巴拿马型集装箱船远东南美气候航线设计.docx

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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-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

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

E～SE风;在35.S以南,是强劲的W～SW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4～l0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1—3月较多:

其移动

规律呈抛物线状,一般移向WSW—SW—SSW—S—SE,移

速1O～l5kn;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,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1A～D线可选航线示意图

3.1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:

①防海盗压力增大,需高度戒备,密切防范.

②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.③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:

①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.②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;③南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;④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l～2月出现N—NNE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1～2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.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,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.S～33.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

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发挥航海科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）

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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