

r ——由潮差引起的浮筒水平偏位（m），每米潮差可按 1m 計(jì)算，本區(qū)域按 2m 計(jì)；

l ——系纜的水平投影長(zhǎng)度（m），DWT ≤ 10000t 時(shí)，取20m；10000t ＜ DWT ≤ 30000t 時(shí)，取 25m；DWT ＞30000t 時(shí)，l 可適當(dāng)增大。

目前轄區(qū)進(jìn)入停泊待泊區(qū)水域錨泊船舶以代表船型為67.5×10.8×1.6（總長(zhǎng)×型寬×設(shè)計(jì)吃水）為例,按照上述公式，船長(zhǎng)67.5 米參考船型單浮筒系泊時(shí)所占用水域?yàn)榘霃郊s96.25 米圓形水域，雙浮筒系泊時(shí)所占水域?yàn)?11.5 米長(zhǎng)，43.2 米寬的長(zhǎng)方形水域。

綜上，結(jié)合轄區(qū)待泊區(qū)和港池水域形狀和面積，使用雙浮筒系泊可在有限停泊水域錨泊最大數(shù)量停泊船。

3.2 使用雙浮筒系船優(yōu)缺點(diǎn)

3.2.1 雙浮筒系船優(yōu)點(diǎn)

（1）雙浮筒系船可避免因風(fēng)力大和平時(shí)退潮、洪水期間水流急和漲落潮船舶轉(zhuǎn)向而引起錨泊的船舶走錨出現(xiàn)險(xiǎn)情。在停泊待泊區(qū)錨泊的船舶發(fā)生走錨的情況并不少見(jiàn)，減少事故的發(fā)生就可減少船舶財(cái)產(chǎn)的損失和保障人身的安全。

（2）雙浮筒系船可避免船舶轉(zhuǎn)流影響通航安全。如，船舶在停泊待泊區(qū)內(nèi)錨泊離航道近會(huì)在轉(zhuǎn)流時(shí)移至下水推薦航道附近，影響下行船舶通航安全。

（3）系船浮筒可提高對(duì)停泊待泊區(qū)管理能力，防止過(guò)境船舶隨意錨泊候潮，在日常檢查中可實(shí)現(xiàn)對(duì)多條系浮筒并靠船舶集中檢查。

3.2.2 雙浮筒系船缺點(diǎn)

（1）造價(jià)和投資較貴，同時(shí)夜間需點(diǎn)燈，還需要定期檢修保養(yǎng)和設(shè)系纜艇、系纜工作人員等一套管理辦法。

（2）相對(duì)于船舶錨泊時(shí)，雙浮筒系泊操作復(fù)雜，系泊和離泊時(shí)均需系纜艇協(xié)助。

（3）同一船舶纜繩強(qiáng)度遠(yuǎn)小于錨鏈強(qiáng)度，當(dāng)急落潮時(shí)，船舶纜繩受力較大，多船并靠系雙浮筒時(shí)，外檔船舶纜繩的角度一定程度上增加了系浮筒纜繩受力，容易發(fā)生斷纜繩險(xiǎn)情。

（4）浮筒既是輔助系泊設(shè)施，同時(shí)也是礙航物，過(guò)多的浮筒在一定程度上影響船舶航行與操縱。

4 新的停泊方式探究

基于上述分析，如果能將錨泊與雙浮筒系泊有效結(jié)合運(yùn)用進(jìn)而實(shí)現(xiàn)停泊優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，因此提出一種新型停泊方法。該停泊方式采用船首錨泊，船尾系浮筒方式實(shí)現(xiàn)，如圖3 所示：

圖3 新型停泊方式示意圖

該停泊方式可結(jié)合待泊區(qū)水深和潮流特點(diǎn)將停泊船船首方向朝向航道和上游一側(cè)，使用錨鏈穩(wěn)定船首方向，浮筒設(shè)置于岸側(cè)，以上設(shè)置一方面船舶錨位于水底斜坡向上方向不易走錨，同時(shí)錨鏈可抵抗較大風(fēng)流影響;另一方面浮筒位于岸側(cè)不會(huì)影響通航。該停泊方式在兼顧雙浮筒系泊優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，可在一定程度上降低雙浮筒系泊成本，同時(shí)避免了斷纜與浮筒礙航問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析長(zhǎng)江太倉(cāng)段通航環(huán)境和氣象水文特點(diǎn)，結(jié)合目前太倉(cāng)海事局已采取舉措緩解內(nèi)河船舶錨泊難和頻繁橫越航道問(wèn)題，探究一種新型停泊方式更大程度上挖掘停泊水域使用潛力，同時(shí)供其他內(nèi)河水域結(jié)合水域與氣象水文特點(diǎn)將該停泊方式參考推廣應(yīng)用，以期解決內(nèi)河水域船舶停泊困難問(wèn)題。