【船長經驗】限制水域下的Abort point設定
船長:鞏建輝
在航次計劃制定的過程中,為了保證航線的安全和駕駛人員使用時的便利及應對各種檢查,需要在航線上或其周圍標繪各種助航及警示信息。伴隨電子海圖的廣泛使用,USERMAP的正確編輯及顯示則顯得尤為重要。
例如施舵點WOP、禁航區(NO GO AREA)、報告點、VTS區域、特殊區域、排放控制區(ECA)中止點、應急錨地等等。
隨著船舶大型化、快速化發展的加劇,海上運輸變得越來越具有挑戰性,尤其是在現有航道及港口建設相對落后的地區此種現象尤為突出。有時候為了保證船舶安全,尤其在臨近港口或航道的受限水域加之復雜的通航條件,可能需要臨時中斷航行計劃(如:侯潮、等泊位等),這時中止點的合理設定則能在駕駛人員進行緊急決策時提供有益的信息支持。針對此種情況下面我們分別加以論述:
一:受限水域(Confined waters)
受限水域是指船舶運動參數和性能受到其運動所在水域空間范圍的影響,使船舶水平、垂直運動受到限制的可航水域。
船舶在受限水域航行時,水動力將發生顯著變化,其運動狀態也將隨之改變,表現為水域相對較淺時的淺水效應、航道寬度相對較窄時的岸壁效應以及船舶間位置相對較近時的船間效應。
但是如何界定受限水域或者是非受限水域呢?在業內并沒有統一的界定標準。因為同樣的水深和航道寬度對于深吃水的VLCC船可能就是受限水域而對于吃水幾米的千噸小船就是非受限水域。
但是在日常航海實踐中為了更好地使用這個概念還是提出了兩個結論:
(1)當航道寬度W與船長L的比值即W/L值≤2時,W即為受限水域寬度。
(2)當水深深度H與船舶吃水d的比值H/d<1.5時,船舶操作性將受到明顯影響,H為受限水域深度。
結合二者結論更有利于我們在航海上按照具體情況量化分析所航行水域是否受限。實際上船舶受限還是不受限對于一條特定的船舶而言,就看其受航行的水域是否對其操作性受到了影響,如果受影響則這個水域為受限水域,反之,則是非受限水域。
二:中止點(Abort point)
按照BRIDGE TEAM MANAGEMENT中描述“中止點”即中斷計劃--當船舶接近擁擠水域時,船舶不得不繼續航行。當船舶進入狹窄水道沒有了回旋余地或由于落潮和不足的龍骨下富裕水深而無法返回時的位置稱為折返臨界點。
無論什么原因,航次計劃必須考慮到無法折回或造成船舶受到束縛的事實。這一點需要標注在海圖上,以表明中斷航行以使船舶不受束縛。中斷點位置隨當時的環境如可用水域、船速、旋回圈等變化而變化,必須清晰地標繪出作為安全水域的連續計劃航線。
在實際航次計劃的執行過程中,尤其是在接近港口、航道或者一些受限水域疊加船舶操作性能、引航計劃變更等不利因素,有時候為了防止擱淺、觸礁或者碰撞等事故的發生,需要臨時中止航次計劃。那么此時中止點的設定就顯得尤為關鍵:
設的太近可能沒有足夠的水域可供旋回,設的太遠又沒有太大的參考意義,因此準確地設定中止點的位置必須要求我們具體量化才可以在實踐中更好地應用。
為此我們需要引用到以下兩個概念Head Reach/Advance和Side Reach/Tactical Diameter(如下圖):
關于船舶的進距(Advance)和旋回初徑(Tactical Diameter)可在船舶的旋回圈要素中查取或者在駕駛臺的Wheel house poster中查取。以下是某Cape size船的旋回要素,參下圖:
船舶進距(Advance)作為判斷旋回過程中船舶縱向占用水域范圍的依據,而旋回初徑(Tactical Diameter)則作為判斷旋回過程中船舶橫向占用水域范圍的依據。通過此兩組數據即可以畫出中止點的大概位置,再結合當時船速并考慮一定的決策延遲(經驗數值一般取5min)則可以大概畫出船舶中止返回時的旋回水域。
例如:我們以上面提到的Cape size船的旋回要素為依據,其在正常裝載下SLOW SPEED和FULL SEA SPEED的進距在0.57-0.59nm之間,而其旋回初徑則在0.55-0.56nm之間,取兩者中較大者。
再結合其速度參數(圖1)在降到maneuvering speed時,如以10kn的速度接近港口時,預留5min去分析在開始進行旋回前的交通情況則船舶需要前進0.83海,在不考慮當時風流等因素的影響下則其旋回范圍是以1.5nm(0.6+0.83=1.43nm為了更安全取1.5nm)為半徑的一個圓(圖2)
三:實例分析(Case analysis)
上文中我們闡述了受限水域及中止點設定的相關概念,接下來我們以實際案列來分析上述情況。以中國山東煙臺港芝罘港區為例。
根據海圖水深數據,煙臺港芝罘灣港區22號燈浮以外水域的水深均在-18.0m及以上。而上述Cape size船的滿載平吃水大概在18.3米左右,很明顯此水域為受限水域。
為了保證船舶安全考慮下沉量、海圖精度、波浪影響、安全余量等影響后其中止點(Abort point)的設定應該在20M等深線之外圓心以1.5nm為半徑所畫的圓,此范圍完全滿足船舶旋回調頭所需海域空間。如下圖:
四:概念重申(Concept reiteration)
中止點僅僅是一個參考點,它所提供的信息是當船舶正常航行時使用Rudder hard over時能不能安全旋回的一個參考點及所需的安全水域。因此是不是只要過了中止點船舶就一定無法返回了呢?
答案時否定的。例如我們可以在旋回之前盡量降低船速,使船舶從船速極低狀態開始操滿舵的同時快速進車,則可以縮小旋回范圍(如圖1-1-4)。
如果船舶配有首側推器再結合倒車甚至可以做到原地掉頭等,如果船舶再有拖輪配合則更容易實現這種操作(如圖2-1-17)。
所以即使船舶過了中止點,如果當時環境和條件容許也可以返回。那么船舶沒過中止點前就一定可以安全旋回嗎?答案也是否定的。如果在中止點之前或旋回水域存在大量船只(如中國沿海的漁船或者海工船)則船舶也無法進行旋回返回。
綜上所述:中止點是一個比較重要的消息參考點,其作用在于提醒船員過了此點就沒有足夠的海上空間可以折回。如果在經過中止點后試圖返回,可能會導致船只擱淺或碰到危險物。
但并不是過了中止點后就一定會使船舶陷入險境,需要航海人員通過適合當時環境及情況的一切手段和各種資源及信息綜合研判,且要保持高度戒備并進行風險評估,以保證船舶安全。
例如--引航站在中止點之后(圖3 P/S),為了接引水我們需要經過中止點,但是當我們過了中止點以后引航站又突然通知引航計劃取消或推遲怎么辦?因此為了船舶安全當我們要過中止點時一定要對這種情況進行風險評估:
到中止點前再三確認引水計劃。
降低船速以便我們可以使用倒車停船并返回。
考慮應急計劃以應對此種突發情況,包括替代路線、安全錨地、等候區和緊急泊位等措施??(圖4)。
四:方案及總結(Scheme and Conclusion)
上文中我們論述了受限水域及其中止點的設定,針對這種情況我們應該如何應對呢?
首先,在技術方面可使用DPAS(動態定位與避碰系統):結合AIS、雷達、ECDIS、VHF、燈光聲響信號等多手段,實時預測沖突并評估Abort point。
其次,有條件的公司可以通過模擬器模擬受限水域中大型船舶的應急場景,提升船員決策能力。
最后,規范操作,在進入受限水域前可進行分段減速,留夠更多安全余量,或者設置多級abort point 并以不同顏色標注(綠、黃、紅逐級加深)并在每一級abort point上建立相應的安全預案以形成安全鏈,從而保證船舶安全。
航海是一個復雜的系統工程,受限水域中Abort point 的設定只是其中很小的一項內容且其使用的時機也需要結合多種信息及當時環境海況綜合判斷,是一個動態、發展的過程。
由于作者水平有限,文章中難免有不妥之處,敬請各位領導及同仁批評指正,感激不急!
參考文獻 :
BRIDGE TEAM MANAGEMENT Second Edition-- AJ Swift FNI 斯威夫特船長編著
WHAT IS ABORT POINT AND HOW USE IT –Capt Rajeev Jassal
船舶操縱與避碰—操縱篇(船長、大副)大連海事大學出版社,2018.6
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