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摘 要：根据对厦门第二东通道施工工程水上作业中无动力船舶“一航津泰”轮的特点及在特定锚泊状态下抗风能力计算，为无动力船舶制定防抗台应急措施提供理论依据，对施工单位的安全作业有着积极意义。
关键词：施工船;抗风;抗台;锚地
0 引 言
厦门第二东通道工程是在建的厦门第二西通道工程的东延伸段，路线全长约12.371 km，是厦门市进出岛交通网络规划中重要的跨海通道之一，其中A2和A3标段工程水上作业量大，投入使用的水上船只设备数量多[1]。施工船舶中，部分船机为大型无动力作业船舶，这些无动力船舶是施工作业的关键设备，单船价值高（其中“一航津泰”起重船价值高达人民币4.5亿元）。这些无动力船舶普遍具有船舶结构复杂，水上受风面积大，锚缆设备多且操作复杂的特点，导致这些无动力船舶在台风季节中的防台工作更为繁重。本文以“一航津泰”为研究对象，就无动力施工船抗台风能力校核及抗台措施做出阐述。
1 无动力船抗台风能力校核
为科学研究无动力船防抗台风时系泊能力，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院开展了《厦门第二东通道工程无动力施工船系泊系统计算报告》编制的专题研究[2]。研究对工程船的系泊方案进行了理论计算，对系泊方案在预定的海洋环境条件下的载荷、系泊船体的漂移量以及在给定波浪中的动态漂移等给出了计算结果。系泊船体及系泊系统的载荷及运动，牵涉的因素较多，如风、浪、流等。特别是波浪引起的流体动力负荷的计算比较复杂。一般难以用简单的经验公式确定。需应用较严密的数值计算方法。本文研究计算使用了由上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院自主开发完成计算程序系统。
1.1 起重船系缆概况
“一航津泰”起重船相关信息与抛锚方式如表1所示。
1.2 台风下防抗台锚缆受力计算结果
台风12级、13级、14级工况下该轮各缆索和锚的受力计算结果见表2、表3、表4。其中，风向与船艏艉线夹角45°;流向与船艏艉线夹角0°、流速1 m/s;有义波高1.85 m、波浪周期5.4 s。
1.3 施工船防抗台能力分析
上海交通大學与上海船舶设计院的合作项目的经验表明，无动力施工船舶在作业工可下系缆安全系数取2.5，在自存和避风工况，系缆安全系数取2.0。本次无动力施工船舶防抗台风，仅研究其自存和避风工况，系缆安全系数取2.0。
“一航津泰”轮锚缆破断拉力为1 960 kN，安全系数取2.0时，缆上许用力为980 kN;安全系数取1.8时，缆上许用力为1 089 kN。该起重船船锚为15 t的大抓力锚可承受210 t最大水平拉力（大抓力锚的抓重比为12-14），即2 060 kN最大水平力。对于14级台风，起重船8条锚缆中7条均安全系数2.0的许用范围内，其中1条实际受力超出了安全系数2.0的许用力范围，该条缆绳上受力在1.8安全系数范围内是安全。对于14级台风，该起重船所有锚受力均在安全范围内。
2 无动力船抗台操作措施
厦门湾地处台湾海峡中部西侧，每年5-10月为台风季节，尤其以7、8、9三个月为最多。台风在登陆或影响过程中也将产生大浪和风暴潮。根据对2012年至2020年台风资料统计，以厦门港为中心，半径为300 km的范围内受到台风或者（热带风暴）影响共24次，给水上作业中的无动力船舶安全带来极大的威胁。为此，无动力船舶应根据各自不同的特点，配备足够的抗台物资，保证防、抗台工作的顺利进行。
在台风季节来临前，应组织对船舶防台、抗台系泊设备、水密装置、排水、通信、救生设备等进行检查，发现的问题，应及时解决。当厦门气象台及有关部门发布IV级台风消息时，无动力船舶的相关人员根据应急预案做好应急响应检查，船长与厦门VTS联系，确保为无动力船舶指定的抗台锚地没有被占用，其他避台船舶与本船专用锚地保持安全距离[3]。
当气象台发布Ⅲ级以上台风警报时，各人员按部署规定进入防抗台工作，船舶应尽快完成船上设备的加固绑扎，并尽快安排拖轮按应急计划中的顺序协助本船撤离至避风锚地进行锚泊;锚泊完毕后，防抗台拖轮、锚艇必须在现场值守，以便在紧急情况时能采取有效措施，保障船舶和人员的安全。
防抗台期间，船舶之间应加强联系，船长的手机必须保证24 h开机，船舶VHF高频应在08/16频道保持24 h值守，确保与应急领导小组联系畅通、及时报送相关信息。所有船员应服从船长统一指挥，随时检查本船及周围情况，若发生险情，应及时抢修和抢险，防止事故或损失扩大，同时向领导小组报告。台风期间，船舶领导小组须与海事部门、防台指挥部、气象台保持联系，及时获得最新信息和紧急情况时求得帮助。
当受到台风袭击时，船舶应加强值班，船长、轮机长亲自指挥，同时要注意以下几个方面的问题：
（1）应保障动力设备正常运行，必要时可派人看守锚链情况，随时将锚链方向和受力情况用对讲机或信号向驾驶室报告;
（2）锚泊中应经常利用各种方法校对锚位，对周围锚泊船的动态要经常注意观察，发现他船走锚时，立即与他船联系，并果断采取措施，避免碰撞;
（3）如本船在抗风中发生走锚或紧急情况时，应立即通知应急拖船赶赴现场，若当时情况许可，重新调整锚位。若当时情况受限，通知拖船动车顶风稳住船位，视情况重新选择锚位再抛锚，并加强锚位的值班和观察，直至锚位稳定。拖船应尽最大能力协助走锚船排除险情。走锚船同时发出航行警告，以引起附近船舶的注意，并报告调度中心。当有可能会影响其他船舶的安全时，全船应发出抢险警报，全体船员在船长的统一指挥下参与本船的排除险情的工作，当危险局面仅靠本船和主拖船不能解决时，立即报告应急领导小组，以便及时申请外界的救助，排除险情。事后将整个过程的情况记录在航海日志上。
（4）当船舶遇到不可抗力的险情，应立即向各方发出求救信号，寻求第三方援助。一旦险情无法控制，船长宣布弃船命令后，全体船员按弃船应变部署表执行。
（5）各项目部现场应急救援指挥小组根据需要具体协调、调集相应的安全防护装备。
（6）现场应急救援人员应根据需要携带相应的专业防护装备，采取安全防护措施，应急救援人员进入和离开灾害现场，应严格执行本单位的相关规定。
参考文献
[1] 厦门市发展和改革委员会﹒厦门市发展改革委关于厦门第二东通道工程可行性研究报告的批复[Z]﹒2018，10.
[2] 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院﹒厦门第二东通道工程无动力施工船系泊系统计算报告[R]﹒2020，05.
[3] 中交第一航务工程局﹒厦门第二东通道2020年防台防汛专项应急预案[Z]﹒2020，03.
作者简介：
温清洪，高级船长，副教授，硕士，从事航海教育与研究，福建省高职院校航海技术专业学科带头人，（E-mail）wqh701111@163.com
关键词：施工船;抗风;抗台;锚地
0 引 言
厦门第二东通道工程是在建的厦门第二西通道工程的东延伸段，路线全长约12.371 km，是厦门市进出岛交通网络规划中重要的跨海通道之一，其中A2和A3标段工程水上作业量大，投入使用的水上船只设备数量多[1]。施工船舶中，部分船机为大型无动力作业船舶，这些无动力船舶是施工作业的关键设备，单船价值高（其中“一航津泰”起重船价值高达人民币4.5亿元）。这些无动力船舶普遍具有船舶结构复杂，水上受风面积大，锚缆设备多且操作复杂的特点，导致这些无动力船舶在台风季节中的防台工作更为繁重。本文以“一航津泰”为研究对象，就无动力施工船抗台风能力校核及抗台措施做出阐述。
1 无动力船抗台风能力校核
为科学研究无动力船防抗台风时系泊能力，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院开展了《厦门第二东通道工程无动力施工船系泊系统计算报告》编制的专题研究[2]。研究对工程船的系泊方案进行了理论计算，对系泊方案在预定的海洋环境条件下的载荷、系泊船体的漂移量以及在给定波浪中的动态漂移等给出了计算结果。系泊船体及系泊系统的载荷及运动，牵涉的因素较多，如风、浪、流等。特别是波浪引起的流体动力负荷的计算比较复杂。一般难以用简单的经验公式确定。需应用较严密的数值计算方法。本文研究计算使用了由上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院自主开发完成计算程序系统。
1.1 起重船系缆概况
“一航津泰”起重船相关信息与抛锚方式如表1所示。
1.2 台风下防抗台锚缆受力计算结果
台风12级、13级、14级工况下该轮各缆索和锚的受力计算结果见表2、表3、表4。其中，风向与船艏艉线夹角45°;流向与船艏艉线夹角0°、流速1 m/s;有义波高1.85 m、波浪周期5.4 s。
1.3 施工船防抗台能力分析
上海交通大學与上海船舶设计院的合作项目的经验表明，无动力施工船舶在作业工可下系缆安全系数取2.5，在自存和避风工况，系缆安全系数取2.0。本次无动力施工船舶防抗台风，仅研究其自存和避风工况，系缆安全系数取2.0。
“一航津泰”轮锚缆破断拉力为1 960 kN，安全系数取2.0时，缆上许用力为980 kN;安全系数取1.8时，缆上许用力为1 089 kN。该起重船船锚为15 t的大抓力锚可承受210 t最大水平拉力（大抓力锚的抓重比为12-14），即2 060 kN最大水平力。对于14级台风，起重船8条锚缆中7条均安全系数2.0的许用范围内，其中1条实际受力超出了安全系数2.0的许用力范围，该条缆绳上受力在1.8安全系数范围内是安全。对于14级台风，该起重船所有锚受力均在安全范围内。
2 无动力船抗台操作措施
厦门湾地处台湾海峡中部西侧，每年5-10月为台风季节，尤其以7、8、9三个月为最多。台风在登陆或影响过程中也将产生大浪和风暴潮。根据对2012年至2020年台风资料统计，以厦门港为中心，半径为300 km的范围内受到台风或者（热带风暴）影响共24次，给水上作业中的无动力船舶安全带来极大的威胁。为此，无动力船舶应根据各自不同的特点，配备足够的抗台物资，保证防、抗台工作的顺利进行。
在台风季节来临前，应组织对船舶防台、抗台系泊设备、水密装置、排水、通信、救生设备等进行检查，发现的问题，应及时解决。当厦门气象台及有关部门发布IV级台风消息时，无动力船舶的相关人员根据应急预案做好应急响应检查，船长与厦门VTS联系，确保为无动力船舶指定的抗台锚地没有被占用，其他避台船舶与本船专用锚地保持安全距离[3]。
当气象台发布Ⅲ级以上台风警报时，各人员按部署规定进入防抗台工作，船舶应尽快完成船上设备的加固绑扎，并尽快安排拖轮按应急计划中的顺序协助本船撤离至避风锚地进行锚泊;锚泊完毕后，防抗台拖轮、锚艇必须在现场值守，以便在紧急情况时能采取有效措施，保障船舶和人员的安全。
防抗台期间，船舶之间应加强联系，船长的手机必须保证24 h开机，船舶VHF高频应在08/16频道保持24 h值守，确保与应急领导小组联系畅通、及时报送相关信息。所有船员应服从船长统一指挥，随时检查本船及周围情况，若发生险情，应及时抢修和抢险，防止事故或损失扩大，同时向领导小组报告。台风期间，船舶领导小组须与海事部门、防台指挥部、气象台保持联系，及时获得最新信息和紧急情况时求得帮助。
当受到台风袭击时，船舶应加强值班，船长、轮机长亲自指挥，同时要注意以下几个方面的问题：
（1）应保障动力设备正常运行，必要时可派人看守锚链情况，随时将锚链方向和受力情况用对讲机或信号向驾驶室报告;
（2）锚泊中应经常利用各种方法校对锚位，对周围锚泊船的动态要经常注意观察，发现他船走锚时，立即与他船联系，并果断采取措施，避免碰撞;
（3）如本船在抗风中发生走锚或紧急情况时，应立即通知应急拖船赶赴现场，若当时情况许可，重新调整锚位。若当时情况受限，通知拖船动车顶风稳住船位，视情况重新选择锚位再抛锚，并加强锚位的值班和观察，直至锚位稳定。拖船应尽最大能力协助走锚船排除险情。走锚船同时发出航行警告，以引起附近船舶的注意，并报告调度中心。当有可能会影响其他船舶的安全时，全船应发出抢险警报，全体船员在船长的统一指挥下参与本船的排除险情的工作，当危险局面仅靠本船和主拖船不能解决时，立即报告应急领导小组，以便及时申请外界的救助，排除险情。事后将整个过程的情况记录在航海日志上。
（4）当船舶遇到不可抗力的险情，应立即向各方发出求救信号，寻求第三方援助。一旦险情无法控制，船长宣布弃船命令后，全体船员按弃船应变部署表执行。
（5）各项目部现场应急救援指挥小组根据需要具体协调、调集相应的安全防护装备。
（6）现场应急救援人员应根据需要携带相应的专业防护装备，采取安全防护措施，应急救援人员进入和离开灾害现场，应严格执行本单位的相关规定。
参考文献
[1] 厦门市发展和改革委员会﹒厦门市发展改革委关于厦门第二东通道工程可行性研究报告的批复[Z]﹒2018，10.
[2] 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院﹒厦门第二东通道工程无动力施工船系泊系统计算报告[R]﹒2020，05.
[3] 中交第一航务工程局﹒厦门第二东通道2020年防台防汛专项应急预案[Z]﹒2020，03.
作者简介：
温清洪，高级船长，副教授，硕士，从事航海教育与研究，福建省高职院校航海技术专业学科带头人，（E-mail）wqh701111@163.com