1、巴拿马型集装箱船远东-南美气候航线设计 巴拿马型集装箱船远东一南美气候航线设计 上海远洋运输有限公司徐斌 内容提要:远东一南美航线的跨度大,航行时间长,受南北半球气候影响大 ,笔者通 过对该航线的多次航海实践,提出了拟定 大洋航线所需考虑的主要因素,并就如何结合大洋气候特点,设计和选择安全,经 济,高效的航线谈了体会,可供同行参考. 关键词:巴拿马型集装箱船舶;远东南美航线;大洋气候; 航线设计 O 引言 远东一南美航线(简称 ESA 航线)由于航线跨度 大,航时长,受南北半球气候影响大等原因,如何设计 出安全,周密,高效的中纬度远洋经济航线和合理的班 期,历来受到航海界的关注.航海前辈们对此
2、航线进行 了许多探讨与研究,并积累了大量的宝贵经验.现将笔 者在该航线任职期间对此跨洋航线的一些粗浅认识与 体会简述如下,与同行们共商. 1 拟定大洋航线所需考虑的主要因素 1.1 船舶状况 主要包括船舶结构强度,船舶稳性,动力,电力设 备,载货量,吃水,吨位及航速等要素.3400TEU 集装 箱船舶属于巴拿马型集装箱船,服役船龄已有 16 年之 多,均属老龄船.该类船舶的船型瘦长,设计稳性偏小, 特别是其主机功率和船舶吨位之间的功率比较小.航 速受气象条件,尤其受风流作用的影响特别明显.在顺 风,顺流的情况下,航速明显加快,主机滑失率减少,日 油耗明显下降.笔者通过多航次观测发现,主机转速同
3、 样是 66r/rain,顺流时滑失率从平常的 13.5%下降到 7.5%,日油耗量减少 8t 左右,通常要比正常航速快 3kn 左右;相反,若是顶风顶流,尤其是风舷角 0.30.时失 速最大.特别是风力大于 6 级时,主机负荷与 13 油耗明 显增大,如果风力达到 910 级时,则失速将近 85%,唯 有调整风舷角也就是通常的“之“ 型航法.失速才能得以 改善.另外,经对比显示,该系列船舶离港吃水保持平吃 水较有利于航速,且经推测随着排水量的增加,平吃水 产生的节能效应会更加明显.因此,对于跨洋航线上的 大型集装箱船,利用好船舶特性有着明显的经济意义. 1.2 气象条件 主要考虑航次遭遇恶劣
4、天气或灾害性天气的可能 性,为此,必须了解洋区的风带与季风特点. 由于洋区地形结构简单,南大西洋和南印度洋的 气象比较单调,且有规律.从巴西桑托斯经好望角至马 六甲海峡的航区内,有大部分航线是位于 30.S 两侧的 副热带高压带内,副高压中心沿 30.S 线缓慢东移,不 同季节其南北移动不是很大.在 30.S 以北,是强劲的 ESE 风;在 35.S 以南,是强劲的 WSW 风.除受热 带气旋影响外,一般夏季风相对较弱. 该副热带高压的南边沿与以 5O.S 为中心的强低 压带合成,由于没有陆地的遮挡.异常强劲的低压常年 连绵不断地产生并向东移动,势力强,范围广.形成了 35.S 与 5O.S
5、之间的咆哮西风带.其低压中心随季节 变化而产生南北位移,在 4l0 月的南半球冬季,其中 心北移.虽不会进入 40.S 以北 .但是由于与高压带常 年迭加作用而产生的涌浪源远流长,使 35.S 附近海域 也受到影响,出现恶劣海况.同时,由于非洲大陆南部 处于南大西洋和南印度洋两个高压场之间.呈低压状 态,南部海上的低压会产生低压槽,北伸与南非大陆相 接,并在槽内产生多个复合低压,导致好望角海域冬季 的狂风恶浪与异常涌浪的出现,对航行安全构成威胁. 此外,必须注意的是.南印度洋夏季孕育于 5.S 18.S 洋面的热带气旋 .通常热带气旋活动于马达加斯 加东北海面至 70.E 以西海域,以 13
6、月较多:其移动 规律呈抛物线状,一般移向 WSWSWSSWSSE,移 速 1Ol5kn;随着纬度的增高而出现风力范围扩大和 强度减弱的趋势,最终在 30.S 一 40.S 之间被冷高压填 塞而消失.由于其移动路径与北半球台风的移动路径 相反,且有些不规则,规避时应引起重视. 2.3 大洋环流的分布与特点 南大西洋海流主要是:由西行的厄加勒斯海流越 过好望角后,沿南非大陆西岸转向西北的本格拉海流. 该海流到达约 20.S 时.与南大西洋的南赤道流汇合西 立体救助体系,配备先进的搜救设施,提高搜救自动化 程度和反应速度,形成全方位覆盖,全天候运行,对海 上险情进行有效,快速救助的机制,这对保证人命
7、安 全,减少事故损失及减轻污染损害都有重要意义. ?作者:陈宏.福建船政交通职业学院.航海系主任教授 参考文献 l 林梦奇等.台湾海峡两岸客滚船直航安全保障专题研究报告 【R】.福 州:福建省航海学会.20l1. 2 梁军.船舶风险管理培训教程【M】.大连:大连海事大学出版社,2011. 3 黄志,翁跃宗.台湾海峡船舶交通安全的综合评价【J. 中国航海. 20o5,65(4). 4 关政军,张吉平.切实加强渤海湾客滚船运输安全管理J】.航海技术. 2005.(2). 巴拿马型集装箱船远东一南美气候航线设计徐斌 行.南赤道流到达巴西沿岸时产生南下支流,沿巴西沿 岸形成强劲的巴西海流.该海流到达
8、25.S 左右,一部 分沿巴西东岸继续南下,一部分与南大西洋南部洋流 汇合东去.构成了南大西洋的大洋环流. 南印度洋海流主要有:赤道至 lO.S 有赤道逆流, 一 般东强夏弱:而以纬度 2O.S 为轴线的范围广阔的南 赤道西流中.一股沿非洲东部海岸 12.S 附近的南支 流.沿非洲东岸直到 26.S 附近逐渐增强形成一股较强 的 SW 岸流.平均流速 1.5kn 左右,称之为“莫桑比克 海流“, 此海流的强弱随季节变化,最强出现在夏季,资 料显示可达 4kn:另一股在毛里求斯岛附近一分为二 , 其中一部分折向西南,与沿非洲东岸的莫桑比克海流 交汇西行,绕过南非大陆南端,形成着名的厄加勒斯暖 流
9、,其主流带宽,流速强,尤其在夏季,最大可达 5kn. 而从厄加勒斯角到德班沿岸则存在反向潮流,因而西 行船舶航线需适当离岸远些. 35.S 以南,是东向南的印度洋流,其轴线随季节 的变化产生南北位移,在 410 月的南半球冬季偏北, 在 l1 月至次年 3 月偏南. 3 航线选择与航行体会 新加坡至巴西往返航线主要有:莫桑比克海峡线 (A 线 ),毛里求斯线 (B 线), 巽他海峡恒向航线(C 线) 以及巽他海峡大圆航线(D 线)可供选择(见图 1).每条 航线在安全性,经济性,合理性上各有千秋,笔者通过 对航行资料的分析及多次航行实践基础上,谈点体会. 图 1AD 线可选航线示意图 3.1
10、西行航线 (1)巽他海峡恒向航线(C 线)堪称西行全天候航 线.主要优势在于其全程得益于 sE 信风带与南赤道西 流带,并且始终保持在副高压系统的北部.从巽他海峡 到马达加斯加南约 3500nmile 一路顺风顺浪,最远可 到 30.W,同时也避开了热带气旋高发海域,即使有 台风影响规避的余地也大.航程比“B 线“ 虽然多 32nmile.但考虑到夏季“B 线“ 有 507nmile 受 0.8kn 的南赤道回流影响,需增加 1.5h 航时,故两线基本持 平.在冬季.由于“B 线“在 5.S 以北 1153nmile 航段 将受强劲 SW 信风和 0.8kn 顶流的影响:而“C 线“ 在南 印
11、度洋航段近 3500rlmile.顺风顺流,航速明显加快, 主机滑失率减少.油耗明显下降.同样条件下两航次航 时相差近 10h,优势显而易见. 但是.“C 线“在新加坡至巽他海峡段也存在如下 不利因素:防海盗压力增大,需高度戒备,密切防范 . 航行环境比较复杂,低纬阵雨,尤其夏季暴雨连天,导 致能见度严重下降.笔者曾经历过在 ARPA 上 1nmile 内连一艘百多米长的船也扫不到,严重影响嘹望,威胁 航行安全,需随时掌握四周航行环境,尤其是过海峡务 必极其谨慎驾驶,备车航行:对大型集装箱船而言避让 困难.务必加强嘹望,主动避让.水深不太理想,尽管 浅水效应不明显,但可导致主机负荷增加,且水下
12、碍航 物多,需根据航次吃水,利用电子海图功能选择最佳安 全航路等.故“C 线“对超大型集装箱船而言,航行安全 系数相对偏低. (2)毛里求斯线(B 线)是大型集装箱船的西行习 惯航线.通常自韦岛走大圆航线到 20.S/060.E,再走 大圆航线到伊丽莎白港外面,然后沿南非海岸至厄加 勒斯角,大圆航线到桑托斯港. 这样选择主要基于以下考虑:印度洋航段在东 北季风期除了赤道至 5.S 间的 500nmile 顶流外,其 余均可顺西行的南赤道流,即使在西南季风期,也只在 5.S 以北的 l153nmile 顶风顶流.可利用西向莫桑 比克海流,厄加勒斯海流,同时可顺印度洋高压北半圆 的 ENE 风;南
13、大西洋航段可顺西北向的本格拉海 流和西行的南赤道海流,还可尽可能利用南大西洋高 压北半圆的 sEE 风;马六甲海峡交通管理规范,船 舶流向单一,航行安全系数高,且其中约 600nmile 航 程可乘 0.8kn 西顺流.据此按照船速 17kn 计算,共计 可节省近 5h 航程.不足之处是,夏季需要穿越台风最 活跃海区,规避机动性差. 在冬季.必须充分利用 BRIDGE 系统和申请气导, 及时掌握中长期气象资料,了解航线气象趋势,适时调 整航线,尽可能避开可能波及到 25.S 的强劲 SW 风与 狂浪区.本轮在 6 月份 V177W 航次由南非至桑托斯途 中,就因 23oS 水域存在 6m 狂浪
14、而向北调整航线,结 果增加航程近 100rlmile (3)莫桑比克海峡线(A 线)主要具有低纬度,航线 海区气象较好,避台余地大,风流利用率好的优势,但 航程较远.众所周知,莫桑比克海峡存在东,西两部分 海流.其中心线受季节影响,一般冬季稍偏东.在中心 线西部海流就是西南向的“莫桑比克海流“ 与“厄加勒 斯海流“; 东部海流则相对较弱,且不太稳定,主要为 S-SSE 流.仅在 l2 月出现 NNNE 流.另外,影响海 峡的风基本以 18oS 为界.18.S 以南除了 9,10 月份会 航海技术2011 年第 6 期 出现 NE 风外.基本上常年盛行 SE 风;而 18.S 以北受 季风影响而
15、变化,冬季主要是 SE 风,夏季主要是 NE 风,风力一般在 7 级以下,是该航区的黄金季节,但也 必须警惕热带气旋西移的威胁,通常每年有 12 例影 响海峡水域.热带气旋进入海峡即转南或者东南向移 动,但也有在海峡内打转,或到达南非沿海的. 因此.在冬季需要避开南非与马岛南部异常恶劣 气象或夏季需要避台时,“A 线“ 是此类 3400TEU 老龄 船的理想选择.船舶西行至马岛北端进入海峡,可贴近 非洲海岸线顺流南下.1994 年冬季笔者所在船舶曾走 此水域.当时海峡及南非南部其他海域狂风巨浪,但在 100 拓等深线内风浪状况尚好,船舶横摇未过 1O 2010 年 2 月本船西行去南非途中有台
16、风影响,在综合 BRIDGE 气象预报与气导建议后.决定改走莫桑比克 海峡.保持在右半圆 200nmile 大风圈外.待其在马达 加斯加中东部明显转南偏东后.再靠近南非沿岸尾随 进人海峡.最大风力南风 7 级,但海峡仍有 1kn 顺流, 顶风顺流,船况平稳,路程增加了,但未延误班期,比预 期的船期还提前 4 个多小时.但走“A 线“ 要充分考虑 到目前海盗活动的情况,及时作好必要的保安措施 1 3.2 东行航线 (1)毛里求斯线(B 线)是大型集装箱船夏季东行 的习惯航线.驶离桑托斯后,大圆航线到 34.S/010.W, 再恒向线航行到厄加勒斯角,然后沿岸航行至东伦敦 以南.大圆航线到 20.
17、S/60.E,再大圆航线到韦岛进马 六甲海峡.本船 1 月下旬,V181E 航次由桑托斯至好 望角途中始终保持在南部高压西侧,一路顺风,仅在接 近南非西部海域时受低压槽影响了近 8h;同时,避开 了 34.S/027.E 至 33.3.S/029.5.E 航段近 120nmile 的最急一段厄加勒斯西流.在东伦敦以东 100nmile 处至马达加斯加正南 150nmile 处受到 2kn 多顺流, 仅在 27.3.S/046.E 至 26.5.S/047.E 约 100nmile 遇 到强西南流,随后由毛里求斯到赤道附近均受南赤道 流影响,航速较快,经航运部门统计该航次节油率达 17.8%,准
18、班率 100%,在同线同型船中名列第一. (2)巽他海峡大圆航线(D 线 )也是较多船长选择 的夏季东行线.由桑托斯至东伦敦段同上,接着以恒向 线沿着南赤道流东流带航行到 35.S/050.E,再大圆航 线到 3O.S/080.E,然后大圆航线到巽他海峡.此航线 的设计目的主要为了尽力避开南大西洋高压产生的 E sE 风和西行的南赤道流及南非西岸西北向的本格拉海 流的不利因素;争取利用南下的巴西海流和东行的南 大西洋南部洋流的有利因素.并尽量避开好望角强西 流.在南印度洋,尽量航行在副高压的南半圆,吃顺风 并避开西南赤道流,还能远离北部热带气旋的影响.值 得一提的是,尽管夏季 40oS 以北,
19、大风的频率很低,但 南部常年强劲低压产生的东北向长涌会波及到纬度 25.S.所以,老龄船尤需关注稳性与纵向强度,作好防 抗大风浪风险的准备. 当然.“D 线“ 也可作为船况较好的大型船舶的冬季 东行线.一是航程短,二是印度洋副高偏北,大风区占 据整个洋面,而其南半圆可吃顺风.2010 年 9 月本船在 此气象下选择了“B 线“去马六甲,结果全程顶风顶浪, 失速明显,颠簸剧烈.而 BRIDGE 资料显示如果走“D 线“ 风浪可小些,又可顺风航行 ,可节省航时.需要注意 的是,此航线位置应随副高位置而进行南北调整,相当 于“C 线“的变形,同时还须注意夏冬季载重线区域. (3)莫桑比克海峡线(A
20、线)则是老龄船冬季东行 的安全航线.此线经大西洋段,从好望角贴近南非海岸 线东行,利用从厄加勒斯角到德班沿岸的反向 ENE 流;在避开东伦敦外 29.S33.S 的怪浪区后,应先横 穿海峡尽量靠近马岛西岸避开强南流带.进人海峡还 能顺上部分北流,至马岛北端转向驶往韦岛.沿途由赤 道水域到韦岛还能乘上顺流,基本上一路好气象 1 4 结束语 综上所述,远东一南美航线的 3400TEU 系列集装 箱船舶.不论夏季还是冬季都要把握好影响航速的关 键因素,合理选择航线;同时要协调好南美三港进出港 计划,在保证安全的前提下,做到保班,节能两不误. 作者:徐斌.上海远洋运输有限公司船长 kd,z 发挥航海科
21、技优势月艮务航海事业 中国航海学会召开第七次全国会员代表大会 2011 年 9 月 24 日,中国航海学会第 7 次全国会员代表大会 在北京召开,我国航海界两百多位领导,专家和航海界代表济济 一 堂,共商我国航海科技发展大计. 会议选举产生了中国航海学会新一届理事会.常务理事 78 名,理事 212 名.交通运输部副部长徐祖远当选为理事长. 会上,徐祖远副部长发表重要讲话.充分肯定了航海学会为 中国航海事业的改革发展和科技进步所发挥的积极作用,表示 新一届理事会将继续发挥科技优势,充分利用行业资源.紧紧围 绕大众受益,社会关心,业界关注和政府需要.组织政策调研和 经验交流.设置课题和开展研究,为交通,海军,海洋和渔业等系 统的改革发展发挥好桥梁和纽带作用,提高服务水平,为我国交 通运输事业作出新的贡献.(编辑部) _ - t.4n.废气涡轮带动发电机供电 主机混合废气涡轮,不仅驱动增压器,同时还驱动发电机向 全船供电,船舶正常航行可不使用副机以节省燃料,减少排放. 近日,由 NYK,MTI,联合造船和三菱重工四家联合研发的这种 混合废气涡轮.已在新造货船“ShinKoho“ 号上实现.该轮 93031 总吨,18000O 载重吨,船东是 Et 本邮船(NYK). 转摘自上海市航海学会信息简报总第 55 期 巴拿马型集装箱船远东一南美气候航线设计徐斌
