珠江口水域地质调查作业水上风险管理

2020-05-18刘明明叶颖怡杨明慧钟星锋

广东交通职业技术学院学报 2020年1期

刘明明，叶颖怡，杨明慧，钟星锋

（1.广东交通职业技术学院海事学院，广东广州510800；2.中国地质调查局广州海洋地质调查局船舶大队，广东广州510075）

自改革开放以来，珠江三角洲地区的经济迅猛发展，而珠江口水域地质调查工作为珠江三角洲地区的可持续发展提供了重要环境工程基础资料[1-2]。水域地质调查作业本应最好选择在远离交通密集区的空闲水域，以免妨碍周围航行船舶的安全[3-4]，同时也是保证施工作业自身的安全。但由于所需工程地质调查选点的需要，其部分工程的位置不可避免与水上船舶航行密集区重叠，造成作业不得不在风险较大的交通密集区开展，这也使得水上交通风险进一步增大，一系列的问题需要研究[5]。

在水域地质调查作业实践中，通常主要根据有关主管人员和海事管理者的经验，采用单一的方法处理地质调查中不同情况水域的问题，保守地划定禁航区和过量的投入警戒力量[6]。这样做既没有充分的依据，又给繁忙的水域船舶通航造成额外的压力，放大了地质调查本身存在的碍航性，因此需要进一步探讨和改进。

笔者根据交通运输部开展通航安全评估的相关法规文件和通航安全评估报告编制大纲的要求，采用系统分析的方法，调查和分析了珠江口水域的通航环境，针对不同水域的环境特点、不同地质调查方式、相互之间的影响和现场警戒力量进行合理的分析和论证，提出针对性的安全保障措施。本文可供水域地质调查作业项目开展通航安全评估时参考。

1 水域地质调查作业系统整体分析

水域地质调查作业[7]是应用地质、地球物理和地球化学等各种手段探测海底地形、地质构造、海底岩石、沉积物及海底矿产等等。水域地质调查内容和方法主要有：利用回声测深仪、旁侧声呐和多波束测深仪调查海底地形地貌；用拖网、抓斗以及柱状取样器和海洋钻探等获取沉积物和岩石样品；用地层剖面仪，了解水下疏松沉积物分布、厚度及其构造特征；用地震、重力、磁力以及地热等地球物理方法、海上钻探等，探测海底地质构造及矿产资源；在个别地区，通过潜水器、水下电视、照相等方法直接观测海底沉积物及其动态和地貌形态等。又可分为综合性和专业性两种：前者，在大范围内，采用小比例尺进行上述各项内容的综合调查，以获得较全面的地质、地球物理资料，为下一步工作提供依据；后者，专业性调查则是为某一具体目的而进行的调查，如寻找石油或工程地质、环境地质调查等。

水域地质调查作业是一项复杂的工程，涉及的施工工艺较为成熟，但由于本次研究更多的是水域地质调查作业对水上船舶通航安全影响的研究，本文将水域地质调查作业作为一个整体与外界环境进行相关风险耦合。

水域地质调查作业各种方式分析如下：①走测线调查作业包括综合物探测量、RTK测量、多波束测量，为调查船以4～6节航速沿预定的测线方向行驶，为快速一次性水面作业。调查船航向和航速均需要固定不变，因此无法给它船让路，需要局部封航，对通航船舶的影响较大。②海域表层取样、海水CTD测量，为调查船利用导航系统到达指定站位后，根据不同类型站位调查需要进行取样，作业时所需占用水域范围约37 m×8 m，单站位调查时间较短。但此种调查作业对调查船的船位和在航姿态有一定要求，限制了操纵和避让能力，需要通航船舶及早避让。这种调查方式对通航船舶有一定影响。③定点海流测量，为调查船前后抛8字锚，作业时所需占用水域范围约80 m×30 m。此种调查方式调查船成为了通航水域中的临时锚泊船，如调查船正处于航道中，则对通航船舶的影响较大。需要通航船舶加强瞭望和避让，并保持安全距离，减速、停车淌航通过，防止浪损影响调查作业。如调查定点在锚地，则需要其它锚泊船移位并保持安全距离，避开该点锚泊。。

图1 海域表层取样作业所需占用水域范围

图2 定点海流观测锚泊水域范围

2 特定珠江口水域通航环境的水上交通风险分析

2.1 水域环境概述

珠江三角洲海岸带综合地质调查子项目广州南沙海岸带地质调查作业，水域地质调查作业区域在船舶锚泊的锚地水域，包括NO.30LD～NO.33LD锚地、NO.35SJ锚地～NO.46SJ锚地等，附近锚地主要为伶仃和沙角锚地。

南沙龙穴岛周边水域地质调查作业附近的码头有：南沙集装箱码头、粮食通用码头、龙穴造船基地等。南沙龙穴岛周边地质调查水域分布于广州港出海航道、龙穴支航道、龙穴南水道、凫洲水道、枕箱北汊水道、横门东水道水域。

珠江口水域地质调查作业区域周边水域船舶密集，交通流量较大，在取得相关流量观测统计图及船舶航行统计数据的基础上，对水域船舶交通流进行分时间、分水域分析：在伶仃航道航行船舶多为进出广州、东莞港的大型船舶，以及往来于香港、深圳西部港口和珠江三角洲河网地区之间的船舶，日均船舶交通流量约500艘次。龙穴支航道航行的船舶多为进出南沙港区集装箱码头、粮食码头和龙穴船厂的航行船舶，龙穴支航道日均船舶交通流量日约60艘次。

图3 广州南沙海岸带地质调查作业范围图

2.2 通航安全视角下水上交通风险分析

在水上交通风险研究领域[8]，“机-人-环境-管”系统工程学理论应用较为普遍且成熟，主要是考虑其系统影响的各个影响因素。由于本文的研究切入点和落地点为“风险管理”，为此仅从“管理”分系统对水上交通风险进行分析。

南沙龙穴周边地质调查作业水域布置在航道、锚地、码头，跨江大桥上，船舶通航密度大，航行周边的船舶众多，港口等作业繁忙。水域地质调查作业增加了船舶密度，对港口生产和航运会产生一定影响，进出作业水域的作业船、警戒船等船舶增加了该水域的船舶密度，而且作业船舶又不便移位，容易造成船舶间的紧迫局面，客观上也增加过往船舶航行与避让的难度，对附近水域船舶交通流通航方面产生碍航。

由于水域地质调查作业期间为保障自身安全，需要实施交通管制，对局部水域实施间歇性封航或通航船舶需要绕道行驶等安全管制措施，减小了通航水域的有效可航宽度。产生通航船舶与作业船舶之间会遇避让的问题，并存在碰撞危险，增大了水上交通风险程度。

3 水上交通安全管理措施

研究在珠江口水域开展地质调查作业对通航安全的影响，主要涉及到三大主体：作业施工方、作业水域周围通航船舶以及海事管理等其他保障服务部门。在分析出地质调查作业整体系统与外界环境进行相关风险耦合后存在的风险，为了保证通航水域的安全，应对这三个方面提出安全性建议，以此来降低发生水上交通事故的风险概率。

3.1 作业自身安全保障

珠江口水域开展地质调查作业投入的调查船均应拥有相应的适航证书，船舶安全设备，船舶结构、机械及电气设备和无线电通信设备符合相应的规范、规程，工况良好，船舶需处于适航状态。按规定配备足够的持证适任船员。

作业船在蒲氏6级风以下海况，目测波高不超过2 m时，能见度≥1 500 m可进行调查作业；作业船保证干舷甲板及以下保持水密。

船舶兴波，尤其是进出港的大型船舶、大马力拖轮及高速客船产生的兴波，会对作业设施设备产生一定程度的影响及损伤。航速越大，距离作业船舶距离越近，船舶兴波对水域地质调查作业的危害越大，可能会导致作业船舶横摇幅值超出其安全工作标准。作业单位应充分掌握高速客船的行驶路线及航班时刻表以及途径附近的时间，提醒施工人员在此期间提高警惕。做好船舶了望工作，警惕大型船舶、大马力拖轮和高速客轮近距离高速通过水域地质调查作业附件水域。

3.2 与调查作业附近水域的单位和过往船舶的沟通协调工作

在珠江口水域进行地质调查作业，一般站位布置在港口码头前沿等水域，且调查水域存在较大船舶交通流量，调查作业期间对作业水域周边船舶通航安全带来一定影响。调查作业期间应与海事局、船厂、码头等单位做好充分的沟通交流，并做好现场的警戒工作，具体包括：①充分掌握调查作业期间过往船舶的时刻表，提醒作业人员在此期间提高警惕，必要时停止相关调查操作。②调查船在作业过程中应严格按照相关规定显示号灯号型，保持不间断的瞭望，保持VHF通信畅通。③及时沟通联系附近水域的过往船舶，请求其尽量慢车减速、保持安全距离通过。④做好现场的安全维护工作，必要时，请求海事管理部门通过设置相应的警戒船舶以做好现场安全维护，来避免附近水域的过往船舶由于航速过快产生的兴波对作业的影响。

3.3 建立有效航保机制和警戒维护

①与海事主管机关保持密切联系：在调查作业期间与海事主管机关保持联系，使作业单位、作业水域附近的过往船舶和海事主管机关及时信息共享、互相配合，将调查作业与附近水域船舶相互间的不利影响降至最低程度。及时申请发布作业水域航行警（通）告。保持与海事管理部门的联系，服从海事管理部门对水上作业安全的监督与管理。②与气象服务部门紧密联系，多渠道全面收集气象信息，对恶劣天气海况可能造成的破坏影响做出合理的分析判断。③与海上搜救部门保持联系，在作业期间一旦发生人员落水/伤亡、船舶碰撞等情况，在积极开展自救的同时应及时与附近的南海救助局联系。④制定现场维护方案，担任现场维护的单位应制定现场维护方案，明确现场维护的责任主体和具体维护计划、日程、时间、人员分工、资质、船舶和设备、维护的范围、针对各种情况的具体措施、应急方案、通信录和相关方联席会议制度等。如需要采取间歇性临时封航，则应尽量根据不同水域、不同时段的船舶通航流量和密度来安排封航时间，并需要及早向海事管理机构申请，便于发布航行通告。该现场安全维护方案应事先报送海事管理机构审核后方可实施。⑤警戒船设置：水域地质调查作业执行过程中，若浅水区域大船不能进入开展地质调查作业，则采用大船配备的交通船进行相关调查作业，大船在就近非碍航水域警戒。警戒船应不间断的通过各种渠道发布航行警告。警戒船对过往船舶有可能经过施工水域警戒范围的，应提前在16频道上通知其与施工船保持安全距离通过。施工作业期间，过往船舶应在作业水域范围外通过。凡接近上述水域的任何船舶，现场警戒船均应指挥或通知他船迅速驶离该水域，以策安全。警戒船需正确瞭望，及时警戒。根据调查作业的不同方式和不同水域船舶AIS交通流量数据的差异、水域环境尺度、通航风险程度不同等特点，有针对性地采用全域封航、局部间歇性封航、临时绕航、减速慢车通过、加强现场安全维护、暂停调查作业保证通航优先等措施，尽可能减小对相关水域航行船舶的碍航性及适当降低警戒力量的投入。

3.4 通航安全经验积累

归纳总结水域地质调查作业通航安全评估的实际案例，分析其必要性和科学性，从事后的效果来验证所提出的分析思路、框架和流程的合理性和通航安全保障措施的实用性。

针对珠江口水域地质调查作业与不同水域航行船舶的相互影响，基于船舶AIS交通流量数据及不同作业情况的具体分析研究，应对每一项地质调查作业开展单独的通航安全评估研究，通过实地踏勘，调查分析存在的风险，提出针对性的防范措施和建议，作出评估结论，并出具《评审报告》。经专家评审会通过并根据评审会专家意见修订后的报告可作为业主单位和施工单位开展现场作业安全管理的参考依据，也可作为安全主管机构行政许可和开展现场安全监督管理的重要参考。