北槽深水航道 浅谈重载船北槽深水航道航行的注意事项

　　摘 要：为了使越来越多的重载船安全地航行于北槽深水航道，必须了解北槽深水航道的特殊环境以及重载船处于受限水域的特殊操纵性能。本文就航行于深水航道的重载大型船应特别注意的事项总结出自己的经验，与大家探讨。
　　关键词：深水航道 浅水效应 斜坡效应 追越
　　 1.引言
　　随着上海港和长江沿岸各港口的迅速发展，特别是上海国际航运中心建设步伐的加快，进出北槽深水航道的重载船舶数量与日俱增，有时甚至达百余艘，排成长龙，颇为壮观；船舶亦大型化，深吃水，这大大加强了船舶操纵的难度，给我们的引航工作带来了更大的挑战。
　　 2.北槽深水航道特点
　　纵观北槽深水航道，笔者认为主要包括如下特点：
　　（1）航道狭窄：D4至D12浮标宽550米，航槽底宽400米，而D12至D47浮标宽500米，槽宽仅350米，避让和抑制风流造成偏位的余地很小。
　　（2）船舶密集，进出频繁。特别是长兴高潮前6小时至长兴高潮时，航槽内船舶会遇频繁，通航密度极高，同时数条挖泥船槽内昼夜不停作业，进出口的工程船，渔船有时也常在槽内航行，这更加大了操纵和避让的难度。
　　（3）流急水浅。随着北槽导堤工程三期的竣工，航槽越深，槽外相对水深越浅，航槽内的流速势必越急，大潮汛期间，流速达5节之多，槽内外水深差别显著，对船形成的侧壁效应，这给重载船又带来另一个不利因素。另外，大潮汛急涨急落时，D13，D26，D42等处航段流压角非常大，对船舶操纵和会遇非常不利，堪称北槽的三个危险地段。
　　（4）浅水效应明显。实验表明，当水深与吃水之比（h/d）小于1.3时，浅水效应会给船舶带来显著影响，比如使船体下沉，产生纵倾，船速下降和舵效变差等。根据深水航道通航管理规定，船舶在北槽深水航道航行时必须保持12%d的富余水深，而当水深仅能满足12%d的富余水深时，则h/d=(1+12%)d/ d=1.12，远小于1.3，那么其浅水效应的影响就可想而知了。所以，对于吃水大于11米的重载船北槽航行时，就应充分考虑到它的影响。
　　 3.重载船航行北槽深水航道注意事项
　　由于北槽深水航道的特殊环境和典型的受限水域给船舶操纵带来的不利影响，重载船航行于北槽深水航道时应格外谨慎并注意以下几点：
　　（1）掌握北槽各潮位站的潮高，计算好通过的时间，并留足12%d的富余水深。北槽出口潮位站依次为：长兴、横沙、北槽中和牛皮礁。当重载船在当地低潮左右进出口时，就要依次逐个核对所经过潮位站的潮高，有时会因船跑得太快，而到下一个潮位站时富余水深不足。而在当地高潮左右进出口时，则应倒过来依次验算个潮位站的潮高，并留足富余水深，保障船舶安全。
　　（2）控制速度。重载船在北槽航行，由于槽底与船底间通过水流的断面变小，引起船底下面的流速加大，压力下降，使船体下沉，下沉量与船底到槽底的距离成正比，与航速成反比，与航速成正比。由于船体周围水动力的变化，而这种压力变化沿船首尾是不均匀的，所以还将引起船舶纵倾。为避免拖底，控制船速就显得十分重要，如果一味快车航行，本想尽量短的时间通过浅水，但过快的速度造成下沉量加大，导致拖底，结果反而欲速则不达。所以，有经验的老师傅常教导我们，在浅水中航行，有时快车比海速快，半车比快车快，其中的奥妙就在这里。
　　（3）眼观六路、耳听八方。重载船在北槽潜水中航行除了保持正规的了望外，还应做到：
　　①多看车速表，注意船体震动情况。船舶在浅水中航行，船底和槽底之间的流速增大，并使一部分水流被挤向船的两舷侧向流动，使船舶两侧的流速增大，船体的摩擦阻力增大，船速下降。在相同转速时，船速越快，螺旋桨产生的推力越小；船速越慢，螺旋桨产生的推力越大，因此船速下降造成主机的负荷增大。仔细观察车速表会发现转速不稳，呈下降趋势，并伴有船体震动。遇到这种情况，应及时减速航行，不然易造成主机机件损坏。例如：夏季大潮汛急落水进口，很多地方船在槽内航行一段时间后，由于主机负荷太大，机舱排温太高，为保护主机，遂减速航行，速度有时甚至跌至1节左右，再想加车，只见转速表指针偏转不停，就是加不上去，因为主机的负荷更大了，而船也几乎不动，船长更会误解成搁浅。
　　②多看舵角指示器。浅水效应给船舶带来的另一个影响是舵效变差。根据船模试验的结果表明，当水深吃水比小于2.0时，旋回直径急剧增大，当水深吃水比为1.4时的旋回直径是深水的1.5倍。因此在北槽航行时要多看舵角指示器，注意压舵量的变化，当压舵角大于15度时，就要引起足够的重视。一般情况下，若舵效好则说明水深足够，一旦舵效变差，航向很难把定时，应及时减速，减少下沉量，增大富余水深。
　　③多看多听船尾波和螺旋桨排出流的情况。一艘设计良好的船舶在深水航行时其船尾波是变小的，通常只会兴起一道道规则的波纹，一旦进入浅水区域，尾波的高度将成倍增长，并伴有很响的“哗哗”声。所以观察尾波的变化能很简单地知道浅水的位置。另外，观察螺旋桨的排出流也能估计水的深浅。船舶在浅水区航行，由于底水少，螺旋桨的排出流会翻起浑浊的泥浆水，这在白天很容易观察到。
　　④拖底、坐底要冷静对待。重载船在北槽航行，有时会遇到拖底、坐底的情况，特别是每年夏季长江洪峰通过以后，槽内水深变化较大。其症状是：船速快速下降；船体两侧产生很大的跟踪波，它的特点是波长长、波高高，很像涌浪，波峰前进的速度比船快。在遇上水底沙包时，船体还会倾斜，有时因船突然冲上沙包导致船速急剧下跌，人站立时有向前冲的感觉。遇到这种情况首先是不能慌张，先把船速放慢，再仔细核对船位，若确信船位无误、水深足够的话，可以开慢车，然后用左右满舵使船身左右移动，减少船底与槽底之间的吸力，使船起浮。如冲上沙包致船体倾斜，可先向倾斜侧的另一舷满舵，待正常后再恢复航向
　　⑤宽让来船，避免追越，防止船吸。在北槽航行，由于吃水受限，可避让的余地很小，加上挖泥工程船多，经常遇到进出口船与挖泥船三船交会，情况复杂，因此除了用视觉、雷达、AIS等了望之外，还应多用VHF与相关船舶协商避让的措施。避让时应车舵合用，车让为主，因为舵让可能是本船船位偏离航道，于自身安全不利。
　　在北槽航行时要尽量避免追越，以防止船吸。船舶间的船吸作用力大小与下列因素有关：两船相距越近及相遇水域越浅，船吸作用越大；船舶排水量越大，或航速越快，船吸力就越大。追越时，两船船速相差越小，相互作用时间越长，影响就越大；两船排水量相差越大，小船越容易偏动而冲碰大船。
　　可见，水浅、排水量大、航速快、航道狭窄是造成船吸的主要原因，在北槽的船吸事故曾多次发生，因此重载船应格外小心谨慎，树立安全第一的思想，“宁等三分，不强一秒”避免追越。
　　⑥船位尽可能保持在自己航道中央，防止斜坡效应。如果航行时偏离深水航道，靠槽边太近，船首高压碰到破壁后， 反作用会将船首推开；同时船尾低压将尾部吸拢，也将使船首转向航槽中央，船尾迅速转向斜坡，船体同时向斜坡漂移。在北槽刚过D42和D30处出口尤其应注意，因为槽外水深最浅只有6米多，斜坡效应明显。
　　参考文献
　　[1]船舶操纵.人民交通出版社，2000
　　[2]上海港引航实用手册［M］.上海：远东出版社，2003：138-144
　　[3]王逢辰，古文贤.船舶操纵与避碰［M］.人民交通出版社，1992