【大型集装箱船进出厦门港的安全风险探析8800字（论文）】

大型集装箱船进出厦门港的安全风险分析[摘要]厦门港是我国沿海的重要港口,集装箱的吞吐量每年都在上涨，全球的大型集装箱船舶数量也在不断增加，研究大型集装箱船舶进出厦门港是十分必要的。大型集装箱船舶进出港受很多因素的影响，如航道水深、障碍物、交通情况、船员素质和船舶操纵性等等。大型集装箱与其他船舶在操纵性上有一定的区别，为保证其安全进出港要注意多方面的细节。本文主要分析大型集装箱船舶进出厦门港的安全航行和操纵，从自然条件、大型集装箱船的操纵特点、潜在风险和安全航行注意事项几个方面来进行分析。[关键词]厦门港条件；操纵特点；风险分析；航行注意事项目录TOC\o"1-3"\h\u1681引言 引言大型集装箱船舶作为现在主流的运输船舶，在世界航运中有着举足轻重的地位，港口方面厦门港在我国众多港口中也是有着不凡的地位，大型集装箱船舶在进出厦门港时会遇到什么样的风险，该注意些什么问题都值得我们去思考。作为航海技术专业的学子，在今后的工作中会与船舶密切接触，我认为了解分析大型集装箱船舶进出厦门港的航行是十分有必要的。大型集装箱船舶船型尺度，排水量和载重量都很大，这就决定了大型集装箱船舶在航行时需要注意的细节与其他船舶有很多的区别，会受到更多因素的限制。我首先调查了解厦门港的水文气象条件，了解对大型集装箱船舶航行状态会产生影响的自然条件；然后对厦门港的航道，交通流以及交通管理情况等进行了解，知道了厦门港航道的特点和事故多发的水域，对大型集装箱船舶进出厦门港可能存在的风险进行了初步分析；最后从大型集装箱船舶自身出发，对大型集装箱船舶的操纵性能进行剖析，再结合厦门港的情况，全面分析可能存在的风险，以及面对风险时应该采取的措施。在本次的论文写作中对大型集装箱船舶进出港的航行有了更深入的了解，也在写作中发现了自己的不足，对大型集装箱船舶的了解缺乏实际的感悟，更多的是停留在书本知识，在以后的工作中这些就是需要我去磨炼的地方。第一章厦门港自然条件1.1厦门港航道概况厦门港航道比较长，进港航道有40多公里长，在靠码头前有很长的一段狭水道。其中20万吨级主航道水深达16.2米，底宽490至560米，可满足20万吨集装箱船舶与15万吨级集装箱船舶组合全潮双线通航要求，同时满足20万吨集装箱船舶与20万吨级散货船舶组合双线通航要求[1]。表1-1是厦门港航道各部分的航道水深数据，以及部分区段的航道边缘水域水深数据。表1-1厦门港2021年5月份主要航道水深检测报告航道名称航段起点航道水深（米）主航道16#灯浮~19#灯浮~28灯浮（C1~D~E'）航段16.2（*16.0）招银航道22#灯浮附近~招银港区3#泊位（Z1~Z2点）航段11.5（*11.4）招银港区4#泊位~9#泊位末端（Z2~Z3点）航段11.5（*11.4）海沧航道28#灯浮附近~海沧港区7#泊位(E'~E2)航段15.1海沧港区8#~13#泊位(E2~B3)航段14.6海沧港区13#~17#泊位(E3~E4)航段14.6海沧港区18#~19#泊位(E4~E5)航段11.0海沧港区20#~21#泊位(E5~K2)航段11.0东渡航道博坦码头附近航段(E~HZ4')11.6（*10.0）猴屿西航段(HZ4'~HZ2')11.4（*9.5）42#灯浮~东渡港区11#泊位(HZ2~HZ1~HZ0~MZ2)航段11.6（*10.9）东渡港区12#~16#泊位(MZ2~MZ)航段11.6东渡港区18#~21#泊位(MZ~G1)航段11.5（*11.3）东渡港区21#泊位段(G1~G2)航段11.5（*11.3）东渡港区21#泊位末端~现代码头(G2~G4)航段10.1（*10.0）现代码头末端~现代物流园区5000吨杂货码头末端（G4~G6）航段4.7备注:以上航道水深为理论最低潮面下，其中(*)为航道边缘水域水深。进出厦门港航道的很多船舶都是从青屿和三旦岛附近进入厦门港航道，这里可以算是厦门港航道的门户。进港时从青屿以318°航向航行，经过17、19号灯浮时，在17、19号灯浮之间的航道绿色灯浮一侧为万吨级船舶锚地，红色灯浮一侧为万吨级以下吨级海轮锚地。主航道在此处向里面延伸，在29号灯浮附近的水域是整个厦门港航道交通最复杂的水域，也就是鼓浪屿西南侧水域，东渡交通流、海沧交通流、龙海客运交通流、招银交通流和主航道交通流全部汇聚于此，在这片水域的各个交通流多呈交叉对遇态势，而且受航道宽度限制，船舶可用的避让空间十分有限[2]。在鼓浪屿往东渡港区走的航道在猴屿分为东西两个航道，东进西出，东航道与东渡港区南部泊位距离很近。东渡港区被海沧大桥分为南北两部分，停靠北部的泊位需要通过海沧大桥。近年来厦门港航道的通航能力在不断提升，在2020年，厦门港的嵩屿码头接连迎来全新一代的世界最大的集装箱船“地中海伊莎贝拉”号和“地中海米娅”号两艘超大型集装箱船舶，两船互为姊妹船，船长400米，宽61.5米，高81米，可装载两万多标箱，载重量已突破二十万吨，很好的证明了厦门港航道对大型集装箱船舶的接纳能力[2]。1.2厦门水文气象厦门的涨落潮为标准的半日潮，潮位的特征值如表1-2所示。厦门港涨落潮属于往复流，流向基本都是和航道的走向一样，流速比较快。涨潮流的主流向是WNW的流向，流速可达2-3节，落潮流的主流向为ESE，流速相对慢一点，也能到1-2节，但在雨季九龙江的影响下有时能达到3节的流速，涨落潮最大流速出现在涨落潮前后2.5~3h。表1-2厦门港潮位特征值历史最高潮位7.17m历史最低潮位-0.13m最大潮差6.42m最小潮差0.99m平均潮差3.99m平均高潮位5.46m平均低潮位1.47m平均海平面3.35m厦门港的地形决定了它是一个天然的避风港，港外有金门、大担及浯屿等岛屿为屏障，周围山丘比较多，避风条件良好，大型集装箱船舶进出港不会受到大风的影响，只有在青屿外侧受季风影响比较明显，值得注意的是，厦门港每年基本都会受到台风的影响，7-10月是厦门可能遭受台风的季节[3]。另外厦门港每年基本3月到5月都为雾季，起雾时能见度下降，严重时候能见度很小，港区年平均雾日为26d,雾日最多集中在2-4月，夏、秋两季很少出现。港区降水充沛，年平均降水量是1355.8mm，从3月开始降水量逐渐增加。全年的降水主要集中在4-8月份，月平均降水量可达100mm,中雨及以上强度的年平均降雨天数为33.9d。在雨季还经常出现雷暴天气，在影响降水量的同时还有可能会降低能见度。第二章大型集装箱船的操纵特点2.1旋回性特点大型集装箱船舶比较瘦削，长宽比较大的船舶，其船体瘦长，钝度较小，纵向移动阻力较小，船舶快速性较好但旋回性较差。这样也使得大型集装箱船舶回转阻尼力矩大、航向稳定性好，保向性好[4]。并且大型集装箱船舶吃水大、干舷高，水下面积和水上面积都很大，旋回圈和转头速率受风流的影响较大，在急流或者大风的情况下大型集装箱船舶甚至都不能正常旋回，在满载时影响更为明显。2.2舵效影响船舶舵效的最大因素是舵面积比，大型集装箱船舶的舵面积比大，在正常的航速下舵效很好。但是在低速状态下的舵效很差，失去舵效的航速相对较高，这一点在操纵的过程中要时刻注意。浅水效应对舵效的影响也很大，大型集装箱船舶吃水很大，能达到十几米甚至更大，浅水效应特别明显，富余水深越小舵效越差[5]。大型集装型船舶与其他船型相比船体瘦削，水下面积大，在满载下大幅度转向如果速度过快，会过度横倾威胁船舶安全，在施舵时要注意。对于大型集装箱船舶的舵还有一个特别的用途，因为它的舵力转船力矩比较大，所以在需要的时候可以短时间内采用大舵角来减速，并且减速效果还很明显。2.3制动性能大型集装箱船舶排水量相当大，惯性很大，停车冲程必然会很大。也就是说船舶从初速V0减至与降低后的主机转速相对应的定常速度的过程中，大型集装箱船舶前进的距离会更长。船舶从初速V0减至与降低后的主机转速相对应的定常速度的过程中，在某一时刻的船速以及在此期间t前进的距离S由式(2-1)可见，排水量越大，停车车冲程越大，其中C为减速时间常数，单位为min。V1、V0单位为Kn,t单位为min;S单位为nmin[6]。并且船舶减速过程中主机是根据计算机保护程序逐级降速的，在减速的时候初始阶段降速很明显，但是速度越小减速越慢，船舶载重量和自重太大惯性力矩太大，低速阶段减速所需距离相对的会比较大，大型集装船舶在满载时停车冲程更大。S=[表2-1减速时间常数表排水量（t）C(min)排水量(t)C(min)排水量(t)C(min)1000128000~360008105000~120000151000~3000236000~450009120000~136000163000~6000345000~5500010136000~152000176000~10000455000~6600011152000~17100018100007800012171000~1900001915000~21000678000~9100013190000~2100002021000~28000791000~10500014大型集装箱船舶的载重量太大导致平均吨位分配的动力并不高，再加上船舶在倒车时排出流作用在船尾，提供的动力远没有进车时大，所以大型集装箱船舶的倒车冲程比较大。在倒车时要注意是否存在推力中心偏位的问题，有推力中心偏位会导致船舶偏航，倒车时间越长影响越明显。2.4受限水域操纵特性狭水道对大型集装箱船舶的操纵有很大的影响，通常会出现以下几个问题：大型集装箱船舶吃水很大，满载时水面上的面积也很大，更大的水下面积和受风面积使其在低速环境下的风流压差会更大，给其狭水道的航行增加了操纵难度；在狭水道内航行时，船舶两边的流速增大，船舶的下沉运动更明显；大型集装箱船舶船速过快在狭水道内航行船间效应特别明显，岸壁效应也很明显，在小船很多的狭水道航行影响很大[7]；在富余水深很小的狭水道大型集装箱不能自己完成大幅度转向，需要拖船的协助。第三章进出港的风险分析影响船舶进出港的因素包括值班人员、船舶操纵性特点和航行水域的自然条件等，要想在厦门港航道安全航行就必须了解可能出现的风险[8]。这里对大型集装箱船舶进出厦门港可能存在的危险作以下分析：3.1水文气象危险分析厦门港水域的水文气象给船舶的航行造成影响的主要有雾、流、和风。（1）厦门港在3-5月份是雾季的爆发期，导致能见度下降，严重的时候只有几十米的能见度，严重的影响到船舶航行的安全。一般来说海上能见度可分为0-9级，10个等级，以下表3-1是海上能见度划分表，以及可能存在的天气现象。表3-1海上能见度等级划分表等级能见度鉴定能见度距离nmile能见度距离km海上可能出现的天气现象0能见度低劣<0.03<0.05浓雾浓雾或雪暴大雾或大雪10.03~0.100.05~0.220.10~0.250.2~0.53能见度良0.25~0.500.5~1雾或中雪轻雾或暴雨40.50~1.001~25能见度等1~22~4小雪、大雨、轻雾中雨、小雪、轻雾62~54~107能见度良好5~1110~20小雨、毛毛雨8能见度很好11~2720~50无降水9能见度极好>27>50空气澄明（2）厦门港的流受很多因素的影响，特别是在4-8月厦门多雷暴天气，降水量大，又有九龙江流量的补充，流速会增大，流速快的时候可达3节以上[9]。在鼓浪屿西南侧水域，几个方向的流汇聚在一起流速会增加甚至有可能形成漩涡，对船舶的航行状态会有很大影响。在青屿和三旦岛之间流的影响也很明显，流向偏向于青屿一侧，对进出航道的船舶影响比较大。（3）受季风的影响，青屿外水域常见东南风和东北风，再加上台湾海峡的狭管效应，造成此处风浪比较大。7-10月份还会受到台风天气的影响，冬季会受到寒潮的影响。大型集装箱船舶在这一水域航行会产生比较大的风流压差，要避免偏航产生搁浅和触礁的危险。3.2航道危险分析厦门港航道比较长，航道情况比较复杂，航道旁边有很多浅滩，操纵不当容易造成搁浅。有的船舶会从7号灯浮一侧进入航道，七号灯浮所在航道比较狭窄，旁边就是浅滩，危险系数较大。在进港时还要注意九节礁和青屿附近水域，此处的航道为双向航道，进港时应走更靠近三旦岛一侧给出港船舶让清航道[10]。在鼓浪屿西南部航道弯道很大，需要大幅度转向，主航道南边还有两个锚地，在此多有发生碰撞事故。而且在这里鼓浪屿会阻挡船舶的视线，无法看清对面的情况，又给船舶的安全航行增加了风险。在鼓浪屿往东渡港区的航道上，在35号灯浮处航道分为东西两个航道，航道宽度变窄，且猴屿附近多礁石，在东航道旁边还有东渡港区的泊位，容易出现碰撞危险。在航道上的海沧大桥也是航行时必须要考虑到的，海沧大桥净空高度35米，最大的通航的水位是4.178米，最低的通航的水位是-2.96米，并且海沧大桥对通航的船舶的航速也有特定的要求，大型船舶在通过时必须提前做好精确计算，一旦失误后果不堪设想。3.3交通环境危险分析厦门港的船舶种类很多，航道的交通很复杂，在九节礁附近经常有渔船作业，渔船作业有的不会遵守相关的航行规则，特别是在渔季的时候还会出现拥堵航道的情况，给过往的船舶带来很大的困扰。厦门港进港航道19号灯浮往里走过往的客船越来越多，在鼓浪屿西南侧水域更多，厦金航线，厦漳航线的客船都会经过此处水域，经常出现船舶穿越航道的情况。此处是厦门港航道交通流最复杂的水域，正如图3-1所示，多个交通流在此汇聚，而且多为交叉对遇态势，很容易产生碰撞危险。在此处水域还会有砂船、工程船和渔船出没，这些小船有的不按规则航行，具有不确定性[11]。在东渡港区附近航道主要是客船，砂船和工程船，有的工程船作业会有占用航道的情况，甚至可能会有违规作业的船舶，这些都会对船舶的安全航行产生威胁。在E’南侧是5号7号锚地，经常会有船舶进出锚地，与主航道船舶呈交叉对遇态势，很可能形成碰撞危险。此处航道不单单是过往船舶多，主要是航道宽度有限，船舶可用的避让空间很有限，有时很难做到让清航道，再加上有不遵守航行规则的小船就显得更加的复杂。图3-1鼓浪屿西南侧水域交通流示意图3.4船员因素危险分析船舶的安全航行与船员是分不开的，值班人员必须要有良好的精神状态和良好的操纵技能。厦门港的航道较长，有的船员容易出现掉以轻心的情况。大型集装箱船舶进出厦门港都需要引航员，厦门港航道复杂，经验丰富的引航员都有可能出错，需要船员和引航员的配合[12]。世界上发生的海难事故大多都是人为因素造成的，船员的疏于瞭望，没做必要的沟通，没有准确的计算和估计都有可能导致事故的发生。第四章安全航行的注意事项4.1进出港基本航法大型集装箱船舶进出厦门港主要就停靠海沧港区和东渡港区，图4-1中就能明显看出，两个港区的航法会一定的区别。东渡港区的进港航程远一些，航法相对会复杂一些。主航道A’-C’段。航道走向为320.6°-140.6°，主航道3/4~5/6浮与沿海小船的习惯航线的交叉区域，渔船、小型船和沙船经过横穿航道，要注意观察周围船舶。C-D段。航道走向316°-136°，在11/12号灯浮旁边是九节礁，水流复杂，航行时要远离。在近15#、16#浮附近有几处暗礁，航道宽度在此处变为490m，航行至D点是弯道需要转向。D-E段。航道走向301°-121°，航道宽度490m，此段航道越靠近E交通流越复杂，是多个航道汇聚的交通枢纽，南侧还有两个锚地。在这一片水域对船舶航行影响最大的是复杂的交通流和鼓浪屿造成的视野盲区。E’-K2段。航道走向284°-109°，这一段航道海沧港区的码头泊位前沿。在E1、E2灯浮旁边是鸡屿，周围多浅滩，航道靠码头一侧时常有船舶出港，航行经过这一段航道需低速谨慎航行。航速一般在10kn左右，需要靠码头根据泊位提前减速。E-70#浮段是东渡航道，在hz4-hz2段航道分为东西航道，东航道进西航道出，hz2-70#浮是双向航道，航道狭窄，在Mz点还有海沧大桥。在这一段航道航行主要需要注意以下几点：会有多次大幅度转向，猴屿附近多礁石，hz2处容易与出港船舶航线交叉，海沧大桥有航速限制和净空高度限制。图4-1厦门港航道示意图4.2进港准备注意事项大型集装箱船舶进出厦门港的安全航行会受到很多因素的影响，要注意很多方面的问题，进出厦门港时必须做好相应的准备工作。大型集装箱船舶比较呆笨，狭水道内操纵困难，为保证安全进出厦门港就需要提前计算，提前采取措施。首先在进入航道前都应该做好正倒车实验，确保船舶主机能正常工作，一般都会提前备车，让主机处于可随时操纵的状态，进入危险因素比较多的水域提前备车和备锚。做好正倒车实验之后再进入厦门港航道，与相关人员提前沟通好要靠泊的码头和泊位，了解航道信息，设计好正确的航线，和厦门VTS做好充分的沟通。大型集装箱船舶进出港对航道内的交通产生很大的影响，必要时将自己的靠泊计划告知厦门VTS,需要拖船护航要提前告知港口。另外还要提前和引航员沟通，确定登船的时间、地点和航速，提前做准备，保证引航员能正常登船[13]。大型集装箱船的船长有三四百米长，吃水可达十多米，高速行驶的情况下根本不可能在厦门港航道内完成一系列的操纵，必须要提前减速。4.3复杂水文气象注意事项厦门港的航道流的流速比较快，大型集装箱船舶受流的影响很大，特别是在低速情况下。在操纵时应该尽早的用舵，操大舵角，早回舵，大型集装箱船在低速情况下也不用担心大舵角造成过度横倾。在4-8月份厦门港雷暴天气可能造成流速增加，所以进港前应该向VTS询问清楚当时的水文气象条件。厦门港3-5月是雾季，起雾时能见度下降，严重的时候能见度只有几十米，航行时按照规则显示正确的号灯号型，更加认真的瞭望，正确使用雷达判断周围船舶动态。需要的时候提前备车备锚，在能见难度不良的情况下港口有可能不允许大型集装箱船舶进出港。港外受季风影响风浪相对较大，7-10月还有可能受到台风侵袭，船舶根据气象报告和港口当局的要求采取正确的应对措施。要避免因风流影响产生偏航，出现触礁、搁浅的危险，必要时备车、备锚航行。4.4航道航行注意事项厦门港航道航行危险最大的主要有九节礁、鼓浪屿西南水域、猴屿附近东渡航道区域和海沧大桥。总航道长度有40多公里，九节礁附近多礁石，很多出港船舶都想避开此处，在青屿附近会改向，所以很多出港船舶从青屿出来后航行都偏向航道中央。而船舶在进航道前都需要大幅度改向，在11号灯浮外完成改向是不错的选择，可避免与青屿出来的船舶形成紧迫局面。在青屿和三旦岛之间有偏向于青屿的流，为保证船舶按正确的航向航行，需要根据流向流速压一定舵角。厦门港的进港船舶在进港时引航员基本都是在17-19号灯浮上船，船舶要根据这个距离做好减速准备，一般都是在过了九节礁、青屿之后就开始减速，这个根据引航员的要求和船舶的性能决定[14]。然后航行至鼓浪屿西南部航道，此处水域由于鼓浪屿的影响，船舶看不见东渡航道过来的船舶，需要更认真的瞭望，多观察雷达，进行必要的沟通，此处水域的流也比较复杂，根据流向流速及时压舵。当船舶航行到35号灯浮处再往里走危险系数也很高，航道分为东西两个航道，一边进一边出，此处航道变窄航速不宜太快，避免产生严重的浅水效应和岸壁效应，这一段航道周围礁石比较多发生偏航会很危险，必须时刻注意船舶的状态。进入东渡港区北部泊位的船舶，需要经过海沧大桥，海沧大桥净空高度53米，通航孔只有一个，通过前必须根据船舶吃水、净空高度，潮高以及富余水深精确判断是否能够通航。通过海沧大桥的船舶都需要报告给厦门VTS，多方确认是否可以通航。4.5复杂交通注意事项面对厦门港复杂的交通，很多经验老道的船长和引航员都有考虑不周的情况。厦门港航道交通流比较复杂的水域有：7-8号灯浮和九节礁、青屿附近、鼓浪屿西南侧水域、猴屿附近航道。对于厦门港复杂交通带来的航行风险总结了以下几个注意事项：（1）在航道的7、8号灯浮附近航行时经常与小船的习惯性航线有交叉现象，要多与他船沟通，密切注意他船动向。九节礁附近经常窜出渔船，有寒潮和大风天气的时候会更多，不仅要注意船舶的动向，还得注意渔具的位置，以防渔船以保护渔具为目的冲向大船。渔民的安全意识薄弱，对航行规则了解较少，就算在航道内遇见没有从事捕鱼作业的渔船也不能忽视，在这种水域航行要提前备车和备锚，保证能及时采取有效的避让措施。在青屿附近要注意航行在靠三旦岛一侧，避免与出港船舶形成紧迫局面。（2）在鼓浪屿西南水域航行时交通情况是最复杂的，大型集装箱船舶需要与周围几个航道的船舶做好沟通，必要时请求厦门VTS帮助协调。该水域的船舶从数量上来看很大一部分都是来往的客船、砂船和渔船，这些船舶多有违反航行规则的情况出现，对大型集装箱船舶的安全航行的影响是最大的，所以在航行过程中要时刻保持正规瞭望，对当前的情景要有正确的认识。（3）进入东渡港区的大型集装箱船会在29、30、31号灯浮大幅度转向，因为航道宽度的限制，大型集装箱进入此处航道对航道的交通情况的影响更大，需要的情况下可以和厦门港申请护航。进入东渡港区的大型集装箱船舶特别容易和东渡港区南部的一些出港船舶形成交叉相遇的局面，东渡港区南部还有很多轮渡码头，各种客船来回穿梭，容易发生碰撞危险，发现港区船舶动态可能带来危险要及时与他船沟通，询问港口VTS处理意见，时刻注意船舶动态谨慎驾驶。（4）面对复杂的交通，就值班驾驶员具备比较好的情景意识，在航行过程中要充分利用他船的相对方位、DCPA、TCPA来判断是否存在碰撞危险，根据大型集装箱船舶的特性，航道内操纵非常的不便利，在整个进出港的过程中与他船还有厦门VTS的交流协作就显得尤为重要[15]。结论大型集装箱船舶进出厦门是一项高风险操作，超大的船型尺度和排水量决定了其港内操纵难度会更大。首先所航行的水域要具备大型集装箱船舶安全航行的条件;其次就要求船员有更好的操纵技能，具备正确预判和处理航行中可能出现的危险的能力;最后还需要多方的配合才能保证大型集装箱船舶的安全航行。本次写作对大型集装箱船舶进出厦门港进行了简要分析，我对于大型集装箱船舶进出港有了更多的了解，希望在以后的工作中对这些理论有更多实际的感悟。参考文献[1]厦门港口管理局.厦门港2020年11月份主要航道水深检测通告[R].厦门:厦门港航道保障中心办公室，2020，12：1.[2]池晓明.厦门港鼓浪屿西南海域船舶航行安全的对策研究[J].珠江水运,2018(07):34