长江江苏段过江大桥桥区水域通航安全问题及对策研究

李 军

（南通航运职业技术学院，江苏 南通 226010）

0 引言

随着铁路、公路等陆地交通运输的迅猛发展，大型长江大桥在长江江苏段呈现集中建设的势态，飞架长江南北的大桥将越来越多。据统计，在长江江苏段已建成、在建或有初步建设规划的过江大桥有南京大胜关长江大桥、南京长江三桥、南京长江大桥、南京长江二桥、南京长江四桥、润扬长江大桥、五峰山长江大桥（规划）、泰州长江大桥、江阴大桥、沪通铁路长江大桥（在建）、苏通大桥、崇海大桥（规划）、崇启大桥等13座。长江是我国的黄金水道，这些大桥的建成，将极大地改善陆路交通条件，但同时也与水运之间产生了一些矛盾。对桥梁而言，船舶在桥下航行时，存在着碰撞桥墩或桥跨结构的危险，对桥梁构成威胁。一方面，长江江苏段过江大桥越建越多，而未来几年城际高速铁路是国内铁路建设的主流方向，长江江苏段高速铁路大桥自然也会多起来。由于高速铁路桥跨度大小不等，桥梁选址往往仅以整个铁路路线为大局，很难顾全对船舶航行安全的影响，例如南京大胜关铁路桥，桥址选在航道弯曲地段，洪水期桥区水域有较强横流，下水桥孔水流流向与桥轴线法线成一定夹角，大大增加了过桥操作难度。[1]另一方面，船舶数量与船型尺度不断增加，船速越来越快，吨位越来越大，特别是危险品船呈快速增长态势，使得船撞桥的风险越来越大。因此，本文就长江江苏段过江大桥桥区水域通航安全存在的问题提出相应的对策措施，以确保长江江苏段各过江大桥桥区水域船舶通航安全。

1 长江江苏段过江大桥桥位选址合理性分析

长江江苏段水域属于内河Ⅰ级航道，同时大型海轮可以进入长江靠泊南京、芜湖等港口。因此，按照长江江苏段过江大桥桥位选址能否满足《内河通航标准》（GB50139-2004）对桥梁选址的要求，这里列举出江苏段过江大桥选址无法完全满足要求的情况。

第一，“水上过河建筑物应建在河床稳定、航道水深充裕和水流条件良好的平顺河段，远离易变的洲滩”。现有的大桥实际情况为：南京长江大桥位于长江里程344.8 km处，草鞋峡捷水道上，大桥下游4 km处江心中有八卦洲，将河道分为左右两汊，八卦洲头受水流冲刷，洲头不断崩退，该河段河势并不稳定。

南京长江二桥位于长江里程334.4 km处，大桥坐落于长江八卦洲河段，分为北汊桥（宝塔水道）和南汊桥（南汊为主航道——草鞋峡捷水道）。因此，八卦洲河段河床的稳定及洲滩是否发生变迁，对南京长江二桥及河段水域的交通安全至关重要。目前，航道整治工程的实施，经抛石护岸，洲头崩势减弱，总体来说，八卦洲河段河势目前保持相对稳定状态。

泰州长江大桥位于长江里程212.3 km处，口岸直水道上。泰州长江大桥紧邻弯曲航道下游处，长江主航道中过往船舶在桥区范围内需面临大桥及弯曲航道不利水流等影响，对船舶驾驶人员心理构成较大影响。

第二，“水上过河建筑物选址应避开滩险、通行控制河段、弯道、分流口、汇流口、港口作业区和锚地；其距离，上游不得小于顶推船队长度的4倍或拖带船队长度的3倍，下游不得小于顶推船队长度的2倍或拖带船队长度的1.5倍”。针对这一要求，现有大桥也不完全满足，具体如下：

南京长江三桥位于长江里程363.5 km处，大胜关水道上。距下游长江支流秦淮河入口750 m，距下游分流口（江心洲）2 000 m。根据《内河通航标准》的相关计算表明，南京长江大桥桥位与长江支流秦淮河入口之间750 m的间距不能满足其中关于下游不得小于顶推船队长度2倍的要求。

南京长江二桥位于长江里程334.4 km处，大桥坐落于长江八卦洲河段草鞋峡捷水道。八卦洲在整治工程之后河势目前保持相对稳定状态，但由于现有的整治工程并没有从根本上改变左汊不利的水沙动力条件，目前左汊仍然在缓慢淤积和缩小。

南京长江四桥位于长江里程323.9 km处，草鞋峡捷水道上。在南京长江四桥南岸上游400 m处及下游150 m处分布有多座码头。根据《内河通航标准》中关于桥梁选址应避开港口作业区的要求：上游距离为船队（4排4列船长406 m）长度4倍，即为1 624 m，下游距离为船队长度2倍，即812 m，无法满足相关要求。

润扬长江大桥位于长江里程279.3 km处，仪征水道上。世业洲将大桥河段分为左右两汊，左汊为仪征捷水道，水流较缓，可通行小型船舶。右汊仪征水道为主航道，右岸马家口以下是扫弯陡岸，部分江岸崩塌。目前，世业洲左汊入口断面持续冲深扩大，更有利于左汊进流；左汊分流比持续增加，2010年世业洲左汊分流比已上升到38.49%且仍处于发展中。若应对不及时极有可能如同和畅洲汊道一样发生主、支汊道易位，出现极为不利的后果。因此，世业洲左汊发展、右汊衰退严重影响润扬长江大桥河段河势的稳定。

第三“，两座相邻水上过河建筑物的轴线间距，Ⅰ-Ⅴ级航道应大于代表船队长度与代表船队下行5 min航程之和，Ⅵ级和Ⅶ级航道应大于代表船队长度与代表船队下行3 min航程之和”。长江江苏段过江大桥中南京大胜关长江大桥与南京长江三桥之间相距较近，南京大胜关长江大桥位于长江里程365.0 km处，南京长江三桥位于长江里程363.5 km，两座过江大桥之间距离仅为1 500 m。根据《内河通航标准》的相关计算表明，当船队（4排4列）及（3排3列）以航速8kn情况下连续通过南京大胜关长江大桥与南京长江三桥时，其1 500 m的间距不能满足《内河通航标准》对相邻水上过河建筑物的轴线间距的要求。

2 长江江苏段已建桥梁净空尺度对船舶安全过桥的影响

2.1 大桥净空高度对船舶安全过桥的影响

桥梁通航净空高度系指设计最高通航水位以上至桥梁底之间的垂直距离。这一高度应保证在允许航行的气候条件下，任何时候，任何代表船型的船舶和船队都能安全通过。考虑到船舶有空载过桥的情况，净空高度应保证代表船型在空载状态也能顺利通航。船舶若能通过大桥，则船舶最高固定点的高度要小于桥梁设计的净高高度值，否则大船则无法通过大桥。目前，长江江苏段过江大桥中桥梁净空高度对船舶安全通过构成影响最大的是南京长江大桥。20世纪60年代建造的南京长江大桥，净空高度仅有24米，如同一座铁锁，把大船挡在桥下，丰水期仅能通过3 000吨级船舶，万吨级外轮根本不可能通过。

2.2 大桥净空宽度对船舶安全过桥的影响

桥梁净空宽度不足容易导致船舶撞桥的概率增加。桥梁净空宽度不足，表现出桥墩过多过密，严重碍航。桥墩数量增多不仅挤占了本来就狭窄的长江大桥水域，而且桥墩对水流产生巨大阻力，南京长江大桥共有9墩10孔，通航净宽仅144 m，自1968年12月通车至今，先后共发生35起桥体被撞事故。

桥梁净空宽度在设计时应充分考虑到桥梁的选址，若建在弯曲航道上应充分考虑到不利水流对船舶航行偏移量及甩尾量，增加船舶航行所需净空宽度。净空宽度不足易给船舶驾驶人员心理上造成极大的影响，同时桥区水域水流受桥墩影响较大，形成不利水流、环流等，对船舶安全通过桥区构成较大的安全隐患。

3 长江江苏段过江大桥对桥区水域通航环境影响分析

3.1 桥区气象水文因素对船舶安全过桥的影响分析

（1）长江江苏段过江大桥桥区河段由于江面宽阔，受风的影响较大，会给船舶过桥操纵带来一定困难，尤其在秋冬季节，会受到较强的偏北风影响。

（2）每年的7-9月是长江江苏段台风和龙卷风多发的时间，长江江苏段过江大桥主管部门及海事部门应与气象部门加强联系，及时发布台风和龙卷风的信息，做好防台、防风工作，及时疏散过往船舶，必要时海事部门应采取封航措施，指挥过往船舶到安全的锚地躲避，确保过往船舶及过江大桥的安全。

（3）长江江苏段河段是大雾多发地段，尤其在每年的3-5月和10-12月是雾的多发期，给船舶的安全航行会造成较大影响，海事部门应加强巡视和VTS中心的监督管理，为保证过往船舶的安全，必要时可采取封航的措施。

（4）长江江苏段过江大桥桥区河段受潮汐的影响明显，根据苏通大桥水域潮汐资料表明：潮差最大可达4.16m，落潮流速最大可达4.47 m/s，涨潮流速最大可达3.05 m/s，给逆流航行的船舶，尤其对船队过桥会产生较大的影响，甚至出现船队走不动的现象，使长江江苏段过江大桥桥区主通航孔出现滞航，而且还有可能在风、流的作用下产生较大的偏航，导致对大桥主桥墩及船队自身的安全不利。大潮当天预备拖轮应作好应急的准备，必要时海事部门可对船队实行临时封航。

3.2 长江江苏段过江大桥对船舶通航的影响分析

（1）长江江苏段已建过江大桥有10座，在建有沪通铁路长江大桥（2014年动工）。长江江苏段过江大桥密度非常大，途经船舶需要连续通过几座长江大桥，对船舶驾驶员操纵压力和船舶航行难度增大，船桥碰撞危险度增加。

（2）桥梁的建设改变了桥区水域附近水流，通航孔两侧墩柱一定范围内有紊流区存在，使桥区水域水流情况变得相对复杂，船舶必须与桥墩柱保持一定的距离，同时由于河道中桥墩数量及非通航孔较多，船舶驾驶员过桥操纵时的压力比较大。如果船位控制不当，容易导致船桥碰撞事故的发生。

（3）由于桥墩的存在，本身就是水上碍航物，因此对船舶通航造成一定程度的碍航，对船舶的航行影响较大。船舶通过大桥通航孔时应禁止船舶追越、并行，若大量船舶通过桥区水域，可能产生排队、等让现象，导致长江江苏段桥区水域船舶密度增大。

（4）桥上的照明灯光造成的背景亮光使夜间通航视线受到一定程度的干扰，给上、下行船舶的安全航行带来一定的影响。桥涵标、灯柱、桥区助航标志损坏、丢失是诱发船桥碰撞事故的重要因素。

4 长江江苏段过江大桥桥区通航安全对策研究

4.1 优化桥涵标

桥涵标是设在通航桥孔迎船一面的桥梁中央，标示船舶通航桥孔的位置，包括桥涵标牌和桥柱灯，用以提醒船舶驾驶人员注意掌握船舶航行方向，防止发生碰撞。优化桥涵标设置能充分发挥桥涵标应有的作用，提高船舶在桥区水域的航行安全，确保桥梁安全及水陆交通的畅通。建议从以下几个方面进行优化：

（1）桥梁业主必须委托航道部门优化设置桥区水上航标，并承担桥区航标维护费用。同时桥梁管理部门在桥区助航标志方面要有应急预案，完善应急制度。

（2）航道管理部门必须在大桥通航高度基准面设置一个明显的标志，标明大桥当时实际的通航能力。对长江江苏段过江大桥桥涵标的能见距至少应与长江主航道等级代表船型船舶的桅灯相同。

（3）采用AIS技术。如苏通大桥在桥#1红浮和桥#6左右通航浮上分别安装了AIS，使得船舶航行时不用通过观测方法，雷达就能确定是否进入桥区水域以及距离大桥的距离。这一方面免去了船舶驾驶人员根据经纬度判定浮标的麻烦，另一方面也使得船舶能根据距离大桥的距离来提前落实通过桥区的安全措施。AIS浮标的使用，既方便了航行船舶，又为大桥安全增加了现代化的保障手段，初步显示出其优越性能。

（4）采用“一体化灯器”。现在的“一体化灯器”将电池组件、蓄电池、控制器进行优化设计并集中内置在灯器内，形成一体化结构，具有维护方便、性能稳定、安全可靠、高效节能、外型美观等特点。由于此种桥涵灯储能采用全密封免维护蓄电池，太能阳电池转换率高，可降低采购成本和维护成本。

4.2 完善桥墩防碰撞设施

船撞桥是一种意外的、偶然的事件，因此对桥梁设置防护系统是十分必要的。桥墩防护系统主要以改变船舶撞击力的方向，或吸收撞击能量，或降低由船舶转移到桥墩上的撞击能量等方法，使桥墩不被毁坏。

4.3 船舶安全过桥操纵方案

为确保长江江苏段过江大桥桥区通航安全，船长、驾驶员必须事先了解桥区水域通航环境、大桥安全航行规定和注意事项，选定安全过桥时间。监督检查二副是否根据要求进行航区海图改正和航线设计，通过大桥前对船舶重要航行设备进行必要的检查。船舶操纵人员应熟悉桥区水域航海资料，熟悉桥区水深、水流情况、大桥净空尺度（净高及净宽）、船舶吃水、最大高度，顶端离桥梁下缘须留有足够的安全余量；通过桥梁水域报告线，应及时向监控站和过往船舶通报本船航行动态，报告船舶水线以上最大高度，请示监控站有关通过大桥的安全指示。对大桥的禁航标志、航标应认真观测，仔细核对，做到谨慎驾驶，认真瞭望，特别是在夜间、能见度不良和恶劣天气情况下，控制通过大桥时的航速，桥区航行严禁违章追越，注意及时定位，校对船位，克服风流压差的影响，注意收听VHF，以保证船舶通过桥区的安全航行。

4.4 桥区安全航行注意事项

（1）过往船舶进入大桥水域前应按《内河避碰规则》和桥区管理规定，正确鸣放声号，显示号灯和号型。过桥前应认真核对桥区水域的水位、本船吃水及水线上高度是否满足本船安全过桥的水深及通航净空高度的要求。进入桥区水域前应加强联系，以了解周围船舶的动态，并及时协调避让，避免水上交通事故的发生。

（2）船舶应具备良好的操纵性能，通过桥区水域时的速度至少应保持足够舵效的航速。过桥前应适当降低航速，进入桥区水域时加车助舵，提高舵效，有效地抑制船舶的偏移，缩短过桥时间，减小横向漂移量。在进入桥区水域后应根据当时的风流情况合理调整船位，确保与桥墩柱保持安全富裕距离，尽量沿桥区上行或下行航路通过，防止船舶撞桥或碰撞浮标事故的发生。

（3）船舶过桥时偏航角应控制3°以内。在侧风作用下过桥时，应挂高船位。船舶在过桥前离桥轴线适当距离时，就应将船舶引向上风一侧，即把船位摆在来风一边，以便预留一定漂移量以抵消横风所产生的漂移。

（4）船舶禁止在桥区水域齐头并进、追越、抢行。依次通过桥区水域。当在能见度不良的情况下，船舶宜谨慎驾驶，安全通过大桥水域；当能见度≤500m时，禁止船舶过桥；洪水季节船舶过桥时，注意控制偏航角度，根据当时的风流预配风、流压角。

5 结束语

本文对长江江苏段各过江大桥选址进行合理性分析，从船舶通航安全角度分析长江江苏段过江大桥桥区水域存在的问题，并提出相应的安全保障措施。桥区水域的安全管理可使长江江苏段过江大桥桥区水域通航环境得到一定程度的缓解，确保桥区水域船舶通航安全。

[1]牟军敏.长江通航安全的若干问题研究[D].武汉:武汉理工大学,2005.