长江口北港航道通航安全及对策分析

赵春波

摘  要：本文根据北港航道的通航现状，结合其通航需求，对北港航道的通航安全影响因素、通航安全及对策进行了分析。综合而言，北港航道存在很大的通航需求，船舶定线制和船舶报告制的设置、导助航设施的完善、管理规定的制定以及船舶交通的常态化管理，将是未来北港航道开发和管理的重点内容。

关键词：长江口北港航道;通航需求;通航安全;影响因素;对策

0 前言

长江三角洲水域在径流、潮流、上游来沙等陆海作用下，目前已形成“三级分汊，四口入海”的水系分布格局，如图1所示。长江口水域作为长江中下游港口群的咽喉要道，其通航效率直接关系“21世纪海上丝绸之路”和长江经济带的发展，有效的通航效率需要以充足的航道资源为基础，而长江口水域入海通道中仅有南槽航道和长江口深水航道具备成熟的航行条件，且近年来长江上海段船舶流量的增加，导致长江口深水航道和南槽航道均处于超负荷运行状态，航道资源与通航需求之间的矛盾凸显。为有效改善航道资源的局限性，适应流域经济发展对长江口航道资源的需求，20世纪90年代起，长江口水域相继开展了一系列航道整治工程。2010年，《长江口航道发展规划》获批，明确了以长江口深水航道为主航道，南槽航道与北港航道为辅助航道和北支航道的“一主两辅一支”航道体系格局[1]。根据规划，北港航道将满足3万吨级集装箱船（实载吃水11 m）及5万吨级散货船减载乘潮的尺度要求。近年来，大量专家学者针对北港航道先后开展了大量研究工作，现有的研究成果中，多数文献围绕北港航道的河势演变和河势稳定性展开[2-8]，而针对北港航道通航安全的研究相对较少，为了进一步了解北港航道的航行条件，探索维护北港通航安全的有效措施，本文就北港航道的通航安全因素进行整理和分析，并针对当前存在的缺陷提出了相应的对策。

1 长江口北港航道概况

1.1 概况

长江口北港航道位于长兴岛、横沙岛以及横沙東滩北侧，全长约90 km，是长江的主要入海通道之一。自形成以来，一直处于自然发育状态，历史上经历了多次演变，曾一度作为上海港的主要入海航道[9]。目前，北港航道尚无成熟的通航条件，业界对北港航道的管理和投入与南港航道相比，相对较少。有关北港航道的边界，中版和英版有关资料目前均无明确资料予以界定[10-11]，根据浮标的设置情况，可以将北港航道分为三段，如表1和图2所示。

新桥通道至堡镇港为北港上段，堡镇港至横沙通道北侧为北港中段，横沙通道北侧至口外10 m等深线为北港下段。上段航行船舶主要为进出华润大东船厂和上海船厂的大型修造船舶、进出崇明岛的客船以及从长江进出崇明岛的海船和内河船舶，中段航行船舶主要为经横沙通道到崇明岛的运输船舶，下段航行船舶主要为在此水域捕捞的渔船以及参与横沙岛圈围施工的建材运输船。近年来，由于该航路较南槽航路航程节省约18 n mile，部分沿海航行的船舶已选择经此航路进出长江。此外，受非法利益驱使，为逃避监管，部分非法从事海上运输的内河船舶常常出现在北港水域。

1.2 北港航道通航现状

根据北港航道2018年至2019年数据统计，如图3至图6所示，年度总流量13 520艘次，进口6 363艘次，出口7 157艘次，出口总数大于进口总数。航行于北港的船舶在AIS的使用方面存在严重缺陷，大量船舶AIS关键数据缺失，出现这种缺陷的原因有主要有两种，一种是沿岸航行小型船舶，驾驶人员对AIS设备的使用不熟悉，不能正确输入相关信息，另一种是部分内河船舶非法从事海上运输，为躲避主管机关的监管，故意隐藏真实信息，甚至关闭AIS，导致数据统计结果中，船舶类型中的其他类型、总吨数据中的未知总吨占比均超过90%，船长数据中未知数据占比超过15%。在已知数据中，船舶类型中占比最大的是货船，占比3.52%，总吨参数中，300至600总吨占比最大，超过4.5%。航行于北港的船舶主要以小型船舶为主，大多数船舶的船长都未超过70 m。

2 长江口北港航道通航需求分析

北港航道作为长江口的入海通道，其主要对南港航道的船舶流量和通航压力产生影响。通过对长江口深水航道和南槽航道的近年来的通航状况进行分析，可以了解北港航道舶通航需求。

2.1 长江口深水航道通航压力分析

长江口深水航道2010年至2015年船舶流量统计结果显示，如图7所示，2010年至2013年，深水航道船舶流量持续增长，2013年至2015年，受经济大环境以及船舶大型化的影响，船舶流量有所减少，2015年的船舶流量仍超过37 000艘次，12.5 m深水航道自2010开通以来，一直处于过饱和运行状态。

2018年8月中旬长江口深水航道船舶流量分类统计如图8所示，长江口深水航道进出口船舶中，总吨小于1万总吨的船舶占比26.74%，其中3 000总吨以下占比0.97%，3 000总吨至1万总吨船舶占比15.7%。小于1万总吨的船舶仍占据较大比例，若能对这部分船舶进行分流，深水航道的通航压力将会得到有效缓解。

2.2 南槽航道通航压力分析

南槽航道2014年至2018流量统计如图9所示，2014年至2018年，南槽流量呈持续增长的趋势，2018年南槽年度船舶流量超过11万艘次，日均流量超过300艘次，南槽航道处于超负荷运行状态，较大的船舶流量不利于南槽航道的通航安全。

2018年8月中旬南槽船舶流量分类统计如图10所示，南槽航道以小型船舶为主，1万总吨以下船舶占比63.39%，其中3 000总吨以下占比19.08%，3 000总吨至1万总吨船舶占比44.31%。为减小潮流对船舶航行的影响，大部分船舶集中集中在中浚低潮前3 h至中浚低潮后3  h进出口。

南槽航道水深较小、航道形状不规则，各航段航道特点差异性较大。S31浮至九段警戒区航道狭窄，且进出口航道宽度不一致;九段警戒区至圆圆沙警戒区航段航道呈喇叭状，进口高峰时段容易造成交通拥堵。此外，大量船舶采用S24浮至S28浮之间的水域进出南槽航道，对进出口船舶造成了一定的影响。南槽航道急需对船舶流量进行分流，以缓解其通航压力。

2.3 宝山航道和外高桥航道通航压力分析

外高桥航道是上海港所有通航水域中通航环境最复杂的航段。外高桥航道和宝山航道作为过境上海港船舶进出口航行的必经之路，汇聚了南槽航道和长江口深水航道的船舶流量，两者的过饱和运行必然导致外高桥航道和宝山航道的超负荷运行。

为缓解南港航道的通航压力，急需开辟新的航路对其进行分流。北港航道作为长江口主要的入海通道之一，其良好的水砂动力条件，具备良好的通航潜力，若北港航道具备成熟的通航条件，南港航道的通航压力将得到有效缓解。

3 北港航道通航安全因素分析

3.1 气象水文

北港水域风向季节变化明显，年大风数日较多，持续时间长，且风速大，全年以东南风最多，西北风和北风次之，强风为东北风。每年10月至次年4月为寒潮活动季节，寒潮过境时伴有6级以上偏北大风，持续天数多在3天以内，最长可达6天，往往还伴有雨雪。受风浪影响较大，每年3到5月，易因雾导致能见度不良。夏季易受台风的影响[12]。

北港潮汐类型为不规则半日潮，涨潮时间小于落潮时间，潮流类型为往复流，涨潮流速大于落潮流速。

3.2 河势稳定性

由于北港各段河势影响因素不同，导致各区段存在不同的河势变化特点。整体而言，2013年之后，北港河势基本趋于稳定状态。

北港上段地处中央沙上游、扁担沙下游，大洪水对该河段的河势影响较大，受水动力的影响，河势稳定性相对较差，自形成以来，曾发生多次淤积和冲刷[13]。在大洪水和科氏力的综合影响下，航道走向先后经历了逆时针和顺时针偏转两个阶段，并随中央沙的冲刷和扁担沙南缘的淤积向下游偏移[14]。2010年之后，受中央沙圈围工程、长兴岛潜堤工程以及青草沙水源地工程的影响，新桥通道相对稳定。扁担沙南缘仍然处于持续向南偏移趋势，后续需持续关注扁担沙南缘的演变态势。

中段在1992年至1995年期间，主槽整体北偏，航道走向逆时偏转[15]。1995年至2006年，北港落潮分流比持续增加[16]，受长江上游大型拦河工程的影响，上游来沙量减少，河势基本稳定。2006年以后，受中央沙圈围工程、长兴岛潜堤工程以及青草沙水源地工程的影响，上游来沙流入进入北港中段后，受科氏力的影响，在长兴岛北侧沿岸淤积，导致青草沙北侧河道窄缩[17]。上海长江大桥对河势稳定性的影响相对较小。

拦门沙河段水域开阔，水流扩散，流速减缓。2010年之后，受横沙东滩促淤围垦工程和长江口深水航道北侧导堤的影响，河势相对稳定。河势主要受涨潮流和落潮流的影响，在柯氏力作用下，涨潮流北偏，落潮流南偏，泥沙沉积于中间的缓流区[18]，后续需密切关注拦门沙河段的河势变化。

3.3 水深条件

水深与河势稳定性密切相关。新浏河沙护滩工程和南沙头通道潜堤工程建设以前，新桥通道河势变化频繁，导致该河段水深也频繁变化。工程建成之后，该河段河势相对稳定，水深变化相对稳定，目前该河段水深条件良好，设标水域10 m等深线最小宽度约为550 m。

北港中段水深条件良好，10 m等深线最小宽度约1 400 m，上海长江大桥主跨730 m，近崇明岛侧四滧港外至奚家港下游有一浅滩（堡镇沙），北临2A浮附近也有一浅滩，横沙通道口北侧上游最浅水深7.5 m。

拦门沙河段东部与西部水深差异较大。10 m深槽延伸至拦门沙西段510灯浮西南侧。东段水深条件相对较差，东部深槽位于设标水域南侧。相对而言，设标水域南侧水域水深条件优于设标水域。拦门沙河段拦门沙河段是限制北港通航能力的主要航段。

3.4 船舶定线制

北港航道目前尚无成熟的船舶定线制。仅在长江大桥上游设置了禁渔区和禁锚区，未针对相反方向的交通流设置通航分道和分隔带，也未就简化横向穿越船舶与进出口航行船舶的交通流设置警戒区，亦尚未对候泊船舶设置候泊区或锚地。

3.5 导助航设施

新桥通道自79#浮始，到207浮，沿航路设有201（右）、202（左）、203（右，装有雷达应答器）、204（左）、205（右）、206（左）、207（左）共7座侧面标。上海长江大桥上游设有安全水域标519灯浮和520灯浮。上海长江大桥通航孔设有长江大桥1至12共6对侧面标，其中1号至8号设置于长江大桥主跨上游和下游，9号至12号设置于北侧通航孔的上游和下游。大桥东西两侧分别设置了长江大桥东口和长江大桥西口两座安全水域标，供进出上海長江大桥时使用。10 m等深线北侧设有侧面标516灯浮和518灯浮。北港航道下段自东向西依次设置有侧面标505灯浮、508灯浮、509灯浮、510灯浮、513灯浮，方位标515灯浮，安全水域标原水5灯浮、原水4灯浮。上段和中段现有导助航设施基本能够满足当前的通航需求，下段的导助航设施还需要进一步完善。

3.6 船舶交通管理与船舶报告制

上海港现有的VTS覆盖水域尚未覆盖北港水域[19]，该水域尚无成熟的船舶报告制体系。没有针对北港航道船舶交通管理的法律性文件，船舶交通管理工作由崇明海事局根据相关法律实施。

3.7 船舶性能与船员素质

北港航道通航船舶以沿岸航行的小型船舶为主，小型船舶抗风浪性较差，船员素质相对较低，在导助航设备的使用、高频值守、船舶配员、船舶管理等方面存在一定的缺陷，容易因对风险的评估不足导致事故。

3.8 碍航物

北港航道的碍航物主要以渔网为主，尤其在新桥通道水域和拦门沙水域，渔网密集。近崇明岛侧四滧港外至奚家港下游有一浅滩（堡镇沙），北临2A浮附近也有一浅滩。上海长江大桥净空高度52.7 m，对规划船型影响较小。

3.9 应急力量

上海港目前的应急救助力量主要设置在南港水域，相关船舶只能通过横沙水道或新桥通道前往北港水域，最近航程约12 n mile。当需要应急力量时，救助船舶可能会错过黄金救援时期。因此，北港水域的应急救助力量相对薄弱。

4 北港航道航行安全分析

根据北港航道的通航因素，结合北港通航现状，北港航道通航风险主要包括以下几个方面：首先，北港航道气象水文条件不利于小型船舶的安全通航，而小型船舶在导助航设备的使用、高频值守、船舶配员、船舶管理等方面存在诸多缺陷，易导致小型船舶发生事故;其次，北港航道目前处于自然发育状态，尽管河势相对稳定，但部分河段淤积仍然比较明显，若不能及时发现，容易导致搁浅事故发生;第三，上海港现有的VTS覆盖水域尚未覆盖北港水域，尚无成熟的船舶定线制设置和报告制，导助航设施需要进一步完善，船舶交通流需要进一步规范;最后，应急力量相对薄弱，一旦船舶发生险情，无法及时得到有效的救助。

5 北港通航安全对策分析

基于北港航道现存的缺陷，结合北港航道的发展规划，为有效提高北港水域的航行安全，首先，应对北港水域的区域予以明确界定，统一各段的习惯走向，完善导助航设置，合理设置航标。根据交通流现状设置船舶定线制，可以考虑在横沙岛北侧10 m等深线北侧设置锚地，在横沙通道北侧和青草沙水库北侧设置警戒区;其次，将北港航道纳入VTS覆盖区，完善北港水域的水上监管和服务，实现北港航道的常态化监管;第三，持续关注各航段的水深变化，定期扫测并维护;第四，加强对小型船舶的监管，尤其是在船舶配员、违法超载、高频值守、设备使用以及跨航区航行等方面的监管。最后，完善北港应急力量的配置，提升北港航道的应急处置能力。

6 总结与展望

伴随着长江经济带和海上丝绸之路的发展，长江口水域将面临船舶流量持续增长，通航压力持续增加的现实。在长江口深水航道和南槽航道都处于过饱和运行的状态下，为缓解南港航道的通航压力，需要开辟新航路为南港分流。在长江口深水航道治理工程论证选槽的过程中，北港曾以其优越的水沙动力条件、良好的水深条件和较短的拦门沙浅河段被列入长江口深水航道的备选航槽。综合分析通航因素，北港目前不具备成熟的通航条件。船舶定线制和船舶报告制的设置、导助航设施的完善、管理规定的制定以及船舶交通的常态化管理，将是未来北港航道开发和管理的重点。

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