试论吴淞口外大型船舶顺流进口靠泊前的掉头操纵

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随着上海加快建设“国际航运中心”的发展需要，上海港港口的发展突飞猛进，长江口深水航道疏浚工程达到12.5米的基准水深，上海港内的大部分码头泊位已搬移到吴淞口外，长江内的沿岸港口的新建，带来进出上海港的船舶大型化和深吃水化趋势尤为明显，港口通航密度日趋拥挤，船舶在此水域操纵能力受到严重限制，直接威胁到来往船舶的通航安全，同时水域内大型重载船舶的靠离泊操纵对该水域的航行安全带来许多潜在的风险，只有制定合理、有效的操纵方案，才能保障船舶与港口设施安全。下文通过吴淞口外的大型重载船舶操纵事例，为进出上海港的驾引人员的提高自身操船能力、共同维护好港口水域安全提供参考。

1.概况

1.1吴淞口外下游码头分布情况

吴淞口外下游码头的分布由上游到下游可供大型重载船舶靠泊的依次为：东方储罐和海滨油库危险品码头，外高桥二期和外高桥一期集装箱码头，外高桥电厂码头，外高桥四期和外高桥五期码头，海通滚装码头，外高桥粮库码头，浦航石油码头等几个港区。

1.2吴淞口外水域情况

吴淞口水域是进出长江沿岸各港口和上海港的咽喉要道，向上游连接长江内各个内河港口，同时下端连接长江南水道的南槽航道和北槽深水航道两个入海口，所以该水域成为船舶交通最为繁忙的一段航道，船舶种类繁多，船舶动态复杂，造成船舶的通航密度大，船舶间距小，船舶的会遇态势复杂的局面，同时常有船舶违反航行的规章制度，大大增加了紧迫局面及事故发生概率。

2.大型船舶在该水域常用的靠泊方法

上海港潮汐属于非正规半日潮的港口，船舶大型化和深吃水化趋势，船舶通航受制于航道现状和码头前沿水深条件的限制，大型船舶为了充分利用潮高这一自然条件，在保证自身安全，又提高装载能力的情况下，最常用的操船方式是采取顺流进口向左掉头后右舷靠泊。船舶在长江口附近根据上海港的潮汐规律，选择乘潮水初涨潮时顺着潮流进口，然后经过长江口南水道的北槽深水航道或南槽航道航行至所靠码头对开附近江面，顺流向左掉头，然后顶流右舷靠泊。大型重载船舶在可利用的水域极其狭小，通航环境复杂多变的环境中采取掉头行动，给现场操纵人员带来了许多困难和压力，稍有不慎就会导致严重事故发生。

船舶的靠泊和离泊操纵是船舶运动趋势相反的过程，由于离泊时船舶是由静止起始，离泊操纵水域范围主要位于码头边，不涉及穿越航道的问题，与航道中的航行船舶的相互影响较少，船舶的运动态势容易掌控，所以对操船人员来讲，离泊过程的操纵与靠泊来比就显得较为简单，而靠泊的过程就要涉及到起始船位的调整、掉头时机的选择、横越航道时与正常通航船舶的协调避让等情况，其中最为困难的操纵还是在船舶掉头旋回这一环节上面，它是保证船舶能否安全靠泊的关键一步。

大型船舶顺流掉头的步骤主要包括以下5点：

（1）控制合理的起始船位，船舶在航行接近泊位，抵达预定的掉头位置前，应尽量把本船船位控制在航道中心分割带靠近进口深水航道一侧，留足本船与左舷码头间掉头旋回必须的横距，大型重载船舶根据经验资料，掉头起始横距应不少于0.70海里，同时根据航道中船舶的通航状况和潮流的急缓程度，选择合适的掉头时机，当泊位所处水域的条件允许，潮流较缓时，应驶过靠泊泊位后开始掉头，在大潮汛期间，水流流速较急，则应在到达靠泊泊位前一到二倍船长处进行掉头，有利于掉头后的靠泊操纵。

（2）控制船速宜及早进行，较低的船速有助于留出充分的时间来选择掉头时机，以便和周围船舶联系协调避让措施，同时较慢的船速可以更好的提高拖轮顶推的效率。掉头起始前一般情况下必须把本船船速控制在7节以下，当遇到风向不利于旋回，船舶吃水较大而航道通航密度较大，则船速要进一步降低。及早的控速，避免了采取倒车控制船速的行动，有助于船舶的保持航向的稳定性，同时较低的船速也是有效应对突发事件的重要前提。

（3）拖轮的协助是掉头安全完成的必要保证，大型重载船舶在所处水域狭窄，船舶密度极大，通航环境又复杂江面上，几乎无法用船舶自力来完成旋回，所以大型重载船舶都必须有拖轮协助进行掉头操纵。合理的配置使用拖轮，对完成掉头过程有很大帮助，拖轮的顶推的位置，所处水域的潮水的流速对于拖轮效率的发挥有很大的影响。当拖轮顶推的位置越靠近大船船艏或船尾时，其发挥的旋转效果是最明显的；潮流流速慢时要比流速快时更能提高拖轮的顶推效率。船舶在掉头前必须确保拖轮到位，要根据船舶的大小、装载情况、以及自然条件等实际情况，合理的配置拖轮的数量，并科学合理的加以利用。

（4）对船舶旋回圈与飘航距离的准确判断是我们能否掉头成功的关键。大型船舶在狭窄水域中掉头的操纵，受到航道深度与航道的宽度的限制，这就要求驾引人员对掉头过程中船舶的运动状态与周围水域中的其它物体之间的关系保持较准确的判断。船舶在顺着潮流掉头旋回过程是一种复杂的复合运动，船舶同时处于原有航向航速上的惯性力、自身舵力、侧推器的横向推力、拖轮和风水流的外力作用下产生纵移、横移、漂移和旋回等各种运动，如果把这些运动合成起来看，船舶是一边在做旋转运动、同时又在做飘航运动，真正要判断清楚是非常困难的，我们只能在经验数据、船舶的试航数据、与当时助航仪器设备提供的实时数据基础上做出一些大致的判断。

船舶通常在驾驶台的显著位置都张贴有船舶在试航中得到的船舶旋回参数和船舶的停车性能参数，但这些参数都是在深水水域试验得来的数据。而对于在吴淞口外水深受限的水域，大型船舶较少有机会始终保持满舵进车旋回，所以船舶的固有参数只能起到一些参考作用。而在此水域操纵掉头，船长和引航员关心的主要是船舶的旋回圈要素，影响船舶旋回圈的外部环境因素，以及利用的外部拖轮作用来尽可能缩小船舶掉头的旋回圈。

相关船舶旋回圈要素中同掉头最为密切相关的要素就是旋回初径和最大进距，旋回初径是指船舶旋回起始时由初始航向旋转到航向改变180度时，船舶重心所移动的横向距离；最大进距即船舶旋回起始时由初始航向旋转到航向改变90度时，船舶重心在起始航向上的前进距离，操纵人员要注意到自身条件和外在环境对旋回圈的影响。

影响旋回圈大小的因素主要有三个方面：

①船舶自身特性的影响：水线下的形状，方形系数Cb，相同长宽船舶水下形状肥而胖的船舶Cb大，旋回初径较小，反之水下形状瘦而小的船舶Cb小，旋回初径反而大；操舵装置的性能，操舵时应舵时间短的船舶进距较小。

②自然条件风、流、水深的影响：当风力达到5季以上时，风对船舶旋回有较大影响，顶风掉头进距减少明显，横风掉头，向下风侧掉头初径变大；流对船舶旋回影响主要是漂移，顺流进距增加，逆流进距减小，与流速大小成正比关系；船舶在浅水区航行时，船舶的舵力与转船力距与深水中相比变化不大，但船舶旋回的阻力增加明显。当水深/吃水

③操纵行为的影响：旋回时的舵角选择，舵角增大，旋回初径减小；旋回时速度的控制，如果船舶在做满舵旋回起始船速较低情况时增加船速采取加速旋回，螺旋桨的排出流速度立即增大，舵力得到增加，旋回圈明显减小，反之，采取减速旋回，由于降低了螺旋桨的排出流速度，舵力也减小，旋回圈增大。

飘航距离的判断可以由掉头所需的时间能帮助我们作出估计，通常船舶的掉头时间约为6~9分钟，大型重载船舶掉头时间有可能超过12分钟。

根据操纵理论的经验公式：飘航距离=水域的流速×掉头所化时间×80%。据此我们可以估算出掉头大致发生的飘航距离，根据飘航距离可以确定船舶掉头的起始位置，以及为安全避开浮筒而采取掉头最晚时间点。

（5）旋回当中船位、船速及转向角速度的协调，大型船舶许多已装有旋转角速度指示器，（即ROT表），在实际掉头过程中可以加以利用。大型重载船舶的掉头应分部进行，起始时，可用满舵进车，辅助拖轮全速顶推，使船舶在较短的时间内得到较快的转向角速度，当船首向转过90度时，与初始掉头位置相比较，发现距离码头岸线较近，船舶速度又较快 ，同时角速度又小于15度每分钟时，应立即采取停车和倒车措施，在船速减缓之后，再继续进行掉头，避免盲目加车掉头；相反，若发觉船舶旋转较快，与岸线距离缩小很少，则应降低转向角速度，适时的增加船速，使船位靠近码头泊位。

3.操纵实例

吴淞口外下游是黄浦江进出口与长江航道的交会处，航行船舶密度大，船舶航行的态势复杂，进出长江、黄浦江的船舶都要在此交汇；船舶掉头靠泊的过程中由于要穿越航道航道，掉头行动会影响到周围的航行船舶，采取操纵行为前必须加强同周围船舶联系，有必要在掉头前向吴淞交管中心VHF71频道报告动态，同时在VHF06频道本船的操纵意图。

3.1重载危险品船舶顺流进口掉头靠泊东方储罐或海滨油库危险品码头

码头的位置位于61号和A60号灯标之间的南岸，距深水航道南边线约为0.6海里，是吴淞口外下游水域中大型重载船舶掉头可利用水域最宽的一个位置，水深条件良好。大型重载危险品船舶由于质量惯性大，减速缓慢，船舶应在A58灯浮以前就应控制船速，把速度控制在能维持航向的最小速度，如果由于受流速影响，船速降低缓慢的话，应及早的停车淌航，在船位平A60灯浮起就指挥拖轮到达预定的顶推位置就位，在平61灯浮附近用左满舵微进车，辅助拖轮全速顶推向左掉头，适时的运用车舵，指挥拖轮，尽快的完成掉头过程，使掉头完成时船位处于适宜靠泊的有利位置。由于危险品船舶的方形系数较大，所以完成掉头都比较容易。

3.2大型集装箱船舶顺流进口掉头靠泊外高桥一期或外高桥二期码头

码头的位置位于A58号和A60号灯标之间的南岸，距深水航道南边线约为0.5海里，大型集装箱船由于经过圆圆沙灯船后进入一段较为规整的直航道，有利于船位的调整，应在A56灯浮附近控速，A58附近拖轮等候，在53灯浮附近实施向左掉头操纵，在自力与拖轮协助下尽快的完成掉头行动，并尽早地让出主航道，避免长时间妨碍正常的船舶航行秩序。如环境条件不允许在此水域实施掉头操纵，也可以航行过A60灯浮，寻找机会完成掉头作业，再行靠泊。对于重载进靠外电厂码头大型散货船一般也是如此操纵，由于船舶的操纵性能、动力配置等特点，散货船在此掉头时间会较长，容易影响到航道内正常船舶的通航。

3.3大型集装箱船舶顺流进口掉头靠泊外高桥四期或外高桥五期码头

码头的位置位于A54A号和A54B号灯标之间的南岸，距深水航道南边线约为0.4海里，由于调头区非常靠近圆圆沙警戒区，

大型船舶大多从北槽进口，必须在到达北槽D42灯浮时，就要开始观察南槽的进口船舶，及时地控速，寻找一个南槽进口船舶流密度相对较稀疏的位置，在船位正横圆圆沙灯船进入圆圆沙警戒区时，把本船船位尽可能控制在航道中心分割带进口深水航道一侧，以利于为向左掉头占据较有利的起始位置；协助拖轮在A54A 附近必须到位，船位平外四外五期中间的港池口附近时实施掉头操纵，预先谨慎仔细的制定好操纵方案，由拖轮协助与自力相互配合下及早完成掉头过程，并尽快进入浮筒连线内通航密度较小的码头前沿水域，为靠泊做好准备。

3.4大型滚装船顺流进口掉头靠泊海通滚装码头

由于码头位置处于圆圆沙灯船和A54A灯浮之间的警戒区的南侧，靠离泊全过程都需在警戒区内实行，警戒区处于南北槽航道的交会点，又是北槽深水航道编队航行进口后的疏散区域，来往船舶态势是上海港最复杂的一个水域，掉头过程中要穿越北槽出口航道和南槽的进出口三条航道，掉头中与它船发生对遇交叉等多种复杂的会遇态势，必须在掉头前认真细心制定操纵步骤，操作中极其认真地采取适时行动才能保证掉头行动的安全完成。

大型滚装船的几乎全是艏驾驶船舶，并且由于船舶设计的原因必须是右舷靠泊，艏驾驶操作位置给瞭望判断带来更多困难。实操作中控速以及与过往船舶的联系的行动与靠离泊外四五期的无异，但由于掉头过程更复杂，拖轮必须在船位过圆圆沙灯船时到达指定位置，因要多次穿越航道，所以掉头过程要分步进行，首先是控制船速，联系好同它船的避让措施，在拖轮协助下进行旋回，如不能一次穿越多根航道，就要掀掉好头，再寻找机会穿越航道，进行靠泊操作。

4.结论

大型船舶的在此水域进行掉头操纵是一项专业技术，它汇集了操作人员的逻辑思维、操作指挥技能、造船技术、自然环境、规章制度与经验理论于一体，需要在实践中不断的学习，总结经验，才能提高复杂水域中操船水平，安全完成每次任务。