析空载大型船舶南槽航道候潮出口要领

葛海梁（上海港引航站 上海 200082）



析空载大型船舶南槽航道候潮出口要领

葛海梁
（上海港引航站 上海 200082）

摘 要：根据上海港南槽航道潮汐和浅滩分布的特点，结合引航操作实践，对空载大型船舶如何利用潮汐从南槽航道出口进行了详尽的阐述，并提出相关建议及航行注意事项，能够为空载大型船舶候潮从南槽航道出口提供一定的航行指导和安全提示。

关键词：大型空载船舶 候潮出口 富余水深 下沉量 航行 注意事项

0　引言

随着船舶大型化发展趋势，目前进出上海港的大型船舶数量越来越多，由于《长江口深水航道（-12．5m）试通航期间通航安全管理办法》规定最大宽度之和超过80m的两船不得在北槽航道内会遇，虽然又补充了超宽船舶交会规定，最大宽度之和放宽至90m，但设置了很多限制条件，越来越多的空载大型船舶被迫候潮从南槽航道通过。

由于南槽航道水深受限，空载大型船舶一般需要调整吃水至7m左右，并选择在中浚高潮时段通过九段沙浅滩，其中涉及到空载大型船舶的操纵特性，潮高、下沉量和富余水深的计算，以及与船舶流的会遇及避让等一系列问题。本文仅以空载大型船舶候潮通过南槽航道出口进行介绍。

1　南槽航道概况

南槽航道为自然水深航道，是来往南方沿海的较小船舶和吃水较浅的空载大型船舶进出长江口的主要航道，也是长江-洋山港江海联运的重要通道，主要通航船舶实际吃水7m以下。南槽航道船舶流量约占进出长江口航道船舶流量的70%以上，以万吨级以下船舶为主。

1．1地理位置

如图1-1所示，南槽航道自圆圆沙灯船到南槽灯船，全长46．7n mile，通常以九段灯船为界限分为南槽航道下段和南槽航道上段。

图1-1　南槽航道地理位置示意图

1．2水深分布

南槽航道受拦门沙浅滩影响，水深分布呈现两端深，中间浅的格局。南槽上段以A42灯浮为界，上游自然水深可达10m（理论最低潮面，下同）以上，A42灯浮～九段灯船水深自10m逐渐递减至小于6m，最浅水深出现在九段沙警戒区水域，出口方向最浅水深为5．3m（根据最新海图资料，下同）。南槽航道下段以S7灯浮为界，下游自然水深维持在8m以上；S7灯浮～九段灯船水深自8m逐渐递减至小于5m，最浅水深出现在S33灯浮附近，进口方向最浅水深为4．3m。南槽航道最浅水深分布如图1-2所示。

图1-2　南槽航道最浅水深分布图

1．3潮汐潮流

南槽航道的潮汐从外往里可参阅牛皮礁、中浚和横沙验潮站的潮时和潮高。验潮站的位置以潮汐表为准，具体航段参照最为接近的验潮站的潮汐资料，也可对前后验潮站的潮汐资料进行内差取值。

南槽航道S28灯浮以下为360°顺时针方向旋转流，平均周期为12h25min，S28灯浮以上潮流由旋转流转为往复流。大汛时最大流速可达4kn左右，小汛时流速为2kn左右。涨落流速大致相等，但在洪水季节或上游有大量雨水下泄时，落潮流流速大于涨潮流流速。九段灯船附近中浚高潮时流向310°～315°，中浚高潮前3h初涨水，中浚高潮后2～2．5h初落水。

2　空载大型船舶操纵特性

大型船舶一般是指8万载重吨或总长250m以上的船舶。从南槽航道出口的大型船舶主要包括大型散货船、新建的大型集装箱船、大型和超大型油轮、大型液化天然气和液化石油气船、大型装载桥吊的船舶，以及“淡水河谷”级散货船等等。

大型船舶具有质量大、线性尺度大，旋回圈大，应舵能力差等特点，加上空载时螺旋桨大部分裸露在外，在浅水区域航行时，其舵效、转向及保向能力严重受到限制。大型船舶在浅水中航行，兴波阻力增大，船尾兴波明显加大，船体振动明显；附加质量，附加惯性矩增加；船体下沉量增加，速度一定时，船体下沉量与相对水深H/d成反比，即相对水深越浅，下沉量越大；水阻力增大，降速明显。引航操纵过程中应该充分考虑到空载大型船舶的上述特性，为航行留有足够的余量。

3　空载大型船舶候潮出口

在充分了解南槽航道水深分布、潮汐潮流以及空载大型船舶的操纵特性后，通常按照下述步骤制定航行计划。

3．1确定富余水深

富余水深是指船舶通过浅滩或浅水区域时，船底必须保留的水深余量，是防止船舶拖底、触底或搁浅的基本要素。

确定富余水深涉及的主要因素中船体下沉量最重要，在考虑到水深、船速、船型等因素的影响下，我们可以按照下列简化的经验公式进行计算：

下沉量：

式（1）中：Cb为船舶方型系数；V为船速（kn）。

根据上海港的规定，南槽航道航行的船舶富余水深不小于0．7m。考虑到大型船舶的操纵特性，上海港引航站要求船长≥240m的集装箱船以及船长≥200m的非集装箱船，富余水深至少为0．9m。由于南槽航道属于自然航道，扫海作业的周期可能较长，有时难免会出现沙包，引航实践中，在操作前应与船长有良好的信息交流，了解船舶状况，查阅船舶资料，包括船舶操纵数据、下沉量表，询问主机工况，向船长解释航行计划，包括可能出现的异常情况。

3．2确定过浅水区域时间

为了充分利用潮汐，必须准确掌握潮时，认真计算潮位，这是船舶在南槽航道航行的一项重要工作，首先根据下述公式测算当日南槽航道出口允许最大淡水吃水：

出口最大允许淡吃水＝海图基准水深＋中浚高潮潮高－富余水深（2）

式（2）中，海图基准水深为最新海图资料出口方向最浅水深，目前为5．3m；中浚高潮潮高为当日中浚高潮时的潮高；大型船舶富余水深取0．9m。

如果船舶吃水（或可以调整至）小于式（2）得出的出口最大允许淡水吃水，那么根据下述公式计算实际需要的潮高，并根据潮高查阅相应的潮时，得到船舶过浅水区域的时间。

实际需要中浚潮高＝船舶实际最大淡吃水＋富余水深－海图基准水深（3）

式（3）中，海图基准水深为最新海图资料出口方向最浅水深，目前为5．3m；空载大型船舶富余水深取0．9m。

确定过九段沙浅水区域的时间后，根据船速向后推1～1．5h（九段沙警戒区西侧边线至S26灯浮约10n mile，按照平均航速8～10kn进行测算），确定过S26灯浮的时间。根据下述公式测算过S26灯浮时的富余水深是否足够：

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富余水深＝海图基准水深＋牛皮礁潮高－船舶实际最大淡吃水（4）

式（4）中，海图基准水深为最新海图资料S26灯浮附近出口航道最浅水深，目前为5．8m；牛皮礁潮高为推算过S26灯浮时间所对应的潮高。

在实际引航操作时，如果是极限吃水的船舶（出口最大允许淡吃水）一般在中浚高潮前1小时左右抵达九段沙警戒区，此时的富余水深可能不足0．9m，但水位还在继续上涨。此时船舶应以中速或慢速为宜，以避免船体下沉量的增加。过了九段沙警戒区后，应控制船位在出口航道中间航行，过S26灯浮后水深将逐渐变深，可以适当加车航行。通常过S26灯浮时的富余水深都没有问题，如遇到船况差等特殊情况，过S26灯浮水域的富余水域可以小于0．9m。

3．3航速的控制

确定好过浅水区域的时间后，航速的控制将显得尤为重要。一般按照过九段浅水区域的时间向前推2个小时过圆圆沙灯船。出口船在圆圆沙灯船至九段灯船航段，先是顺流航行，控制平均航速12kn左右，1h后抵达A37灯浮附近，此时已经开始涨流，海图水深7m左右，浅水效应明显，航速将明显下降，控制平均航速8kn左右，1h后正好抵达九段浅水区域。

由此可以再向前推算船舶宝山交接或上海港码头离泊的时间，上海港引航站为了避免船长≥225m的船舶早于中浚高潮前1．5h过九段浅水区域，规定该类型船舶宝山出口交接时间限定在中浚高潮前5h左右，不得早于中浚高潮前6h。但同时也不能太晚，在候潮过浅水区域前应充分考虑到航速变化对航行计划的影响，需要保留足够的时间，才能从容不迫慢车通过浅水区域。

3．4航行注意事项

进入警戒区之前要对当时的船舶密度，交通流速度做一个通盘的考虑，选择合适的航速通过警戒区；警戒区内禁止船舶追越，因此要与前船保持一定的安全距离；中浚高潮时段流向与航道走向存在交角，经常会将出口船压向进口航道，因此要配好合适的流压角，控制船位靠近出口航道中间偏右位置。

（2）与南支进口小型船舶的会遇

出口船航经九段警戒区附近时，恰逢大批量南支小型船舶由南向北穿越航道进口，形成小角度交叉会遇态势，避让过程中应牢记“车让为主，舵让为辅”，提前利用VHF进行联系，适时鸣放五短声警告声号，夜间可使用白昼信号灯引起对方的注意。

（3）与S26灯浮上线船的会遇

很多南下船舶选择在S28～S26灯浮之间下线，部分进口船会在S26灯浮下游上线，因此航经该水域要特别小心，一般情况下VHF16频道可以联系到穿越船，吴淞VTS在VHF26频道上也经常会对斜插进出航道的船舶进行干预。大型船舶冲程往往比较大，减速需要时间比较长，如果选择车让，采取措施应果断并尽量提早，如果右侧有足够的水域也可采取舵让。

（4）抵达引航作业区的操纵

S9灯浮附近为引航接送地点，引航员在离轮前应了解引航船的动态，是否要先送进口船，以及预计需要等待工作艇的时间，适时控制本船的航速，与有可能会产生影响的他船及时进行联系和沟通，说明意图，特别是在需要大幅度转向做下风的情况下。

4　结束语

大型船舶进出港航行对航道和水深都有一定的要求，在北槽航道资源受限的背景下，如何充分发挥南槽航道水域宽敞的优势，引导大型船舶合理利用潮汐从南槽航道进出，从而提高整个长江口水域的通航效率，不但需要驾引人员的不懈努力，同时也希望有关主管部门能够开展南槽航道大型船舶通航及作业安全等方面的研究，及时制定相应的规章与标准，提高船舶航行的安全性。

参考文献

［1］ 栗磊.浅谈大型船舶浅水操纵性能特性［J］.中国水运，2013 （11）.

［2］ 陆志材.船舶操纵［M］.大连：大连海事大学出版社，2006.

［3］ 智广路,杨晓东,陈爱平.上海港航路指南［M］.大连：大连海事大学出版社，2006.

［4］ 上海市航海学会,上海港引航管理站.上海港引航实用手册［M］.上海：上海远东出版社，2003.