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如何提高大型测绘船的应急扫测效率

2021-12-09冯玉龙

航海 2021年6期
关键词:船舶效率

摘  要:随着海上、港口来往船只密度不断增大,碰撞事故时有发生,且船只总吨越来越大,一旦发生碰撞沉没事故,事故对港口通航产生极大拥堵、甚至处于封航状态,还有好多船舶装载着一些危险化学物品,事故对海洋环境造成严重污染。碰撞事故发生后,对事故引发的障碍航物(如掉落水中的落水集装箱等)或沉船本身的及时搜寻、定位至关重要,唯有快速定位发现,才能第一时间排除障碍或针对性地采取后续救助行动,是减少事故本身对社会后续影响的当务之急。上海海事测绘中心作为应急事故前沿,搜寻定位为后续施救提供第一数据,如何快速定位、及时排除障碍,是我们一直研究的课题。本文就如何提高大型测绘船的应急扫测效率,进行深入的分析和研究,提出3种搜寻定位情况,具有快速、易操作、效率高的特点,适合广泛运用于各类应急搜寻定位实践中,希望能够对测绘船应急工作有所帮助和指导。

关键词:船舶;碰撞事故;搜寻定位;排除障碍;效率

1 海上船舶运输概述

近年来,为了不断提高船舶经济性,船舶大型化趋势明显,远洋航运集装箱船甚至已达2.4万TEU,目前全球已经有数百艘超大型集装箱船在运营。为了增加装载量,超大型集装箱船的尺度不断增大,船舱内集装箱堆叠层增至12层,还有散货船、油船,甚至装载其他特种货物的船舶,比如大型液化天然气(LNG)船、化学品船等。

2 船舶大型化发展的影响及考验

就船体结构而言,大型集装箱船确实比小型船风险高,引发大型集装箱船船体断裂以及两船碰撞事故,造成集装箱落水搜救,如:2020年12月13日23:35,外轮“OCEANA”轮和“新其盛69”轮在上海港北槽深水航道D15浮相撞,“新其盛69”轮翻扣沉没,其装有650个集装箱大部随流漂失,部分很快漂至舟山海域。尤其像载凝析油约11.6万 t的“桑吉”轮与香港籍散货船“长峰水晶”轮在长江口以东约160 n mile处发生碰撞事故。这都是对我们海事部门如何提高应急搜救效率的考验,力争尽可能让大事故减少损失、减少社会影响,保障相关水域尽快恢复通航。在应急险情面前时间就是生命,效率就是胜利。

近几年,本人带领“海巡166”轮出航完成应急搜救任务,如:2017年4月6日凌晨长江口外“翔舟”轮应急扫测、2017年5月10日晚,外高桥附近水域“顺港19”轮集装箱落江;2017年9月13日16:25,“海川6”轮航行至南支水域A3灯浮约10只40 ft空箱落江;2017年9月14日14:05,“新海明”轮长江灯船附近7只40 ft集装箱落海;2017年11月18日15:25,“鹏安盛”轮在长江口D3灯浮附近31个40 ft集装箱落水;2017年12月22日,长江口“苏灌南渔13321”应急扫测;2018年1月14日,“桑吉”轮沉没后应急扫测;2018年9月1日,连云港返航“振兴”轮应急扫测;2018年10月1日,“浙象渔41020”轮 应急扫测;2019年3月12日,“浙岱渔02611”应急扫测;2020年2月17日,“神洲19”轮应急扫测;2020年3月6日,上海“浙普渔23911”;2020年11月13日,“浙嵊渔01148”;2020年12月14日,“新其盛69”轮沉没,650只集装箱落水。

3 快速搜寻定位、排除障碍

当船舶发生事故后,为了快速搜寻定位事故引发的碍航物(如掉落水中的落水集装箱等)或沉船本身,便于海事部门第一时间恢复通航环境,或对碍航物针对性地采取后续救助行动,减少事故本身对社会后续影响。因此就如何提高大型测绘船的应急扫测效率,本文提出3种搜寻定位情况:深水区域应急搜寻、浅水区域应急搜寻、繁忙水域应急搜寻。

3.1 海上搜寻定位手段

目前,我们在海上对水下目标的搜寻定位,主要采用多波束、旁侧声呐、磁力仪等测量仪器,对水下目标进行全覆盖网格化搜寻,旁侧声呐、磁力仪主要对目标进行粗略搜寻,发现目标后通过多波束加密精扫,获取精准定位数据。

3.2 目前常见的搜寻定位

目前,常见的搜寻定位有3种搜寻定位情况:深水区域应急搜寻、浅水区域应急搜寻、繁忙区域航道应急搜寻。

3.2.1 深水区域应急搜寻

深水区域的应急搜救因水深对本船不构成危险,一般使用旁侧声呐仪器扫测,其扫测覆盖面远大于多波束扫测,可以提高扫测效率。深水区域的应急搜救目标以搜寻沉船为主,以2018年1月的外海“桑吉”轮沉没搜寻为例,因充分利用海水水深清澈,有利观看海面油花、船上漂浮物等迹象,同时,水域水深可以进步加宽仪器扫测面积,发挥一切有力手段,更快、更安全地搜寻定位目标。具体搜寻实施如下:

前期准备

⑴静观,充分利用外海深水区域洋流水流慢便于观看水面情况,先作临近现场静观,收集油花、油气、水面漂浮物等情况,结合经验、综合判断,粗略确定目标范围,尽量缩减扫测区域。

⑵外海深水区域,充分发挥仪器优势,利用旁侧声呐更能加大单侧扫测覆盖面,见图1。

⑶外海深水区域,水深涌浪大,便于在甲板上安全顺利施放旁侧声呐扫具,应采取顺浪提前施放。

⑷汇总信息、综合评估后,目标因处于深水区域对本船不会产生危险,指挥船舶直奔最大概率目标。

扫测方式

深水区域扫测应采用本船单侧螺旋式跳线掉头扫测更便捷、安全、快速。

⑴因考虑在船舶掉头上线时,本船旋转过程中船体及螺旋桨可能打到旁侧声呐仪器,故应采用单侧同旁侧声呐一侧掉头(旁侧声呐放在船右舷采用右掉头,左舷左掉头),使在掉头过程中,旁侧声呐仪器由于掉头离心力远离并与船舶保持一定距离,儀器不会碰到船体或进入螺旋桨,如图2a、图2b所示。

⑵螺旋式掉头,确保每条都是螺旋式掉头,作业有一定规律,便于布线选线实施,有利于安全有序地开展应急任务。

⑶跳线掉头上线,因船舶掉头旋回圈远大于旁侧声呐仪器扫测宽度,而测线是按扫测宽度间距布线的,为了便于船舶掉头上线,而采取跳开几根线上线,螺旋式把测区全部扫测覆盖如图3所示。

⑷在深水区域扫测,可放长吊臂绳索长度,增加旁侧声呐仪器下沉,减少因船舶航行带动旁侧声呐仪器的上浮量。

⑸评估涌浪情况,在吊臂可承受的范围内,可考虑降低吊臂幅度,使旁侧声呐仪器与船体拉开间距,减少船体钢铁对旁侧声呐仪器的信号干扰。

⑹对接近目标时,应船舶车舵配合,慢速甚至停车,使旁侧声呐仪器扫测到的目标影像尽可能清楚。

发现目标或可疑目标后,采用多波束进行加密精扫,以对目标进一步确认,从而得到高清的图像、精准地数据,如图4所示。

3.2.2 浅水区域应急搜寻

浅水区域的应急搜救因水深对本船构成危险,一般使用多波束仪器和旁侧声呐仪器同时扫测,通过多波束和旁侧声呐扫测到的边侧波束(如图5、图6),确保船舶始终安全行驶在已扫测的边侧波束内,循序渐进地向搜寻目标靠近,目标一般为沉船或落实集装箱等障碍物。

如:2020年2月17日,连云港籍“神洲19”轮凌晨在杭州湾大鱼山附近沉没,事发水域海图水深仅约9 m,去掉沉船本身高度,沉船对来往船只危险极大,在此尤其注意此类目标对本船的危险性。具体搜寻实施如下:

前期准备

⑴静观,充分利用浅水区域因水深浅、水流容易与沉船产生水花等特征,船舶慢速抵近沉船预报概位,观看水面水花情况,同时收集沉没船舶燃油油花、油气味,水面漂浮物等情况,结合经验、综合判断,粗略确定目标范围。如大型测绘船舶不能确保慢速安全抵近沉船预报概位,可协调现场小型巡逻艇等外援去抵近观测、收集。

⑵整合各方资源,多咨询沉船附近来往船只,有无发现船舶燃油油花、油气味,水面漂浮物等情况。

⑶浅水区域有明显流速,为了方便操控船舶以防船舶打横,操作本船顶流安全施放旁侧声呐仪器。

⑷综合评估后,在最可能的位置附近,留出一定的船舶安全距离,指挥船舶开始搜寻扫测。

扫测方式

浅水区域扫测考虑到水深浅危险性,以及浅水区域一般目标范围相对小的特征,应采用本船反侧螺旋式顺序小舵角掉头扫测更安全。

⑴为确保本船安全,把旁侧声呐仪器施放在沉船预报概位的同侧,让旁侧声呐信号不受船体钢铁影响的一侧朝向沉船,发挥仪器的最大性能,如图7所示。

⑵反侧小舵角掉头,因旁侧声呐仪器施放在沉船预报概位的同侧,同侧是危险物,因而只能反侧掉头。本船掉头旋转过程中,反侧掉头船体会朝向、贴近旁侧声呐仪器,故只能小舵角掉头,减少船体贴近旁侧声呐,让两者保持一定距离,以避免船体及螺旋桨打到旁侧声呐仪器,如图8所示。

⑶螺旋式顺序上线,从而保证第二根测线开始始终让本船行驶在已扫测的区域内,同时在危险区域操作有一定的顺序,使作业更安全地开展,如图9所示。

⑷在浅水区域扫测,应控制吊臂绳索长度,以防船速下降时,旁侧声呐仪器下沉拖到海底而丢失。

⑸浅水区域相对涌浪小,在吊臂可承受的范围内,可考虑降低吊臂幅度,使旁侧声呐仪器与船体拉开间距,减少船体钢铁对旁侧声呐仪器的信号干扰。

⑹對接近目标时,应船舶车舵配合,慢速甚至停车,使旁侧声呐仪器和多波束扫测的目标影像尽可能清楚。

发现目标或可疑目标后,采用多波束进行加密精扫,以对目标进一步确认,从而得到高清的图像、精准的数据,如图10所示。

3.2.3 繁忙区域航道应急搜寻

在繁忙区域应急搜寻主要涉及航道中船舶的总流向,尤其像上海港南北槽航道,来往船舶进出口繁忙,如在此执行任何应急搜寻扫测,更要提前做好计划,采取机动灵活的扫测布线,减少对航道中来往船只的影响,确保安全高效地开展任务,目标一般为落水集装箱等障碍物(因为繁忙区域航道内沉船肉眼就很容易发现)。如:2020年12月13日23:35,外轮“OCEANA”轮和“新其盛69”轮在上海港北槽深水航道D15浮相撞,“新其盛69”轮翻扣沉没,其装有650个集装箱大部随流漂失,部分很快漂至舟山海域,至此造成上海港南槽、北槽全线停航。具体搜寻实施如下:

前期准备

⑴查看潮汐表,分析本航道内进出口船舶流量分布情况,便于后续实施时采用错开船舶流量或顺着船舶流量总方向执行(减少逆流量方向实施)。

⑵查看潮汐表,通过事发时的流向,判断落水集装箱等障碍物漂移趋势。

⑶分析航道的弯道情况,把航道制定成若干段,分区分段实施搜寻扫测。

⑷在繁忙区域航道应急搜寻,在实施前主动、不间断的发布应急搜寻实施动态警告。同时与VTS保持密切沟通,得到VTS配合、协助。

扫测方式

繁忙区域航道应急搜寻一般为目标相对小的落水集装箱等障碍物,应采用分区分段本船单侧螺旋式旁侧声呐扫测。

⑴对整个航道根据弯道情况分成若干段,以减少在实施过程中频繁转向,如图11所示。

⑵对整个航道进行分区分割布线,A为出口航道、B为进口航道、C为航道中心,如图12所示。

⑶对整个航道进行布线,实施扫测时应从出口航道一侧开始跳线掉头到进口航道扫测,或从进口航道一侧开始跳线掉头到出口航道扫测,螺旋式来回进行。确保本船实施过程始终与航道内船舶总流向同行,否则与船舶总流向逆行,既危险又很难操作,如图13、图14所示。

⑷航道中心线C区应灵活、机动实施,尽量在航道内船舶流量相对少的时间段进行,且如某时间段出口航道没出口船时,尽量把C区作为出口航道开展,反之,如某时间段进口航道没进口船时,尽量把C区作为进口航道开展。

⑸如遇到航道边有浮筒的测线,应尽量安排在顶流或漫流时实施,以免顺流近距离接近浮筒时本船或舷侧旁侧声呐与其发生碰擦。

因繁忙区域航道应急搜寻一般为目标相对小的落水集装箱等障碍物,并且航道内流速快、易漂移,故发现目标或可疑目标后,随后应及时采用多波束进行加密精扫,以对目标在第一时间进行进一步确认,从而得到高清的图像、精准的数据,如图15所示。

4 结 语

作为上海海事测绘旗舰船“海巡166”轮船长,带领全体船员多次在重特大突发应急事故中忠诚履职,关键时刻当好先行、不辱使命,每次接到任务,配制、制定各种实施方案,多管齐下、机动灵活实施,在各种突发事件中不断积累、总结。就如何提高大型测绘船的应急扫测效率,本文提出3种搜寻定位情况:深水区域应急搜寻、浅水区域应急搜寻、繁忙水域应急搜寻,具有实战性强、安全便捷、易操作、效率高的特点,适合广泛运用在各类应急搜救扫测任务中,便于第一时间搜寻到目标,快速完成任务,及时清除障碍,恢复事故水域安全畅通,尽量减少事件对社会各方面的影响。

为了便于读者理解和参考,本文在编写过程中力求概念清楚、理论正确、重点突出、条理清晰、理论结合实际,并运用了相关的图例说明。但由于作者水平有限,时间仓促,虽经多次修改,难免有疏漏之处,恳请航海界专家、前辈、同行和读者批评指正。

参考文献

[1] 刘德新、刘加钊.航海学[M].出版地:人民交通出版社,2008,4.:211-212.

[2] 中国海上搜救中心,天津市海上搜救中心,大连海事大学.国家海上搜救手册[M].大连:大连海事大学出版社,2011,11:71-72.

作者简介:

冯玉龙,高级船长,大学本科,(E-mail)2294782963@qq.com。

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