高栏港主航道水域船舶碰撞灯浮标情况分析研究_张浩浩.pdf

2023-01第 1 期水 上 安 全Maritime Safety30引用格式：张浩浩，陈跃平.高栏港主航道水域船舶碰撞灯浮标情况分析研究 J.水上安全，2023（1）：30-32，45.(ZHANG Haohao,CHEN Yueping.Analysis of ship-collision light buoy in main channel of Gaolan Port J.Maritime Safety,2023(1):30-32,45.)收稿日期：2022-09-18第一作者简介：张浩浩，男，大学，工程师，从事航标管理工作。高栏港主航道水域船舶碰撞灯浮标情况分析研究张浩浩，陈跃平（交通运输部南海航海保障中心港珠澳大桥航标处，广东 珠海 519080）摘要：高栏港主航道水域距国际航道（大西水道）27 m，等深线仅 11 km，是珠三角水域最繁忙的航道之一，随着高栏港经济区的快速发展，航经船舶数量大幅增加，船舶碰撞灯浮标的事故数量也随之增加，笔者选择了 20142021 年间的碰撞事故情况（这段时间灯浮标数量相对固定，变动较少，同时与当下情况相符），从季节与天气情况、灯浮标位置情况两方面进行分析，得出为防止碰撞需采取的三方面措施。关键词：灯浮标；航道；碰撞；高栏港中图分类号：U698 文献标识码：A Analysis of ship-collision light buoy in main channel of Gaolan Port ZHANG Haohao,CHEN Yueping（Aton department,Southern Navigation Service Center,Maritime Safety Administration of People s Republic of China,Zhuhai,Guangdong 519080,China）Abstract:The main waterway of Gaolan Port is only 11 kilometers away from the 27-meter isobath of the international waterway(Daxi Waterway),which is one of the busiest waterways in the Pearl River Delta.With the rapid development of Gaolan Port economic zone,the number of passing ships has increased substantially,while the number of ship-buoy collision accidents has also increased.This paper selects the collision cases from 2014 to 2021(during this period,the number of light buoys is relatively fixed,with few changes,and similar with the current situation),analyzes from two aspects:season and weather,as well as the position of light buoys,then draws three measures to be taken to prevent collisions.Keywords:light buoy;channel;collision;Gaolan Port0 引言航道灯浮标的作用是标示航道界限，白天使用浮标颜色、顶标或者望板表明是何种航标，晚上使用灯光颜色、闪光节奏表明是何种航标，现今实体灯浮标的助航作用虽然不如过去重要，但可靠性仍然是电子产品无法取代的，是航海中不可或缺的重要组成部分，尤其是航道的灯浮标，因为万吨级航道宽度一般为 300 m 左右，如果深吃水船舶未按照航道航行而超出航道，其船舶、货物等的损失是非常大的，航道灯浮标重要性不言而喻。高栏港进港主航道航经船舶多，经常靠泊有大型油船、大型液化天然气（liquefied natural gas，LNG）船、运煤船、矿石船、杂货船、散货船，同时，大量渔船也活动在航道附近；目前除了进港主航道外，还有华联支航道、电厂支航道、第 1 期31张浩浩，等.高栏港主航道水域船舶碰撞灯浮标情况分析研究国码支航道、岩谷九丰支航道、崖门出海航道等，航路情况复杂，这些情况进一步增加了船撞标事故发生的概率1。一般情况下，船舶碰撞灯浮标，会有 3 种结果：（1）撞坏航标灯器，同时望板或顶标变形；（2）灯浮标整个灯架严重变形；（3）拉扯灯浮标，导致灯浮标锚链连接处断裂，灯浮标漂失。这些情况均会导致灯浮标指示效果丧失。本文研究样本为 20142021 年间，被船舶碰撞过的高栏港区主航道中的A1号、A2号、A4号、A5 号、1 号、2 号、4 号、6 号、7 号、8 号、10 号、11号、12号、12A号、14号、15号、17号、18A号、19 号、23 号、25 号、35 号、47 号共 23 座灯浮标。1 原因分析1.1 基于季节与天气的原因珠海市地处珠江口西岸，濒临广阔的南海，具有典型的南亚热带季风海洋性气候，风对海洋气候影响很大，其中，第一季度、第二季度是过渡季节，风力较小；第三季度受海洋气团影响，普遍吹偏南风，每年的 610 月是热带气旋影响广东的主要时段，有 89%以上的热带气旋出现在这个时段内，这段时期常有大风天气。第四季度普遍盛行东北风或北风，风力大多在 5 级左右，浪高在 1 m 左右，整个季度海况较恶劣。图 1 数据是由 20142021 年共 7 年的碰撞情况分析得来，横坐标是 4 个季度，纵坐标是受船舶碰撞的灯浮标数量。从图 1 可以看出：第三季度、第四季度碰撞航标数量明显多于第一季度、第二季度，同时排除受台风影响而受损的灯浮标，综合相关情况可以得出因风力变化、海况不同，第三季度、第四季度海况较恶劣时，船舶碰撞灯浮标概率较高。1.2 基于灯浮标位置的原因高栏港区进港航道位于高栏岛西南侧，为人工疏浚航道，基本航向 350(170)。本海域潮流为不正规半日混合潮流，多为往复流，涨潮流向西北，落潮流向东南。4 号灯浮往外，涨潮流向西北西，流速 1.01.2 kn，落潮流向正南，流速最大12 kn；10 号灯浮往里，涨潮流向西北，流速最大达 2.5 kn，落潮流向东南，流速最大达 3 kn2。潮流与航道的夹角较大。对于灯浮标本身而言，浮动灯浮标以锚碇为中心在一定范围内移动，称为回旋半径，高栏港区10号灯浮标位置往外，回旋半径一般为 6080 m，根据灯浮标所处位置水深有一定的变化幅度，灯浮标实际位置往往不会与海图所设计灯浮标位置完全一致，这与当时所处的风、浪、流的情况而变动，会造成潜在碰撞危险；同时，在风、浪、流的作用下，浮标架会产生一定角度的倾斜，安装在灯浮标标架顶部的航标灯器，也容易被船舶碰到而损坏。如图2所示，去除仅被碰撞过1次的灯浮标，本次所选数据样本中，高栏港区 10 号灯浮标受船舶碰撞次数最多，20142021 年共发生 6 次碰撞事故，每次碰撞情况都比较严重，需要投放新的灯浮标。在碰撞次数上，6 号和 8 号灯浮标次之，1 号、7 号、12 号、23 号灯浮标更少一些。而 6号至 10 号灯浮标之间水域为船舶航行最繁忙水域，且水流情况复杂。这些数据证明，被撞概率与通航密度设计及其位置设置密切相关，航标方面原因为灯浮配布中的助航设计和避碰设计的合成，船舶方面原因图 1 每年不同季节船舶碰撞灯浮标情况水上安全2023 年 第 1 期32为该水域航行特点和该处水动力特点的合成。2 防碰撞措施2.1 灯浮标管理机构方面重视分析航道航行情况，按需要调整和优化航标配布，对于航标配布不能只停留在海图上二维、静态以及理想化的低层次配布，而应注重助航参数等实际情况。在为了航行安全、高效这一重要目标的前提下，主动作为，积极采取措施，管理好灯浮标，防止碰撞事故发生。同时注重航道信息化建设，建立更可靠、更快速的定位和通信体系，提供稳定的通航环境。注重新技术的研发应用：（1）使用更精确的定位技术，反映灯浮标的实际地理坐标。减少和消除航标精度定位误差、倾斜误差（定位的接收机天线安装在航标架上，航标倾斜使得定位中心偏离了实际航标位置中心）、信号干扰等。帮助维护管理工作人员和船舶驾驶员更好地分析航道当前态势，这样可以在一定程度上降低航标碰撞事故发生的概率。（2）使用新材料。当前主要是钢制浮鼓、灯架、望板，航标投放入海后，经过长时间海水侵蚀、海生物附着、生锈、自身的磨损老化等，会逐渐减弱甚至失去助航能力。使用环保新材料能够更可靠、更环保，并且具有很好的耐碰撞能力（具有一定的弹性），可以采取这种产品,降低维护成本，提升维护效率。2.2 监督管理方面（1）为追溯灯浮标被船舶碰撞事故，可重点支持发展全天候浮标专用高清摄像系统。目前使用的追查肇事船舶的方法为依靠自动识别系统（automatic identification system,AIS）轨迹与遥测遥控结合方式，追查方式单一，若能够使用该摄像系统，可以 24 h 监控过路船舶与海况，该摄像系统具有红外功能，能够在微弱的星光状态下工作，可以拍摄灯浮标周围情况，遇到撞击时，能够自动广角拍摄船舶全貌，采用最小吸收核同值区（smallest univalue segment assimilating nucleus,SUSAN）算法识别船舶舷号，然后将信息无线传回给管理人员，这种技术结合现有的遥测遥控与 AIS 历史航迹功能，将大大增强事后追溯力度，为事故留下有力证据，可以在最大程度上震慑肇事者，缓解肇事船舶逃逸现象，督促船舶驾驶员安全航行。（2）海事管理机构和渔政管理机构应联合加强对关闭 AIS 船舶的追查力度，有些船舶未按规定开启 AIS 航行，船舶管理不规范，在肇事后逃逸以逃避责任，但这种行为也给航道航行其它船舶造成很大危险，因此，海事监管是防止碰撞事故的重要一方面。2.3 船舶方面船舶是碰撞事故的主体，统计显示 80%以上的水上事故是人为因素造成的，船上制度的正确制定和落实是避免事故的必要条件，结合本文分析，可采取如下防范措施：（1）人性化管理。严格要求船员不是一味地制定相关制度，而需要在人性化的角度思考船员工作，现在港口装卸货物效率和船速双双提高，船舶保养、补充食物淡水、处理船舶垃圾、应付岸上的各种检查等事情也越来越多，而船舶配员逐渐减少，此情况在很大程度上造成了船员的超负荷工作，进而疲劳值班，最终导致碰撞灯浮标事故。因此，重视船员工作情况，制定相应解决图 2 被撞 2 次及以上灯浮标次数图（下转第 45 页）第 1 期45刘罕，等.多种通信方式系统的一体化航标灯设计终端显示页面。通过遥测遥控系统终端，管理人员可以在电脑上查看航标名称与标号，航标灯的工作电流与电压，充电电流与电压、定位经纬度、数据采集时间以及航标灯周围温度等信息。对于漂失定位精度设置为1 m，电压精确至0.1 V，电流精确至0.01 A，环境温度精确至 1。3 多种通信方式一体化航标灯的意义（1）提高对漂失航标追踪的管理水平。据 南海海区灯浮漂失情况分析报告（2021 年度），灯浮的漂失与离位故障占所有灯浮故障的 54%，灯浮漂失方向具有不确定性，一旦进入远离大陆区域或公共网络覆盖不到之处，GPS 定位功能失效，管理人员将无法对航标进行实时监控，难以寻找回海上漂失航标。通过 BDS 终端与 GPS 终端双备份，结合 BDS 终端通信范围广与 GPS 终端传回信号频率高的特点，提升了航标的通信能力，使管理人员更好地对漂失航标进行追踪。（2）降低信息误报概率，提高监控水平。在实际航标管理工作中，单一的通信模式稳定性不高，偶发信息误报、数据失真的情况，如电压电流数值显示明显不