丹东港三艘CAPE型散货船同一潮汐周期内协作引航风险分析及应对措施

李宏江

一、引言

近年来，为了应对船舶大型化，各港口陆续建设了大吨位船舶泊位。考虑到生产的经济效益，航道的建设往往是考虑了潮汐的作用，即大型船舶进出港一般需要赶潮作业。丹东港正是这样一个典型的港口，随着近两年来抵港的超大型船舶艘次逐年增长，港口的接卸压力不断加大，急需扩大超大型船舶的靠离泊窗口，以提高港口的周转效率。这种情况对引航员提出了更高的要求，即需要引导不同船舶的多名引航员集体协作和密切配合。为此，笔者基于丹东大东港区引航环境条件，分析了三艘超大型船舶同一潮汐周期引航作业的风险因素，提出协调引航的方案和应对风险的措施，以期对同类环境条件下的引航作业提供参考。

二、引航环境条件

（一）泊位布局及引航区域

丹东港大东港区大致呈南北走向，整个泊位区自南向北依次排列布局，分别为20万吨泊位、三港池、二港池、一港池、大东港池和庙沟港池。其中20万吨泊位位于12—13号灯浮之间主航道西侧，距主航道进口1号灯浮航程约15海里，一港池南1泊位位于19号灯浮西北侧，距主航道进口1号灯浮航程约20海里。三艘CAPE型散货船的引航区域及顺序分别为：空载CAPE型散货船首先自大东港区一港池南1泊位离泊，航行约4.8海里驶过20万吨泊位，随后20万吨泊位上靠泊的减载CAPE型散货船解缆离泊，进靠一港池南1泊位，同时进港的满载CAPE型散货船在6—7号灯浮附近水域与空载离泊的CAPE型散货船会遇后，进靠20万吨泊位。详见图1大东港区泊位位置及引航区域关系图。

（二）潮汐特点及乘潮要求

丹东港大东港区属正规的半日潮港口，潮差较大，平均涨潮历时6小时9分钟，平均落潮历时6小时15分钟，根据历史资料统计得知大东港区不同乘潮历时和不同累计频率的潮位值，详见表1。涨落潮主流集中于主航槽，主航道沿线基本为顺航道的南、北往复流，涨急流速主要出现在高潮位前2~3小时，而落急流速主要出现在低潮位前1~3小时。目前，经人工疏浚后的丹东港大东港区主航道仅能够满足20万吨级船舶的乘潮单向通航，且大东港区主航道水深以20万吨级泊位附近为分水岭，20万吨级泊位附近至外海航段设计水深-16米，而20万吨泊位至一港池航段设计水深-10.5米。空载的CAPE型散货船由于吃水较小可以提早乘潮离泊，并充分利用潮高在7号灯浮以外的水域与满载进港船完成会遇（自然水深的8米等深线在7号灯浮附近）。移泊的CAPE型散货船可以选择在高潮前一小时顺流离泊，此时涨流较弱易于操纵且剩余航段富余水深能够满足大于吃水10%。而满载的CAPE型散货船只需按部就班地在高潮时间段靠泊20万吨泊位。由此可见，三艘CAPE型散货船在同一个潮汐周期内完成离、移、靠泊的基础条件已经具备。

三、风险分析

丹东港大东港区现有的航道和潮汐条件下，引航员引领一艘CAPE型满载散货船尚需谨慎操纵，更何况将三艘CAPE型散货船都叠加在一个潮汐周期内完成引领，风险及不可控因素将成倍增加。这样一次多船、多人、多泊位模式下的团队协作引航在时间和空间维度上都需要极为精密的安排和配合。引航员在实际操纵中作为团队协作引航的主体，面临和承担着巨大的风险。任何一个小的船舶操纵或协调沟通环节出现问题，都将影响全局，甚至造成紧迫危险局面。

（一）人为风险因素[1]

近年来，引航水域的船舶安全风险呈上升趋势，而人为因素是当中的主要致因，相关人员包括引航员、船员、拖船船员和码头工人等，引航员作为船方、拖船方和码头方的三方纽带在其中扮演重要角色，引航员任何一个决策都将直接影响船舶的安全，特别是在指挥离泊船在相对狭窄的一港池内顺流掉头操纵、移泊船顺流离泊平行拖拽时控制船舶姿态和缩减常规引航作业时间上，引航员应尤为谨慎操纵。在此基础上，引航过程中还涉及引航员之间需要建立动态协调机制，当值引航员要及时把本船的动态告知后续船舶的引航员，并接收他船的反馈信息，为后续船舶的操纵创造有利的条件。任何一个沟通和协调不畅都将影响整个引航方案全局，甚至置本船或方案内与之相关的他船于险境当中。

图1 泊位位置及引航区域关系图

表1 乘潮水位表m

（二）船舶引航协调风险因素

由于乘潮限制，三艘相关的CAPE型散货船必须在高潮前后的3~4个小时内依次完成作业，环环紧扣，留给每一艘船舶的离、移、靠泊引航作业时间非常紧张，并且由于航道宽度及可用水深的限制，离泊船与进港船的会遇位置必须保证在7号灯浮以外的水域，而为了给进港船预留充足的靠泊空间，加上移泊船离泊后也要继续航行5海里左右，于高潮时间段通过一港池口（涨落潮在此处横流作用明显，大型船舶进出困难），移泊船只能选择在高潮前1小时顺流离泊，离泊时控制船舶姿态的难度和风险大增。而进港船需要精确控制航速和船位，选择好与离泊船会遇的水域，并应对各种突发情况，况且受航道及泊位区的水域宽度限制，进港船一旦进入主航道，就无法调头出港，只能于落水头抵达20万吨泊位靠泊，其他两船对其掣肘很大。

（三）船舶风险因素

船舶的设备缺陷是主要风险源，包括船舶的车、舵、驾驶台助航设备、甲板系解缆设备、拖船的缆车、拖缆等，任何一个设备出现故障都将对引航作业产生不利影响，特别是离泊船和移泊船的甲板设备出现问题，牵一发而动全身，甚至将导致整个引航任务的失败。此外，本港的拖船数量不足，以及抢卸后移泊船的实际载态也会给引航操纵带来一定的风险。

（四）环境风险因素

由于20万吨泊位和大部分航道都不在遮蔽水域，受风、流、涌浪、海冰等气象水文条件影响大，当这些环境因素不利于船舶靠离泊操纵时，会对靠离泊时间产生重要影响。特别是东南风超过5级时，泊位前沿涌浪较大，拖船拖力减弱，移泊船的离泊将变得非常困难，进而增加引航任务失败的风险。此外，冬季泊位前密集的海冰挤压，也会增加两艘船舶离泊所需的时间，给后续引航操纵带来不利影响。

四、引航方案与措施

（一）引航方案

1.引航实施前的准备

值班调度确认引航任务，选派指定主、副引航员，确认船舶资料、抵港时间和作业结束时间，将引航员登轮时间、地点和方式告知船方，了解掌握整个引航期间的气象水文条件，根据潮汐和船舶吃水确定引航起始时间及顺序，明确拖船的配备和使用顺序，指定在引航作业期间船舶间的协调联系的引航员、各自使用的VHF频道以及引航站总调度信息互通VHF频道CH10，提前约定船舶动态的关键节点互相通报（详见表2），突发情况随时沟通。

2.三艘CAPE型散货船的吃水限定及引航作业时间顺序（详见表3）

（1）离泊船最大吃水限定10.5米，根据实际潮高计算，保证富余水深>10%最大吃水，且能够有充足的时间保证进港船抵达6号灯浮之前，驶离7号灯浮。确定离泊时间为高潮前3小时，解缆掉头用时不超过40分钟，高潮前1.5小时驶过20万吨级泊位，高潮前1小时驶离7号灯浮，离泊时4艘拖船协助。引航员高潮前4小时从岸上登轮，做离泊前准备。

（2）移泊船最大吃水限定14米，根据实际潮高计算，保证富余水深>10%最大吃水，综合顺流离泊需考虑的涨潮流速、吃水限制、续航航程及落水头靠泊等因素，确定离泊时间为高潮前1小时，高潮时通过一港池口抵达泊位前沿，高潮后1小时

表2 船舶动态关键节点

表3 三艘CAPE型散货船引航作业时间及船舶动态表

3.引航措施

（1）防范人为风险的措施。采用双保险，即每艘被引船舶由2名适任引航员参与引领，且至少有1名资深引航员参与其中，由资深引航员负责操纵船舶，另1名引航员协助操纵船舶并专职负责对外的协调和信息交换。在执行引航任务前，6名引航员与拖船船员及港方相关人员召开引航方案碰头会，由执行引航任务的引航员向拖船船长讲解方案当中拖船的系带要求及配合方法，要求拖船提前检查拖缆磨损情况及车舵工况，确保相关设备处于随时可用的状态，并选派经验丰富、技术熟练的拖船驾驶员参与本次引航任务。此外，为增强引航员与驾驶台团队成员的沟通和交流[2]，引航员于计划引航时间前1小时登轮，与船方充分交换信息，向船长介绍多船联动的引航方案及本船在当中扮演的角色，告知船长本船关键的操纵要点和时间节点，了解掌握被引船舶的数据参数和设备仪器工况，合理调整带拖船和解缆时间。

（2）防范相关船舶引航协调风险的措施。引航员之间建立动态沟通机制能够有效解决三艘CAPE型散货船联动时彼此相互制约所产生的风险，当值引航员使用预先约定的VHF频道发布关键操纵节点的本船动态信息，同时了解与本船操纵相关的其他被引船舶与拖船动态信息、泊位信息、气象水文信息及VTS信息等一切对本次引航方案有用的各类安全信息。引航员们应彼此信任，时刻警惕并充分利用引航定位系统等助航仪器了解全局动态信息，为后续的合理引航操纵提供依据。

（3）优化拖船配置，解决拖船数量不足的风险。拖船是超大型船舶靠离泊操纵必不可少的辅助船舶，丹东港目前拥有11艘全回转拖船，其中5艘大马力、5艘中马力、1艘小马力，除掉坞修的拖船，通常正常可用的拖船数量为9艘，三艘CAPE型散货船共计需要使用拖船13艘，拖船的数量严重不足，因此，如何合理调派和交叉使用拖船就显得尤为重要。一般情况下，满载进港船至少配置3艘大马力拖船，移泊船至少配置2艘大马力拖船（置于迎流端，控制船尾），空载出港船可酌情（根据风的情况）配置1~2艘大马力拖船。离泊船使用过的4艘拖船跟随离泊船一同出港并适时地分散配给移泊船和进港船，其中大马力拖船配给移泊船顶尾使用，接送引航员的中马力拖船返回后直接协助进港船靠泊操纵，这样既节省了移泊船和靠泊船系带拖船的时间，又合理地在移泊船和靠泊船的主控位置配置了大马力拖船，便于操纵。

（4）应对环境条件的措施。引航员需充分关注气象预报及实时的气象水文信息变化，尤其是风力、风向、理论潮高与实际潮高的差值、海冰情况、能见度情况、涌浪情况对拖船拖力的影响等，合理使用布置拖船。当东南风超过5级时，移泊船尾部系带的拖船应配置大马力拖船，系带的位置尽可能靠近船尾末端，必要时，船尾可系带两艘拖船，以确保移泊船船尾可以顺利离开码头，还应适当提前解缆时间10~15分钟，避免延误时间给后续船舶操纵带来不利影响。在冬季海冰较为密集时，可令不需要带拖缆的拖船对离泊区域的海冰实施破完成靠泊，4艘拖船协助。引航员高潮前2小时从岸上登轮，做移泊前准备。

（3）进港船乘潮进港，高潮前1.5小时抵达1号灯浮，高潮前1小时抵达6号灯浮，与离泊船在6号灯浮附近会遇后系带拖船，落水头靠泊，5艘拖船协助。引航员高潮前2.5小时在大船锚地附近登轮，登轮后随时了解掌握离泊船和移泊船的动态。冰，减小船舶离泊时的阻力，同时离泊船应尽可能充分地提前暖车，防止低温限制主机转数离泊后无法加车，并按时驶离7号灯浮。

五、协作引航实例

（一）引航任务描述

2018年11月1日，低潮时刻0813，低潮潮高158厘米，高潮时刻1405，高潮潮高483厘米。东南风4~5级，能见度良。

离泊船：ALAMEDA（中文名：阿拉米达）轮，船长288.97米，宽44.98米，最大吃水8.51米，使用拖船4艘，引航作业时间1130—1320。引航起止点：从一港池南1泊位至2号离轮点。

移泊船：BERGE ATLAS（中文名：阿特拉斯）轮，船长289米，宽45米，最大吃水10米，使用拖船4艘，引航作业时间：1300—1530。引航起止点：从20万吨泊位至一港池南1泊位。

靠泊船：NIAN FENG HAI（中文名：年丰海）轮，船长292米，宽45米，最大吃水18.2米，使用拖船5艘，引航作业时间1130—1520。引航起止点：从大船锚地至20万吨泊位。

（二）引航实施过程

引航任务执行当日早晨，6名引航员会同9艘拖船船长及港口调度召开了碰头会，分配好三艘CAPE型散货船的拖船就位时间、使用顺序、配合方式及注意事项，确定VHF通信频道为离泊船作业频道CH13、移泊船作业频道CH12、进港船作业频道CH11，引航站总调度及船舶动态信息互通CH10、港调及拖轮公司CH14、海事CH16，明确并建立各自船舶动态关键节点的通报和其他突发情况的沟通机制。

2名引航员1000时登上离泊船（通报），与船方交换信息，了解船舶驾驶台和甲板设备工况，告知船长本船计划向左掉头并由4艘拖船协助离泊，其中一艘大马力拖船系带于8、9舱之间的系缆柱，一艘中马力拖船系带于左舷首楼上的系缆柱，其余两艘拖船分别布置于左舷船尾和右舷船首顶推。告知船长掉好头后，船舶需要尽快加车，与进港船相会于7号灯浮以外的水域。1030时离泊船的离港手续办好，1050时离泊船带好拖船（通报），1100时离泊船开始解缆（通报），此时实际潮高2.98米，经计算最小富余水深为10.5+2.98-8.51=4.97米，远大于吃水的10%。1128时掉头完毕（通报），系带的两艘拖船解缆后跟随其一同出港，1141时离泊船驶出一港池（通报），1215时离泊船驶过20万吨泊位（通报），1250时离泊船驶过7号灯浮（通报并联系进港船左舷会遇），1357时离泊船与进港船会遇于6号灯浮以外的水域，1325时离泊船的引航员离轮，引航结束（通报），接送引航员的中马力拖船返航，1400时拖船抵达20万吨泊位，开始协助进港船靠泊。

2名引航员于1200时登上移泊船（通报），与船方交换信息，了解船舶驾驶台和甲板设备工况，向船长介绍整个引航方案，由于吹拢风较大且涌浪浪高达0.5~1米，要求船方船尾系带的大马力拖船尽可能带在靠近端部，增加力矩，并令另一艘大马力拖船在移泊船离开泊位后进入船尾内档顶推，船首首楼上系带一艘中马力拖船，移泊船拖开泊位后，另一艘中马力拖船进入船首内档顶推。1230时移泊船开始系带拖船（通报），考虑到小潮汐的涨流小且吹拢风较大平拖离泊较为缓慢，决定比计划时间提前15分钟解缆，即1250时移泊船开始解缆离泊（通报），此时实际潮高4.55米，经计算最小富余水深为10.5+4.55-10=5.05米，远大于吃水的10%。然而在解尾缆时发现2根外档尾缆夹死在缆车上（告知进港船引航员发生突发情况），于是在解掉首缆后，令二副松了部分尾倒缆，采用轻微倒车，使尾缆不受力，10分钟后顺利解掉尾缆（通报）。由于解缆耽搁了时间，1338时移泊船才离开20万吨泊位区（通报），比计划时间晚了3分钟，1407时移泊船抵达南一港池口并于1515时完成靠泊。

2名引航员于1130时在大船锚地边缘登上进港船（通报），在进港船驶往1号灯浮途中，向船长介绍航道情况、拖船系带及靠泊方案，同时使用VHF11频道与离泊船、移泊船加强通信联系，掌握其他两船的动态，1230时进港船准抵1号灯浮正常进港，1251时进港船引航员收到离泊船发生尾缆夹死无法解掉的突发情况，降低车速并顺势等待离泊船在本船抵达6号灯浮前顺利驶出7号灯浮，1257时进港船抵达6号灯浮，并与离泊船会遇于此，随后开始系带拖船（通报），给离泊船助泊的其中2艘拖船也顺利参与进港船的助泊作业，1400时进港船抵达20万吨泊位前沿并于1510时完成靠泊。

六、结束语

近年来基于协作引航方案，丹东港引航站成功完成了十余多次艘船舶在同一个潮汐周期靠离泊的操作，大幅提高了港口的生产效率。但是，鉴于影响此类操作的因素众多，特别是存在难以预知的突发情况，我们一直致力于根据发生的情况不断调整和优化方案，完善风险应对措施，为港口的安全、高效运营提供支持。