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东海大桥及附近水域船舶通航风险 和安全航行建议

2019-12-20王亮王巍

航海 2019年6期

王亮 王巍

摘  要:东海大桥的建成,在民生和经济方面发挥了巨大作用,但不可否认大桥也是海上的巨大碍航物,影响船舶航行安全。本文通过详述东海大桥及附近水域通航要素,分析主通航孔交通流和历年事故险情,总结目前存在的主要风险和隐患,并提出相应的安全航行建议。

关键词:东海大桥;通航安全;风险;航行建议

0 前 言

东海大桥自建成以来,为上海洋山深水港建设以及服务周围岛屿民生发挥了不可替代的作用,但是东海大桥自身及其附近水域的恶劣天气、海上构筑物、海底管线、船舶交通流等通航要素对该海域船舶航行安全造成了巨大影响。一旦船舶在桥区及附近水域出现失控、船员操纵失误或船舶违章通过非通航孔和超载重吨通过通航孔,都容易引发船舶碰撞大桥事故,造成灾难性的后果。因此,为保障船舶在东海大桥附近水域通航安全,本文在主通航孔交通流和历年事故险情分析基础上,剖析船舶在东海大桥及附近水域航行时的风险要素,并针对各风险要素提出安全航行建议。

1 东海大桥及附近水域概况

1.1   东海大桥概况

东海大桥是上海市跨越杭州湾北部海域连接洋山深水港的跨海长桥,全长32.5 km,设有5 000吨级主通航孔一处、1 000吨级辅通航孔一处和500吨级辅通航孔两处,桥墩822个,承台700个。

(1)5 000吨级通航孔的主墩按10 000吨级船舶设防,辅助墩按1 000吨级船舶设防,边墩按500吨级船舶设防,边墩以外的5个非通航孔桥墩按300吨级船舶设防(只考虑漂流撞击)。

(2)1 000吨级通航孔的主墩按1 000吨级船舶设防,边墩按500吨级船舶设防,边墩以外的5个非通航孔桥墩按300吨级船舶设防(只考虑漂流撞击)。

(3)500吨级通航孔的主墩按500吨级船舶设防,主墩以外的6个非通航孔桥墩按100吨级船舶设防(只考虑漂流撞击)。

通航孔两侧一定范围内的过渡段的非通航孔桥墩承台能承受100~300吨级船舶漂流情况(2.0 m/s)下的撞击力[1]。其他非通航孔桥墩船舶撞击力按26 m沿海渔船撞击力设计,横桥向撞击力为2 350 kN,顺桥向撞击力为1 200 kN。整体而言,除在4个通航孔水域的桥墩具有一定的防撞能力外,其他非通航孔水域400余组桥墩的防撞能力都非常有限,因此对东海大桥的安全保护要防船舶碰撞。

1.2    气象水文情况[2]

洋山港及其附近水域年常风向为南到东南风,次常风向为偏北风;年强风向为偏北风,次强风向为东北东风。2016—2018年风力和能见度情况见图1。2018年,阵风7级145天次,阵风8级106天次,阵风9级及以上63天次。洋山辖区能见度不良高发,且多为团雾,通常洋山港区、临港水域、东海大桥附近水域大雾弥漫,而其他水域能见度较好。每年2月和4月出现大雾天气日数最多,平均为7天/月;1月和3月次之;夏季出现大雾日数最少。2018年,能见度不足500~1 000 m 31天次,能見度不足500 m 23天次。出现最低能见度时以东风到东南风为主,风速主要在5 m/s左右。

杭州湾是以半日潮波为主,年平均潮差变化不大。杭州湾基本属强潮流区,当潮波由口外向杭州湾内推进时,高潮位逐步抬高,低潮位降低,潮差相应增大,湾口潮差低于湾项;由于北岸深槽逼岸,南岸水浅滩宽,南岸潮差低于北岸。湾内潮流以往复流为主,通常表层流速大于底层流速;湾内流速大于湾口流速。

东海大桥桥区水域涨落流大致相当,1号通航孔流向与航向线夹角约14°,2号通航孔流向与航向线夹角约5°~18°,3号通航孔流向与航向线夹角约19°,4号通航孔流向与航向线夹角越5°。在急涨水和急落水时段,桥区水域流速可达4~5 kn,对小型船舶的航行影响较大。

2   东海大桥及附近水域交通流和事故险情情况

2.1   东海大桥交通流概况

近些年,洋山港海事局加大东海大桥安全监管力度,严厉查处非通航孔水域船舶违法通过,目前已几乎没有船舶违法通过非通航孔。东海大桥2号主通航孔交通流量占绝大部分,其他辅通航孔通航流量较少,因此本文主要分析2号主通航孔交通流情况。通过VTS系统记录了2018年4月1日0000时

—2018年6月30日0000时,共计91天10 273艘次的主通航孔交通流数据,每天接近113艘次船舶通过东海大桥主通航孔。

通过东海大桥主通航孔观测线的船舶种类包括货船、执法船、油船、渔船和其他船(包括拖船、测量船、打捞船等),其中货船10 004艘次、油船80艘次、渔船80艘次、执法船83艘次,其他船26艘次,如图2所示。通过东海大桥主通航孔观测线的船舶绝大多数为小型散杂货船,占船舶总数的97%。

根据船舶尺度分析,通过东海大桥主通航孔观测线的平均船长为53.9 m,长度主要集中在40~60 m,占比91%,其中40~50 m占比8%,50~60 m占比83%,所以整体通过东海大桥主通航孔的船舶以50~60 m为主。如图3所示:

图3 过东海大桥主通航孔观测线船舶长度分布

根据船舶过线航速分析,平均过线航速为7.9 kn,航速主要分布在6~10 kn,占比88%,其6~8 kn占比49%,8~10 kn占比39%。如图4所示:

2.2   东海大桥及附近水域事故险情情况

自2009年1月至2019年1月,船舶在东海大桥及附近水域航行时共发生事故险情10起,按照事故险情发生月度分析,1至3月份共发生5起,占比50%,春冬时期为事故险情多发季节;按照事故险情类型分析,船舶进水和沉没共发生5起,占比50%,为事故险情多发类型;主机故障3起,占比30%,发生该事故险情时,船舶因无法独自控制动态,若未能及时寻求外部救助力量,将直接威胁东海大桥的安全;按照涉事船舶类型分析,货船8艘,渔船2艘,主要为小型货船发生的事故险情。

综合而言,12月和1月份是船舶进水、沉没事故险情高发期(3艘沉没,1艘进水),主要原因是通过东海大桥的船舶多为小型货船,受风浪影响较大,而进入12月份洋山辖区开始受冬雾强风影响,风大浪急,偶有能见度不良出现,船员戒备心不足,未做好防抗大风准备,舱盖板也未及时关闭,所以容易造成甲板上浪、货仓进水等,从而造成船舶进水、沉没等事故险情的出现。

3 船舶安全航行风险分析

3.1   船舶违法行为

东海大桥及附近水域主要违法类型包括:未按规定守听航行通信、未按规定保持AIS处于正常工作状态、超规范使用通航孔、驶入桥区安全水域和在通航孔航道内交会、追越及并排航行等。其中未开启AIS、未守听高频现象是通过东海大桥船舶的常见违法行为。经了解,有些船舶会关闭甚高频或将高频声音调至很小,有时候只值守16频道,而VTS值班员需要对该船进行安全信息提醒时通常要在16频道与该船取得联系后,再让该船切换到13频道,沟通交流效率较低;根据2号通航孔交通流船舶航速占比分析可以看出,大部分船舶间速度差较小,一旦在通航孔安全水域内形成追越、并排航行局面,必然侵占对驶航道且持续时间长,造成通航孔航道堵塞;有些船员航经东海大桥次数较少,对其基本情况不够了解,存在不熟悉各通航孔位置、通航吨位要求、净空高度等情况,一旦船舶超吨级或超高度使用通航孔,将对大桥造成重大安全风险隐患。

3.2   通航环境变化

东海大桥附近水域水工项目多,特别是风电场项目施工周期长,水域面积大,对船舶习惯航线和船舶雷达和视觉瞭望影响大,目前其附近已建成4个风电场,多个风电项目正在规划中。再者通过东海大桥船舶为节省航程,很少按推荐航道航行,形成了习惯航线,而东海大桥附近水域渔区密集,渔网分布变化快,船舶很难及时掌握渔网分布情况。特别是在鳗鱼苗捕捞季节,东海大桥两侧渔船渔网众多,船舶因操纵不当或瞭望疏忽时,容易驶入渔网区域,一旦螺旋桨被渔网缠住,发生船舶失控局面,将会对东海大桥造成很大安全隐患。

3.3   船舶交汇局面复杂

东海大桥设有4个通航孔,2号主通航孔船舶流量大,因此2号通航孔航道与附近航道相连接,形成了完整的推荐航道链。但是从船舶交通流看,船舶并没有按推荐航道航行,而是形成了习惯航线。

船舶沿习惯航线航行时,存在以下两个问题:

(1)船舶位置和航向存在随意性,因无航道规则对船舶约束,船舶一般选择对自己当前最有利、最方便的位置和航向航行,导致对驶船舶无足够的安全水域航行,且极易形成船舶交叉会遇局面,进而产生危险局面;

(2)船舶多为小型进长江船舶,为节省燃油消耗,通常乘落水期间通过东海大桥及附近水域,初涨时在南支航道南支灯船位置转向进江,导致短时间内大量船舶同方向通过东海大桥。东海大桥通航孔航道宽度狭窄,船舶习惯在近通航孔附近转向驶入通航孔航道,且由于转向幅度大及船舶流量大,易发生占用对驶航道现象,导致碰撞危险;

3.4   大风浪和能见度不良

大风浪和能见度不良天气一直是船舶发生海上事故的主要诱因。从通过2号通航孔船舶的习惯航线航向上看,航向变化达58°(由033°至091°),易产生船舶由顺风顺浪或顶风顶浪变化为横风横浪,从而导致船舶操纵困难。能见度不良天气则能直接影响船舶间识别和避让行动,以及船舶对大桥及通航孔的识别,特别是受团雾的影响,船舶周围能见度良好,突然驶入能见度不良水域,船员应变能力差,不能及时采用安全航速或采取有效的雾航措施。再者部分船舶为抢船期不遵守《上海洋山深水港区及其附近水域通航安全管理规定》中相關要求:能见距离小于1 000 m时,禁止船舶、设施通过东海大桥;蒲氏风力达到8级及以上时,禁止船舶通过东海大桥辅通航孔;蒲氏风力达到9级及以上时,禁止船舶通过东海大桥主通航孔。在大风浪和能见度不良天气时依然选择冒险航行,近年已发生过多起船舶在东海大桥附近水域因大风浪影响自沉事故。

4 安全航行建议

(1)预计通过东海大桥的船舶,可提前查看舟山气象台和上海气象台预报信息,两台预报信息存在不一致时,建议取其大者。船舶通过东海大桥前,可向附近过往船舶和洋山VTS询问现场实际风力、海浪和能见度情况,确保符合通过东海大桥风力和能见度要求以及船舶抗风浪能力。当风力和能见度条件不满足通过东海大桥时,可选择通过洋山警戒区绕航,但对安全航行影响较大时,北上船舶可选择在舟山岛屿附近遮蔽水域避风避雾,南下船舶应避免驶出长江口水域。

(2)东海大桥附近水域除航道外,为渔业作业区。驶入该水域前,可关注海事主管部门发布的渔网信息;驶入时可向洋山VTS询问航线上渔网情况,船舶航行时应在航道范围内行使或安全水域航行,避免发生渔商纠纷;一旦进入渔网区时,不要盲目航行,应多渠道掌握周围渔网分布情况,并立即采取减速、停车或掉头等方式驶出渔网区。

(3)东海大桥及附近水域船舶事故险情发生的种类主要为船舶自沉、进水和失控,时间为每年的12月和1月寒潮大风期间,船舶类型为小型船舶。因此建议该类船舶在寒潮大风期间,要着重加强安全检查和管理,通过大桥前确保船舶人员配备和机电设备正常,加强船舶风雨密性检查,遇大风浪时,切不可冒险航行;通过东海大桥前,船员需熟悉大桥附近水域通航环境及通航安全管理规定,特别是航道、水深、助航设施、水上构筑物和海底管线等信息。

(4)航行于该水域时,需特别谨慎驾驶,及早关注可能出现的复杂交通局面。沿习惯航线航行时,把船位控制在同向船舶流右侧;遇对驶船舶流时,应尽量靠右航行,把船舶流置于本船左舷通过。通过东海大桥时应当备车航行,船长应当在驾驶台指挥、轮机长应当在机舱值班,以应对各种复杂和突发情况。

(5)船员、船公司应加强《上海洋山深水港区及其附近水域通航安全管理规定》、《上海海事局关于印发桥区水域通航安全监督管理办法的通知》和《上海海事局船舶交通服务系统安全监督管理办法》等相关管理规定的学习,熟悉船舶在东海大桥附近水域按规定航行、停泊、作业和报告的相关要求。船舶应避免出现未开启AIS、未守听高频以及其他违法现象;并警惕其他船舶违法行为对航行安全造成的影响,做到早联系、早采取措施。

5总 结

本文在主通航孔交通流、历年事故险情分析基础上,剖析船舶在东海大桥及附近水域航行、停泊、作业时的通航安全风险因素,并针对各风险因素提出了相应的安全建议,有效指导船舶根据实际情况作出航行决策,严禁船舶在大风浪、能见度不良等恶劣天气下的冒险航行行为。东海大桥的安全保障工作,关系着整个洋山港的发展建设,是确保长江三角洲乃至整个长江流域经济发展的需要。因此船舶必须对各种风险隐患予以重视,及时采取相应对策,确保船舶和东海大桥的安全。

参考文献

[1] 姜朝,孙守旺,任亚磊.东海大桥非通航孔船舶碰撞风险量化分析与管理对策[J].上海海事大学学报,2017,38(03):36-40.

[2] 闫磊,金永兴.东海大桥安全隐患与对策思考[J].中国水运(学术版),2008(01):71-73.

作者简介:

王亮,本科,研究方向:通航安全管理,(E-mail)philwangliang@163.com,18302120792