第20卷 第10期 中 国 水 运 Vol.20 No.10 2020年 10月 China Water Transport October 2020
收稿日期：2020-05-14
作者简介：张正红（1974-），男，上海引航站一级引航员。
张正红
（上海港引航站，上海 201208）
摘 要：国家十三五规划明确指出，上海将建设成为国际经济、金融、贸易、航运中心！要充分发挥上海得天独厚的排头兵作用，带动长江经济一体化发展，提高上海国际化大都市的品牌效应。作为全球集装箱吞吐量最大的港口---上海港，外贸主要还是依赖长江口深水航道；而长江沿线经济带的发展，亦与这条黄金水道休戚相关，因此，深水航道的通航能力直接决定了整个长江经济带的发展速度。 关键词：深水航道；航道宽度；大型船舶；交会 中图分类号：U675.5 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）10-0028-03
引言
如今，在“一带一路“思想指引下，长江经济带战略正经历着前所未有的转型，黄金水道向开放型蜕变，配合科学管理，以适应新的自贸区发展。现今，12.5m 北槽深水航道确实大大提升了运输效率，然而，鉴于航道上落流太急，大潮时尤甚，大部分船舶仍需候潮进口，这就导致了进槽时船舶交通流过于密集，虽然吴淞控制中心（下称吴淞VTS）也给予每一艘船以相隔6min 的进槽时间，但往往在交管前的重点时段（长兴高潮前7.5h 至高潮前4h）进口的自引船，一来船舶老化、设备陈旧、载子较重、船舶航速很慢；二来此时段进口的船舶一路上大部分航段都处于顶流状态，这就严重影响了后方交管时间内的进口船。如此一来，大型船舶尤其是超宽船，就无法按照预定时间过圆圆沙，从而造成相关的超宽出口船无法按照既定的时间正常进槽出口，只能长时间等候在外高桥水域，这在疏港期间更为凸显。
此外，还有一个新近出现的影响北槽深水航道进出口的现象，在经济利益的驱使下，每天都有不计其数的从闽浙一带过来的运沙船，从绿化山经长江口北上，一路浩浩荡荡，绵延十几海里甚至几十海里，如此一来，大量的进口船舶不得不滞航在长江口，其中就有大型船舶，如同前述，这就更加重了北槽进出口交通流的不通畅，加之长江口“无风三尺涌”，气象条件恶劣时风大流急，这无疑加重了大型超宽船操纵的困难和变数。
鉴于以上原因，笔者认为，如何合理利用现有条件，科学挖掘深水航道的通航能力，确保大型超宽船舶按部就班进出口，显得尤为重要！
一、长江口深水航道概况
“长江口深水航道“俗称“北槽航道”，是指长江口船舶定线制A 警戒区西侧边界线至圆圆沙警戒区东侧边线之间的航道，总长约为43海里。其中，A 警戒区西侧边界线至D12虚拟航标航道底宽400m，设标宽度550m；D12虚拟航标
至圆圆沙警戒区东侧边界线航道底宽350m，设标宽度500m。深水航道底宽维护水深为理论最低潮面以下12.5m，其边界线由虚拟AIS 航标标示。与原来的深水航道相比，现状的航道两侧为虚拟AIS 航标，实体航标为国际A 系统双侧标。边坡水域为深水航道两侧边界线向外各100m 的水域，目前主要用于大型重载集装箱船和大型邮轮的超宽交会和应急操作。
在海事部门的牵头下，在航标、测绘、疏浚、引航等部门的大力配合下，相关单位全面调整了航标配布，如今的设标宽度比原来拓宽了各100m，也就是边坡水域。重新设标也是为了给超宽交会做铺垫，也是长江口深水航道可持续发展的大势所趋；主管部门高瞻远瞩，审时度势，黄金水道才得以生机盎然，这也是上海成为国际航运中心的有力保障！
二、大型船舶交会现状
去西安旅游团报价众所周知，按照当前《长江口深水航道通航安全管理办法》（以下称办法）规定，北槽航道内交会船舶的宽度总和不得大于80m，纵观现状，第五代，第六代大型集装箱船宽度为40，42.8，46，48.8m。大型散矿船宽度普遍45m，甚至超过50m，VLCC 则达60m，那么，按照《办法》要求，此类大型无法在深水航道内交会，那么面临两种选择，要么出口船等进口船，要么进口舶等出口船，无论哪一种等候，都将给航行安全带来极大的风险。
如今，随着国家“一带一路”发展战略的不断深入，上海港及长江经济的发展日新月异，码头吞吐量更是节节攀升，上海港也因此连续十年蝉联世界第一大港!荣誉的背后，需要强大的后盾支持，然而，《办法》的限制使得港口设施设备的利用率“捉襟见肘”，“套泊”变得遥不可及。现状就是，大量的出口船滞航在外高桥航道至圆圆沙水域，而圆圆沙水域，本身就是一个航行的高风险区域——南北槽进出口，包括靠离海通码头，粮库码头，南槽来往长兴岛等都在此区域汇聚，航行之复杂，可想而知。倘若再有一两艘三百米长的大型船
第10期 张正红：关于长江口深水航道通航能力的现状与提升必要之探讨 29
舶在此滞航，毋庸置疑，这就给及其拥堵的航道又增加了两道闸门，让本就拥挤不堪的水域变得尤为逼仄。
三、利用深水航道边坡及槽外良好水深提升其通航能力的设想
2018年10月11-13日，交通部副部长何建中在考察长江深水航道上海段时指出，要充分利用好深水航道边坡自然水深提升通航效率，推进黄金水道水运供给侧结构性改革，服务上海国际航运中心建设。
根据《海港总平面设计规范》（JTS165-2013），双向航道通航宽度可按照下列公式进行计算：
W=2A+b+2C （1） A=n（L sinr+B） （2） 其中，W：航道宽度（m）；A：航迹带宽度（m）；C：船舶与航道底边线的富余宽度（m）；b：船舶间的富余宽度（m），取设计宽度；n：漂移倍数；L：设计船长（m）；r：风流压角（°）；B：设计船宽（m）。
我们知道，两船近距离交会，横距是衡量安全通过的唯一标准，也就是（1）式中的b，结合上述公式，不难看出，在其他条件相对不变的前提下，要增大b，要么要增大W，也就是要么拓宽航道的通航宽度，要么减小风流压角（此项后文的注意事项会讨论）。要在短时间内拓宽航道，增加有效的通航宽度，如同天方夜谭，故而笔者认为，能否充分利用深水航道边坡，甚至是槽外某些地段良好的水深水域，达到超宽交会时亦能满足b的安全的要求，言外之意，在现有通航环境的基础上，无需动用大量的人力物力财力，只要充分利用当地的水文条件，合理使用气象资源，在吴淞VTS的统一指挥协调下，再配合交会当事双方的精确计算，发挥良好的船艺，就可以达到安全交会的目的。
四、超宽交会成功实例
东莞免费景点排行榜前十名从2017年8月26号至今，在吴淞VTS的统一指挥下，大型豪华邮轮与大型集装箱做了无数次的超宽交会实验，均获得了圆满成功，2020年4月23日0144时，大型邮轮海洋量子号，QUANTUM OF THE SEAS，长348m，宽45.1m，吃水8.8/8.8，大型集装箱船第一寰宇ONECOSMOS，长320m，宽46m，吃水11.3/11.3，在北槽D31—D32灯浮之间安全交会，0150时，QUANTUM OF THE SEAS 与现代信念HYUNDAI FAITH 长339.6m，宽45.6m，吃水10.2/10.2安全交会。
五、具体设想方案
1．按照交通部关于提升长江口深水航道通航效率的批示，笔者认为，可以根据实际情况，充分利用边坡及部分槽外水域，避开弯头航道，达到安全交会的目的。
不出国读国外全日制硕士2．具体交会方案
（1）圆圆沙灯船---D36灯浮，避开D42交会，此处急涨急落，流压角很大，航迹带宽，除此之外，无论是边坡，还是槽南侧，水深均良好，可以满足b的安全要求，此段航道，涨流向北，偏南风尤甚；落流潮南，偏北风尤甚。见图
1。
图1 圆圆沙至D36水域
（2）D36灯浮—D25灯浮，从海图上可以看出，出口测D36灯浮—D32灯浮，边坡及槽外水深良好，进口测D31灯浮—D25灯浮边坡及槽外水深良好，此段航道，涨落流流压差较小，要注意大风对空载船，尤其是受风面积较大的滚装船、大型集装箱船、大型邮轮等的影响。D25灯浮—D27灯浮之间，涨流向北，落流朝南，见图
2。
图2 D36至D25水域
（3）D25灯浮—D12灯浮，此段只有出口D16灯浮—D12灯浮槽外水深良好，不建议交会，D25灯浮—D20灯浮，无论涨落潮，流压均朝北，D16灯浮—D12 灯浮，涨流朝北，落流向南，见图
3。
图3 D25—D12水域
（4）D12灯浮—N引航作业区，边坡及两侧水深均良好，满足交会时b的最低安全要求，此段航道，流压呈回转式，按顺时针方向回转，基本规律是中浚高潮时流压正北，中浚高潮前5-6h流压正南，大
携程网上订票潮时流特别急，进出口航行至此段，一定要提前预见并计算好合理的流压角。见图
4。
图4 D12至北槽引航作业区
（下转第32页）
32 中 国 水 运 第20卷 表3 2019年3~8月期间大浪过程分析表（单位：m）
时间 持续时长 预报最大
有效波高
实测最大
有效波高
均方根误差 误差率 准确率
3月20日
6~20时
14h 1.81m 1.83m 0.239m 15.6% 84.4%
4月9日3时~10
日10时
34h 2.72m 2.2m 0.453m 25.3% 74.7%
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5月17日18时
~圆明园3d复原图
18日20时
26h 2.03m 2.36m 0.251m 24.6% 75.4%
6月6日2时~7
日2时
24h 2.06m 2.29m 0.248m 15.9% 84.1%
7月7日7时~8
日5时
20h 2.21m 2.26m 0.315m 18.3% 81.7%
五、港口运营影响
2019年3月~8月期间，董家口港区3、4月份大浪过程有效波高最大达到2.7m，涌浪最大周期达到19s，通过海浪预报模式计算出该海域每小时有效波高，对船舶可系泊但不能作业进行预警，节约了船舶反复靠离泊位的成本，同时提高了生产效率。5月~8月每次大浪过程，该模式先后5次辅助指导船
舶提前疏港，均实现了保障安全的前提下最大效率的生产作业。实现2019年度大浪过程平均单艘生产效率提高61.56%，月度平均提高生产效率达8.79%。
六、结论
本文根据青岛董家口港区精细化海浪预报预警工作需求，基于WRF模型计算风场数据，采用结构化网格 WAVEWATCH-III模型嵌套计算，建立了适用于该海域的逐时海浪数值预报系统。结果表明：
（1）通过本文数值模拟结果与该海域波浪监测站实测数据相对比，在风场预报准确的前提下，该海浪预报模式能够较准确的模拟海浪场有效波高、平均波周期、波浪能量等波浪要素。
（2）2019年3~8月海浪的均方根误差分析表明，海浪预报精细化模拟能够为董家口港区海浪进行预报预警，为港口的合理化运营提供科学依据。
参考文献
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（上接第29页）
综上所述，出口船可以利用边坡及槽外水深至D32灯浮，进口船可从D25灯浮至D31灯浮，如此一来，
进出口超宽船在条件允许时，完全可以做到从D25灯浮到圆圆沙（避开在D42灯浮，D36灯浮交会）不间断的交会，相比原来大型船舶积压在圆圆沙警戒区，安全系数提高了不少。
六、注意事项
通常，出口船进槽后，无需等待，前方船舶密度越来越小，相对来说，比较容易控制，况且，出口船多数是压载状态，建议出口船主动避让进口船。各相关超宽船舶在获悉有超宽交会时，要提前做好相应的航行计划，根据具体的时间，航段，参考当地潮高，计算好潮位，同时，根据本船的下沉量算好富余水深，一般情况下，《办法》规定，客轮、液化汽、油轮等富余水深不小于吃水的15%，其他船舶富余水深不小于吃水的12%，需要注意的是，重载船，尤其是肥大型油轮，航经浅水区时，下沉量较大，需提前减速。海事部门统一制定超宽交会计划，根据气象条件，通常要求，蒲氏风力不大于7级，能见度不小于1,000m，风流压角不大于10°，交会双方的宽度总和不大于90m。交会期间，严禁附近一切追越，与前后他船的距离保持3海里以上，疏浚船应尽可能远离航道，让清交会双方；测量船不应妨碍交会；渔政部门要定期清理深水航道及其两侧的渔标渔浮渔栅，以策安全。
建议：超宽交会的双方，各配备一艘护航拖轮，交会前，事先减速，交会时，加车以减小风流压角r，达到增大两船间距b的效果；交会完毕，要查核交会的实际效果，并及时报告吴淞VTS。无论何时，保持不间断的瞭望，包括获得岸基支持；加强团队引航，科技引领，相互提醒，共同营造良好的通航环境，最大化发挥深水航道的通航能力！
七、 结束语
作为全球最繁忙的水域，长江口深水航道可谓百舸争流，服务长三角，辐射全中国，只有不断提升其通航效率，才能与时俱进。笔者抛砖引玉，希望得到广大同仁的探讨，共同研究，策力，把长江口深水航道的通航能力提升到最大！
参考文献
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