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      舟山老塘山港區(qū)船舶引航與節(jié)能環(huán)保探討

      2020-11-17 09:41:54韓開波
      中國水運 2020年6期
      關(guān)鍵詞:順流逆流環(huán)保

      韓開波

      摘要:近年來國家大力提倡節(jié)能與環(huán)保。船舶航行產(chǎn)生的油耗與排放受順流、逆流影響較大?;谥凵嚼咸辽礁蹍^(qū)的特點,為了港域環(huán)境的改善,應(yīng)盡力做到每一進(jìn)口船舶都盡可能順流進(jìn)港。筆者對所能達(dá)到這一目標(biāo)結(jié)合引航實際提出一些解決方法。

      關(guān)鍵詞:船舶;航行;逆流;順流;引航;節(jié)能;環(huán)保

      中圖分類號:U675

      文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

      文章編號:1006-7973( 2020) 06-0098-03

      隨著港口經(jīng)濟的快速發(fā)展,舟山老塘山港區(qū)近年的發(fā)展更是突飛猛進(jìn),到港船舶不斷增加,但是隨之而來的空氣質(zhì)量不斷下降。引航員作為港口經(jīng)濟發(fā)展的直接參與者,為所在港口水域節(jié)能、環(huán)保做貢獻(xiàn)也是有直接的責(zé)任。引領(lǐng)船舶順流進(jìn)口相比較逆流進(jìn)口可以減少船舶的油耗,從而直接減少了船舶的廢氣排放對環(huán)境的污染?,F(xiàn)階段老塘山港區(qū)內(nèi)沒有專用的錨地供外輪待泊拋錨,造成順流進(jìn)口船提前到但沒泊位直接靠泊,只能去金塘東拋錨待泊?;诶咸辽礁蹍^(qū)外的野鴨山錨地水域開闊,水深條件好,氣象條件有利,非常適宜設(shè)置若干錨位來解決進(jìn)口船舶的待泊問題。

      1 老塘山港區(qū)概況

      老塘山港區(qū)是舟山港域最大的對外開放公用性綜合港區(qū),位于定海西南方向,就是121°58.8'E、30°02.9'N,距離定海市區(qū)9公里。老塘山港區(qū)共有一期、二期、三期、五期四個碼頭。

      一期碼頭概況:碼頭長度190米,碼頭前沿水深10.5米,靠泊能力15000噸級,裝卸貨種以件雜貨為主。

      二期碼頭概況:碼頭長度223米,碼頭前沿水深11.5米,靠泊能力25000噸級,以煤炭、礦砂為主。

      三期碼頭概況分1號和2號2個泊位,碼頭長度共516米,適合同時靠泊2條巴拿馬型船舶,碼頭前沿水深15米,靠泊能力5萬噸級,兼靠8萬噸級,主要以卸大豆、小麥、礦砂為主。

      五期碼頭概況:1號泊位長度370米,2號泊位長度510米,2個泊位適合靠洎海岬型散貨船,碼頭前沿水深19.1米,靠泊能力15萬噸級,兼靠20萬噸級,主要以卸礦砂為主。

      寧波舟山港貨物吞吐量已連續(xù)幾年超過10億噸,其中舟山老塘山港區(qū)作為長三角和長江沿岸大宗散貨水水中轉(zhuǎn)的支點被放在更加突出的位置。據(jù)統(tǒng)計.2017年經(jīng)蝦峙門進(jìn)口靠泊老塘山港區(qū)三期和五期碼頭進(jìn)口減載的外輪達(dá)450艘,其中巴拿馬和靈便型342艘次,海岬型108艘次,進(jìn)口貨物吞吐量2800萬噸。2018年進(jìn)口減載的外輪達(dá)462艘,巴拿馬型和靈便型357艘次,海岬型105艘次,進(jìn)口吞吐量2930萬噸。2019年進(jìn)口減載的外輪是481艘,巴拿馬和靈便型362艘,海岬型119艘,進(jìn)口吞吐量3565萬噸。

      2 潮流特點及對航速的影響

      眾所周知,舟山港屬于島礁區(qū),航門眾多,潮流復(fù)雜,其中蝦峙門航道及舟山東部海域為正規(guī)半日潮,潮流多為往復(fù)流,漲落潮主流向與等深線走向基本一致。最大流速發(fā)生在高(低)潮后2-4小時,夏季流速大于冬季,大潮汛流速大于小潮汛。每一個月中有兩次農(nóng)歷大潮,分別是農(nóng)歷廿九至次月歷初四、農(nóng)歷十四至十八,歷時總共達(dá)10天,農(nóng)歷大潮訊時流速平均可達(dá)3節(jié)及以上。

      從蝦峙門登輪點至老塘山港區(qū)南邊的野鴨山北錨地航行距離為26海里,途經(jīng)蝦峙門航道,螺頭水道,冊子水道等,其中蝦峙門航道農(nóng)歷大潮汛期最大流速可達(dá)5節(jié)或更甚。如果全程逆流航行,勢必嚴(yán)重影響航速,整段航程將耗時約4小時。如果全程順流航行,整段航程將耗時約2小時。為盡可能地縮短航行時間以滿足最佳靠泊潮水時機,引航員在逆流進(jìn)口時為提高航速往往采用海速航行,費時又不節(jié)能,且不低碳、環(huán)保。如果安排乘潮順流進(jìn)口,就能很好地實現(xiàn)省時又環(huán)保。

      3 不同船型順逆流情況下的油耗

      表1、2是“LOWLANDS SUNRISE”和“ATLANTA”輪速度表,它們的單位低硫油油耗數(shù)據(jù)為筆者通過外輪方船長和輪機長所提供。“LOWLANDS SUNRISE”輪是海岬型散貨船,載重噸181458噸,船長292米、吃水17.8米,使用MitsuiMan B&W,6S70MC MCR.主機,轉(zhuǎn)速91轉(zhuǎn),分時輸出功率18660KW。

      “ATLANTA”是巴拿馬型散貨船,載重噸82094噸,船長229米、吃水13.3米,使用MAN B&W,6S60MC MCR.主機,轉(zhuǎn)速97轉(zhuǎn)/分時輸出功率9700KW。

      經(jīng)統(tǒng)計歷年的數(shù)據(jù)和舟山港域的實際潮流特點(平均流速大),順流航行在主機轉(zhuǎn)速港內(nèi)全速的情況下平均航速可達(dá)14節(jié)左右,但逆流情況下即使主機轉(zhuǎn)速加至經(jīng)濟海速,其實際平均航速也達(dá)不到10節(jié)。以下就以順流14節(jié)航速和逆流10節(jié)航速來計算和比較兩種不同情況下船舶的耗油和排放。

      以2019年進(jìn)口船舶艘次計算:

      順流14節(jié)情況全年耗油排放:1.49噸×362艘+1.86噸×119艘=760.72噸

      逆流10節(jié)情況全年耗油排放:3.12噸×362艘+4.68噸×119艘=1686.36噸

      通過計算如果2018年全年逆流進(jìn)口所排放的油耗是順流進(jìn)口的2.2倍有余。如果比較在大潮汛急流情況時差別大;如果再考慮順流出口,那么差別巨大!所以筆者認(rèn)為順流進(jìn)口可以大大地減少油耗排放,從而達(dá)到減少污染的排放(燃燒1噸柴油產(chǎn)生3.11噸二氧化碳)。也就能為港口水域的空氣、水域環(huán)境改善做一番很大的貢獻(xiàn)。并且還能縮短航行時間,從而既能實現(xiàn)低碳環(huán)保又能為港口、碼頭、貨主等節(jié)約時間成本、提高效益。

      原則上,只要減速,就會節(jié)能。轉(zhuǎn)速為零,自然油耗為零。但這些極限不能解決實際問題也沒有價值。要辯證、動態(tài)地看待主機轉(zhuǎn)速的選擇。在一個明確的航次里面,如何使用不同的主機轉(zhuǎn)速來達(dá)到效益最大化、油耗最小化是必須討論的關(guān)鍵點。從表3船舶在順流與逆流航行下的明顯油耗、航行時間的區(qū)別,自然選擇順流時機進(jìn)港。但如何在實際的引航計劃和操縱時盡可能滿足每一艘進(jìn)口船舶都做到順流進(jìn)港?其中又要涉及各個環(huán)節(jié)當(dāng)如何來滿足或者說配合這一要求?筆者就這一問題結(jié)合舟山港的實際情況來分析,提出一些想法和建議。

      4 存在問題

      (1)外輪如沒有進(jìn)港靠泊計劃,一般在蝦峙門口外錨地拋錨待泊,距蝦峙門登輪點L1報告線13海里。船舶從接到引航指令至登輪點至少得需要2.5小時以上包括備車、起錨、航行,如遇到是逆流,就需要更長時間。還經(jīng)常發(fā)生船長對流速估計不足,導(dǎo)致船舶不能按時到達(dá)登輪點。這樣就會被VTS推遲到更晚的登輪時間,因為進(jìn)出蝦峙門口船舶密度大,船舶進(jìn)出口都按計劃有序排隊。既造成引航計劃的改變,還可能造成靠泊潮水時機的錯過而取消進(jìn)港計劃,不僅僅使泊位浪費,影響港口的效益,還影響船舶的船期損失。

      (2)有時因為各種因素造成離泊船不能準(zhǔn)時離開泊位、甚至取消離泊計劃而耽誤進(jìn)口船的靠泊計劃。由于目前臨近老塘山港區(qū)外的野鴨山錨地只做國輪拋錨用,外輪進(jìn)來臨時待泊拋錨只能去往金塘東臨時錨地拋錨等候。金塘東錨地水深達(dá)50米以上,水流湍急,又靠近西侯門大橋,進(jìn)出錨地需要穿越通航分道,交匯船舶多加增航行風(fēng)險,錨地條件情況非常不適合大型重載散貨船拋錨。

      (3)舟山港每年的霧季長達(dá)4個月。當(dāng)霧航管制時,計劃離泊的船舶也只能靠在碼頭等霧散解封。進(jìn)口船舶一般也是取消進(jìn)口或就地拋錨等霧散再航行。當(dāng)霧航管制解封后,可以第一時間安排引航員上出口船離泊,但進(jìn)口船還在蝦峙門口外拋錨。這樣就造成碼頭泊位資源浪費少則5個小時,多則7、8個小時,給碼頭方、船方、貨主等各方帶來經(jīng)濟和效益的損失。

      5 解決方案

      為解決上述存在的問題,特別是考慮到為了環(huán)保的需要,筆者建議有關(guān)部門在老塘山港區(qū)南側(cè)的野鴨山錨地設(shè)立3個定點待泊錨位。野鴨山錨地水域開闊,水深合適,氣象條件好,適合大型重載散貨船安全錨泊。具體錨位如圖1所示。1#錨位:30°01.00N、121°59.05E, 2#錨位:30°00.50N、121°58.90E。3#錨位:30°00.05N、121°59.20E。這樣3個錨位點距離五期碼頭、三期碼頭0.6至2海里不等。設(shè)置這些待泊錨位可以解決以下幾個問題:

      (1)對于靠落末時段的進(jìn)港船,條件許可的情況下,可以提前順流進(jìn)口至待泊錨地,再擇機靠泊,這樣就避免了逆流航行產(chǎn)生的不利因素。

      (2)參照表3,順流航行可以輕易達(dá)到12節(jié)以上航速,如沒有直接靠泊計劃,引航員可以用低轉(zhuǎn)速控制航速來減少油耗,用最少耗油抵達(dá)野鴨山錨地拋錨待泊。這樣在進(jìn)港環(huán)節(jié)上做到少排放、環(huán)保。當(dāng)離泊船一有離泊計劃就可以第一時間起錨直接靠泊,盡量做到碼頭資源不浪費,提升碼頭的經(jīng)濟效益。

      (3)因為提前有靠泊船在待泊錨地拋錨,當(dāng)發(fā)生霧航管制解封后,碼頭一有空就可以馬上安排起錨靠泊而不用從蝦峙門口外錨地進(jìn)口,提高了碼頭使用效率,加快了船舶的周轉(zhuǎn),為碼頭方、船方產(chǎn)生更大的效益。

      (4)經(jīng)常發(fā)生因為離泊船的各方面的原因,例如水尺、貨量、加油、修理、物料配送、代理報關(guān)等造成不能準(zhǔn)時離泊的情況,而又因為避開大潮汛急漲、急落時段靠離,靠泊船必須在靠泊窗口時間段靠泊,這樣可以先讓離泊船離泊到待泊錨地拋錨辦手續(xù),而靠泊船也能按計劃準(zhǔn)時靠泊,從而加快碼頭周轉(zhuǎn),保證了船方的船期。

      綜上幾點,在野鴨山錨地另設(shè)3個待泊錨位的好處是顯而易見的。這不僅能為老塘山三期、五期碼頭的周轉(zhuǎn)、效益帶來更大的提升,也能保證船舶的船期。最重要的是,引航站可以合理安排老塘山港區(qū)進(jìn)口船順流引航進(jìn)口,這樣不但節(jié)約引航時間成本,而且減少了船舶油耗和廢氣的排放。

      6 結(jié)語

      寧波一舟山港已連續(xù)十幾年成為世界第一吞吐量大港。隨著長三角經(jīng)濟的快速發(fā)展,水水中轉(zhuǎn)發(fā)展也更加繁榮,老塘山港區(qū)進(jìn)出口船舶的數(shù)量也在持續(xù)增加,如何做到發(fā)展經(jīng)濟又兼顧環(huán)保是每個港口建設(shè)參與者的責(zé)任和使命。相信通過海事、港航、碼頭、代理等各部門的共同努力,為每一船舶制定更加詳細(xì)、合理、緊扣的計劃,從而最大限度地既保證經(jīng)濟效益又減少廢氣排放,為港口水域的環(huán)境保護做出貢獻(xiàn)。

      參考文獻(xiàn):

      [1]洪碧光.船舶操縱[M].大連:大連海事大學(xué)出版社,2008.

      [2]徐立華.船舶柴油機[M].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社.2006.

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