大型船舶雙排靠泊帶纜方案研究

張志發

（長江引航中心太倉引航站，江蘇 太倉 215400）

江蘇太倉揚子江舾裝碼頭太倉市港口開發區，北臨長江，新太海汽渡西側。1#舾裝碼頭將靠泊雙排20.8萬噸散貨船，對遇兩艘20.8 萬噸散貨船雙排靠泊，其靠泊期間帶纜碼頭的方案是需要進行分析研究，探討兩艘20.8 萬噸散貨船雙排系泊帶纜方案，纜繩的數量配置等問題。因此，本文利用OPTIMOOR 軟件對雙排靠泊進行模擬仿真計算分析，并提出兩艘20.8 萬噸散貨船并靠期間通航安全保障方案，確保兩艘20.8 萬噸散貨船靠泊期間碼頭水域的通航安全。

1 工程基本概況

1.1 船舶尺度

1#舾裝碼頭擬雙排靠泊20.8 萬噸散貨船，船型主尺度是：船長299.95m，型寬50m，型深24.9，空船壓載吃水6.5m。

1.2 碼頭現狀

1#舾裝碼頭長928m，寬25m，前沿泥面設計底標高-12.0m。

1.3 轄區氣象水文概況

工程區域地處亞熱帶季風氣候區，四季分明，雨量豐沛，冬季寒冷少雨、夏季炎熱多雨、春秋氣候多變的氣候特征。碼頭水域受季風影響明顯，夏季以SE～SSE 向風為主，冬季受冷空氣影響以N 向風為主。強風向為NW 向，最大風速為20.0m/s。

碼頭水域潮流屬于半日潮流性質，隨著每個太陰日潮汐的漲落，水流呈往復流形態，漲、落流流向均較為穩定，潮波變形以及長江逕流致使漲、落潮的歷時明顯不等，落潮流歷時約為漲潮流歷時的2 倍，洪季小潮汛時甚至無漲潮流。主流向為西北—東南向，基本和等深線平行，高潮前1～2 小時漲潮流速最大，高潮后4～5 小時落潮流速最大

2 碼頭雙排靠泊時對通航船舶的影響論證

2.1 泊位長度論證

根據《舾裝碼頭設計規范》，碼頭前沿需雙排靠時，泊位長度按泊位長度按下式計算：

Lb=L+d1×2，Lb=L×2+d1×3

式中：Lb——泊位長度；L——論證船型總長；d1——富裕長度。

本次論證按20.8 萬噸散貨船雙排靠泊分別計算，船長299.95m，富裕長度60～70m，單獨靠泊所需泊位長度419.95～439.95m，若兩艘船舶同時靠泊所需泊位寬度779.9～809.9m。1#舾裝碼頭總長928m，可以滿足布置二個20.8 萬噸散貨船雙排靠泊的泊位，也滿足布置二個12 萬噸級集裝箱船雙排靠泊的泊位，工廠在實際靠泊使用時，泊位富裕間距滿足《海港總體設計規范》和《舾裝碼頭設計規范》的相關要求即可。

2.2 停泊水域寬度論證

根據《舾裝碼頭設計規范》，碼頭前沿停靠雙排船舶時，停泊水域寬度為3 倍設計代表船型的船寬，則20.8 萬噸散貨船所需停泊水域寬度經計算需要150m，本碼頭設計停泊水域寬度為120m，但碼頭前沿距長江主航道距離為282m。經論證，碼頭前沿停泊水域需適當加寬，但碼頭前沿至航道邊線水深均大于13m，故不會對現有航道帶來新的影響。

2.3 碼頭前沿船舶回旋水域

碼頭設計時回旋水域按30 萬噸級船舶（船長334m）為計算船型設置，2 倍船長為回旋水域直徑670m。考慮到本碼頭掩護條件較好，水流不大，可借助港作拖輪作業，本次論證按20.8 萬噸散貨船1.5～2.0倍船長作為回旋水域（499.925～599.9）。則碼頭前沿回旋水域能夠滿足20.8 萬噸散貨船回旋調頭要求。

3 雙排靠泊20.8 萬噸級散貨船系泊方案

3.1 不超過六級風系泊方案

當碼頭水域受風影響不超過13.8m/s 時，建議按圖1 所示進行帶纜，將船舶的艏、艉纜分別系在碼頭的3000kN、2000kN 及1500kN 系船墩，倒纜可系在碼頭前沿2000kN 或1500kN 系船墩，同時，帶纜纜繩數量不得少于18 根，內檔船舶與碼頭之間纜繩數量不得少于10 根，船舶之間纜繩連接數量不得少于8 根。

圖1 六級風速下雙排靠泊20.8 萬噸散貨船系纜圖

圖2 六級風速下雙排靠泊散貨船系纜布置圖

將以上系泊方案輸入OPTIMOOR（version 6.3.7）軟件中進行模擬計算，風力方向考慮最不利工況，即吹開風，其計算結果如表1 和表2 所示：

表1 六級風時20.8 萬噸級散貨船船舶間接纜繩受力

表2 六級風時20.8 萬噸級散貨船連接碼頭纜繩受力

經過整理上表中數據，可以得到每個受力系船墩的受力情況，如表3 所示：

表3 六級風時各系船墩受力

通過OPTIMOOR 軟件進行模擬分析，吹開風期間，按照上述帶纜方案，在18 根帶纜纜繩中，有8 個系船墩受力，系內檔船舶艏纜系船墩所受系纜拉力最大，纜繩最大受力為469kN。

3.2 九級風以下系泊方案

當碼頭水域風力超過六級時，建議按圖3 所示進行船舶帶纜，纜繩數量不得少于32 根，其中18 根纜繩系于內側船舶及碼頭上，作用系船墩數量不少于12 個。

圖3 九級風速下雙排靠泊散貨船系纜示意圖

圖4 九級風速下雙排靠泊散貨船系纜布置圖

利用OPTIMOOR 軟件中進行模擬計算，風力方向考慮最不利工況，即吹開風，其計算結果如表4 和表5所示：

表4 九級風時20.8 萬噸級散貨船船舶間接纜繩受力

表5 九級風時20.8 萬噸級散貨船連接碼頭纜繩受力

經過整理上表中數據，可以得到每個受力系船墩的受力情況，如表6 所示：

表6 九級風時20.8 萬噸級散貨船各系船墩受力

由以上結果可知，當船舶受到吹開風時，按照以上帶纜方式，考慮32 根系纜（其中14 根連接內外側船舶，18 根連接碼頭與內側船舶），12 個系船墩受力，系內檔船舶艉纜系船墩所受系纜拉力最大，為1220kN。

3.3 系泊研究結論

（1）船舶靠泊速度：靠泊碼頭期間應嚴格控制法向靠泊速度，建議不超過0.15m/s，控制在0.1m/s 以下；外檔船舶靠泊速度建議控制在0.05m/s 以下；

（2）碼頭雙排靠泊時，二艘船舶之間建議設置漂浮型護舷，數量不少于3 個，直徑不小于2.5m；

（3）關于避風：當碼頭水域風力預報超過六級時，建議增加船舶與船舶之間和船舶與碼頭之間纜繩數量和系船墩數量，當碼頭水域風力預報超過九級時，禁止靠泊。

4 雙排靠泊期間安全保障措施

為確保20.8 萬噸散貨船雙排靠泊1#舾裝碼頭期間的各項安全，有效防范惡劣天氣對船舶靠泊期間的影響，特制定相關安全措施，明確責任部門，要求各部門高度重視，將各項安全措施嚴格落實到位，確保船舶雙排靠泊安全。

4.1 帶纜方案

（1）帶纜方案見本文第3 節。

（2）纜繩規格：常規纜繩，采用中88mm 錦綸復絲纜繩，最低斷裂強力為88 噸；防暴纜繩，采用中104mm 錦綸復絲纜繩，最低斷裂強力178 噸。

4.2 系纜安全保障措施

（1）盡可能對船舶進行纜繩加強，物資部門采購備用纜繩，放置在碼頭輔房，專人看守，惡劣天氣時對船舶帶纜作有效補充，在風大時隨時加帶纜繩。

（2）認真分析長江航道（江陰段）潮汐、水文資料，及時多方面、多渠道收集本地區天氣情況，調整船舶纜繩松緊度，保障靠泊船舶纜繩同時受力。

4.3 靠泊船舶安全組織體系

（1）對船舶落實安全負責人，白班和夜班輪流值班。落實24 小時值班制度，值班人員24 小時監控，重點監控船舶系纜情況、潮汐情況以及船舶的信號警示燈情況，如遇特殊情況應立即啟用應急預案。

（2）公司安環部門負責實時關注天氣和水情狀況，掌握臺風、洪峰的動態，及時將預警信息通報公司各部門，以便盡早采取防范措施。防臺防汛期間負責啟動公司應急預案。

（3）相關部門保持與海事、港口、氣象等部門的日常聯系，及時發布預警信息。保證通訊聯系的暢通，密切保持與海事VTS 的聯系，聽從指揮，以便及時采取必要的措施。

（4）制定靠泊船舶應急預案，落實各項安全措施。

（5）若預報有大風等惡劣天氣，碼頭留守一艘大馬力拖輪，拖輪實行24 小時值班制度，加強應急演練，提升反應速度，保障安全。

（6）采用拖輪配合船舶拋錨，船舶錨機接岸電滿足運行，通過收放錨纜，確保船舶安全。