【《狭水道内船舶安全操纵研究》8100字（论文）】

狭水道内船舶安全操纵研究[摘要]在海洋运输中，船舶必不可少要经过狭水道，但是狭水道内复杂的通航环境使船舶面临更多的危险，例如狭水道内通航密度大，障碍物和危险物众多，使船舶更难操纵和避碰。相对于海上其他开阔的水域，狭水道是海上事故频繁发生的水域，因此研究船舶在狭水道内安全操纵和避碰的方法具有重要意义。本文主要通过分析狭水道的通航环境，根据狭水道船舶碰撞实例，并结合自己所学的专业知识，总结人为因素对船舶在狭水道内航行的影响和船舶在狭水道内安全操纵和避碰的方法。[关键词]狭水道；安全操纵；碰撞案例；航行安全目录TOC\o"1-3"\h\u7195引言 15082第一章狭水道概述 2211871.1狭水道含义及通航环境 2119101.2狭水道对船舶的影响 228916第二章狭水道内船舶的安全操纵 428102.1操纵要领 4127152.2操纵注意事项 4218182.3离岸距离、水深对船舶操纵的影响 5472第三章狭水道内船舶的安全避碰 6234373.1碰撞事故案例 6326223.2事故原因分析 7209253.3避险方法 828203第四章狭水道安全航行方法 10141424.1影响船舶在狭水道中安全航行的人为因素 10142354.2航行方法 1116306结论 1322624参考文献 15引言海上运输行业为全球经济贡献了很大力量，航运业的地位也变得越来越重要。但是随着海上事故的频繁发生，人们越来越重视海上交通运输的安全。并且船舶在海洋运输中必不可少要经过狭水道，狭水道内航道狭窄、通航密度大、众多的航行障碍物和危险物使船舶操纵和避碰更加困难。目前国内外有很多关于狭水道安全航行的研究，本文主要通过收集整理各研究资料，简述狭水道的通航特点，根据“闽燃供2”轮在广州伶仃水道附近水域发生的碰撞事件，并结合自己所学的船舶在狭水道内操纵和避碰方法等专业知识，总结船舶在狭水道内安全航行的方法。在本次的论文写作中，我对船舶在狭水道内如何安全操纵和避碰有了更深入的了解，也了解到人为因素对船舶的安全航行有所影响，但是这些知识只是停留在课本理论上，缺乏实践感悟，希望在今后的学习和工作中提高实际操作水平。第一章狭水道概述1.1狭水道含义及通航环境狭水道，一般是指可航水域的宽度狭窄、船舶操纵受到一定限制的通航水域。但是到目前为止，国际上都没有统一的标准规定可航水域的宽度为多少才能被认定为狭水道，只是习惯地将宽度约为2海里以内的水道认定为狭水道[[]王斌.船舶狭水道航行安全研究[J].中国水运(下半月),2017,17(06):46-47+50.]。而在《国际海上避碰规则》中也没有规定狭水道的含义，有说判断一个水道是否为狭水道是根据航海专家的意见和习惯航行方法来认定的，也有说如果只能靠近航道右侧航行才能保证航行安全的就可以称为狭水道。狭水道的定义至今说法不一，海峡、港口、锚地、江河、内海水道等均可统称为狭水道，并且随着科技的快速发展，船舶的种类也越来越多，形状也朝着大型化发展，因此狭水道的定义也要顺应时代的变化而变化。[]王斌.船舶狭水道航行安全研究[J].中国水运(下半月),2017,17(06):46-47+50.狭水道与其他开阔水域不同，通航环境比较复杂，普遍特征如下：（1）航道：狭水道通常伴有浅滩、礁石等航行危险物，并且航道狭窄而弯曲，尤其是长江、珠江和闽江等，没有足够的可机动水域范围，相比于航行在其他开阔水域，船舶在狭水道内航行发生碰撞或搁浅事故的风险更大。（2）水深、水流：狭水道内水深较浅，限制较大，富余水深不足。因此一些大型船舶想要安全地进出港口，除了谨慎驾驶外，还要提前了解该港的潮汐资料，充分利用高潮帮助船舶安全进出港口。一些狭水道内水流湍急多变，给船舶转向或避让造成极大的困难。（3）通航船舶：狭水道是过渡航道，能让船舶在港口和外海海域之间来回穿梭，因此过往船舶较多。再加上航道宽度狭窄，所以导致狭水道的船舶密度较大[[]庞明瀚.浅谈船舶狭水道航行安全[J].中国水运(下半月),2018,18(01):27-28.]。[]庞明瀚.浅谈船舶狭水道航行安全[J].中国水运(下半月),2018,18(01):27-28.（4）障碍物、灯浮：狭水道内沉船、暗礁等航行障碍物较多，船舶要十分机警和谨慎地驾驶。一般狭水道内除了有天然和人工陆标外，还设有浮标指示航道。1.2狭水道对船舶的影响船速下降：狭水道一般水都较浅，当船舶航行于浅水水域时，由于受浅水效应的影响，船体周围的水流变成了主要由前后和左右的水平方向流动，使船体周围的水流速度增加，从而使摩擦阻力和兴波阻力增加。当船速达到临界速度（Vs为船舶速度，h为水深）时，散波和横波合成为首、尾两个随船体前进的巨大横波，使兴波阻力达到最大值，船速迅速下降[[]李军.浅谈船舶在浅水中操船的影响及应对措施[J].珠江水运,2018(07):96-98.][]李军.浅谈船舶在浅水中操船的影响及应对措施[J].珠江水运,2018(07):96-98.舵效变差：船舶航行于浅水水域时，因为浅水中的回转阻力增大，回转性指数K大幅度减小，而追随性指数T减少的幅度没有K快，舵效指数K/T从而减小，即表明船舶在浅水中的舵效明显变差。（3）岸壁效应明显：水道宽度受限时，当船舶偏航接近水道岸壁，因船体两舷所受水动力不同，而出现的船舶整体吸向岸壁、船首转向航道中央的现象称为岸壁效应（Bankeffect)，如图1-1所示。图1-1岸壁效应（4）船间效应明显：船间效应是指船舶在近距离对驶会船、追越或驶过系泊船时，由于两船之间的流体作用，使船舶出现吸引、排斥、转头、波荡等现象[[]王修良.一次形成碰撞紧迫局面的分析与思考[J].航海技术,2008(04):20-21.]。当船间距离较小时，船舶外侧的水流速度比两船中间的水流速度慢，所以船舶两侧的压强大于两船之间的压强。在压强差的作用下，假如不采取其他措施，两船可能会因为相互吸引而发生碰撞事故。两船在相遇过程中，船体周围水流场不同，流速也不同，因而两船间相对位置不同会出现不同的吸引和排斥现象[[[]王修良.一次形成碰撞紧迫局面的分析与思考[J].航海技术,2008(04):20-21.[]徐海翔.互见中基于船舶领域的狭水道避碰决策研究[D].大连海事大学,2016.第二章狭水道内船舶的安全操纵2.1操纵要领提前做好操船准备。在进入狭水道之前，要先准备有可能用到的海图、港图等航行资料；其次，应仔细研究即将航行水域的有关航海图书资料。除此之外，还要充分熟悉狭水道附近水域的地形岸貌、水文情况，了解船舶周围的交通状况。最后检查船舶的舵机、锚机、声光设备，助航仪器等是否良好可用，并制定航行计划。随时掌握船位，确保航行于计划航线上。在狭水道中航行，要随时掌握自己的船位，熟练地运用一系列导航、避险和转向方法，及早发现船舶是否偏离预定航道，以免造成不必要的会船[[]张广雷,黄锦彬.上海长江口水域狭水道船舶安全操纵要领[J].水运管理,2014,36(02):9-12.]。[]张广雷,黄锦彬.上海长江口水域狭水道船舶安全操纵要领[J].水运管理,2014,36(02):9-12.了解航道的水深、宽度，把握好避让幅度和转向时机。在熟悉狭水道水文情况的基础上，掌握航道的水深、宽度，船舶所受风流情况以及船舶在各种会遇局面的避让幅度和范围是船舶在狭水道中航行的重点，并且还要根据狭水道的特点，正确选择转向的时机，避免形成紧迫局面。2.2操纵注意事项 了解交通流。狭水道的交通密度相对较大，因此也增加碰撞风险。值班人员在航行时必须特别机警谨慎地驾驶，保持瞭望，还要持续查看雷达。在狭水道内航行，船舶在做出任何转向、追越或避让动作时之前，除了要考虑是否遵守一般的航路规则，还要考虑是否符合狭水道航行特别要求。了解水流。狭水道内水流流向、流速的变化对船舶的影响较大，逆流会降低航速，顺流也有可能带来操纵的滞后性。因此进入狭水道前要充分掌握狭水道内水文情况以及风对操船的影响，正确预配风流压差。船舶驾驶台与VHF保持沟通。VTS很熟悉在其管辖水域内的过境船舶，因此船舶在穿越狭水道时，驾驶台与VTS（船舶交通服务）保持通信能很大程度上避免发生事故。使用安全航速。广义上的“安全航速”，指的是船舶所控制的航速能确保所采取的避让行动在避让时间和距离上具有充分余地，使会遇两船在安全距离上驶过。因此在狭水道中航行的船舶，在任何时候都要保持适当的速度，并且保持适当的速度能在一定程度上增加舵效。做好海图标绘。船舶驾驶员要非常熟练地掌握船上各种导航设备的使用，并且要在海图上做好标绘船舶的位置。尤其在狭水道航行时，做好海图标绘是一件很重要的事情，它可以帮助驾驶员推测可航水深以及水中障碍物等。转向。相对于其他开阔水域，船舶在狭水道内转向更加困难。驾驶员不能完全依赖引航员的指令，要在船长的指导下细心核对船舶是否在正确的时机转向。转向过晚比转向过早更难纠正。并且要时刻注意舵工的转舵动作，以保证准确的转舵角。随时准确掌握自己的船位，及早发现是否偏离航道，是否占据它船的航道，以免造成交叉会遇局面，同时减少频繁避让[[]戴喜平.浅析狭水道航行特点及避碰措施[J].科技视界,2012(15):275-276.][]戴喜平.浅析狭水道航行特点及避碰措施[J].科技视界,2012(15):275-276.同向行驶的船舶不能靠得太近，要保持一定的船距，当两船相会或追越时也要保持适当的横距，防止船吸。同时船舶在狭水道内航行岸壁效应明显，要注意与岸壁保持距离，防止岸推、岸吸现象发生。2.3离岸距离、水深对船舶操纵的影响当船舶在狭水道中航行时，水道宽度较窄，当船舶偏离航道中心，靠近岸壁航行时，很可能会导致船舶发生明显的岸壁效应影响船舶航行安全。并且航道水深较浅，船舶很可能发生浅水效应，船舶的安全性和操纵性就会受到影响。目前国内外有很多离岸距离、水深对船舶操纵性影响的研究，并且都建立了船舶操纵运动数学模型。有研究表明，随着离岸距离的减少和靠近岸边速度的增加，船舶轨迹偏离原航向的程度就更明显，偏航角也更大，船舶操纵就更加困难。航道宽度越窄，船舶收到的前进阻力越大，因此在受限水域中航行，船舶应该保持航行在航道中间并且保持合理的航速[[]Du,P.,Ouahsine,A.,&Sergent,P.(2018).Influencesoftheseparationdistance,shipspeedandchanneldimensiononshipmaneuverabilityinaconfinedwaterway.ComptesRendusMécanique,346(5),390–401.]。如果船舶以相同的速度分别航行在浅水和深水中，由于浅水效应的影响，船舶在浅水中的航速要慢得多。这是因为水深限制改变了水动力，降低推进效率和船舶可操纵性，使船舶在浅水区更难操纵，这时船舶可以通过调整舵角和降低船舶速度来减少浅水效应带来的影响。[]Du,P.,Ouahsine,A.,&Sergent,P.(2018).Influencesoftheseparationdistance,shipspeedandchanneldimensiononshipmaneuverabilityinaconfinedwaterway.ComptesRendusMécanique,346(5),390–401.第三章狭水道内船舶的安全避碰3.1碰撞事故案例1999年3月24日约0226时，浙江省台州东海海运有限公司所属“东海209”轮与中国船舶燃料供应福建有限公司“闽燃供2”轮在广州港伶仃水道7、8号灯浮附近水域发生碰撞。在这次事故中，“闽燃供2”轮船体出现严重破损，不久后沉没，并且事故造成约有590吨的货油泄漏入海，使珠江水域受到严重污染，这是一宗重大的碰撞污染事故。表3-1为两船的船舶资料。表3-1两船的船舶资料船名船型船长（m）船宽（m）净吨（m）总吨（t）建造时间（年）闽燃供2油船59.109.603254971980东海209油船99.775.00151929651985事故具体过程如下：1999年3月22日2115时，“闽燃供2”轮在厦门港装载1032吨180号燃油后开始航行，拟前往广东东莞沙田港。离开港口时，前吃水4.00米，后吃水4.40米。3月23日约2400时，船舶航行到外伶仃岛附近，两部雷达开启在1.5和3海里档。二副上驾驶台接班，此时航向270°，前进三，航速约为10节，毛毛雨，能见度2-3海里；3月24日0100时，“闽燃供2”轮过鸡翼角灯桩，有雾，能见度下降，视距小于1海里；0140时，左舷通过马友石灯船，进入广州港伶仃水道；0205时，右舷过3号灯浮，改向330°，保速；0214时，过5、6号灯浮，航速10.5节，航向327°；0223时，航向330°，航速10.5节，本轮拟在7、8号灯浮处向右转向353°，雷达发现右前方有一回波迅速向本轮移动；0224时，肉眼可以观测到来船左舷舷灯及前桅灯，“闽燃供2”轮马上停车、全速倒车、左满舵进行避让；0226时与“东海209”轮在伶仃水道7、8号灯浮附近水域发生碰撞[[]王鸿海.由雾航碰撞事故谈船舶雾航安全操纵[C]//海洋船舶避碰论文集.[出版者不详],2005:137-139.][]王鸿海.由雾航碰撞事故谈船舶雾航安全操纵[C]//海洋船舶避碰论文集.[出版者不详],2005:137-139.“东海209”轮于1999年3月23日2355时空载离开广州港虎门电厂码头，拟前往上海港。离港时，前吃水2.80米，后吃水4.40米，航行由船长负责并指挥，有雾，雷达开启在3海里档。在船舶离开码头后，二副上驾驶台接三副的班，协助船长指挥航行；3月24日0106时，过26号灯浮，前进三，航速约11.9节；0128时，过22号灯浮；0151时，过16号灯浮；0200时，过13号灯浮；0216时，过10号灯浮，航向178°，与一进港船左舷会遇，能见度小于1海里，之后在雷达上发现5-7号灯浮间有一进港船，距离约3海里；0223时，通过VHF9频道呼叫进港船，但无回答，本轮继续保向保速航行。当距离来船约1海里时，船长通过望远镜观察到来船显示绿舷灯，前后桅灯，主观认为该轮到7、8号灯浮后向右转向顺航道航行。两船继续逼近，发现来船过了7、8号灯浮后，并没有向右转向，而采取向左转向，本轮马上向左转向，倒车，正舵，但无效果，随即两轮发生碰撞。图3-1是“闽燃供2”轮与“东海209”发生碰撞的示意图[[]赵月林,金兴赋.《船舶操纵与避碰(船舶避碰)》[M].北京:人民交通出版社,2012年.][]赵月林,金兴赋.《船舶操纵与避碰(船舶避碰)》[M].北京:人民交通出版社,2012年.图3-1“闽燃供2”轮与“东海209”发生碰撞的示意图3.2事故原因分析“东海209”轮与“闽燃供2”轮的碰撞事件，经过调查，海事调查处理机关作了以下事故原因分析：两轮在能见度不良的狭水道中相遇，没有按照《1972年国际海上避碰规则》（以下简称《规则》）第六条规定，使用安全航速航行，也没有采取适当而有效的避让行动，是事故发生的主要原因；“闽燃供2”轮在狭水道中航行时违反了《规则》第九条第一款规定，没有尽量靠近本船右舷的该水道行驶是事故发生的重要原因；“闽燃供2”轮了望疏忽，违反了《规则》第五条，未能采取适合当时环境和情况的一切有效手段（包括甚高频无线电话）保持正规的瞭望，是事故发生的原因之一；“东海209”轮在发现来船后，没有及早采取有效的避让行动，而是主观认为“闽燃供2”轮过了7、8号灯浮后向右转向顺航道行驶，而未能正确判断局面违反了《规则》第七条第一款规定，是事故发生的原因之一；“闽燃供2”轮雾中在狭水道航行时，船长未能履行职责上驾驶台指挥，违反了《海上雾中航行规则》第八条和《中华人民共和国海船船员值班规则》第三十九条规定，是事故发生的原因之一；两轮在雾中航行均没有按规定施放雾号，违反了《规则》第三十五条第一款规定，是事故发生的原因之一。综合以上分析，海事调查处理机关最终判定：“闽燃供2”轮应承担本次事故的主要责任，“东海209”轮应承担次要责任。由此次事故得出的教训就是，船公司除了要求船长和船员的专业技能过关，要加强船长和船员的安全意识，以及遵守海上航行规则的意识；因此要加强他们对安全管理体系文件的学习和培训，并能够运用到工作中。在狭水道内航行还要选择有经验的水手进行操舵，减少因操舵不当引起的事故。由于海上不可控因素太多，如果船员没有高度的责任心，没有认真的工作态度，海上航行安全又谈何容易，因此在船员培训过程中，安全和责任意识教育必不可少。3.3避险方法在狭水道中航行，由于船舶密度大，航行障碍物和危险物也较多，船舶驾驶员除了要了解船舶各种操纵特性外，还要熟练地掌握各种避险方法。大多在狭水道中航行的船舶，用得最多的避险方法是方位避险、距离避险和平行方位线避险。方位避险：使用方位避险时，为了避开航线一侧的危险物，避险物标要选择与危险物位于航线同一侧的显著物标，并根据危险物、避险物标与船舶之间的相对位置来确定最佳避险方案。距离避险：当选择的避险物标和危险物的连线与计划航线垂直或接近垂直时，可以采取距离避险，此时避险物标要选择位于危险物同一侧的。平行方位线避险：平行线导航，要求船舶始终行驶在计划航线上。但是事实上，由于船舶在航行中避让操纵等影响，船舶通常需要暂时偏离航线。如果事先根据海图确定出船舶最大偏航距离，从而进一步确定航行中船舶与所选物标之间的最大（最小）距离，再按平行线导航中所述方法设定相应的避险线，航行中保持避险物标的雷达回波始终位于该避险线安全一侧，即可确保船舶安全地通过航线附近的危险物。在狭水道内进行避碰操作，考验的不仅仅是驾驶员的技术水平，更加考验驾驶员的综合素质水平。若想要在狭水道内安全避碰，除了专业技术知识丰富外，还要具有丰富的狭水道避碰经验等。而经验是在实践中得来的，驾驶员在航行值班时不仅要有良好的精神面貌、充沛的体力，平时还要注重在实践中积累经验，当出现突发事件时，要有应变能力；同时在狭水道内航行，通航船舶密度大，避碰行为往往需要其他船舶的配合，因此驾驶员要有宽容谦让之心和爱岗敬业的精神，在保证自身船舶安全的情况下，如有需要应尽可能协助他船避险。第四章狭水道安全航行方法4.1影响船舶在狭水道中安全航行的人为因素在海事部门，“安全”概念的含义非常重要，海上安全与人类海上活动密不可分。大量研究表明，影响船舶航行安全的因素主要有人、船、环境三方面，并且在众多海上事故中，约有百分之八十是由人为因素造成的[[]吴海华.影响船舶航行安全因素分析[J].中国水运,2006(05):14-15.]。人为因素造成的海上事故有碰撞、搁浅、爆炸等，造成事故的具体人为原因却是多种多样的。加之狭水道是海上事故的高发水域，因此要尤其注意人为因素对在狭水道内航行的船舶的影响。根据事故分析船舶在狭水道中航行时受到的人为因素影响主要如下：[]吴海华.影响船舶航行安全因素分析[J].中国水运,2006(05):14-15.人员素质：包括身体素质和心理素质。由于长期在海上工作，远离陆地，船上工作环境艰苦，缺乏锻炼，导致船员身体素质下降甚至疲劳驾驶，这是极其危险的。船员在海上作业，面临的压力和责任更大，有研究表明，船员不良的心理状态会对船舶航行安全产生很大的影响[[]GuMengjiaandLiuZhiyiandBaoXingni.PsychologicalCharacteristicsofSeafarersandTheirInfluenceonVesselSafety[C].Changsha,China,2020.][]GuMengjiaandLiuZhiyiandBaoXingni.PsychologicalCharacteristicsofSeafarersandTheirInfluenceonVesselSafety[C].Changsha,China,2020.技能水平：驾驶员对航行的狭水道不熟悉，对船舶操纵性能又不了解，专业技能不过关是造成事故的重要原因。现在很多船员在培训时只是为了得到相关职业证书而应付式培训，并没有将专业技能学扎实，学牢固，这种现象必须引起相关部门的重视，对于没有掌握海上航行专业技能的，不能上船工作。安全和责任意识：某些船员在航行时工作疏忽，不仔细研究航道相关资料，也不与VTS保持有效通信，没有及时收听航行通告，仅凭主观臆断航行或者盲目地依赖助航仪器航行，不结合实际航行情况做综合判断，这些都是安全和责任意识低下的表现。沟通与团队精神：船舶能够在狭水道安全航行靠的不仅仅是船长或者某个船员认真履行工作职责就可以，这需要整条船上的船员与船长共同努力，以及周围船舶的互帮互助才能让船舶安全进出狭水道。因此船上的人要上下一心，具有团队协作精神以及良好的沟通精神，否则，只要船舶遇到一点小故障，如果因为沟通不好，都有可能酿成很大的事故。因此，为了减少人为因素对船舶安全航行的影响，建议船公司要加强船员的管理，给船员定期做心理疏导，让船员时刻保持一个良好的心理状态，这样在船舶出现任何状况时，船员都不至于手足无措；其次，要加强船员的专业技能培训，让船员掌握专业技能，提高业务素质；还要提高船员安全意识，加强船员的安全教育，培养船员高度的责任感和团队精神。虽然现在国内越来越多的船员培训机构，但是培训出来的船员的质量是否满足要求，还是很难保证。因为国内对于能够上船工作的门槛很低，只要取得“三小证”、“四小证”及相关证书就可以上船工作了，而对于船员的实际操作技能水平没有要求，这往往是导致船舶发生事故的重要原因。因此国内航海院校和培训机构要共同努力，寻找培养高质量船员的方法4.2航行方法狭水道内航行方法除了避险方法外，还包括导航、转向、舵角口令及助航仪器使用等方面[[]吴家明.浅谈狭水道航行[J].中国水运(下半月),2018,18(04):28-29.]。在狭水道中航行，用得最多的导航和转向就是浮标导航、逐渐转向。图4-1为浮标导航和逐渐转向示意图[[]喻伟,杨特.以“PACIFICLONGEVITY”轮为例浅析马六甲海峡安全航行[J].青岛远洋船员职业学院学报,2020,41(03):25-30.[]吴家明.浅谈狭水道航行[J].中国水运(下半月),2018,18(04):28-29.[]喻伟,杨特.以“PACIFICLONGEVITY”轮为例浅析