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上海港长江口南槽航道安全施工保障措施

2018-03-24徐惠忠

水运管理 2018年2期
关键词:上海港安全施工

徐惠忠

【摘 要】 为维护上海港长江口航道良好的通航局面,满足船舶的通航需求,介绍工程项目所处的长江口南槽航道的水文情况,根据该区域所处位置的特殊性,规划船舶施工流程,提出疏浚船舶挖泥、航行的注意事项。疏浚船舶在施工过程中,应做到熟练掌握航道内潮流流向、流速的变化以及风对本船的影响,正确预配风流压差,确保通航及施工安全;驶过浅水区应连续测深,保证足够的富余水深;要改变被动防御驾驶的思考方式,提倡主动预防驾驶。

【关键词】 上海港;南槽航道;安全施工;耙吸式挖泥船

自上海港国际航运中心地位确立以来,上海港货物吞吐量与日俱增,加上近10年来长江沿岸港口飞速发展,进出和途经上海港的船舶流量达到了惊人的地步。上海港为潮汐港口,货运船舶通常都得候潮进港,加上长江口水深受限,在无形中导致了上海港在有限的涨潮时间内船舶密度极高,这对于航道疏浚施工安全无疑增加了难度。因此,在当前通航形势下寻求一种安全可靠的航道疏浚安全施工方法刻不容缓。

1 工程简介

上海港位于我国大陆海岸线中部,地理位置为东经121?9′、北纬31?4′,是我国沿海客货水陆运输的重要枢纽和最大的综合性国际贸易港口。上海港属亚热带海洋性季风气候,四季分明,全年暖湿多雨,酷暑及严寒期不长:年均气温15.4℃,最高气温40.2℃,最低气温 12.1℃;年均降水量 mm,年最大降水量 mm,年均降雨天数132 d;年均雾日数25.5 d,一般雾在上午10时前消失;潮汐属于不规则半日潮,涨水流大约5 h,落水流长达7 h左右;气象上全年以东南风最多,西北及东北风居次,强风向为东北风。因此,在上海港南北槽航道航行的船舶必须考虑到风、流对航速和船位的影响。

长江口南槽航道位于上海长江口南支、南港、南槽水域,航道全长约86 km、底宽250 m、设计深度5.5 m,为双向通航航道。

根据交通运输部长江口航道管理局2015年3月13日提供的南槽航道轴线调整方案,航道轴线控制点坐标见表1。

2 水文资料分析

因受地形和长江上游下泄径流的影响,外海潮波进入长江口后发生变形,潮位每天两涨两落,涨、落潮历时明显不等,潮汐性质为不正规半日浅海潮。

2.1 南槽航道下段水域潮流概况

南槽潮流在S29灯浮以外为360八呈闭敕较蛐男鳎芷谖?2 h 25 min;在S29灯浮以内,潮流由旋转流转为前进波形的往复流。大汛时最大流速可达2 m/s(4 kn)左右,小汛时流速为1.0 m/s(2 kn)左右。涨潮流与落潮流流速大致相等,但在洪水季节或上游有大量雨水下泄时,落潮流流速大于涨潮流流速。流速变化规律大致如下:

(1)低潮―低憩(落潮流流速为零或接近零)约1 h;

(2)低憩―涨峰(即急涨开始)约1.5 h;

(3)涨峰―高潮约2.5 h,在高潮前约0.5 h涨潮流流速开始减缓;

(4)高潮―高憩(涨潮流流速为零或接近零)约1 h;

(5)高憩―低谷(即急落开始)约2.5 h;

(6)低谷―低潮约3.5 h,在低潮前约0.5 h落潮流流速开始减缓。

南槽航道中流速为零的时段基本上不存在,因为当海水表面还在落潮时底层已开始涨流,或表面尚在涨流时底层已开始落流。不同汛期涨落潮时间如下:

(1)大汛平均涨潮时间4 h 55 min,落潮为7 h 18 min;

(2)中汛平均涨潮时间5 h 12 min,落潮为7 h 28 min;

(3)小汛平均涨潮时间6 h 05 min,落潮为5 h 58 min。

2.2 南槽S29灯浮附近不同水深水层处流向情况

南槽S29灯浮附近不同水深中浚高潮前后水层处流向,以及中浚高潮、低潮水层处流向,分别见表2和表3。

2.3 南槽最大流速

南槽最大流速可按下式进行估算:

最大流速=涨落潮差或落涨潮差

南槽潮流不同峰值所对应的每时段内的流速(只限半日潮港往复流)见表4。

3 船舶施工走线流程

南槽航道为长江口南槽灯船至圆圆沙灯船段,全长约47 n mile,水深在南槽灯船附近为10 m、S1灯浮附近为9 m多、S2―S3灯浮附近为8 m多、S4―S7灯浮附近为7 m多、S8―S27灯浮附近为6 m多、S27―九段灯船附近为5 m多,在S33灯浮附近为最浅处仅4.6 m。本工程施工范围是从南槽引航船(S5灯浮)到圆圆沙灯船附近水域的航道。

根据本工程施工区域所处位置的特殊性,特制订耙吸挖泥船挖泥、航行的工作流程。

3.1 工作流程

3.1.1 挖泥船空载进入航道

方案1:在S5浮筒下游進入航道,从进口航道驶往施工区。

方案2:不进槽,在航道外沿航道驶往施工区,但须注意S29―S5灯浮北侧槽外的渔网。

挖泥船根据航道船舶流密度及潮位情况,选择合理方式驶往施工区。船舶到达施工区域后,根据当时航道进出口船舶的流向、船舶流密度,确定船舶掉头方向(左或右调头)及上线方向,确保不强行掉头。在无掉头条件的情况下,挖泥船应沿进口航道滞航,等待掉头时机。九段沙警戒区禁止掉头。船舶掉头前应与附近船舶联系妥当,并向船舶交通服务(VTS)中心报告。

3.1.2 挖泥船重载驶离航道

挖泥船在装舱完成后,直接沿出口航道航行至S5浮筒下游,根据进出口船舶的流向、船舶流密度,把握时机驶离航道。挖泥船驶离航道时,应以大角度驶离,确保船舶快速、及时离开航道,并远离分隔带及引航船登乘区域(一般引航作业区在S9灯浮附近),之后转入3号抛泥区抛泥,需注意该抛泥区附近的渔网。

3.1.3 施工时机和方法

(1)以“航浚4001”耙吸式挖泥船为例,施工段为九段沙灯船下游(各船根据本次实际吃水情况而定),采用候潮施工。根据疏浚前水深测图:先期施工一般为涨流施工,在潮位达到1.5 m以上时即可下溢流施工,当潮位涨至2.0 m时可正常上溢流施工;落流上段(W9+000上游)施工时一般控制在潮位2.5 m左右起耙向外抛泥,以满足整个航段的水深不受影响;下段施工时(W9+000下游)可在潮位2.0 m左右起耙向外抛泥。施工期间须密切注意富余水深的变化,保持富余水深在0.5 m左右。

(2)中浚高潮前2 h至中浚高潮后1 h及中浚最低潮至最低潮后2 h为船舶流集中密集时间,船舶在该时段应保持高度警惕,且原则上以施工下段为主。

(3)按该工地船舶的进出规律,每天安排4艘挖泥船进行施工作业:涨潮时,第1艘挖泥船一般在南槽东最低潮前1 h开始从3号抛泥区返航,如潮位不够可在S25灯浮附近候潮,一般保证在潮位1.5 m左右时到达施工区(W5+329)放耙施工,此时段施工时仅有零星进口船,大批进口船一般都会在挖泥船起耙抛泥途中与之交会;第2艘挖泥船只要注意潮位下落的速度,保证整个航段内有0.5 m的富余水深即可,一般第2艘挖泥船可进行上段施工,具体操纵由驾驶员灵活掌握,此时段大批进口船已基本进口完毕。

3.2 注意事项

挖泥船注意事项:

(1)在航行时严格执行《长江上海段船舶定线制规定》;

(2)在经过引航船所在區域附近时,远离引航船、引航员上下登乘船舶的区域,并主动与引航船联系,主动避让;

(3)根据VTS要求,严格遵守报告制度;

(4)对无船舶自动识别系统(AIS)、甚高频通信等识别设备的小型船舶、渔船及非正规船舶保持高度戒备,采用汽笛、高音嗽叭、夜间使用探照灯等措施,早让、宽让,确保施工、航行安全。

(5)中浚高潮前2 h至中浚高潮后1 h,以及中浚最低潮至最低潮后2 h为船舶流集中密集时间,在该时段保持高度警惕。

其他注意事项:

(1)施工单位租用一艘拖船作为应急拖船;

(2)本工程施工区域的上游邻近南支、南槽航道的交汇水域(即九段警戒区),施工船舶将严格执行《长江上海段船舶定线制规定》,在该区域严禁追越、穿越及掉头作业,以确保施工、航行安全;

(3)常年派驻值班人员随时与VTS保持沟通,以及时、准确掌握相关信息;

(4)进点前根据船舶纵倾情况,调整船舶吃水,使吃水大小最有利于施工;

(5)调整船舶施工及航行时间,确保船底富余水深在0.5 m以上;

(6)船舶拖底时,应采取立即停止装舱、降低溢流井高度、抽舱等应急措施;

(7)船舶起耙时,先提升耙头,确认耙头无挂障碍物后再行加车,防止桨叶缠绕。

4 结 语

为确保上海港南槽航道疏浚施工安全,应做到:熟练掌握航道内潮流流向、流速变化及风对本船的影响,正确预配风流压差,确保船舶通航及施工安全;驶过浅水区应连续测深,保证足够的富余水深;改变被动防御驾驶,提倡主动预防驾驶。掌握安全的航行及施工方法,有助于更好地规避风险,远离事故,确保安全。

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