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摘 要：舟山北部绿色石化项目需要大量大型石化设备。本文通过对载运此类设备的大型甲板运输船的特点和靠泊操纵技术进行分析，探寻该类型船舶在受限水域内的特殊靠泊模式；结合多次实践操纵，总结相应操纵经验，为今后在类似港区内靠泊同类型船舶提供参考。
关键词：大型甲板运输船；受限水域；风流影响；拖锚；旋回；靠泊操纵
0 引 言
鱼山石化滚装码头，是浙江石油化工有限公司鱼山岛绿色石化项目的配套设施，用于接卸该项目所需的大型化工设备，其代表性设备为重整加热炉、乙烯裂解炉等，通过大型甲板运输船装载并靠泊该码头后卸货运至厂区。因卸货所需，提出了艉靠的特殊要求。因地形关系，该码头附近受风流影响明显，港池内水域狭窄。因此，有必要从风流影响、船舶操纵等着手，探索该类型船舶如何结合使用锚、车、舵和拖船，在受限港池边缘实施“拖锚—旋回—倒航—靠泊”的特殊操纵方式。
1 基本情况
1.1 码头概况
该码头地理位置（30°17.52′N、122°57.12′E）在浙江省舟山市岱山县大鱼山岛南侧、宁波—舟山港中部港区，为重力式沉箱码头，码头长150 m、设计走向012°～192°、设计水深-6.0 m（实际前沿水深-4.5 m），包含 1 座用于卸大型化工设备的斜坡道。
1.2 航道及港池概况
从五虎礁引航锚地至码头约3 n mile，为临时航道，需穿越鱼山石化项目施工船临时锚地。
港池呈梯形状结构，南面开口大于北面，南面开口直线距离约180 m；港池西侧约10 m范围内，无实际测深资料，使用引航艇、拖船测深得知，实际水深为-3.0 m 左右，如图1所示。
1.3 水文气象概况
该码头水域基本属于规则半日潮港类型。码头和航道附近潮流运动以往复流为主，平潮时间短，最大流速3～4 kn，最大潮差3.5 m。
1.4 大型甲板运输船特点和载货概况
1.4.1 大型甲板运输船资料和操纵特点
以“泛舟9”轮为例，船长142.8 m，船宽32.25 m，型深8 m，排水量18 324.6 t、载重吨11 946 t。为前驾驶台船型，有一个宽大的载货甲板，为运送特大型货物而建造。主机为2台柴油机，总功率4 412 kW。采用2个可变螺距螺旋桨（CPP）推进。载货后艏吃水5.0 m，艉吃水5.2 m。该类型船舶长宽比小，载货后受风面积急剧增大，船舶的航向稳定性和追随性变差。
1.4.2 载货概况
所载货物为鱼山石化项目所需大型化工设备。其代表性设备有重整加热炉，单体重量约1 400 t，长、宽和高分别是23 m、18 m和43 m，如图2所示。
2 大型甲板运输船靠泊操纵要点
2.1 靠泊时间窗口的选择
因受港池尺度和港池西侧水深的限制，“泛舟9”轮不能实施在港池内掉头靠泊的操纵方案。港池南面航道上受岛屿间切变流影响较大，如果在此区域掉头后倒航入泊，在航道上船舶整体将受涨水或者落水横流的影响。据悉，某船在该码头首次靠泊时，船舶在港池南面1倍船长处掉头完成后，整体船身和所载货物受横风横流影响发生横移运动，结合车舵和拖轮，控制船舶依然困难，再加上操纵不当，导致靠泊失败。
综合分析，该类型船舶选择高平潮时在梯形港池南界线边缘，往右掉头倒航入泊更具可操作性。该区域涨落潮流影响已经趋缓，若合理利用微弱的涨水流，使船舶右舷艉部受流推动，船舶向右掉头，则有助于倒航掉头入泊。
船舶自五虎礁引航锚地驶往码头途中，航向基本稳定在070°，涨潮流指向为290°～340°，自船舶右舷40°～90°方向而来，为顶流压拢流。初涨潮水流向不定多变，且水流速度呈递增状态，对于载货甲板运输船，富余水深小，不适宜旋回和靠泊，且入泊后码头带缆桩高于船舶带缆作业甲板，因此初涨时不适宜靠泊。
落潮流指向为135°～165°，自船舶左舷75°～105°方向而来，为顺流推开流，亦不适宜旋回和靠泊。
因此，选择在涨末时段靠泊。该时段涨潮流基本稳定在290°左右，且涨潮流速度呈递减状态，富余水深足够。
通过和海事、货主、码头、船方等多方面协商研究，并分析风流等自然因素，该类型船舶的靠泊方案最终选择涨末时间段以“拖锚—旋回—倒航—靠泊”的模式。靠泊时间窗口如下：岱山（高亭港）高潮时前0.5 h锚地登轮起锚，高潮时船舶在航，高潮后0.5 h抵达港池口，高潮后1h靠上码头。
2.2 风流的影响、拖船的配置和使用
该码头靠泊的大型甲板运输船，由于载货和船型的原因，极易受风流的影响。为实现对船舶操纵的有效控制，必须对风流导致的船舶受力情况作出精确的计算，要求拖船配置的总功率产生的推拉力大于该类型船舶在最不利风向和流向影响下的合作用力。
2.2.1 风和流压力的影响
2.2.2 所配置拖船的推力和拉力
舟山港作拖船為Z型螺旋桨推进模式。该码头作业通常以拖船功率2 940 kW和 2 352 kW配置，实际输出功率按出厂额定功率的90%计算，实际可用总顶推力为837.9 KN和总拉力为749.7 KN。
因为该区域岛礁地形的特点，有必要讨论一下，当入泊过程中风力突然增大时的局面。通过计算所得，“泛舟9”轮装载四台重整加热炉时，在遭遇5级风和1 kn流时的合作用力为578 KN，小于拖船的总顶推力或总拉力；在遭遇6级风和1 kn流时的合作用力为823.3 KN，已经大于拖船的总拉力。
2.3 “抛锚”时机的选择和控制
因港池口附近水域狭窄，为使船舶准确地抵达预定掉头水域，通常选择提早拖锚淌航的方式，在一定余速及使用拖船保向的前提下，凭借拖锚阻力递减余速，当船首抵达港池南界线边缘掉头水域时，基本控制航速在0 kn左右。 船舶以2 kn余速拖锚时出链长度为2.5倍水深，查表所得，Pa/Wa=1.39（其中Wa为单锚重量6 t），因此 St=0.0135×18000×22/（1.39×6） =116 m。
实际操纵中，船舶航向与码头走向夹角呈45°，船艏距离码头最南面系缆桩（船艏入泊位置）120 m时，下右锚2 kn锚链（2.5倍水深链长）入水，以约2 kn余速拖单锚停车的方式，在抵达码头最南面系缆桩约15～20 m处时，基本能保持0 kn的速度。因为涨末水流的作用，使该拖锚淌航距离有所减小，实际操纵时约100 m拖锚淌航距离，与上述公式中计算所得的数值基本相符。
2.4 船舶旋回靠泊操纵
2.4.1 旋回操纵
由于地形和大型甲板运输船须艉靠的特点，船舶须在位于兩泊位之间180 m连线处开始掉头。在确保船艉旋转的安全距离余量后，指挥船艉拖船慢车顶推，使船艉开始向港池一侧旋回。实际操纵中，因艉部拖船的顶推效应以及拖锚淌航和风流的合作用，在船舶旋回时，会产生一定的后退速度，驾引人员须注意船艉和西面材料码头的距离，必要时可短暂进车或松锚链。
2.4.2 入泊操纵
尽量确保平行入泊。通过指挥2艘拖船来调整横移入泊速度，通过短暂用车或控制缆绳，来控制进退速度。该类型船舶的靠泊角度严格控制在5°以内，靠泊时最大法向速度应<12 cm/s；船艉斜坡道海侧不可靠船撞击，因此选择倒航式方式入泊，控制船艉距斜坡道距离约0.5 m。
3 实船操纵案例
2018年7月15日（农历六月初三），“泛舟9”轮载货4台重整加热炉，计划靠泊鱼山石化滚装码头。当日能见度良好，实测东南风4～5级。
岱山高亭港潮汐：高潮 1149/294 cm、低潮1825/014 cm。
1120， 引航员在五虎礁引航锚地登轮。开始起锚（有6节锚链入水）。3艘拖船到位，2艘助泊，1艘清场和警戒。
1150， 锚离底，动车航行，航向90°；船艏艉右舷带拖船。
1220，船艏距离码头南端约120 m，余速2 kn，停车；抛下右锚2节入水，如位置1所示。见图3。
1230， 船艏距码头约20 m，前进速度接近0 kn，艏倒缆上桩，如位置2所示。
1235， 开始用拖船协助向右旋回，如位置3所示。
1250， 完成旋回，船舶离码头1倍船宽，与码头平行。
1300， 贴上码头，倒航至斜坡道0.5 m处，用拖船顶住，开始系带其他缆绳，如位置4所示。
4 注意事项
1）通常选择涨末潮水靠泊。必须满足风力等级≤5级风，流速≤1kn的气象水文条件，采用“拖锚—旋回—倒航—靠泊”模式；大型甲板运输船严禁夜间靠泊。
2）作业之前联合多部门制定详尽的靠离泊方案。引航员登轮后，与船长进行靠泊操纵的信息交流，听取船长对靠泊方案的意见，获得船长的配合和支持。严密监视实测风速，若实测和预报风力等级不一致，果断调整靠泊计划或改变靠泊时间。
3）和码头保持联系，确保航道上和掉头水域、港池内提早清场。靠泊作业期间，须有船只在附近担任警戒，不允许有其他船舶进出港池。
5 结束语
大型甲板运输船的艉靠泊模式不同于正常的靠泊模式。而鱼山石化滚装码头，因地理位置的特殊性，其“拖锚—旋回—倒航—靠泊”模式，又具有其独特性。随着宁波—舟山港鱼山化工项目的即将投产，该码头的使用率将越来越频繁，“拖锚—旋回——倒航—靠泊”模式将为靠泊安全带来益处。我们在整个航行、靠泊过程中，胆大心细地操纵，才能确保引航安全。
参考文献
[1] 孙琦.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社，2015.
[2] 陆志材.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社，2000.
[3] 陆悦铭，胡建国.引航员与船长间信息交流方式研究[J].中国航海，2006（04）：46-50.
[4] 盛峰.5万吨级半潜船靠离大宇码头引航操纵方法及要点[J].航海，2017（03）：33-36.
关键词：大型甲板运输船；受限水域；风流影响；拖锚；旋回；靠泊操纵
0 引 言
鱼山石化滚装码头，是浙江石油化工有限公司鱼山岛绿色石化项目的配套设施，用于接卸该项目所需的大型化工设备，其代表性设备为重整加热炉、乙烯裂解炉等，通过大型甲板运输船装载并靠泊该码头后卸货运至厂区。因卸货所需，提出了艉靠的特殊要求。因地形关系，该码头附近受风流影响明显，港池内水域狭窄。因此，有必要从风流影响、船舶操纵等着手，探索该类型船舶如何结合使用锚、车、舵和拖船，在受限港池边缘实施“拖锚—旋回—倒航—靠泊”的特殊操纵方式。
1 基本情况
1.1 码头概况
该码头地理位置（30°17.52′N、122°57.12′E）在浙江省舟山市岱山县大鱼山岛南侧、宁波—舟山港中部港区，为重力式沉箱码头，码头长150 m、设计走向012°～192°、设计水深-6.0 m（实际前沿水深-4.5 m），包含 1 座用于卸大型化工设备的斜坡道。
1.2 航道及港池概况
从五虎礁引航锚地至码头约3 n mile，为临时航道，需穿越鱼山石化项目施工船临时锚地。
港池呈梯形状结构，南面开口大于北面，南面开口直线距离约180 m；港池西侧约10 m范围内，无实际测深资料，使用引航艇、拖船测深得知，实际水深为-3.0 m 左右，如图1所示。
1.3 水文气象概况
该码头水域基本属于规则半日潮港类型。码头和航道附近潮流运动以往复流为主，平潮时间短，最大流速3～4 kn，最大潮差3.5 m。
1.4 大型甲板运输船特点和载货概况
1.4.1 大型甲板运输船资料和操纵特点
以“泛舟9”轮为例，船长142.8 m，船宽32.25 m，型深8 m，排水量18 324.6 t、载重吨11 946 t。为前驾驶台船型，有一个宽大的载货甲板，为运送特大型货物而建造。主机为2台柴油机，总功率4 412 kW。采用2个可变螺距螺旋桨（CPP）推进。载货后艏吃水5.0 m，艉吃水5.2 m。该类型船舶长宽比小，载货后受风面积急剧增大，船舶的航向稳定性和追随性变差。
1.4.2 载货概况
所载货物为鱼山石化项目所需大型化工设备。其代表性设备有重整加热炉，单体重量约1 400 t，长、宽和高分别是23 m、18 m和43 m，如图2所示。
2 大型甲板运输船靠泊操纵要点
2.1 靠泊时间窗口的选择
因受港池尺度和港池西侧水深的限制，“泛舟9”轮不能实施在港池内掉头靠泊的操纵方案。港池南面航道上受岛屿间切变流影响较大，如果在此区域掉头后倒航入泊，在航道上船舶整体将受涨水或者落水横流的影响。据悉，某船在该码头首次靠泊时，船舶在港池南面1倍船长处掉头完成后，整体船身和所载货物受横风横流影响发生横移运动，结合车舵和拖轮，控制船舶依然困难，再加上操纵不当，导致靠泊失败。
综合分析，该类型船舶选择高平潮时在梯形港池南界线边缘，往右掉头倒航入泊更具可操作性。该区域涨落潮流影响已经趋缓，若合理利用微弱的涨水流，使船舶右舷艉部受流推动，船舶向右掉头，则有助于倒航掉头入泊。
船舶自五虎礁引航锚地驶往码头途中，航向基本稳定在070°，涨潮流指向为290°～340°，自船舶右舷40°～90°方向而来，为顶流压拢流。初涨潮水流向不定多变，且水流速度呈递增状态，对于载货甲板运输船，富余水深小，不适宜旋回和靠泊，且入泊后码头带缆桩高于船舶带缆作业甲板，因此初涨时不适宜靠泊。
落潮流指向为135°～165°，自船舶左舷75°～105°方向而来，为顺流推开流，亦不适宜旋回和靠泊。
因此，选择在涨末时段靠泊。该时段涨潮流基本稳定在290°左右，且涨潮流速度呈递减状态，富余水深足够。
通过和海事、货主、码头、船方等多方面协商研究，并分析风流等自然因素，该类型船舶的靠泊方案最终选择涨末时间段以“拖锚—旋回—倒航—靠泊”的模式。靠泊时间窗口如下：岱山（高亭港）高潮时前0.5 h锚地登轮起锚，高潮时船舶在航，高潮后0.5 h抵达港池口，高潮后1h靠上码头。
2.2 风流的影响、拖船的配置和使用
该码头靠泊的大型甲板运输船，由于载货和船型的原因，极易受风流的影响。为实现对船舶操纵的有效控制，必须对风流导致的船舶受力情况作出精确的计算，要求拖船配置的总功率产生的推拉力大于该类型船舶在最不利风向和流向影响下的合作用力。
2.2.1 风和流压力的影响
2.2.2 所配置拖船的推力和拉力
舟山港作拖船為Z型螺旋桨推进模式。该码头作业通常以拖船功率2 940 kW和 2 352 kW配置，实际输出功率按出厂额定功率的90%计算，实际可用总顶推力为837.9 KN和总拉力为749.7 KN。
因为该区域岛礁地形的特点，有必要讨论一下，当入泊过程中风力突然增大时的局面。通过计算所得，“泛舟9”轮装载四台重整加热炉时，在遭遇5级风和1 kn流时的合作用力为578 KN，小于拖船的总顶推力或总拉力；在遭遇6级风和1 kn流时的合作用力为823.3 KN，已经大于拖船的总拉力。
2.3 “抛锚”时机的选择和控制
因港池口附近水域狭窄，为使船舶准确地抵达预定掉头水域，通常选择提早拖锚淌航的方式，在一定余速及使用拖船保向的前提下，凭借拖锚阻力递减余速，当船首抵达港池南界线边缘掉头水域时，基本控制航速在0 kn左右。 船舶以2 kn余速拖锚时出链长度为2.5倍水深，查表所得，Pa/Wa=1.39（其中Wa为单锚重量6 t），因此 St=0.0135×18000×22/（1.39×6） =116 m。
实际操纵中，船舶航向与码头走向夹角呈45°，船艏距离码头最南面系缆桩（船艏入泊位置）120 m时，下右锚2 kn锚链（2.5倍水深链长）入水，以约2 kn余速拖单锚停车的方式，在抵达码头最南面系缆桩约15～20 m处时，基本能保持0 kn的速度。因为涨末水流的作用，使该拖锚淌航距离有所减小，实际操纵时约100 m拖锚淌航距离，与上述公式中计算所得的数值基本相符。
2.4 船舶旋回靠泊操纵
2.4.1 旋回操纵
由于地形和大型甲板运输船须艉靠的特点，船舶须在位于兩泊位之间180 m连线处开始掉头。在确保船艉旋转的安全距离余量后，指挥船艉拖船慢车顶推，使船艉开始向港池一侧旋回。实际操纵中，因艉部拖船的顶推效应以及拖锚淌航和风流的合作用，在船舶旋回时，会产生一定的后退速度，驾引人员须注意船艉和西面材料码头的距离，必要时可短暂进车或松锚链。
2.4.2 入泊操纵
尽量确保平行入泊。通过指挥2艘拖船来调整横移入泊速度，通过短暂用车或控制缆绳，来控制进退速度。该类型船舶的靠泊角度严格控制在5°以内，靠泊时最大法向速度应<12 cm/s；船艉斜坡道海侧不可靠船撞击，因此选择倒航式方式入泊，控制船艉距斜坡道距离约0.5 m。
3 实船操纵案例
2018年7月15日（农历六月初三），“泛舟9”轮载货4台重整加热炉，计划靠泊鱼山石化滚装码头。当日能见度良好，实测东南风4～5级。
岱山高亭港潮汐：高潮 1149/294 cm、低潮1825/014 cm。
1120， 引航员在五虎礁引航锚地登轮。开始起锚（有6节锚链入水）。3艘拖船到位，2艘助泊，1艘清场和警戒。
1150， 锚离底，动车航行，航向90°；船艏艉右舷带拖船。
1220，船艏距离码头南端约120 m，余速2 kn，停车；抛下右锚2节入水，如位置1所示。见图3。
1230， 船艏距码头约20 m，前进速度接近0 kn，艏倒缆上桩，如位置2所示。
1235， 开始用拖船协助向右旋回，如位置3所示。
1250， 完成旋回，船舶离码头1倍船宽，与码头平行。
1300， 贴上码头，倒航至斜坡道0.5 m处，用拖船顶住，开始系带其他缆绳，如位置4所示。
4 注意事项
1）通常选择涨末潮水靠泊。必须满足风力等级≤5级风，流速≤1kn的气象水文条件，采用“拖锚—旋回—倒航—靠泊”模式；大型甲板运输船严禁夜间靠泊。
2）作业之前联合多部门制定详尽的靠离泊方案。引航员登轮后，与船长进行靠泊操纵的信息交流，听取船长对靠泊方案的意见，获得船长的配合和支持。严密监视实测风速，若实测和预报风力等级不一致，果断调整靠泊计划或改变靠泊时间。
3）和码头保持联系，确保航道上和掉头水域、港池内提早清场。靠泊作业期间，须有船只在附近担任警戒，不允许有其他船舶进出港池。
5 结束语
大型甲板运输船的艉靠泊模式不同于正常的靠泊模式。而鱼山石化滚装码头，因地理位置的特殊性，其“拖锚—旋回—倒航—靠泊”模式，又具有其独特性。随着宁波—舟山港鱼山化工项目的即将投产，该码头的使用率将越来越频繁，“拖锚—旋回——倒航—靠泊”模式将为靠泊安全带来益处。我们在整个航行、靠泊过程中，胆大心细地操纵，才能确保引航安全。
参考文献
[1] 孙琦.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社，2015.
[2] 陆志材.船舶操纵[M].大连：大连海事大学出版社，2000.
[3] 陆悦铭，胡建国.引航员与船长间信息交流方式研究[J].中国航海，2006（04）：46-50.
[4] 盛峰.5万吨级半潜船靠离大宇码头引航操纵方法及要点[J].航海，2017（03）：33-36.