王亮 王巍



摘? 要:東海大橋的建成,在民生和經濟方面發揮了巨大作用,但不可否認大橋也是海上的巨大礙航物,影響船舶航行安全。本文通過詳述東海大橋及附近水域通航要素,分析主通航孔交通流和歷年事故險情,總結目前存在的主要風險和隱患,并提出相應的安全航行建議。
關鍵詞:東海大橋;通航安全;風險;航行建議
0 前 言
東海大橋自建成以來,為上海洋山深水港建設以及服務周圍島嶼民生發揮了不可替代的作用,但是東海大橋自身及其附近水域的惡劣天氣、海上構筑物、海底管線、船舶交通流等通航要素對該海域船舶航行安全造成了巨大影響。一旦船舶在橋區及附近水域出現失控、船員操縱失誤或船舶違章通過非通航孔和超載重噸通過通航孔,都容易引發船舶碰撞大橋事故,造成災難性的后果。因此,為保障船舶在東海大橋附近水域通航安全,本文在主通航孔交通流和歷年事故險情分析基礎上,剖析船舶在東海大橋及附近水域航行時的風險要素,并針對各風險要素提出安全航行建議。
1 東海大橋及附近水域概況
1.1? ?東海大橋概況
東海大橋是上海市跨越杭州灣北部海域連接洋山深水港的跨海長橋,全長32.5 km,設有5 000噸級主通航孔一處、1 000噸級輔通航孔一處和500噸級輔通航孔兩處,橋墩822個,承臺700個。
(1)5 000噸級通航孔的主墩按10 000噸級船舶設防,輔助墩按1 000噸級船舶設防,邊墩按500噸級船舶設防,邊墩以外的5個非通航孔橋墩按300噸級船舶設防(只考慮漂流撞擊)。
(2)1 000噸級通航孔的主墩按1 000噸級船舶設防,邊墩按500噸級船舶設防,邊墩以外的5個非通航孔橋墩按300噸級船舶設防(只考慮漂流撞擊)。
(3)500噸級通航孔的主墩按500噸級船舶設防,主墩以外的6個非通航孔橋墩按100噸級船舶設防(只考慮漂流撞擊)。
通航孔兩側一定范圍內的過渡段的非通航孔橋墩承臺能承受100~300噸級船舶漂流情況(2.0 m/s)下的撞擊力[1]。其他非通航孔橋墩船舶撞擊力按26 m沿海漁船撞擊力設計,橫橋向撞擊力為2 350 kN,順橋向撞擊力為1 200 kN。整體而言,除在4個通航孔水域的橋墩具有一定的防撞能力外,其他非通航孔水域400余組橋墩的防撞能力都非常有限,因此對東海大橋的安全保護要防船舶碰撞。
1.2? ? 氣象水文情況[2]
洋山港及其附近水域年常風向為南到東南風,次常風向為偏北風;年強風向為偏北風,次強風向為東北東風。2016—2018年風力和能見度情況見圖1。2018年,陣風7級145天次,陣風8級106天次,陣風9級及以上63天次。洋山轄區能見度不良高發,且多為團霧,通常洋山港區、臨港水域、東海大橋附近水域大霧彌漫,而其他水域能見度較好。每年2月和4月出現大霧天氣日數最多,平均為7天/月;1月和3月次之;夏季出現大霧日數最少。2018年,能見度不足500~1 000 m 31天次,能見度不足500 m 23天次。出現最低能見度時以東風到東南風為主,風速主要在5 m/s左右。
杭州灣是以半日潮波為主,年平均潮差變化不大。杭州灣基本屬強潮流區,當潮波由口外向杭州灣內推進時,高潮位逐步抬高,低潮位降低,潮差相應增大,灣口潮差低于灣項;由于北岸深槽逼岸,南岸水淺灘寬,南岸潮差低于北岸。灣內潮流以往復流為主,通常表層流速大于底層流速;灣內流速大于灣口流速。
東海大橋橋區水域漲落流大致相當,1號通航孔流向與航向線夾角約14°,2號通航孔流向與航向線夾角約5°~18°,3號通航孔流向與航向線夾角約19°,4號通航孔流向與航向線夾角越5°。在急漲水和急落水時段,橋區水域流速可達4~5 kn,對小型船舶的航行影響較大。
2? ?東海大橋及附近水域交通流和事故險情情況
2.1? ?東海大橋交通流概況
近些年,洋山港海事局加大東海大橋安全監管力度,嚴厲查處非通航孔水域船舶違法通過,目前已幾乎沒有船舶違法通過非通航孔。東海大橋2號主通航孔交通流量占絕大部分,其他輔通航孔通航流量較少,因此本文主要分析2號主通航孔交通流情況。通過VTS系統記錄了2018年4月1日0000時
—2018年6月30日0000時,共計91天10 273艘次的主通航孔交通流數據,每天接近113艘次船舶通過東海大橋主通航孔。
通過東海大橋主通航孔觀測線的船舶種類包括貨船、執法船、油船、漁船和其他船(包括拖船、測量船、打撈船等),其中貨船10 004艘次、油船80艘次、漁船80艘次、執法船83艘次,其他船26艘次,如圖2所示。通過東海大橋主通航孔觀測線的船舶絕大多數為小型散雜貨船,占船舶總數的97%。
根據船舶尺度分析,通過東海大橋主通航孔觀測線的平均船長為53.9 m,長度主要集中在40~60 m,占比91%,其中40~50 m占比8%,50~60 m占比83%,所以整體通過東海大橋主通航孔的船舶以50~60 m為主。如圖3所示:
圖3 過東海大橋主通航孔觀測線船舶長度分布
根據船舶過線航速分析,平均過線航速為7.9 kn,航速主要分布在6~10 kn,占比88%,其6~8 kn占比49%,8~10 kn占比39%。如圖4所示:
2.2? ?東海大橋及附近水域事故險情情況
自2009年1月至2019年1月,船舶在東海大橋及附近水域航行時共發生事故險情10起,按照事故險情發生月度分析,1至3月份共發生5起,占比50%,春冬時期為事故險情多發季節;按照事故險情類型分析,船舶進水和沉沒共發生5起,占比50%,為事故險情多發類型;主機故障3起,占比30%,發生該事故險情時,船舶因無法獨自控制動態,若未能及時尋求外部救助力量,將直接威脅東海大橋的安全;按照涉事船舶類型分析,貨船8艘,漁船2艘,主要為小型貨船發生的事故險情。
綜合而言,12月和1月份是船舶進水、沉沒事故險情高發期(3艘沉沒,1艘進水),主要原因是通過東海大橋的船舶多為小型貨船,受風浪影響較大,而進入12月份洋山轄區開始受冬霧強風影響,風大浪急,偶有能見度不良出現,船員戒備心不足,未做好防抗大風準備,艙蓋板也未及時關閉,所以容易造成甲板上浪、貨倉進水等,從而造成船舶進水、沉沒等事故險情的出現。
3 船舶安全航行風險分析
3.1? ?船舶違法行為
東海大橋及附近水域主要違法類型包括:未按規定守聽航行通信、未按規定保持AIS處于正常工作狀態、超規范使用通航孔、駛入橋區安全水域和在通航孔航道內交會、追越及并排航行等。其中未開啟AIS、未守聽高頻現象是通過東海大橋船舶的常見違法行為。經了解,有些船舶會關閉甚高頻或將高頻聲音調至很小,有時候只值守16頻道,而VTS值班員需要對該船進行安全信息提醒時通常要在16頻道與該船取得聯系后,再讓該船切換到13頻道,溝通交流效率較低;根據2號通航孔交通流船舶航速占比分析可以看出,大部分船舶間速度差較小,一旦在通航孔安全水域內形成追越、并排航行局面,必然侵占對駛航道且持續時間長,造成通航孔航道堵塞;有些船員航經東海大橋次數較少,對其基本情況不夠了解,存在不熟悉各通航孔位置、通航噸位要求、凈空高度等情況,一旦船舶超噸級或超高度使用通航孔,將對大橋造成重大安全風險隱患。
3.2? ?通航環境變化
東海大橋附近水域水工項目多,特別是風電場項目施工周期長,水域面積大,對船舶習慣航線和船舶雷達和視覺瞭望影響大,目前其附近已建成4個風電場,多個風電項目正在規劃中。再者通過東海大橋船舶為節省航程,很少按推薦航道航行,形成了習慣航線,而東海大橋附近水域漁區密集,漁網分布變化快,船舶很難及時掌握漁網分布情況。特別是在鰻魚苗捕撈季節,東海大橋兩側漁船漁網眾多,船舶因操縱不當或瞭望疏忽時,容易駛入漁網區域,一旦螺旋槳被漁網纏住,發生船舶失控局面,將會對東海大橋造成很大安全隱患。
3.3? ?船舶交匯局面復雜
東海大橋設有4個通航孔,2號主通航孔船舶流量大,因此2號通航孔航道與附近航道相連接,形成了完整的推薦航道鏈。但是從船舶交通流看,船舶并沒有按推薦航道航行,而是形成了習慣航線。
船舶沿習慣航線航行時,存在以下兩個問題:
(1)船舶位置和航向存在隨意性,因無航道規則對船舶約束,船舶一般選擇對自己當前最有利、最方便的位置和航向航行,導致對駛船舶無足夠的安全水域航行,且極易形成船舶交叉會遇局面,進而產生危險局面;
(2)船舶多為小型進長江船舶,為節省燃油消耗,通常乘落水期間通過東海大橋及附近水域,初漲時在南支航道南支燈船位置轉向進江,導致短時間內大量船舶同方向通過東海大橋。東海大橋通航孔航道寬度狹窄,船舶習慣在近通航孔附近轉向駛入通航孔航道,且由于轉向幅度大及船舶流量大,易發生占用對駛航道現象,導致碰撞危險;
3.4? ?大風浪和能見度不良
大風浪和能見度不良天氣一直是船舶發生海上事故的主要誘因。從通過2號通航孔船舶的習慣航線航向上看,航向變化達58°(由033°至091°),易產生船舶由順風順浪或頂風頂浪變化為橫風橫浪,從而導致船舶操縱困難。能見度不良天氣則能直接影響船舶間識別和避讓行動,以及船舶對大橋及通航孔的識別,特別是受團霧的影響,船舶周圍能見度良好,突然駛入能見度不良水域,船員應變能力差,不能及時采用安全航速或采取有效的霧航措施。再者部分船舶為搶船期不遵守《上海洋山深水港區及其附近水域通航安全管理規定》中相關要求:能見距離小于1 000 m時,禁止船舶、設施通過東海大橋;蒲氏風力達到8級及以上時,禁止船舶通過東海大橋輔通航孔;蒲氏風力達到9級及以上時,禁止船舶通過東海大橋主通航孔。在大風浪和能見度不良天氣時依然選擇冒險航行,近年已發生過多起船舶在東海大橋附近水域因大風浪影響自沉事故。
4 安全航行建議
(1)預計通過東海大橋的船舶,可提前查看舟山氣象臺和上海氣象臺預報信息,兩臺預報信息存在不一致時,建議取其大者。船舶通過東海大橋前,可向附近過往船舶和洋山VTS詢問現場實際風力、海浪和能見度情況,確保符合通過東海大橋風力和能見度要求以及船舶抗風浪能力。當風力和能見度條件不滿足通過東海大橋時,可選擇通過洋山警戒區繞航,但對安全航行影響較大時,北上船舶可選擇在舟山島嶼附近遮蔽水域避風避霧,南下船舶應避免駛出長江口水域。
(2)東海大橋附近水域除航道外,為漁業作業區。駛入該水域前,可關注海事主管部門發布的漁網信息;駛入時可向洋山VTS詢問航線上漁網情況,船舶航行時應在航道范圍內行使或安全水域航行,避免發生漁商糾紛;一旦進入漁網區時,不要盲目航行,應多渠道掌握周圍漁網分布情況,并立即采取減速、停車或掉頭等方式駛出漁網區。
(3)東海大橋及附近水域船舶事故險情發生的種類主要為船舶自沉、進水和失控,時間為每年的12月和1月寒潮大風期間,船舶類型為小型船舶。因此建議該類船舶在寒潮大風期間,要著重加強安全檢查和管理,通過大橋前確保船舶人員配備和機電設備正常,加強船舶風雨密性檢查,遇大風浪時,切不可冒險航行;通過東海大橋前,船員需熟悉大橋附近水域通航環境及通航安全管理規定,特別是航道、水深、助航設施、水上構筑物和海底管線等信息。
(4)航行于該水域時,需特別謹慎駕駛,及早關注可能出現的復雜交通局面。沿習慣航線航行時,把船位控制在同向船舶流右側;遇對駛船舶流時,應盡量靠右航行,把船舶流置于本船左舷通過。通過東海大橋時應當備車航行,船長應當在駕駛臺指揮、輪機長應當在機艙值班,以應對各種復雜和突發情況。
(5)船員、船公司應加強《上海洋山深水港區及其附近水域通航安全管理規定》、《上海海事局關于印發橋區水域通航安全監督管理辦法的通知》和《上海海事局船舶交通服務系統安全監督管理辦法》等相關管理規定的學習,熟悉船舶在東海大橋附近水域按規定航行、停泊、作業和報告的相關要求。船舶應避免出現未開啟AIS、未守聽高頻以及其他違法現象;并警惕其他船舶違法行為對航行安全造成的影響,做到早聯系、早采取措施。
5總 結
本文在主通航孔交通流、歷年事故險情分析基礎上,剖析船舶在東海大橋及附近水域航行、停泊、作業時的通航安全風險因素,并針對各風險因素提出了相應的安全建議,有效指導船舶根據實際情況作出航行決策,嚴禁船舶在大風浪、能見度不良等惡劣天氣下的冒險航行行為。東海大橋的安全保障工作,關系著整個洋山港的發展建設,是確保長江三角洲乃至整個長江流域經濟發展的需要。因此船舶必須對各種風險隱患予以重視,及時采取相應對策,確保船舶和東海大橋的安全。
參考文獻
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[2] 閆磊,金永興.東海大橋安全隱患與對策思考[J].中國水運(學術版),2008(01):71-73.
作者簡介:
王亮,本科,研究方向:通航安全管理,(E-mail)philwangliang@163.com,18302120792