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摘 要:通过精心策划、组织管理,运用科学的手段,使苏州河底泥疏浚工程水上运输得以顺利进行,为以后在复杂情况下的水上交通运输工程积累一定的参考经验。
关键词:AIS系统VHF甚高频侯泊区调度点航行模拟压仓
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0112-02
1 工程概况
苏州河是上海的母亲河,历经百年沧桑,百年历练,饱含着历史的沉积,治理好苏州河是上海市历届市委、市政府的决心,也是上海市民的梦想。
苏州河底泥疏浚以清除近代沉积的污染底泥为主要目标,改善苏州河水质。
苏州河底泥疏浚工程,由底泥疏浚、底泥运输、底泥处置三部分组成。
底泥运输部分:本工程采用泥驳运输,运输线路为:苏州河开挖点→河口闸→黄浦江→大治河西闸→大治河→清运河→卸点码头。其中苏州河段16.4km,黄浦江段35km,大治河段40km,清运河段5km。
底泥运至清运河码头进行卸船,本次疏浚涉及到运输船只140余艘,单程运输路线96km。
2 底泥运输过程中的重点及难点分析
(1)施工战线长,管理协调跨度大
苏州河疏浚段长16km,底泥水上运输线路平均长度为80km,卸船码头至底泥处置场约5km,全线运输线路全长约96km,且运输航道途经两座水闸及三十余座桥梁,管理跨度大。
(2)工期紧、工程量大、施工强度高与航道、水闸通过能力、码头接卸能力,构成组织过程中不可回避的矛盾。
本工程疏浚总方量为129.82万方,计划工期为5个半月,底泥处置场土方为22.55万方,并且受市区位置、航道通航、过闸能力、沿线建筑、构筑物限界影响,制约因素很多,直接抑制了大型船舶的使用和施工速度的提高。做好疏浚开挖、航道、水闸通航能力及卸船,底泥处置能力的平衡与协调是一项动态的十分重要的任务。
3 总体运输部署及规划
3.1 组织管理网络及调度点的设置
本工程在工程起点真北路桥及工程运输终点(卸点码头)均设有施工项目部。
真北路桥项目部设置为总调度点,此调度点主要负责整个船只运输的监控,协调施工开挖与运输配套,保证通过船只在整个运输线路上时间及空间上的数量均衡,避免在某一时间段通过闸和清运河内发生过于集中或过于清闲的情况,此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)、大型显示屏及甚高频呼叫系统。
在卸点码头项目部设置分调度点1,主要负责卸点码头、五尺沟临时停泊点及清运河内船只通行的调度此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)及甚高频呼叫系统。
在大治河西闸设置调度点2,主要负责调度船只进出大治河西闸,此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)、大型显示屏及甚高频呼叫系统。
在苏州河口闸设置调度点3,主要负责调度空船进苏州河口闸,及重船出河口水闸,此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)及甚高频呼叫系统。
另外在苏州河内配备巡逻艇一只,大治河及清运河各配置巡逻艇一只,船上通过无线网络配备AIS电脑终端及高频呼叫。
每艘运输船只及挖泥船只配备AIS系统及甚高频呼叫系统（如图1）。
3.2 侯泊区的设置
(1)由于苏州河口闸为随潮位影响而开启关闭,所以在闸门关闭的情况下,等待出闸的重船需在河口闸附近进行临时停靠,根据潮位信息,在不调水的情况下河口闸每天连续最大关闭时间为6小时,按2小时装满一艘船计算,12条挖泥船在6小时内共可装36艘泥驳,即在浙江路桥上下游设置18个停船泊位,可停36艘船只。
另外在河口闸外侧设置空船进闸侯泊区,此处考虑24只侯泊泊位,设置在中华北栈码头。
(2)大治河西闸(黄浦江侧),根据实际调查,此处可能最大等待进闸时间为4小时,此处考虑设置24个泊位的临时侯泊区,设置在中粮码头,距离大治河西闸约1km。
大治河西闸闸内侯泊区,共设置16个泊位。
(3)大治河进清运河处在五尺沟设置30个泊位。
(4)由于清运河为单向通航的航道,并有环卫船只的进出,所以在清运河内设置临时交汇区,其中在距离1号桥1km的2号桥(拆除)附近设置6个泊位的会船区,再往北1km设置6个泊位的会船区,3号桥以北设置9个泊位的临时靠泊区。
(5)空船在苏州河内等待装船时,可停一艘与挖泥船后侧,每艘泥驳自带钢管进行临时停靠（如图2）。
4 船舶运输方案
4.1 运输船舶的选择及数量配置
根据实际施工情况,运输船只选择300t自航泥驳,在正式疏浚前10天内完成所有船只的改造及海事部门的核验工作,改造包括船舱的加厚钢板,安装AIS系统及配备VHF甚高频,船舶顶棚的降低。
根据施工强度要求,每天需完成8000m3,而一个航程来回需2天,共需配置泥驳140余艘。
4.2 船只的航行模拟
整个运输路线,只有苏州河口闸的开启及关闭受潮汐的影响,水位在1.7m～3.5m之间通航(如图3）。
对泥驳水上运输组织进行模拟分析,共12条挖泥船,每2小时挖一船,每天挖6船,为方便表式,所有船只分6个批次。
4.3 苏州河航段
工程所在区域河道宽45～72m,且弯道多;沿线有28座跨河桥梁,且大部分桥梁底净空较低,部分桥梁底部呈拱形,通航宽度较窄。全线底高程最低桥梁为浙江路桥:桥底高程5.3m,能通航宽度为5m,空船过此桥在不压仓的情况下水面高程需在:5.3～2.5(空船水面至顶棚高度)-0.2(安全距离)=2.5m以下。
空船通过此桥时主要听从调度,如需压水在中华北栈码头或乍浦路桥下游海事码头进行水压仓,待驶入挖泥区域后进行排水。
泥驳通过AIS系统监视自身周围上下游船只位置,做到及时避让。
4.4 通过苏州河闸
苏州河口闸为随潮位影响而开启关闭的闸门,在不调水的情况下,闸门上限通行水位为3.5m,下限通行水位为1.7m,正常情况每天可通行的时间为12小时。
泥驳在通行此闸前,通过VHF甚高频先与调度点3联系,在未得到允许的情况下停泊于闸内外临时停泊点,在得到允许后方可编队依次通过水闸,另外调度点通过AIS系统及时监控泥驳,防止不听指挥船只过闸。
4.5 黄浦江航段
黄浦江航道江面宽400~600m,走向曲折多弯,水流急,沿岸码头密集,航道船只多。
苏州河内重船通过河口闸后,船只尽量远离江岸行驶(100m以上),以免发生搁浅。
空船回苏州河时,在未得到过闸指令时应停泊于中华北栈码头,
在得到指令后方可行驶,其中空船进河口闸前应在虹口港下游300～1000m的区域内调头逆水进入苏州河口闸(便于对船只的控制),穿越黄浦江时直线穿越。
船只在通过陆家嘴时尽量靠近航道中心行驶,以防搁浅。
重船严禁超载,运输船舶船舷至水面高度不得小于40cm;横穿黄浦江时尽量避开高峰期(19:00～21:00)
4.6 大治河西闸
大治河西闸的现状,24小时通航,现过闸船舶总吨位已远远超过设计最大通航能力,船闸长期处于超负荷运行状态。
针对此情况,在此点设立调度点2,工程早期与西闸管理人员沟通,建立联合调度小组,必要时安排运泥船只集中专闸过闸。
重船运泥船只在到达大治河西闸前,在通过闵浦大桥后通过VHF 甚高频向调度点2报港,在未得到过闸指令前,应先停泊于中粮码头(距离大治河西闸1km),在得到大治河西闸调度点的指令后方可驶入并通过大治河西闸,所有的运泥船只需听从闸内排挡人员的安排。
空船在由东向西过闸时,在未得到指令前先行停泊于已建的东侧8个临时停泊点(双排停当),在得到大治河西闸调度点的指令后方可驶入并通过大治河西闸,所有的运泥船只需听从闸内排挡人员的安排。
4.7 大治河航段
大治河航段为双向通航航道,在航行中注意跨河桥的桥墩。
4.8 清运河航段
清运河航段长5.3km,面宽40m,底宽20m,为300t级单向通航航道,且原为环卫专用航道,每天进出清运河的环卫船只60余艘,航段终点为本工程的卸点码头(7泊位)。
本航道总体原则为:出港船避让进港船只,进港船只环卫船优先;运泥重船航行至3号桥北侧的临时停泊区时进行临时停靠,共有9个泊位可停靠,待卸点码头空船卸点泊位呼叫船只进入,重船可在西侧南面码头处交汇通过,此时可呼叫五尺沟的停泊重船进入清运河至3号桥北侧临时停泊点。
与当地海事、环境实业组成联合调度,在运泥船只与环卫船只发生冲突时,由海事部门做决定,并执行海事调度命令。
5 几点经验心得
本工程沿线航道复杂,制约因素较多,通过前期的精心策划,运行一个多月来,在运输方面基本达到了预先的设想要求。
(1)大规模组织水运运输,通过建立AIS系统及甚高频呼叫系统,及时监控船只的动向,在动态中管理控制运泥船只起到了重要的作用。
(2)抓住运输过程中关键节点及瓶颈,建立组织管理网络及调度点,管理到位,保证了船只在运输过程中有条不紊。
(3)事先分析运行过程中的各种因素,充分认识到航行中可能发生的问题,精心策划,为工程的顺利实施提供了良好的方案保障。
关键词:AIS系统VHF甚高频侯泊区调度点航行模拟压仓
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0112-02
1 工程概况
苏州河是上海的母亲河,历经百年沧桑,百年历练,饱含着历史的沉积,治理好苏州河是上海市历届市委、市政府的决心,也是上海市民的梦想。
苏州河底泥疏浚以清除近代沉积的污染底泥为主要目标,改善苏州河水质。
苏州河底泥疏浚工程,由底泥疏浚、底泥运输、底泥处置三部分组成。
底泥运输部分:本工程采用泥驳运输,运输线路为:苏州河开挖点→河口闸→黄浦江→大治河西闸→大治河→清运河→卸点码头。其中苏州河段16.4km,黄浦江段35km,大治河段40km,清运河段5km。
底泥运至清运河码头进行卸船,本次疏浚涉及到运输船只140余艘,单程运输路线96km。
2 底泥运输过程中的重点及难点分析
(1)施工战线长,管理协调跨度大
苏州河疏浚段长16km,底泥水上运输线路平均长度为80km,卸船码头至底泥处置场约5km,全线运输线路全长约96km,且运输航道途经两座水闸及三十余座桥梁,管理跨度大。
(2)工期紧、工程量大、施工强度高与航道、水闸通过能力、码头接卸能力,构成组织过程中不可回避的矛盾。
本工程疏浚总方量为129.82万方,计划工期为5个半月,底泥处置场土方为22.55万方,并且受市区位置、航道通航、过闸能力、沿线建筑、构筑物限界影响,制约因素很多,直接抑制了大型船舶的使用和施工速度的提高。做好疏浚开挖、航道、水闸通航能力及卸船,底泥处置能力的平衡与协调是一项动态的十分重要的任务。
3 总体运输部署及规划
3.1 组织管理网络及调度点的设置
本工程在工程起点真北路桥及工程运输终点(卸点码头)均设有施工项目部。
真北路桥项目部设置为总调度点,此调度点主要负责整个船只运输的监控,协调施工开挖与运输配套,保证通过船只在整个运输线路上时间及空间上的数量均衡,避免在某一时间段通过闸和清运河内发生过于集中或过于清闲的情况,此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)、大型显示屏及甚高频呼叫系统。
在卸点码头项目部设置分调度点1,主要负责卸点码头、五尺沟临时停泊点及清运河内船只通行的调度此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)及甚高频呼叫系统。
在大治河西闸设置调度点2,主要负责调度船只进出大治河西闸,此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)、大型显示屏及甚高频呼叫系统。
在苏州河口闸设置调度点3,主要负责调度空船进苏州河口闸,及重船出河口水闸,此点配置AIS电脑终端(可实时监控所有运输船只动向)及甚高频呼叫系统。
另外在苏州河内配备巡逻艇一只,大治河及清运河各配置巡逻艇一只,船上通过无线网络配备AIS电脑终端及高频呼叫。
每艘运输船只及挖泥船只配备AIS系统及甚高频呼叫系统（如图1）。
3.2 侯泊区的设置
(1)由于苏州河口闸为随潮位影响而开启关闭,所以在闸门关闭的情况下,等待出闸的重船需在河口闸附近进行临时停靠,根据潮位信息,在不调水的情况下河口闸每天连续最大关闭时间为6小时,按2小时装满一艘船计算,12条挖泥船在6小时内共可装36艘泥驳,即在浙江路桥上下游设置18个停船泊位,可停36艘船只。
另外在河口闸外侧设置空船进闸侯泊区,此处考虑24只侯泊泊位,设置在中华北栈码头。
(2)大治河西闸(黄浦江侧),根据实际调查,此处可能最大等待进闸时间为4小时,此处考虑设置24个泊位的临时侯泊区,设置在中粮码头,距离大治河西闸约1km。
大治河西闸闸内侯泊区,共设置16个泊位。
(3)大治河进清运河处在五尺沟设置30个泊位。
(4)由于清运河为单向通航的航道,并有环卫船只的进出,所以在清运河内设置临时交汇区,其中在距离1号桥1km的2号桥(拆除)附近设置6个泊位的会船区,再往北1km设置6个泊位的会船区,3号桥以北设置9个泊位的临时靠泊区。
(5)空船在苏州河内等待装船时,可停一艘与挖泥船后侧,每艘泥驳自带钢管进行临时停靠（如图2）。
4 船舶运输方案
4.1 运输船舶的选择及数量配置
根据实际施工情况,运输船只选择300t自航泥驳,在正式疏浚前10天内完成所有船只的改造及海事部门的核验工作,改造包括船舱的加厚钢板,安装AIS系统及配备VHF甚高频,船舶顶棚的降低。
根据施工强度要求,每天需完成8000m3,而一个航程来回需2天,共需配置泥驳140余艘。
4.2 船只的航行模拟
整个运输路线,只有苏州河口闸的开启及关闭受潮汐的影响,水位在1.7m～3.5m之间通航(如图3）。
对泥驳水上运输组织进行模拟分析,共12条挖泥船,每2小时挖一船,每天挖6船,为方便表式,所有船只分6个批次。
4.3 苏州河航段
工程所在区域河道宽45～72m,且弯道多;沿线有28座跨河桥梁,且大部分桥梁底净空较低,部分桥梁底部呈拱形,通航宽度较窄。全线底高程最低桥梁为浙江路桥:桥底高程5.3m,能通航宽度为5m,空船过此桥在不压仓的情况下水面高程需在:5.3～2.5(空船水面至顶棚高度)-0.2(安全距离)=2.5m以下。
空船通过此桥时主要听从调度,如需压水在中华北栈码头或乍浦路桥下游海事码头进行水压仓,待驶入挖泥区域后进行排水。
泥驳通过AIS系统监视自身周围上下游船只位置,做到及时避让。
4.4 通过苏州河闸
苏州河口闸为随潮位影响而开启关闭的闸门,在不调水的情况下,闸门上限通行水位为3.5m,下限通行水位为1.7m,正常情况每天可通行的时间为12小时。
泥驳在通行此闸前,通过VHF甚高频先与调度点3联系,在未得到允许的情况下停泊于闸内外临时停泊点,在得到允许后方可编队依次通过水闸,另外调度点通过AIS系统及时监控泥驳,防止不听指挥船只过闸。
4.5 黄浦江航段
黄浦江航道江面宽400~600m,走向曲折多弯,水流急,沿岸码头密集,航道船只多。
苏州河内重船通过河口闸后,船只尽量远离江岸行驶(100m以上),以免发生搁浅。
空船回苏州河时,在未得到过闸指令时应停泊于中华北栈码头,
在得到指令后方可行驶,其中空船进河口闸前应在虹口港下游300～1000m的区域内调头逆水进入苏州河口闸(便于对船只的控制),穿越黄浦江时直线穿越。
船只在通过陆家嘴时尽量靠近航道中心行驶,以防搁浅。
重船严禁超载,运输船舶船舷至水面高度不得小于40cm;横穿黄浦江时尽量避开高峰期(19:00～21:00)
4.6 大治河西闸
大治河西闸的现状,24小时通航,现过闸船舶总吨位已远远超过设计最大通航能力,船闸长期处于超负荷运行状态。
针对此情况,在此点设立调度点2,工程早期与西闸管理人员沟通,建立联合调度小组,必要时安排运泥船只集中专闸过闸。
重船运泥船只在到达大治河西闸前,在通过闵浦大桥后通过VHF 甚高频向调度点2报港,在未得到过闸指令前,应先停泊于中粮码头(距离大治河西闸1km),在得到大治河西闸调度点的指令后方可驶入并通过大治河西闸,所有的运泥船只需听从闸内排挡人员的安排。
空船在由东向西过闸时,在未得到指令前先行停泊于已建的东侧8个临时停泊点(双排停当),在得到大治河西闸调度点的指令后方可驶入并通过大治河西闸,所有的运泥船只需听从闸内排挡人员的安排。
4.7 大治河航段
大治河航段为双向通航航道,在航行中注意跨河桥的桥墩。
4.8 清运河航段
清运河航段长5.3km,面宽40m,底宽20m,为300t级单向通航航道,且原为环卫专用航道,每天进出清运河的环卫船只60余艘,航段终点为本工程的卸点码头(7泊位)。
本航道总体原则为:出港船避让进港船只,进港船只环卫船优先;运泥重船航行至3号桥北侧的临时停泊区时进行临时停靠,共有9个泊位可停靠,待卸点码头空船卸点泊位呼叫船只进入,重船可在西侧南面码头处交汇通过,此时可呼叫五尺沟的停泊重船进入清运河至3号桥北侧临时停泊点。
与当地海事、环境实业组成联合调度,在运泥船只与环卫船只发生冲突时,由海事部门做决定,并执行海事调度命令。
5 几点经验心得
本工程沿线航道复杂,制约因素较多,通过前期的精心策划,运行一个多月来,在运输方面基本达到了预先的设想要求。
(1)大规模组织水运运输,通过建立AIS系统及甚高频呼叫系统,及时监控船只的动向,在动态中管理控制运泥船只起到了重要的作用。
(2)抓住运输过程中关键节点及瓶颈,建立组织管理网络及调度点,管理到位,保证了船只在运输过程中有条不紊。
(3)事先分析运行过程中的各种因素,充分认识到航行中可能发生的问题,精心策划,为工程的顺利实施提供了良好的方案保障。