摘要:文章以西南水運出海通道工程為項目背景,從內河航標失常角度出發,探尋其具體成因,包括船排碰撞、自然災害、水位變化、惡劣天氣與工況及人為破壞與盜竊等,由此提出適用于保障航標維護正常率的可行途徑,創建多維度監控管理模式,以期推動航道航標管理工作的開展。
關鍵詞:航標失常;航標維護;水位變化
0 引言
為適應社會經濟的持續發展,航運規模持續擴大,各地區航道建設工作大量展開,航道等級進一步提升。在此背景下,必須確保航道航標維護質量,為各項經濟活動提供基礎條件。基于此,針對航標失常加以總結并提出可行措施極具現實意義。
1 工程概況
紅水河樂灘電站至橋鞏電站河段,全長75.4 km,經2010年6月開工的西南水運出海通道工程(曹渡河口至橋鞏段)按Ⅳ級雙線航道標準建設后,目前航道尺度為(2.5×50×330)m(水深×寬度×彎曲半徑),設計代表船型為500 t貨船,船型尺度為(42.2×9.0×2.2)m(總長×型寬×設計吃水),船隊尺度為(111×10.8×2.2)m(總長×型寬×設計吃水)。紅水河樂灘電站至橋鞏電站河段(庫區)按一類航標配布,共布設示位標63座(新建),側面浮標4座(新建1座),近期暫不發光,遠期根據需要發光。
在該工程竣工驗收并移交當地航道航標管養部門進行日常維護管理后的三年間,多次發生因各種原因引起的航標失常,因此有必要對造成航標失常的原因進行深入分析,并提出合理的改進措施,以提高航標的正常率,保障過往船舶的通航安全。
2 航標維護正常率
全方位開展內河航標維護作業,主要涉及航標所處位置的分析、調整與維護等多個層面。航標若處于失常狀態[KG0.15mm](標志倒塌、移位、燈光熄滅等),將制約助導航能力,隨之引發過往船舶觸礁、擱淺、沉沒等一系列問題。實際工作中,航標維護工作者若察覺出現異常,需隨即采取處理措施,縮短航標失常持續時間,提升其穩定性。基于此,可通過對航標維護正常率的分析,進一步判定航標維護管理質量。
3 航標失常特性與成因分析
發航標失常的因素諸多,此處參考航道航標管理部門所提供的整理數據,可細分為如下幾點:
3.1 船排碰撞引發航標失常
因船排碰撞引發航標失常現象,為主要成因,占各類標志失常事件總量的50%~60%,具體表現為發生時間、地點相對固定的基本特性,且容易引發海損事故[1]。船排碰撞現象多出現于夜間或是大霧等能見度欠佳的場景,具體地點集中在淺灘入口、彎曲航段等地段。船舶在碰撞標志后,將出現偏離航道線現象,部分情況下還易擱淺。當標志處于失常狀態,具體信息若未及時反饋至對應航標管理部門,或出現事故后并未在第一時間察覺,將進一步擴散影響范圍,后續船舶在無法得到標志正確導航的情況下極容易引發次生海損事故。
3.2 自然災害引發航標失常
通航河流主要集中在半山區河流中,具有枯、洪水位變動幅度偏大的基本特性,其在洪水上漲階段體現更為明顯。水位在短時間急劇上漲,加大水面坡度,水體流速進一步加快,并含有大量漂浮物,在此影響下標志極易出現失穩甚至是流失問題。基于相關數據得知,在各類標志失常事故中,因洪水沖毀帶來的事故總量占比達10%~20%,主要集中在紅水河、柳黔江等山區河流中。受水位上漲影響,未及時針對標志采取撤除措施,會隨之引發標志流失、沉沒等問題,此時水位超過設標水位,無法認定為航標作用失常,但伴隨標志持續漂移,將進入不良區域,此時滿足認定為標志失常的條件[2]。
3.3 水位變化引發航標失常
從行業規范角度來看,《內河航道維護技術規范》(JTJ 287-2005)[3]針對航標設置區域提出特定要求,其必須具有足夠的維護水深。但是,受水位變化的影響,除了改變航道條件外,還將引發浮標位置偏移問題。當出現航道維護水深無法達到指定要求,或是未遵循既定要求設置標志時,均可視為標志失常。大量航標維護工作實踐經驗表明,此類型失常主要出現在枯、洪水交替階段,若樞紐壩下航段出現持續性變化,也易引發此類問題。
3.4 惡劣天氣與工況引發航標失常
航標設置區域集中在空曠場所,受不良天氣等多方面影響,將明顯加大航標失常可能性,這點對于浮標或岸標而言也是如此。具體情況有:高強度風力引發的浮標移位或是岸標倒塌現象;受雷擊影響帶來的燈器電源熄滅問題;持續陰雨無法提供充足太陽能而產生電力供應能力不足問題;水上浮標持續晃動,致使導線觸電出現斷開現象;水體滲入燈器,產生蓄電池故障等。
3.5 人為破壞與盜竊引發航標失常
部分航道沿線居民不具備航標保護意識,或所在區域治安環境欠佳,極容易出現電源、燈器等相關航標設施遭盜竊的現象。或有部分區域成為人們的主要游泳場所,易出現攀爬浮標等行為,上述因素均會制約航標的使用效果,甚至出現嚴重損壞現象。
4 提高航標維護正常率的可行途徑
4.1 注重航道航標巡查
加大力度做好對航道航標的巡查工作,這是過去很長一個階段內的固有做法。對各類標志的全方位檢查以及頻繁維護,有助于消除大量隱患,為標志的穩定運行創造優良環境,此時標志(以燈器、電源最為突出)的運行狀態良好,正常率處于相對較高水平。但是,傳統的航道航標巡檢方式需投入大量人工及成本,且具有局限性,難以與現階段航運發展需求相適應,無法達到信息化高效管理的效果。
4.2 分析失常原因,制定針對性措施
(1)部分船排碰撞事故源自于航道與水文條件,在此情形下可制定相關措施起到優化航道的效果,或是合理改進航標配布方法[4]。經航道整治后,若寬度達1.5倍以上航寬,此時航道水文狀況得到有效改善,進而降低了航標失常概率。不僅于此,碰標船舶需在第一時間將實際信息傳遞給航標管理部門,隨即安排人員巡檢航道航標,及時恢復失常標志,進一步控制次生海損事故的發生。
(2)觀測水情雨情發展狀況,預判后續階段水位變化趨勢,采取防控措施,有效抵御因水位變化對標志帶來的不良影響。部分航區較為特殊,可增設加重沉塊或是優化浮體結構,以起到避免航標受撞擊、走錨流失的效果。
(3)注重燈器、電源等設備的使用,運行性能應足夠良好,整體穩定性高,在日常檢查的基礎上,需要分析設備使用壽命,達到指定期限后隨即更換。
(4)注重宣傳,將保護航標工作擴展至群眾之中,提升公眾的認知與法律意識。可通過宣傳手冊、現代化信息網站等多種途徑,做好法律法規宣傳工作,引導群眾認知到損壞、盜竊航標設備的后果,使其能夠自覺維護航標設備。若出現偷竊、肆意破壞航標等不良行為,需通過法律途徑嚴格處理。
4.3 靈活運用航標遙控遙測監控技術
以無線通信技術、計算機網絡技術、GPS技術等多項現代化技術為基礎,整合出高效的航標遙控遙測技術,設置圖形化人機交互界面,可實現對航標運行狀況的監測以及實時數據的查詢,將相關信息傳導至終端設備,針對航標存在的問題做針對性分析。此項技術的覆蓋面較廣,可實現對浮標所處位置、電源、航標燈等各類型設備的全方位檢測,出現異常后可隨即發出警報。其基于遠程監控的方式,推動了航標管理與維護工作的開展,可采取針對性方式做好對航標設備的維護工作,有效縮減巡檢次數,大幅降低航標設備維護成本,同時也擺脫了老一套定期巡標模式的束縛,進一步發展為狀態與故障巡標模式。某一航標部分出現異常后,可在第一時間感知并發出報警信號,啟動應急機制并告知相關人員,有效縮短設備維護所需時間,縮減事故影響范圍,保障航標設備利用效率,使航標時刻處于穩定運行狀態,為過往船只提供引導。
縱觀該技術應用現狀,現階段依然存在諸多局限性,主要表現為:(1)相關儀器設備運行過程中穩定性欠佳,易出現錯誤報警;(2)實際檢測精度欠佳,無法與既定要求相符,有較大進步空間;(3)充分融入了互聯網、GPS、傳感測控等多項現代化技術,一旦某一技術的運行出現異常,將直接制約系統整體穩定性。
4.4 輔助使用航標視頻監控系統
以光纖、微波等為基礎形式,整合至閉合環路中并進行視頻信號的傳播,該航標視頻監控系統可達到24 h實時監測效果。基于該技術,有效改變了人眼觀察距離較短的局限性,可實現對航道運行狀況、燈光強度、航標具體位置等多方面因素的遠程分析。若出現標志失常現象,通常情況下可隨時發現,并做出相應的處理措施,提升了對航標的觀測效果,并確保維持正常率。但需要注意的是,該系統對互聯網等現代化技術的依賴性較高,運行過程中穩定性欠佳,對建設安裝條件提出的要求較高,后續運行中為之投入的維護成本相對高昂。僅通過目視監測的方式,實現對標志燈器等設備的技術參數測定難度較大,因此不具備完全獨立運行的能力,僅為航標檢測的輔助措施。從應用現狀看,當前主要投入到橋梁、港區等少部分重點航段中。
4.5 加強航標保護教育傳播
針對廣大群眾做好教育工作,引導其認識到航標保護工作的重要性,最大程度減少人為破壞現象。航標管理人員要靈活運用多種途徑,將與航標有關的法律法規宣傳至百姓群體中,可通過新聞媒體、標語等多種途徑展開,對公眾起到警示作用。在做好航標知識普及工作的同時,還要提升公眾對航標的認知深度,促使其在日常生活中以自發性的方式保護航標,發現各類違規行為勇于制止。全面提升全民素質是提升航標控制質量的可行途徑。
5 結語
從根本上提升航標維護正常率,可為航道穩定運行創設優良條件。精準發現航標異常狀況,引入現代化信息技術,創建適用于航道發展需求的多手段管理模式,有助于保障航道航標管理工作質量,這是航道航標朝信息化發展的必由之路,也是順應行業發展的積極應對措施。
參考文獻:
[1]袁華江.淺談航道法對航標管理的影響[J].現代經濟信息,2018(15):310.
[2]吳向東,蔡妃友.提高航標維護質量的環節把握措施探討[J].珠江水運,2019(7):88-89.
[3]JTJ 287-2005,內河航道維護技術規范[S].
[4]黃紅渡,陳文雄.關于航標失常的原因分析與控制分析[J].珠江水運,2019(5):28-29.
作者簡介:覃巫黃(1984—),工程師,從事航道航標維護管理工作。