提高天津港主航道船舶流量的探討

李振敏

摘 要：根據(jù)目前天津港主航道、港池、錨地的分布；進(jìn)、出港船舶的類(lèi)型以及現(xiàn)有的交通狀況，分析其交通流的一般規(guī)律，探討進(jìn)一步提高天津港船舶交通流量的可能性。以便更好地發(fā)揮主航道的作用，為促進(jìn)港口生產(chǎn)服務(wù)。

關(guān)鍵詞：船舶交通流量 航道利用率 船舶類(lèi)型

天津港位于渤海西岸的海河入海口附近，地理位置為38°59 .1N， 117°42.1E。擁有集裝箱碼頭、鐵礦石碼頭、煤炭碼頭、石油化工碼頭、雜貨碼頭、滾裝碼頭、散化肥碼頭、國(guó)際客運(yùn)碼頭、修船碼頭及各種專(zhuān)用碼頭，岸線總長(zhǎng)10300m。集中分布于船閘以東至防波堤口門(mén)之間的一、二、三、四港池及北港池和南疆。船舶等級(jí)從1000噸級(jí)到30萬(wàn)噸級(jí)；船型有速度較慢的雜貨船、散貨船、拖帶作業(yè)船以及高速的集裝箱船、客滾船等各種類(lèi)型船舶。天津港主航道是進(jìn)出上述泊位的唯一航道。主航道自44號(hào)燈浮標(biāo)向東至1、2號(hào)燈浮標(biāo)間長(zhǎng)約17nm。由于碼頭分布集中，航道里程長(zhǎng)，呈現(xiàn)典型的口小肚子大，航道不僅繁忙而且擁擠，航道已成為制約港口發(fā)展的難題。因此在拓寬、俊深航道之外想辦法提高航道的利用率，提高航道的船舶交通流量就成為了一個(gè)非常迫切的需求。

影響船舶交通流量的因素

1、交通流量的基本概念

船舶交通流量，它是指單位時(shí)間（年、月、日、小時(shí)）內(nèi)通過(guò)航路一個(gè)斷面或者水域中一條觀測(cè)線的所有船舶的總數(shù)。其公式：Q=σ · V · W，其中：Q—船舶交通流量，σ—船舶交通流密度，V—船舶交通流速度， W—船舶交通流寬度。由以上公式可知道，船舶交通流量與船舶交通流的密度、交通流的速度以及交通流的寬度有關(guān)，那么提高σ、V、W或者其中任何一項(xiàng)的數(shù)值就可以使交通流量得到提高。

2、交通流密度σ與交通流速度的關(guān)系

交通流密度與船舶安全領(lǐng)域（指為了保證船舶安全，船舶在其周?chē)３值木彌_水域空間）有關(guān)，而船舶的實(shí)際領(lǐng)域又與操船者的技能、船舶操縱性能、交通環(huán)境及風(fēng)、流、能見(jiàn)度的影響有關(guān)。

提高船舶交通流量的手段

1、提高交通流的密度

根據(jù)船舶吃水的差異，選擇不同的駛?cè)耄偝觯┖降赖奈恢茫谙嗷ゲ皇苡绊懙那闆r下同時(shí)駛?cè)耄偝觯┖降?。甚至不能會(huì)遇的相向航行的兩船可以同時(shí)在航道上行駛，只要在兩船會(huì)遇前出港船在安全距離內(nèi)駛出航道即可。另外可通過(guò)提高操縱船舶技能，縮小船舶領(lǐng)域來(lái)實(shí)現(xiàn)提高交通流的密度。但這會(huì)受到許多外界條件的制約。

2、提高交通流的速度

通過(guò)上述分析，提高主航道的交通流量既要增加船舶交通流的密度，同時(shí)還要提高交通流的速度。而增加交通流的密度受到許多外在和內(nèi)在因素的制約，但是如果將進(jìn)、出港的船舶進(jìn)行科學(xué)地分類(lèi)、合理安排其進(jìn)、出港的次序從而提高船舶交通流的速度還是能夠?qū)崿F(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，首先需按下面幾種方式將船舶分類(lèi)。

2.1按船舶的速度來(lái)劃分

集裝箱船、郵船、客滾船、液化氣船，這類(lèi)船舶操縱性能相對(duì)較好，船速較快，船速一般在14kn以上（防波堤以外航道內(nèi)限速15kn，防波堤到南15泊位航道內(nèi)限速13kn），且從業(yè)人員的素質(zhì)較高，可將其歸類(lèi)為高速船。

雜貨船、中小型散貨船、油柜船，其速度均在11kn左右，且操縱性能較好，可將其歸類(lèi)為中速船。

大型、超大型船舶尤其是吃水超過(guò)15m以上的單向船舶，自引船舶，包括進(jìn)出新港船閘的小型船舶，可將其歸類(lèi)為慢速船。另外，拖帶船或船速更慢的船應(yīng)作特別考慮。根據(jù)船舶速度差異及航道內(nèi)航行的時(shí)間，合理安排駛?cè)牒降赖拇涡蚝臀恢茫M量避開(kāi)相互影響，會(huì)有效地提高交通流速度。

2.2依據(jù)船舶吃水來(lái)劃分

將船舶吃水小于8m的船舶歸為A類(lèi)；吃水為8～10m的船舶歸為B類(lèi)；吃水為10～13m的船舶歸為C類(lèi)；吃水為13m以上的歸為D類(lèi)。A類(lèi)船舶可在大沽燈塔以西駛?cè)牖蝰偝龊降溃籅類(lèi)船舶在大沽燈塔以東21號(hào)燈浮標(biāo)間駛?cè)牖蝰偝龊降溃籆、D類(lèi)船舶一般要到9號(hào)燈浮標(biāo)甚至1號(hào)燈浮標(biāo)附近駛?cè)牖蝰偝龊降馈?/p>

2.3 依據(jù)上述分類(lèi)估算各自占用主航道的時(shí)間

根據(jù)她們駛?cè)牖蝰偝龊降赖奈恢煤退俣鹊牟煌?jì)算或估計(jì)她們占用航道的時(shí)間，使整個(gè)交通流占用主航道的時(shí)間盡量短。比如A類(lèi)船在25號(hào)燈浮標(biāo)駛?cè)胫骱降溃?0kn，到港內(nèi)的航程約9.5nm；B類(lèi)船在19號(hào)燈浮標(biāo)駛?cè)胫骱降溃?2kn，到港內(nèi)的航程約11.9nm，則兩類(lèi)船舶占用航道的時(shí)間幾乎相同。如果兩類(lèi)船舶同時(shí)駛?cè)胫骱降溃齻冊(cè)谥骱降纼?nèi)既能互不影響，又能同時(shí)到達(dá)港內(nèi)，縮短了占用主航道的時(shí)間。

2.4按照靠泊的位置進(jìn)行分類(lèi)

船舶在航道內(nèi)航行至港內(nèi)時(shí)，為了靠泊安全需要提早減速。因靠泊位置的不同及船舶噸位的不同，船舶減速的位置也不同。比如靠北港池的船舶一般減速較晚，到北航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)駛出主航道時(shí)船速還能有8kn；靠泊三港池的巴拿馬型重載船到達(dá)北航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)船速一般為5kn；靠泊南疆泊位的CAPE型重載船到達(dá)上述位置時(shí)船速只有1～2kn，因此應(yīng)根據(jù)船舶到達(dá)港內(nèi)減速位置和時(shí)機(jī)的不同，合理安排進(jìn)港的次序，避免因前船合理的減速影響后船，減小交通流速度。靠泊北港池的集裝箱船、通過(guò)船閘的船舶應(yīng)安排在前面進(jìn)港，靠泊三港池、南疆的大型重載船舶應(yīng)安排在后面進(jìn)港。總之圍繞一個(gè)原則即前船正常的減速行為不影響后船。從而提高整體的交通流速度。

2.5依據(jù)分類(lèi)船舶特點(diǎn)，科學(xué)地安排進(jìn)出港船舶的順序

依據(jù)船舶性能，在出港時(shí)間段，盡量?jī)?yōu)先安排載重噸在3～4萬(wàn)噸中的集裝箱船、客滾船舶離港進(jìn)入主航道；然后是載重噸在3～4萬(wàn)噸的靈便型干、散貨船進(jìn)入主航道，以及7萬(wàn)噸左右的巴拿馬型船舶進(jìn)入主航道；最后安排大型、超大型散貨船舶出港；對(duì)于那些較大型的集裝箱船舶可以根據(jù)其進(jìn)入主航道的時(shí)間，優(yōu)先安排在靠前的位置。

在進(jìn)港時(shí)間段，優(yōu)先安排速度較高的集裝箱船、客船、滾裝船舶進(jìn)入主航道，其次是靈便型的干、散貨船，最后是大型、超大型船舶，對(duì)于那些等候在大沽燈塔與防波提口之間的小型船舶，應(yīng)視主航道中船舶交通流密度適時(shí)令其進(jìn)入主航道。

依據(jù)泊位分布情況，優(yōu)先安排四港池中G27～G34、客運(yùn)泊位的客輪以及北港池離泊的集裝箱船、滾裝船進(jìn)、出港，其次是進(jìn)、出1，2，3港池的性能比較好的干、散貨船，最后是性能相對(duì)較差的小型貨船。

有引水員引領(lǐng)的船舶，此類(lèi)船舶性能大多相對(duì)較好，引水員對(duì)天津港的泊位分布、航道情況、水文特性以及港口管理等比較熟悉；而自引船舶，多數(shù)性能及船況較差，大多數(shù)此類(lèi)船舶船長(zhǎng)對(duì)于天津港不是非常熟悉，因此在條件允許的情況下，優(yōu)先安排有引航員引領(lǐng)的船舶進(jìn)、出港。

總之，科學(xué)地安排船舶進(jìn)、出港順序會(huì)提高船舶交通流速度，進(jìn)而提高進(jìn)、出港的交通流量。

3、多舉措改善天津港的交通環(huán)境

目前天津港處在大發(fā)展時(shí)期，疏浚船、泥駁船、運(yùn)沙石船等較多，對(duì)大型機(jī)動(dòng)船的航行影響較大，應(yīng)采取措施規(guī)范其行為，規(guī)定航路，設(shè)定限制區(qū)域。

合理分配、使用V.H.F資源。CH09通話量極大，尤其是在進(jìn)出港高峰時(shí)，船—船、船—V.T.S之間無(wú)法進(jìn)行有效的溝通，嚴(yán)重影向船舶計(jì)劃的實(shí)施。解決辦法：①分頻。即防波堤口以東使用CH14，閘東至防波堤口使用CH09，海河區(qū)域使用CH71。其優(yōu)點(diǎn)是：減輕了CH09的通話壓力，缺點(diǎn)是：一個(gè)連貫的進(jìn)、出港操縱使用頻道被分割成3段，對(duì)于操縱者來(lái)講，不利于在V.H.F上獲取大量的有益的相關(guān)信息，這對(duì)航行安全不利。②減少不必要的報(bào)告內(nèi)容，力求使用簡(jiǎn)潔明了的規(guī)范語(yǔ)言。③除了交管中心使用CH09外，其他使用者在聯(lián)系后應(yīng)迅速轉(zhuǎn)到其它頻道進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)。

4、增大交通流寬度

增大交通流寬度可有效增加船舶流量，同時(shí)可大大增加船舶交通容量。交通容量是指一個(gè)水道的船舶的通行能力，可以用單位時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)水道的最大船舶艘數(shù)的定量描述，它分為：基本交通容量、可能交通容量和實(shí)用交通容量；而基本交通容量是指理想條件下的交通容量，它可用下列公式表示： Cb=W · V · σ，其中：Cb—基本交通容量，W—水道寬度，V—船舶平均速度，σ—最佳交通密度。

從Q和Cb公式中可以得出：當(dāng)航行在航道中的船舶平均速度達(dá)到極值以及交通密度達(dá)到最佳的時(shí)候，增加航道的寬度是增加交通流量和交通容量唯一的途徑。而天津港復(fù)式航道拓寬方案的實(shí)施正是想達(dá)到這樣的目的（如下附圖）：

I區(qū)：口門(mén)（防波堤，以下簡(jiǎn)稱口門(mén)）以內(nèi)局部向被加寬440m，與主航道形成765m寬的深水航路，用以解決進(jìn)出北航道與主航道交叉口船舶排序，調(diào)整兩航道航行的船流。

II區(qū)：航道里程7+100～13+470段拓寬，設(shè)計(jì)底標(biāo)高按20萬(wàn)噸級(jí)航道設(shè)計(jì)，擴(kuò)寬后的航道通航寬度325m，即與天津港25萬(wàn)噸級(jí)航道在20萬(wàn)噸級(jí)航道通航底標(biāo)高情況下寬度相同，拓寬后20萬(wàn)噸級(jí)船舶與巴拿馬型船舶雙向通航；這樣就可以大大的增加船舶的通航寬度，進(jìn)而提高船舶的通航容量。

III區(qū)：航道里程13+470以外航道單向向北拓寬，滿足25萬(wàn)噸級(jí)油輪與10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船舶雙向通行；這樣可以有效解決現(xiàn)存主航道25萬(wàn)噸級(jí)油輪只能單向進(jìn)、出港的問(wèn)題，從而大大的提高主航道船舶通航能力。

IV區(qū)：在防波堤口以外主航道兩側(cè)各建設(shè)一條1萬(wàn)噸級(jí)得航道，解決占天津港進(jìn)出港船舶總數(shù)70%的小型船舶占用主航道的問(wèn)題，降低主航道航行密度，提高船舶通航速度、船舶交通流速度以及船舶交通流量，使天津港成為復(fù)式航道。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉金友. 關(guān)于天津港復(fù)式航道通航方案的探討. 天津航海2010年NO.2

[2] 吳兆麟， 朱軍. 海上交通工程（第二版）第三章. 大連海事大學(xué)出版社

（作者單位：天津港引航中心）