基于潮流潮汐规律的稳泊管理

冯其科　尚丰青

摘 要：针对开敞式30万吨级原油码头稳泊的要求，介绍当前稳泊控制状态，分析潮流潮汐对码头缆绳影响规律，发现不利于稳泊的潮流时段，以此进行有计划地有效的巡视监护，提高稳泊的控制能力。

关键词：潮流潮汐；稳泊；巡视监护；监测系统

中图分类号：U656.1 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）04-0050-03

日照港30万吨级原油码头位于日照港岚山港区中作业区，码头为栈桥固定式码头，入海4.5公里，属于开敞码头，油轮靠离泊、稳泊均受潮流潮汐等外在条件影响明显。原油接卸属于危化品行业，在接卸过程中，一旦发生船舶漂移，不仅造成码头设备设施损伤，更有可能导致原油如海，造成海洋环境污染，所以，做好稳泊工作是原油接卸一项重点工作。

船舶在泊是主要稳固方式为缆绳稳固，30万吨级油轮在泊时由20根缆绳进行固定，由码头中心向两侧各为10根，分别为倒缆2根，横栏4根，艏（艉）4根，具体布置如图1所示。

目前主要的稳泊控制技术为快速脱缆钩应力监测报警系统和船舶位移检测系统，以上两种稳泊技术均可通过数字较为直观的观察船舶变化情况，并可设置极限报警，可使巡视人员及时发现缆绳变化。但是，以上两项技术均为检测技术，一般情况报警后才能发现问题，由于每根缆绳调节需要20分钟左右，一般需调节2-4根缆绳，发生报警后再进行调节，部分缆绳可能已经断裂，不能有效进行稳泊控制。

1 潮流潮汐特征

1.1 潮汐特征

岚山港的平均潮差为344cm，潮差较大。潮差是潮汐强弱的重要标志之一，潮差的大小與海区的自然环境、天文条件有密切关系。

由表1中还可以看出，平均涨潮历时较平均落潮历时短近1h，这是由于近岸海域水深很浅，混合效应和底摩擦较大，致使潮波在这里明显变形，主要半日分潮的非线性相互作用加大，浅海分潮显著。由于潮波的严重畸变，致使该海域的涨潮、落潮历时不等。

本论文数据均以港区理论最低潮面为基准。

1.2 潮流特征

涨潮主流向为西南向，落潮主流向为东北向，涨潮流历时略短于落潮流历时，平均涨潮历时为5h38min；平均落潮历时为6h47min，涨潮流速明显强于落潮流速。高潮过后1h，潮流转为落潮流方向，经过3h左右落潮流流速达到最大；低潮过后1h，潮流转向涨潮流方向，经过3h左右涨潮流流速达到最大。

涨潮流主流向为225°左右，落潮流流向为45°左右，涨落潮流向基本保持在一条直线上。图2为岚山港区水域的流场。

2 潮流影响及应用

由潮流的特征可知涨潮主流向为西南向，落潮主流向为东北向，均平行于码头前沿，潮流的影响主要为水平受力。

由图1-1可知，在涨潮的过程中，4#、13#、14#、15#墩缆绳拉力受力较大，经过3h左右涨潮流速达到最大，此时受涨潮影响缆绳受力最大。在落潮的过程中，1#、2#、3#、11#墩缆绳受力较大，经过3h左右落潮流速达到最大，此时受落潮影响缆绳受力最大。

码头巡检间隔时间为1小时，在巡检时，可依据潮汐表查看当时潮流状态，根据巡检时间潮汐特征，有针对性的检查相应缆绳的拉力，做到有效巡检，及时松紧缆绳。同时，船舶在泊期间应横缆受力足够大，确保油轮和橡胶护弦之间有足够的横向拉力和纵向静摩擦力，足够的静摩擦力能够克服潮流载荷作用在油轮纵向力和缆绳纵向力的合力，确保油轮平衡而不发生偏移。

3 潮汐影响及应用

3.1 影响特征

潮汐的影响主要是船舶上升和沉降，造成对缆绳拉力影响；卸油过程，随着油量的减少，船舶一直处于上升阶段，从而对缆绳拉力造成影响。以上可得，潮汐和卸油的影响都是通过船舶的垂直位移，造成缆绳的伸缩，从而影响缆绳拉力，因此将潮汐和卸油放在一起进行分析。

3.2 计算模型

由表3可知，在极限位移情况下，倒缆拉力最大。由此可知，倒缆受潮汐及卸油过程影响最为严重。

船舶缆绳受力状态直接关系到船舶系泊安全，由潮汐对缆绳的影响规律可以看出，潮汐在上涨和下落的过程中，对倒缆影响最大，之后依次是横缆、艏（艉）缆。在巡视监护过程中，首先应当从倒缆开始对缆绳拉力进行检查，并做好缆绳的松紧工作。

4 结束语

本文对30万吨级原油码头海域潮汐潮流对缆绳影响规律进行分析，并以此提前判断潮流潮汐对不同位置不同时段缆绳影响，做到有效的巡视监护，提高稳泊的有效控制。

参考文献：

[1]陈林.VLCC“晨昏朦影”时段靠泊实华30万吨级原油码头研究[D].大连：大连海事大学，2015.

[2]韩刚，30万吨级原油码头潮汐流分析与油轮稳泊优化[J].中国水运月刊，2014，14（11）：31-32.

[3]王世江.日照港30万吨油码头船舶泊稳物理模型试验研究.海岸工程[J]，2006，25（4）：25-30.