符冠勇 林山



摘 要:三亞鳳凰島15萬噸級3#泊位郵輪碼頭于2015年9月建成試運行,并于當年10月第一次迎來了掉頭靠泊最大的14萬噸級“海洋航行者”號郵輪,本文根據郵輪的實際操縱經驗以及三亞鳳凰島郵輪港水域的實際情況,介紹超大型郵輪如何掉頭安全靠泊的操縱過程,以供有關駕引人員參考。
關鍵詞:超大型郵輪;掉頭靠泊;操縱
中圖分類號:U675? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號:1006—7973(2021)10-0120-04
三亞鳳凰島15萬噸級3#泊位郵輪碼頭于2015年9月建成試運行,2015年10月份14萬噸級“海洋航行者”號郵輪完成了第一次靠泊, 由于當時其回旋水域有錨泊船影響,不能順利在其回旋水域掉頭靠泊,根據當時的水域情況以及郵輪的操縱特性,采取了在進入航道之前掉頭倒向航行靠泊的方案,安全平穩地將郵輪靠上了碼頭,為海南三亞國際郵輪母港揭開了新的一頁,具有里程碑的意義。第一次掉頭靠泊此14萬噸級郵輪,由于碼頭前沿水城有限,通航條件復雜,我們結合自身的實際操縱經驗介紹超大型郵輪如何利用自身的船舶操縱特性克服外界不利條件的影響以達到安全掉頭靠泊的目的。
1引航實例
2015年10月2日14:00,“海洋航行者”超大型郵輪掉頭三亞鳳凰島國際郵輪碼頭3#泊位(右舷靠泊)。
“海洋航行者”號船舶總噸GT:138194.T;船舶凈噸NT:108654.T;最大吃水D:9.1m;總長LOA:311.1m;總寬B:38.6m;凈空高Air draft:63.45m;駕駛臺到船首距離:51.5m;駕駛臺到船尾距離259.6m;主機動力3×14MW=42000kw/57540hp;前側推:2×3000kw/4110hp;后側推:2×3000kw/4110hp;可以用側推器時的最大船速為9.0kn;海上最大航速22.8kn;運營航速22.0kn;港內RPM為90時船速14.0kn;保向最小船速為4.0kn。
2通航環境分析
2.1氣象
根據三亞氣象局記錄統計,三亞港海區年平均氣溫25℃;多年平均降雨量為1254.7mm,降雨主要集中5~10月份,占全年90%;全年以NE和E風為主,分別占全年13%和13.2%頻率,平均以冬季ENE向為最大,為4.2m/s,次之有NE和SSE向,為3.8m/s;臺風影響主要在5~11月,臺風最大風速達到45m/s,平均每年約2~3個臺風頻率影響到本海區;三亞海區未曾有霧影響到船舶通航的記錄。
2.2水文
三亞潮汐屬不正規日潮性質,一個月中,日潮約占14天,半日潮約占11天,平均潮差0.86m,最大潮差2.14m,漲潮平均歷時11小時32分,落潮平均歷時7小時24分,歷年最高潮位達2.58m,歷年最低潮位達﹣0.49m。
三亞灣波況是以SE和SSE向浪占優勢,夏季主要有SW和SSW向浪影響,其平均波高為0.48m,平均周期3.5S最大波高達4.0m,最大周期7.6s。
三亞灣到鹿回頭岬角之開敝區域以往復性潮流為主,潮流強度最大流速均不超過0.8m/s、潮位過程和流速過程對應良好,最高潮位和最低潮位階段流速最大,為典型的前進波往復性潮流。高潮位后3-4小時由西北流轉向東南流,低潮位后4-5小時由東南流轉與西北流,低潮位階段以東南流為主,高潮位階段以西北流為主,東南流流速略大于西北流。
2.3港口與航道
三亞港是我國最南端的沿海港口,三亞鳳凰島郵輪港是三亞港進港航路左邊線上白排礁的基礎上人工填島而形成的南中國最大郵輪母港,也是海南省南部地區的旅客交通樞紐中心。
港外由西以角嶺所在經度線為界,南以鹿回頭角所在緯度線為界,港口周圍有東、西瑁洲兩島,同時城市周圍有南也嶺、大會嶺、石嶺、金雞嶺等高山自然形成了港外屏障,而鳳凰島港內對面有小青州島也自然形成了港內屏障,內外港區水域寬闊、水深適宜,避風條件良好。
三亞鳳凰島郵輪港現有2#、3#、4#、5#、6#,1#泊待建,2#(8萬噸級)已經運營11年、3#(15萬噸級)于2015年9月試運營、4#(15萬噸級)、5#、6#(22萬噸級)碼頭前沿已完工,碼頭設施有待于完善。2#泊位長度為130m,碼頭前沿回旋水域直徑D=536m,于2005年已經投入使用;3#泊位位于一期人工島2#泊位SW側,幾乎與2#泊位碼頭同一條線,3#泊位長度380m,水深11.3m,掉頭區與2#泊位掉頭區交匯貫通,其回旋水域直徑D=590m,航道寬度172m,長度為1200m,其掉頭區對面是小青洲島、海洋局碼頭、邊檢碼頭;3#、4#、5#、6#泊位同屬于一條岸線、4#、5#、6#泊位碼頭岸線已經筑好,配套設施還沒有完工。
2.4導助航設施
(1)東島(東瑁洲)位于白排燈樁西南方約4nmile處,島上有南北西峰,南峰高61.2m,北峰高48.9m。
(2)西島(西瑁洲)位于東島(東瑁洲)西北方約3nmile處,南部山峰高123m、山頂上設有一燈柱,是船舶識別三亞港的良好目標。
(3)白排燈柱位于三亞港主航道北側。
(4)大洲(小青州)位于三亞港主航道南側,其西北部有一高10.5m的顯著磊石。
(5)三亞港主航道設有引導燈柱一組,兩標一線方位071.5?/251.5?。
3進港操縱
3.1進港航行與掉頭靠泊操縱(圖3)
3.2進港航行
如上圖2、圖3所示,郵輪由引航錨地至三亞鳳凰島的航路上航行,所經水域較與寬闊,水深適宜,沒有較大的急流亂流影響到郵輪航行,并且有三亞灣、東西島、鹿回頭灣形成了環抱,地理環境避風條件非常良好,港口設備和助航設施完善,郵輪可晝夜進出港。由于郵輪受風面積較大,如果NE風達到5-6級時最好直接左航靠泊,免掉頭。
郵輪到引航錨地引航員登輪時速度約6-7kn、令航首向對準三亞燈塔,航向取045?,航行約3海里之后,令船首向對準三亞港導標線,航向取071.5?,因為三亞港前段航道至三亞鳳凰島2#泊位掉頭區長1400m,航道寬172m,低標高為﹣10m,該前段航道與三亞鳳凰島港一起共用航道,取071.5?航向航行約1200m之后進三亞鳳凰島3#泊位掉頭區準備掉頭操縱。
3.3郵輪頂推力(側推器)與風流壓力的比較
為了實現對郵輪運動的有效控制,郵輪側推器所產生的推拉力應大于船舶在最不利橫流和橫風影響下所受到的合力。
(1)最不利風壓力為:
Fa.max=?a×Ca×Va?×Ba/2(風航角?=90°)
式中:Fa為風動壓力;?a為空氣密度,取1.229kg/m?;Ca為風動壓力系數,取1.0;Va為相對風速,m/s;Ba為水線以上船體側面投影面積。
Ba=11921? Sq.m2(船舶資料提供),根據郵輪靠離泊作業規范與相關規定允許郵輪在6級風以下靠泊,為此Va相對風速取6級時,Va=13.8m/s。
Fa.max=1.226×1.0×13.82×11921/2=1391654.N
(2)最不利流壓力Yw.max估算式為:
Yw=?w×Cwy×Vw2×L×d/2
式中,?w為水密度,取1025kg/m3;Yw為橫向水動力;Cwy為水動力橫向分力系數;Vw為船與水的相對運動速度;L為船舶兩柱間卡;d為船舶吃水。
經查相關經驗圖標取Cwy為1.0,根據當地最大流速取Vw=1.0m/s,L兩柱間長為275m,吃水d為9m,Yw.max=1025×1.0×1.02×275×9/2=1282531N,因此,郵輪在最不利的橫風及橫流影響下所受的合力為:Fmax=Fa.max+ Yw.max =2674185N,而根據側推器工作馬力所產生的頂推力推算,4000hp的側推器可以產生頂推力為529.2kn,該輪所有側推器所產生的頂推力為4×529.2kn=2116800n,目前在實際掉頭中還有一艘Z型4500hp拖船協助,相當于頂推力為600kn,也相當于拉力為560kn,為此推算出合計總頂推力529.2×4+600=2716.8kn,推算出合計總拉力529.2×4+560=2676.8kn;兩者(總頂推力、總拉力)均大于Fmax,為此郵輪側推器的配備與一艘Z型4500hp拖輪滿足該輪的靠泊。同時還可令郵輪操滿舵,令一車進,一車退,也可以加快郵輪的轉向角速度加大力矩克服相應的風流壓力影響。為此理論上,郵輪在正常的氣象水文下完全可以克服相應的風流壓力影響安全靠泊。
3.4郵輪掉頭靠泊操縱
3.4.1掉頭
由于泊位3#碼頭前沿水域有限,也有小漁船、小游艇的干擾,控制好掉頭時間及掉頭時的初始進泊船位、余速是掉頭靠泊操縱的關鍵。超大型郵輪受風面積大一般采用船首迎風掉頭,冬季NE風時向左掉頭,夏季SE風時可向右掉頭。
通常掉頭初始位置一般應距碼頭左船橫距為200m,當駕駛臺3#泊位碼頭角相平時,此時船速為1.5-2Kn,當冬季NE/3級時,令左車進一,左車退一,同時操左滿舵,令首側推向左,尾側推向右,密切觀察郵輪的轉向角速度,一般控制小25°/min,同時根據對船位的變化預判決定你將如何調整使用車、舵、側推器,一般預測當郵輪向左旋轉90°時,船首距碼頭的縱向距離至少為50m,此時余速約為0kn,轉向角速度仍然保持小于25°/min繼續向左旋轉,當郵輪向左旋轉180°時,船首向與碼頭岸線平行,此時郵輪與碼頭3#號泊位的橫距約50m,控制好郵輪的橫向速度(小于1kn為佳),同時也調整好船位進行進泊操縱;密切關注郵輪前后船速,隨時用車進行微調,同時也要用前后側推器讓郵輪保持與碼頭線平行。
3.4.2靠泊
根據經驗公式估算,通常在風力小于5級,流速小0.5kn時,大型郵輪靠泊所需的側推、拖輪合功率為船舶總噸的10%GT,這樣“海洋航行者”號輪靠泊所需的側推功率為1.4萬馬力,而其自身實際配備了4×4110hp=16440hp,還是有一定的富余量。郵輪碼頭前沿的水域有限,小型游艇、小漁船航行干擾嚴重,所以也要控制好入泊速度與郵輪的縱向速度;在靠泊的最后階段,如遇有強攏風的影響時最好令拖輪帶上纜同時做好拖的準備,由于郵輪側推器頂推至待拉狀態響應時間較短,操作起側推器比較靈活,我們必須充分發揮其動率,使郵輪確保一定的橫向移動速度靠向碼頭,同時要留有一定的時空讓側推器做功使郵輪平行靠泊速度小于0.1kn(約8cm/s),最后郵輪靠攏上碼頭后,讓側推器向內舷頂推,盡量讓郵輪船體與碼頭平行且船舶前后均無旋轉慣性。
4航行操縱注意事項
(1)三亞港小型游艇與小漁船進出三亞航船道頻繁,郵輪必須保持一定的安全距離通過,尤其是掉頭操縱時要控制好船舶轉向角速度。
(2)當吹攏風風力達到5級及5級以上時,有必要左舷船尾帶上拖纜做好起拖拉的準備,主要是應急時起拖用。
(3)郵輪側推器動率較大,帶纜艇靠近郵輪接大船纜繩時應與引船員做好溝通,引航員根據實際情況選擇合適的時機,就是盡量避免當側推器在向外舷排水時帶纜艇靠近郵輪。
(4)超大型郵輪受風面積非常大,應密切關注天氣的變化,尤其是臺風天氣,應做各種應急預防工作,一般應是避臺而不是防臺、抗臺。
(5)三亞港與三亞鳳凰島碼頭的航道為共用進港航道,三亞鳳凰島的2#、3#泊位的掉頭區也與該航道交匯重疊,需要我們駕引人員謹慎駕駛,加強溝通聯系過往船舶,確保足夠的安全距離。
5結語
隨著海南自貿港建設的向前推進,三亞郵輪母港建設也取得一定的成效,我們應把握此千載難逢的機會,以打造海南引航新品牌和展現海上國門第一形象為已任,與港航業人士一道同舟共濟,為海南三亞國際郵輪母港建設將全面履行引航服務效率更高、質量更好、安全更有保障的目標邁進。
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