鼠浪湖码头水域潮流及其对船舶操纵的影响分析

1 鼠浪湖码头和配套航道概况

（1）鼠浪湖矿石中转码头。鼠浪湖矿石中转码头位于宁波舟山港衢山港区，地处蛇移门水道东侧，建有卸船码头、装船码头各1 座。卸船码头方位角取167 °～347 °，拥有40万吨散装矿石泊位2 个，总长度835 米，码头前沿设计水深为-25.3 米。于2016年1月26日正式投入营运。

（2）蛇移门航道。蛇移门航道总长164.1 公里，进港主航道最大设计通航水深-25.7 米，可满足40 万吨散货船进出港。靠离鼠浪湖矿石中转码头的船舶，主要使用的是北向主航道、港内航道和南向主航道，到港卸货的船舶采用的是北进南出的方式。

2 潮流的定点观测和分析

2.1 潮流的观测

蛇移门航道及码头前沿设有多个关键测流点位。2015年8月15日至30日，在蛇移门航道进行了多点潮流观测；2015年10月21日至30日，在卸船1 号码头前沿30～100 米进行了潮流观测；2017年5月25日至6月6日，在卸船2 号码头前沿30～80 米进行了潮流观测。

[16] R.Dozy et M.J.De Goeje，Description De L'Afrique Et De L'Espagne.imprimeur de Université[M].1866,P10.

2.2 潮流的整体概述

鼠浪湖矿石中转码头水域属规则半日浅海潮流海区，潮流运动以往复流为主，略带旋转性，潮流强度较大。码头北面的黄泽洋水域，涨潮流多为WNW 向，落潮流多为ESE 向，涨急和落急时流速均在2 节以上。码头南面的岱衢洋水域，涨潮流多为WNW 向与NW 向，落潮流多为ESE、SE 向，急涨和急落时的流速接近3 节。

2)结合机械臂实际工作情况，提出了一种针对所设计机械臂举升过程的ADAMS逆向仿真方法；并提出了有效承重区间概念，为后续此类问题的研究提供了一种思路。

2.3 蛇移门水道段和卸船码头前沿重点水域的潮流分析

综合潮流分析和超大型船舶靠泊的经验，现阶段该类型船舶通常选择涨末潮流时间段贴码头。船舶在蛇移门水道段航行时，会遭遇大约1 节的涨潮流。周边有大盘山、小盘山、小鼠浪山、外蛇舌山诸多岛礁分布，水道纵横，受岛屿岸线约束使得航道内水流强劲，深槽众多，造成蛇移门水道段和码头前沿的水流条件极为复杂。

2.3.1 蛇移门水道段的潮流分析

选择涨末入泊的船舶，从北航道南下进入蛇移门水道段时，通过外蛇舌山前，潮流多从北口东部进出。随着船舶的继续南下，涨潮横流的影响逐渐减少和偏转，并最终以航道北上的涨潮流影响为主；过外蛇舌山后，涨潮流沿着该山嘴和外扫叶礁形成的弧形海湾，产生回流。在接近小盘山附近时，由于水深的变化，以及北上的涨潮流和大小盘山之间横流的影响，航道内又会产生不小的“潮流切变”现象。当超大型满载船舶航行至此段水域时，保持直线航行较为困难。

2.3.2 卸船码头前沿的潮流分析

该码头卸船泊位里档为头岗山嘴的突出部分。涨潮时，潮流方向沿着岸线和等深线，在泊位附近无船舶的情况下，潮流流经深槽较为通畅自然。随着船舶逐渐接近泊位，泊位外档的潮流通道被航经此处的船舶堵塞，泊位内侧逐渐形成一个临时强压区。而流经此处的涨潮流因无法循正常通道而去，被动选择从航经此处的船舶底部和船首方向，流向泊位外侧的深沟，从而在入泊过程中遭遇到一股较强的推开流。

选择涨末入泊的船舶，由于码头边深槽和礁盘的影响，如果船位控制不同，将受到不同的潮流和水流切变的作用。1号码头位于2 号码头的南面，靠泊的操纵方式存在差异。2 号码头前沿容易受到主航道北上涨潮压拢流的影响，而1 号码头前沿则容易受到来自装船码头方向涨潮推开流的影响。

3 潮流对船舶航行的影响分析

蛇移门水道段和码头前沿，航道特征为宽500～800m、水深30m 以上的深槽，是鼠浪湖港区的主要潮流通道。航道受附近地形和水深的变化影响，存在着明显的涡流、潮流切变、浅水和深沟效应。

3.1 涡流、回流、潮流切变的影响

选择涨末潮时靠泊的船舶，由蛇移门北航道南下时，受航道东面涨潮流的影响，通常会遭遇10 °向西的流压差；当接近外蛇舌山北面，由于地形阻挡在航道西侧形成涡流。船首通过外蛇舌山后，船首右舷受到弧形海湾引导的向东回流的影响，而船尾左舷受到来自衢山临时锚地涨潮横流的影响，前者的水动力大于后者，船舶会产生向左偏转的趋势，且整体船身向左漂移，如图1中①。

1) Configurate the length and the quantity of profiles according to actual need in assembly, the factory can install the profiles without cutting. For profile assembly in closed loop, adjusted profile section must be cut. The cutting allowance just need 50～100 mm.

过外蛇舌山之后，船尾右舷受到弧形海湾引导的向东回流的影响逐渐加强，而此时船首因为要抑制上阶段向左的偏转角和漂移量，航向已调整为超过180 °，船首左舷开始受到由南航道北上的约为355 °方向涨潮流的作用，两者的水动力基本相当，船舶产生向右偏转的趋势，如图1中②。应注意控制船位，避免靠近小盘山西侧的水深为-25.1 米的礁盘水域。

3.2 礁盘附近浅水效应的影响

整个航道有两处清礁后形成的礁盘水域：位于小盘山西侧的礁盘，南北长度约300 米，东西宽度约160 米，距离航道中心线以东约130 米；位于2 号码头前沿以西约130 米处的礁盘，南北长度约285 米，东西宽度约200 米。礁盘处水深为-25.1 米。

动机，就一般意义而言，即能够激励、引发个体朝着一个既定目标前进的过程，也是促进个体为了某个目标向前的动力。就本次调查而言，问卷针对受访者学习普通话的动机提供了五个备选，人们学习普通话的动机大部分对由于工作或者交流需要，因此在进行普通话培训时，应注重对普通话的实用性，而不应当仅仅追求应试教育。该调查结果对本次项目的课程设置、课时选择等方面有比较大的借鉴意义。

以40 万吨满载矿船为例，船舶长度为360 米，满载平均吃水为23.0 米，当矿船进入礁盘水域时，以船舶中垂线划分前后部分，船首和船尾富余水深的不同，导致船舶前后部分受到的水动力相差极大。参考流压力的计算公式：

IL-6、IL-8和IL-1β的ELISA检测试剂盒（GenStar）；SYBER Green试剂盒（宝生物）；P2X7受体小分子干扰片段（锐博）；转染试剂Lipo2000（Invtrogen life）；细胞培养液DMEM（Hyclone）；细胞培养皿等耗材（康宁）。

式中：Yw 为横向水动力，N；ρw 为水密度，取1025kg/m ³；Cwy 为水动压力横向分力系数；Vw 为船与水的相对运动速度，m/s；L 为船舶两柱间长，m；d 为船舶吃水，m。其中Cwy 值随漂角和船体水下形状等因素的变化而变化，可以通过水池船模试验数据确定。当没有资料可以参考时，深水中Cwy 取0.6；水深吃水比h/d＜3.0 时，取1.0；h/d 小于1.5 时，取2.0；当富余水深分别为船舶吃水的10%、20%、30%时，分别取4.8、3.8、3.0。根据首尾富余水深的不同，可计算出船舶首尾受到的水流作用力的差异。

3.3 深沟效应

船舶通过蛇移门2 号浮之后，北上的涨潮流，经过码头附近的头岗山嘴之后，受到大小盘山之间海峡的引导，有一部分支流转向海峡而去，形成向东的横流，作用在进口船舶的右舷船尾部位。而船首右舷则受到航槽深沟内北上的约为5 °方向涨潮流的作用，后者的水动力大于前者，船舶向左偏转，且整体船身会向左漂移，如图1中③。此时要注意船舶与蛇移门2 号浮的横距，并控制船首的偏转。

4 潮流对船舶靠泊的影响分析

4.1 卸船2 号码头的靠泊

船舶通过蛇移门2 号浮之后，2 号码头前沿以西约130 米处，有一清礁后残留的礁盘。该码头受到装船码头和头岗山嘴的阻挡，若控制好船位避开该礁盘，从其东面通过去靠泊2号码头，则整个入泊过程较为顺畅，整体船身受到由南航道北上的约为5 °方向涨潮压拢流的作用，若控制好船舶横距和速度，基本不会受到因为水深的变化而引起的水动力的突变。

现阶段靠泊该码头的案例中，经过蛇移门2 号浮之后，船舶因为涨潮流的影响整体往东漂移，且船首往左偏转，操纵时会选择增大横距入泊，则船身在入泊过程中势必会经过码头西侧的礁盘。以40 万吨满载矿船为例，由船舶中垂线划分前后部分，船首部进入礁盘水域时，船尾部位于码头前沿水深约-33 米左右，根据上述公式计算可知，船身前半部分受到的水流作用力约为后半部分的2 倍。而此时泊位外档的潮流通道被航经此处的船舶堵塞，泊位内侧逐渐形成一个临时强压区，形成一股较强的推开流，由于地形的关系，船舶受到水流作用的部位主要集中在左舷船中之前，导致船首向右偏转，整体船身向外漂移，如图1中④。因此需要在船首右舷配置大马力拖轮提早顶推，或者以大角度接近泊位，车、舵、拖轮配合安全入泊。

4.2 卸船1 号码头的靠泊

当2 号码头有船在泊时，入泊1 号码头过程中会经过2号码头前沿的礁盘水域。因此有必要讨论图1中④时的船舶，继续南下入泊该码头过程中的水动力分析。船舶经过该位置后，船首出、船尾进礁盘水域，船首位于码头前沿水深约36米左右，根据上述公式计算可知，船身后半部分受到的水流作用力约为前半部分的2.4 倍，船舶向左偏转，整体船身向西漂移，如图1中⑤。此时应果断利用倒车效应减少船尾的向外漂移，并提早安排大马力拖轮于右舷顶推；也可以先驶过泊位一定距离后，在倒退的情况下，拖轮顶推入泊。此方式入泊时，潮流初始时仍有一定的通道可走，产生的推开流并不强，船首入泊也较容易，快到泊位时，船尾再利用车、舵配合入泊。要特别注意的是，随着时间的拖延，涨末潮流会转变为初落潮流，该码头南面约470 米处即是-20 米等深线。

其次，泛北部湾经济合作区的成立还会促使区域文化竞争力的提升，打造区域文化品牌。文明是一个国家、一个民族生存的方式总结，是民族的灵魂和智慧的结晶。中国和东南亚一些国家都是历史悠久、具有丰富文明成果的国家。但是相对来讲，东亚和东南亚国家的文明还不足以与欧美一些国家相抗衡，或者形成对话。泛北部湾经济合作区的建设有利于各国、各地区开展丰富多彩的文化交流，有利于各国、各地区学习到先进、优秀的他国文化，提升自身的精神面貌。这种相互学习、团结合作、取长补短的合作方式，一定会使泛北部湾经济合作区的文化整体实力得到提高，在世界上也能迅速形成一种文化品牌，增强区域文化整体竞争力。

图1 蛇移门水道段和码头前沿潮流影响示意图

5 结语

超大型满载船舶通常选择涨末缓流时段进港靠泊，于鼠浪湖高潮后0.5 小时左右进入蛇移门水道段，高潮后1 小时贴上卸船码头。此时间段的优点在于在进港时，蛇移门水道以及码头前沿流速逐渐变缓，高潮后进港吃水不受通航水深限制，潮流速度逐渐趋缓，对于大角度转向点和水道段航行的控速，以及码头前沿的入泊，都是非常有利的；缺点在于进港时蛇移门北口流速偏大。

鼠浪湖矿石中转码头因为所处航道和潮流的特殊性，使得超大型满载船舶的操纵存在很大的难度和风险。通过整理和分析重点水域段详尽的测流资料，并根据地形和富余水深的变化，来讨论对超大型船舶操纵的影响，结合多次引航的经验，提出超大型船舶靠泊该码头的方法，从而不断提高和完善靠泊技术。