丁金全 徐立群
摘 要:本文针对浙北地区内河三层集装箱船航行安全性问题进行了分析,通过对航线情况、航行基础条件、目前通航存在的风险等多方面的调研,对该问题进行了详细介绍,并通过现有主流船型的实船试验情况论证更大吨位船型在目标航道内可能存在的航行问题。除此之外,还在后勤安全保障方面提出了一些建议与办法,为未来进行更大吨位实船试验提供方案参考意见,为将来实现浙北地区内河三层集装箱船安全航行提供理论支持。
关键词:内河;三层集装箱船;安全分析;实船试验
作为全国少有的沿海港口和内河水运两者兼具、高度发达的省分,浙江省具备发展海河联运的良好条件。近年来,通过多方努力,全省11地市全部实现通江达海,“一体两翼多联”的海河联运发展格局基本形成。而海河联运发展的短板主是受限于内河航道条件更加困难,沿海航行的大船无法驶入宽度较窄的内河航道,由此在内河航道在满足航行安全情况下尽可能提升船舶吨位能有效提高海河联运的运输效率,进一步形成浙江省海河联运新格局。随着到达2023年底,64 TEU的集装箱船在浙北地区内河逐步实现了4条计划主线路的通达,在此基础上为进一步加快全省水上运输大发展,助推建设世界一流强港,加快浙北集装箱主通道建设和海河联运枢纽建设,进一步促进运输装备升级,实现内河三层集装箱船在浙北集装箱主通道上的运营尤为关键。为此,本文针对96 TEU的内河三层集装箱船在浙北集装箱主通道内的航行安全性进行了详细论证分析。
1 现有航线情况
截至2022年底,浙江省全省基本形成了以嘉兴港、上海港、长江沿线港口为主要目的港的内河集装箱航线体系。浙北地区的嘉兴港区乍浦共开通航线23条,其中省内航线15条,主要分为湖州、杭州、嘉兴、浙西及浙东4个方向,见表1;省外航线主要是从嘉兴港区乍浦到太仓、江阴、张家港、泰州、宿迁、苏州、凤阳、淮滨共8条省外航线。
嘉兴港区作为浙北海河联运的主要枢纽,四方八达,通过数十条长短航线连通着各内陆港口,其航道情况浙北地区内河航道的典型,因此本文将嘉兴港区集装箱船主要航线作为研究对象。
2 通航基础条件
通达嘉兴港区乍浦的4条省内集装箱船航线是未来通航大吨位集装箱船的主要通路,分别是乍浦—宇石、乍浦—德清、乍浦—长兴、乍浦—下沙航线。截至2022年底,这4条在浙北集装箱船主通道上的航线对应航道情况见表2。
由上表可知,2022年浙北地区的集装箱总运量达31.1万TEU,约占全省海河联运量的40%。因此嘉兴港区乍浦作为浙北地区航运枢纽,也应紧跟时代发展趋势,进一步提升地区水上运输能力。在2022年,因航道等级与阻航桥梁等通航限制,浙北4条集装箱航线的营运船型主要以36 TEU为主,平均船龄在5年左右。随着近几年政府不断推动航道升级,并对阻航桥梁与沿岸船闸进行整改,通航基础条件在不断提升。到2023年底,基本能够实现64 TEU的集装箱船在这4条航线上全线通航。到2024年,三层集装箱船舶可通达浙北嘉兴港。到2025年,内河集装箱运力突破1.8万 TEU,全省海河联运货量达到6 000万 t,突破200万 TEU,其中嘉兴港海河联运吞吐量突破160万 TEU,比2020年增长300%以上。为了未来能够实现相应目标,需稳中求胜,步步为营。因此在随着航道按计划不断升级,各条航道逐步竣工,杭申线、杭平申线、东宗线以及乍嘉苏线都达到三级航道,后续内河集装箱船实现千吨级大型化已然初步具备基础条件的当下,对实现三层集装箱船在浙北地区安全航行提出了迫切需求,也是本文内河三层集装箱船安全性分析的主要研究目的。
3 航行存在风险[1]
目前,浙北集装箱营运船型主要是36、48、64 TEU 3种。其中,36 TEU船型运力占比57.3%,是航道内主流船型;48 TEU以及64 TEU,运力占比22.30%和20.4%。随着主通道建成后,还将计划推出单航次运力更多,单箱运输成本、单箱运输碳排放更低的极具经济效益的3层集装箱(96 TEU)船型。针对不同标箱的船型,其船型情况及相关数据汇总见表3。
由上表可以明显发现,96标箱作为未来将要推出的主力优势船型,在宽度方面由于集装箱都是4列标箱进行布置,因此船宽基本和64 TEU一致;在长度方面也都是8行标箱进行布置,船长与64 TEU船型也比较接近,只是在原有基础上稍有增加,但更长的船长可能会影响船舶回转半径与操纵性,因此对航道情况有着更高的要求,也需要在64 TEU基础上进行更进一步的分析研究;除了以上两个方面,96 TEU与其他原有船型最大的区别在于采用了3层集装箱布置,因此6.7 m的船舶最大高度在高度方面远超原有船型,因此在航道深度,通航净高方面有着更大的挑战。
除了由3层集装箱船的船型带来的通航净高风险以外,集装箱不统一也会进一步加剧原本就存在的净高问题。目前,浙北地区使用的集装箱主要有标准箱和高箱2种,内贸业务主要以标准箱为主,外贸业务主要以高箱为主,不同类型的集装箱尺寸见表4。由于这4条集装箱航线主要从事海河联运业务,运输以外贸货物为主,高箱使用比例较高,2.7 m高箱的频繁使用,对船舶配载、桥梁净空等有着较高的要求。
除了橋梁净空问题,船舶在实际航行过程中还会出现以下风险:1.船舶桥区会船时,航迹带过宽时容易导致碰撞桥墩[2]。2.实船航行经过多个交汇口,过往船舶多时易发生碰撞事故。 3.超过航道设计宽度外可能存在浅点,船舶偏航时会发生船舶搁浅。因此想要在未来运营中规避相应风险,保证航行安全性,在实际投入运营前有必要对对应船型进行试航试验确保其航行安全。
4 实船试航试验
由于进行实船试验时相应航道并未完成完全升级,且航道沿线阻航桥梁还未完成整改,无法直接进行96 TEU的集装箱船的试航。在目前航道条件满足的前提下,对船长、船宽都与目标船型96 TEU相近的64 TEU船型进行实船试航试验,旨在通过对64 TEU船型的试航试验,以试验数据为基础,综合分析通航环境、风险航段、靠离泊航行、弯道航行、对遇局面、追越局面等内容,论证该船型在该航段的通航可行性和安全性;同时通过实船试验方式发现并解决64 TEU集装箱船舶安全通航所存在的卡点及难点,加速推动航道升级,为未来实现96 TEU船型安全航线打好基础,助力浙江内河运输进一步高质量发展。同时,本次64 TEU的试航试验也为将来进行96 TEU船型的实船试验提供指导和借鉴。
第一次试航试验在乍嘉苏线乍浦塘航段以及杭平申线(平湖横塘桥水上服务区—升界桥航段—海昌作业区)进行,试验船为“萧达集29”和“鑫盛达819”,均为满载状态,试验日期为2023年6月25日至2023年6月27日共3天。第二次试航试验从湖州城东水上服务区经由长湖申线、湖嘉申线、杭平申线、杭申线、京杭运河、杭湖锡线、德新线及二通道,沿途经过城南水闸-杭平申线与东宗线交汇处—长山河口—博陆段—武林头段—漾口段—德清段,试验船为“德拓航运016”和“鑫盛达866”,受枯水期影响,配载吃水为2.5 m,试验日期为2023年12月15日至2023年12月18日共4天。以下为各试验船舶参数,记录见表5。
通过针对试验水域实际航道情况,在2次试验中于适合地点分别进行了以下船舶性能试验:(1)加速试验;(2)停船试验;(3)旋回性试验;(4)航向稳定性试验;(5)岸壁效应试验。船舶航行过程中,对试验中的船速,舵角,主机转速等数据进行收集,充分获取64 TEU集装箱船舶的操纵性能数据,通过对试航试验所得数据进行处理分析,研究在该航道内实际航行中试验船舶的操纵性,稳定性及安全性,为船舶驾驶员在不同条件下的船舶操纵提供参考。
除此之外,还进行了(1)全段常规航行通航试验;(2)试验船舶单船服务区靠离泊试验,单船通过桥区、码头试验;(3)弯段会船试验;(4)桥区会船试验;(5)直航追越试验等实际可能发生情况的模拟试验,对试验中船间、船岸和船桥距离数据进行了收集,由此分析64 TEU箱标准船舶在试验水域通航的可行性、安全性、航行难度、航行限制条件等要素,客观上评价64 TEU甚至未来的96 TEU船型在评估航段双向通航及单向通航的可行性,为未来进一步升级航道条件提出整改方案,提供建设性意见,也为主管机关制定正式通航管理措施提供数据支撑和决策参考。
通过第一次试航试验,发现乍嘉苏线有4座通航净高低于7米的老桥尚未拆除,跨航道管线通航净空较低共2处。杭平申线有13座净高低于7 m的老桥尚未拆除,且航道全线上跨航道管线通航净空较低的共12条。第二次试航试验中,发现杭申线有3座阻航桥梁,德新线有1座阻航桥梁。通过两次试验对卡点存在位置及阻航情况进行收集,为后续于年底按计划完成全部桥梁的拆除或升级,多方统筹规划整改阻航管道电缆提供帮助;同时也对航行过程中船岸距离进行了分析,对全航道各航行卡点位置增加河道深度,宽度提出建议,进一步提升航道条件,为将来实现96 TEU 3层集装箱船舶在目标航道安全航行打好基础。
5 后勤安全保障
除了为96 TEU船舶航行做好前期航道条件的准备,进行试航试验实时收集数据等航行方面的措施,为保障航行安全,后勤安全保障措施的完备也十分重要。有关部门还通过以下几点措施来进一步保障船舶航行安全性:
1)明确责任,统筹配合:对浙北地区各航道船舶水上交通安全分责,确定各地区各政府部门对应的责任范畴,做到科学部署、责任到位、高效推动,多部门统筹管理保障航行安全。
2)建立机制,长效管理:例如针对小船随意进出叉河口问题,受河道交汇水流影响极易发生安全事故[3],因此建立可靠的叉河口线上巡查、出入报备机制,对叉河口进行实时监控、及时发现、及时预警,及时解决发现的问题,避免由安全意识淡薄产生的隐患,大大降低河道小船与大吨位集装箱船碰撞风险;同时做好应急救援预案,升级水上救援团队以应对即将到来的96 TEU集装箱船舶水上交通安全突发事件,建立健全的水上交通安全预防、预警和应急救援措施,避免出现救援能力不足与救援目标不匹配情况。形成各职能部门联动处置的工作格局,不断提升相应航道的常态化管理水平,通过有效治理机制整治航道内存在问题,保障多方安全。
3)因地制宜,强化监管:不是采用“一刀切”的僵化政策,而是通过浙北地区实际水上交通情况,采用针对性治理对策,形成精准治理方案,在落实航道安全通航管理要求基础上,进一步实现浙北航道的人性化管理;对于船舶经营资质,船舶是否及时检验,船上安全用品配备情况,船上应急事故处理培训情况进行不定期督导检查,避免经营资质、船舶检验不达标,救生用品不足以及应急培训不到位造成的船舶航行危险[4]。
4)搭建一体化平台,建立数字化系统:通过搭建浙北地区数字化网络平台,加快信息传递,在提供实时电子航道信息基础上也做好航行位置监控[5],针对船舶实时位置发布如航道升级项目进展情况、阻航桥梁施工情况、通航风险点以及汛期或枯水期内航道水流速度及水位落差情况的信息,增加各方对于浙北地区内河航道实时情况的了解,使船舶方能够提早反应,有效防范误入危险航道,汛期或枯水期导致的涉险航行问题。除了提供电子航道信息的功能以外,该系统也可提供停船预订等船舶助航功能,通过合理调度有效避免服务区及锚地泊位紧张问题,同时也可以避免出现大吨位集装箱船不合理停泊堵塞码头或航道水上交通的情况。通过微信小程序或者手机APP连接该智慧化系统提供快捷便利的服务,高效保障船舶航行安全。
5)加大宣传教育:通过短视频宣传,组织相关人员进行安全培训课等多种宣传教育方式,培养并提高船上人员安全意识以及对相关政策的认同意识,让上文的各行动和政策落到实处,让船上人员从自身出发更好地参与到保障船舶安全航行中去。
6 总 结
通过上文所提及的多方部署,升级航道基础条件奠定物质基础,通过实船试航试验发现并解决通航存在问题,做好后勤保障航行安全,層层推进,确保2023年底64 TEU集装箱船舶在浙北地区多条内河航道的安全运营。在此基础上,进一步推广到3层96 TEU船型,实现在未来浙北地区全线内河主通道3层集装箱船舶安全航行,营造安全有序的通航条件,推动浙北地区内河集装箱与航道条件同步升级,充分发挥内河水运低碳、高效、节约的明显优势,持续优化水上运输结构,助推海河联运快速发展,加快浙北地区现代化内河航运体系建设,缓解陆地交通运输压力,为浙江省建设世界一流强港和交通强省的战略决策提供最重要的安全保障。
参考文献
[1] 梅雄,公安海警高等专科学校船艇指挥系.试论影响船舶安全航行的因素及其对策[J].2008年船舶安全管理研讨会, 2009.
[2] 王巧洋.内河连续弯道航宽及加宽值分析[D].长沙理工大学,2010.
[3] 李乔.河道交汇水流对船舶操纵性的影响研究[D]. 2019.
[4] 刘纪涛,谭胡波.在当前管理模式下做好船舶安全检查管理工作之初探[J].中国水运(下半月刊), 2010.
[5] 潘明阳,胡景峰,张斌.内河船舶导航监控一体化应用[J].大连海事大学学报, 2011(001):037.