天津港船舶定線制與優(yōu)化錨地規(guī)劃的思考

石利勇，遲乃旗，柴志文（天津港引航中心，天津 300456）

一、引言

據(jù)天津海事局統(tǒng)計(jì)，2007—2009年發(fā)生的8起船舶碰撞事故中，5起是在對(duì)遇或大角度交叉局面下發(fā)生的，在大沽口散化錨地、南錨地、10萬(wàn)噸級(jí)錨地附近水域發(fā)生碰撞事故的幾率最高。為進(jìn)一步優(yōu)化船舶在天津港的航行、錨泊環(huán)境，有必要在天津港水域?qū)嵤┐岸ň€制，最大程度減少船舶間的交叉、對(duì)遇風(fēng)險(xiǎn)，并在此基礎(chǔ)上重新規(guī)劃錨地，進(jìn)一步改善通航環(huán)境。

二、天津港通航現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

（一）據(jù)圖1所示，掛靠新港港區(qū)的船舶，出港下線走新港主航道南側(cè)，進(jìn)港上線走新港主航道北側(cè)。新港15號(hào)燈浮北側(cè)附近水域是進(jìn)港交通流交叉匯集區(qū)。從散化錨地、南錨地起錨進(jìn)港的船舶會(huì)與下線出港船舶形成交叉、對(duì)遇局面；在新港航道1、2號(hào)燈浮南側(cè)水域，出港船舶常與1、2號(hào)燈浮上線的大型船舶和駛向大沽口散化錨地、南錨地、臨港、南港港區(qū)的船舶形成復(fù)雜的交叉、對(duì)遇局面。

圖1 天津港主航道及附近水域4小時(shí)船舶軌跡

（二）大沽口北錨地、散化錨地、南錨地邊緣與航道之間的通航寬度僅為0．3海里，通航水域狹窄，進(jìn)、出港船舶易駛?cè)脲^地，不利于船舶錨泊安全，也不利于申請(qǐng)引航業(yè)務(wù)的船舶為引航艇做下風(fēng)。在惡劣天氣條件下，一旦錨泊船走錨，可能妨礙其他船舶在主航道及附近水域的安全航行。

（三）掛靠臨港港區(qū)的船舶多在大沽口散化錨地、南錨地錨泊。進(jìn)港船易與自大沽沙航道向北下線的出港船舶、駛往大沽口散化錨地、南錨地錨泊的船舶形成交叉、對(duì)遇局面。

（四）掛靠南港港區(qū)的船舶，錨泊在位于航道南側(cè)的7號(hào)、8號(hào)錨地。進(jìn)港船從大港航道南側(cè)上線，而出港船舶下線方向則由出港船舶自行設(shè)定，存在交叉、對(duì)遇的風(fēng)險(xiǎn)。

三、天津港錨地現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

目前，天津海事局將天津港水域劃分為10個(gè)錨地，其中6個(gè)錨地用于接納新港港區(qū)的商船，大沽口散化錨地、南錨地也接納掛靠臨港港區(qū)的船舶；另外4個(gè)錨地用于接納掛靠臨港和南港的商船。在正常天氣情況下，天津新港錨地容量基本上能夠滿足錨泊船要求，但是一旦出現(xiàn)惡劣天氣情況導(dǎo)致航道關(guān)閉，則錨地容量明顯不足。

錨地利用不均勻，錨泊船呈無(wú)序狀態(tài)。一是根據(jù)圖2所示，大沽口北錨地、散化錨地、南錨地容量基本飽和，錨地東、西兩側(cè)都有錨泊船。錨泊在北錨地西側(cè)的船舶主要是海洋石油的遠(yuǎn)洋拖輪和小型內(nèi)貿(mào)船，錨泊在錨地東側(cè)的船舶為中型船舶，錨泊在散化錨地西側(cè)的船舶為小型危險(xiǎn)品船，南錨地東側(cè)錨泊船為5—8萬(wàn)噸級(jí)滿載散貨船和3—8萬(wàn)噸級(jí)油船。

圖2 大沽口錨地錨泊船分布圖

二是進(jìn)出天津臨港港區(qū)的船舶多在大沽口散化錨地、南錨地錨泊，甚至有的船舶誤錨泊在大沽口北錨地，從而導(dǎo)致天津港6號(hào)臨時(shí)錨地利用率極低。

三是在大沽口散化錨地、南錨地水域，進(jìn)臨港港區(qū)的船舶常與進(jìn)新港港區(qū)的船舶混拋，不利于錨泊安全和VTS監(jiān)管。大、中、小型船舶混拋，錨泊船舶間距不合理，船舶在錨地及附近水域航行風(fēng)險(xiǎn)較高。

四是10萬(wàn)噸級(jí)錨地處于交通流密集、復(fù)雜區(qū)域，不利于通航安全和錨泊安全。

四、船舶定線制與錨地規(guī)劃新方案的思考

（一）船舶定線制

船舶定線制是對(duì)水上交通繁忙區(qū)域?qū)嵤┯行Ч芾淼闹饕侄?，是?duì)航路合理規(guī)劃、有效利用的重要方法[1]，能夠最大程度減少船舶交通流的交叉、對(duì)遇。為降低船舶在天津港的通航、錨泊風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)劃定線制需考慮以下6個(gè)方面：

1． 進(jìn)一步完善各港區(qū)的推薦航路。新港主航道北進(jìn)南出，大沽沙航道北進(jìn)南出，大港航道南進(jìn)北出。

2． 降低船舶在散化錨地、南錨地水域的交叉、對(duì)遇幾率。重新調(diào)整散化錨地，取消南錨地，增設(shè)臨港錨地。

3． 拓寬通航水域。10萬(wàn)噸級(jí)錨地處天津港船舶通航密度最大、局面最復(fù)雜的水域，需重新規(guī)劃10萬(wàn)噸級(jí)錨地，使進(jìn)出天津港船舶具有更寬的通航水域。

4． 在主航道1、2號(hào)燈浮南側(cè)水域設(shè)立警戒區(qū)。在警戒區(qū)內(nèi)航行時(shí)，駕引人員應(yīng)謹(jǐn)慎駕駛，并盡可能沿推薦的交通流方向[2]航行。

5． 在大沽沙航道和大港航道出港交通流匯合處的東側(cè)設(shè)立警戒區(qū)。降低進(jìn)出港船與駛向南港港區(qū)7號(hào)、8號(hào)錨地的其他船舶形成交叉、對(duì)遇的風(fēng)險(xiǎn)。

6． 大沽口錨地距天津港主航道、大沽沙航道較近，考慮到船舶通航安全和引航員登離輪等因素，統(tǒng)一調(diào)整錨地邊緣與航道間距為1海里。

（二）提升錨地規(guī)劃及改進(jìn)錨泊船管理

1． 錨泊船間距的確定

為方便計(jì)算、管理，本文把船長(zhǎng)（L）小于150米的船舶定義為“小型船舶”；150米≤L≤230米的船舶定義為“中型船舶”；L＞230米的船舶定義為“大型船舶”。根據(jù)航海實(shí)踐，本文船長(zhǎng)（L）與船舶最大吃水的1．2倍（D）關(guān)系取為：

船舶的安全錨泊間距主要考慮以下因素：

船舶自力調(diào)頭所需的空間，即船舶間距：

當(dāng)風(fēng)力≤7級(jí)時(shí)，船舶單錨泊所占水域的半徑：

式中：D為錨地水深，其中D取船舶最大吃水的1．2倍。

綜合公式（1）（3）可得：

鑒于風(fēng)力＞7級(jí)時(shí)錨泊船須備車(chē)抗風(fēng)，不考慮須錨泊船旋回半徑須滿足下列公式的要求：

為確保船舶在錨地內(nèi)安全航行，井上欣三等學(xué)者建議2錨泊船間距Lab[3]須滿足下列公式的要求：

式中：Ln為航行船舶的長(zhǎng)度；La為錨泊船舶全長(zhǎng)。

由于已按船舶大小規(guī)劃各錨地，可取Ln=La=L，且船舶在3艘以上錨泊船間航行時(shí)所需間距為1．3Lab；而錨泊船舶間距則可通過(guò)（7）公式求得：

錨泊船間距應(yīng)滿足R={R1，R2，R3}max。

綜合公式（2）（4）（7）可知：R3＞R1，R3＞R2，因此R=R3=5．92L+6．5。據(jù)此可推算出大、中、小型船舶間的錨泊間距，具體間距值見(jiàn)表1：

表1 各類(lèi)型船舶的錨泊間距（注：選取船長(zhǎng)大于同類(lèi)型船舶的平均船長(zhǎng)）

（1）由表1可知，R大=2．5R小，R中=1．6R小。結(jié)合2018年天津港各港區(qū)商船艘次統(tǒng)計(jì)，推算出新港港區(qū)大、中、小型船舶錨泊所需水域比例約為2．5 ∶ 3．2 ∶ 3；臨港港區(qū)中、小型船舶錨泊所需水域比例約為1．6 ∶ 3；南港港區(qū)中、小型船舶錨泊所需水域比例約為1．6 ∶ 25；臨港、南港港區(qū)的大型船舶為L(zhǎng)NG船舶，錨泊在LNG船舶臨時(shí)應(yīng)急錨地。

（2）大、中、小型船舶的錨泊間距分別為1 963米、1 241米、778米，結(jié)合2018年天津港各港區(qū)商船艘次統(tǒng)計(jì)的大、中、小型船舶艘次，并根據(jù)錨地水域長(zhǎng)度分別以大于1海里、大于0．6海里、大于0．4海里的間距分割錨地。

（3）考慮到天津港船舶大型化的趨勢(shì)明顯，在錨地內(nèi)區(qū)隔錨位時(shí)適當(dāng)為中、大型船舶多預(yù)留錨泊水域。

2． 優(yōu)化錨地規(guī)劃的思考

（1）北錨地。在原北錨地基礎(chǔ)之上大幅東擴(kuò)為2塊。一塊為中小型船舶錨地，即由B1（38°57′．67N，117°56′．53E）、B2（38°59′．63N，117°57′．00E）、B3（38°58′．01N，118°07′．10E）、B4（38°56′．10N，118°06′．60E）所圍成的矩形水域，其面積約為16平方海里。另一塊為大中型船舶錨地，即由B4（38°56′．10N，118°06′．60E）、B5（38°58′．56N，118°09′．21E）、B6（38°54′．92N，118°17′．98E）、B7（38°52′．49N，118°15′．33E）所圍成平行四邊形水域，其面積約為38平方海里。

（2）散化錨地

由原散化錨地調(diào)整形成，該錨地為由S1（38°55′．49N，117°55′．92E）、S2（38°54′．52N，117°55′．66E）、S3（38°52′．93N，118°05′．78E）、S4（38°54′．23N，118°06′．11E）所圍成的矩形水域，其面積約為10．4平方海里。

（3）臨港錨地

該錨地為新增設(shè)錨地，為由L1（38°54′．07N，117°58′．45E）、L2（38°53′．56N，117°58′．32E）、L3（38°49′．90N，118°04′．95E）、S3（38°52′．93N，118°05′．78E）所圍成的直角梯形水域，其面積約為10．5平方海里。

（4）深水錨地

該錨地由原深水錨地調(diào)整形成，專門(mén)用于接納10萬(wàn)噸級(jí)及以上的大型船舶。錨地為C1（38°48′．08N，118°11′．39E）、C2（38°49′．47N，118°11′．59E）、C3（38°46′．38N，118°26′．42E）、C4（38°47′．77N，118°26′．67E）所圍成的矩形水域，其面積約為18平方海里。

（5）LNG臨時(shí)錨地

該錨地為L(zhǎng)NG船舶專用應(yīng)急錨地，為由（38°44′．94N，118°14′．14E）、（38°45′．93N，118°14′．34E）、（38°44′．65N，118°16′．69E）、（38°45′．64N，118°16′．87E）所圍成的矩形水域，其面積約為2平方海里。

通過(guò)重新規(guī)劃錨地，擴(kuò)大了32．6平方海里的錨地面積，而且有利于VTS對(duì)轄區(qū)內(nèi)的船舶進(jìn)行管理。

3． 錨地編號(hào)

（1）為便于識(shí)別錨地，分別以字母B、S、L、C為大沽口北錨地、大沽口散化錨地、臨港錨地、大型船舶錨地對(duì)應(yīng)錨位編號(hào)的首字母，LNG臨時(shí)錨地則以LNG為標(biāo)識(shí)。

（2）在大沽口北錨地、大沽口散化錨地、臨港錨地錨泊的船舶較多，因此采用三位數(shù)字編號(hào)，并定義小型船舶錨位編號(hào)的首位數(shù)字為1、中型船舶錨位編號(hào)的首位數(shù)字為2、大型船舶錨位編號(hào)的首位數(shù)字為3，且自西向東、距航道由近到遠(yuǎn)編號(hào)逐漸增大。大型船錨地和LNG臨時(shí)錨地采用兩個(gè)數(shù)字編號(hào)，自西向東逐漸增大，如圖3所示。

4． 錨地規(guī)劃方案的優(yōu)點(diǎn)

（1）為錨地引入了編號(hào)機(jī)制，提高了錨地利用率，規(guī)范錨泊船舶的錨泊間距，降低了錨泊風(fēng)險(xiǎn)和船舶在錨地水域的航行風(fēng)險(xiǎn)。（2）增大錨地與航道的間距，有利于船舶航行、錨泊安全和引航員登、離輪安全。（3）將原大沽口南錨地水域的散雜貨船舶轉(zhuǎn)移至調(diào)整后的大沽口北錨地，既有效減少了在1號(hào)浮南側(cè)警戒區(qū)水域內(nèi)船舶交叉、對(duì)遇的局面，又減少了從南錨地進(jìn)港的船舶與新港港區(qū)出港船舶形成的交叉、對(duì)遇局面。（4）將大沽口散化錨地和臨港錨地分開(kāi)，進(jìn)一步明確錨地功能，降低了錨地內(nèi)船舶的航行風(fēng)險(xiǎn)。（5）將10萬(wàn)噸級(jí)錨地移至天津港大型船舶1號(hào)臨時(shí)錨地西側(cè)，增加了船舶協(xié)調(diào)避讓水域，有效減少了10萬(wàn)噸級(jí)及以上船舶與其他船舶的避讓風(fēng)險(xiǎn)和大角度上線風(fēng)險(xiǎn)。（6）鑒于港臨港港區(qū)的快速發(fā)展以及船舶大型化的趨勢(shì)，圖3中虛線所圍2個(gè)矩形水域分別是為危險(xiǎn)品船舶、臨港港區(qū)船舶和其它大型船舶預(yù)留的備用錨地。

圖3 天津港定線制與錨地規(guī)劃圖

5． 錨地管理建議

（1）船舶在通過(guò)天津港門(mén)線之前應(yīng)向天津VTS申請(qǐng)錨位，并按規(guī)定在VTS指定的錨位編號(hào)處拋錨。（2）錨泊船應(yīng)根據(jù)VTS告知的錨位信息，盡可能在編號(hào)所對(duì)應(yīng)水域的中心位置拋錨。（3）同類(lèi)型船舶中，船長(zhǎng)較小的錨泊船應(yīng)盡可能錨泊在遠(yuǎn)離航道的錨位，吃水較小的船舶應(yīng)盡可能在錨地內(nèi)偏西的水域錨泊。

五、結(jié)語(yǔ)

本文基于天津港的通航及錨泊現(xiàn)狀，結(jié)合筆者多年在天津港開(kāi)展引航工作實(shí)踐，提出了降低船舶航行風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)想和提高船舶錨泊安全的規(guī)劃，旨在為相關(guān)部門(mén)日后設(shè)計(jì)定線制航路、重新規(guī)劃錨地提供參考。