浅谈如何科学合理利用上海港吴淞口锚地资源
钱卫忠 吴旻钧
摘要：随着上海港货物运输量不断上升，来港船舶数量也不断增多，上海港锚地资源已很难满足锚泊船舶的需求。本文根据吴淞口锚地水深和锚泊需求的实际情况，结合拟锚泊船的长度和吃水大小，并考虑船舶操纵难易度等因素，研究设置相应的锚泊位置，为拟锚泊的船舶提供可选择的合适锚位。通过提供精细化管理和优质服务，吴淞口锚地资源将被充分合理地使用。
关键词：优质服务；细化管理；合适锚位
0 前 言
2017年，长三角主要港口货物吞吐量同比增长8.17%。其中，2017年，上海港货物吞吐量同比增长6.9%，上海港集装箱水水中转箱量同比增长8.8%，内支线航班密度每月1 632班。随着上海港货物运输量的迅速增长，需要抛锚的船舶数量也在显著增长，即使在正常天气情况下，有时也会出现船舶找不到锚位的情况，锚地资源紧缺问题非常突出，然而各种尺度大小的船舶在选择锚位时随意性强，导致本来就紧缺的锚泊资源又没有得到合理的使用。因此，如何保障吴淞口锚地现有资源得到充分的、合理的使用是作者撰写本文的初衷。本文通过对吴淞口锚地锚泊船最小安全距离的研究，按船舶长度设计了相应的吴淞口锚地锚泊位置，也为长江上海段锚地规划提供参考。
1 吴淞口锚地概况
吴淞口锚地（见图1）紧邻外高桥航道和吴淞口警戒区，锚地由11个锚泊区组成。自下游向上游编号顺序为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11号锚区，并由灯标47、49、51、53、61、65、67和Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q10等围成。锚地水深每年在夏季长江洪峰或夏秋季的天文大潮汛过后有些变化，虽然錨地的10米等深线在不规则地移动，但锚地南部即靠近外高桥航道附近的水深相对比较稳定。
2 目前吴淞口锚地锚泊现状
目前，吴淞 VTS对锚泊船的管理和服务上尚未有统一的标准，以至于有的船长（引航员）选择锚位贪图方便随意，造成了吴淞口锚地资源浪费或没有得到充分合理使用；也有的因为选择了不合适的锚位，发生了搁浅或碰撞等事故。
根据近半年锚泊船数据统计，吴淞口锚地每日平均锚泊船102艘次（见图2），其中船长在70～99.9米之间的船舶占39.2%，船长在70米以下的船舶占25.5%，船长在100～139.9米之间的船舶占22.6%，船长在140～159.9米之间的船舶占9.8%，船长在160～200米之间的船舶占2.9%，在特殊情况下会有船长大于200米的船舶在吴淞口锚地抛锚。
2.1 吴淞口锚地锚位资源严重紧缺，供需之间极度不平衡
首先，从吴淞VTS辖区的船舶流量看，船舶日均流量已增加到
3 000余艘次，而吴淞口锚地的资源基本没变。其次，从上海港停靠中小型船舶的泊位看，停靠2万载重吨以下的泊位约250个左右，对应的吴淞口锚地的锚位就显得严重不足。
2.2 船舶选择锚位不合理，锚地资源使用不充分
船舶因选择锚位不合理，即小型船舶占用水深条件好的锚位，而较大吃水的船舶找不到合适的锚位，增加了较大船舶进出锚地的难度，可能还会造成较大的船舶进出锚地时因对风流压影响估计不足而发生碰撞。近三年共发生此类事故8起，如2015年10月29日，吴淞口2号锚区锚泊船“明X”（船长140米，吃水8.0米）起锚出锚地时，碰撞靠近航道侧锚泊船“永XX”轮（船长66.5米，吃水4.2米）；2016年4月21日，“宁X”轮（船长172.8米，吃水9.9米）进吴淞口锚地4号锚区时与靠近航道侧锚泊船“兴X”轮（船长136米，吃水7.8米）发生碰撞。
2.3 锚泊船之间最小安全距离未能准确把握
锚泊船未能把握好与周围船舶之间的锚泊间距，导致转流时相邻的两锚泊船因受风流不一致而发生碰撞，或起锚时与相邻的锚泊船锚链缠绕在一起。近三年共发生此类事故4起，如：2015年10月1日，在吴淞口锚地7号锚区抛锚的“海XX”轮（船长159米，吃水9.9米）与外轮“SHIMEI F”轮（船长154米，吃水5.5米）因转流时风流不一致发生碰撞；2016年9月29日，吴淞口锚地5号锚区的锚泊外轮“美森XX”轮（船长217.5米，吃水10.5米）起锚时与附近的锚泊船“玉X”轮（船长146米，吃水5.9米）锚链缠绕在一起。
2.4 船舶选择的锚位水深与其吃水不匹配导致搁浅
船舶缺少或未及时更新海图，以至于船舶不了解锚地的实际水深而错误地选择了与船舶吃水不合适的锚位，导致搁浅的事故。近三年共发生此类事故5起，如：2015年5月9日，“高XX”轮（船长95.9米，吃水6.2米）进入9号锚区抛锚时搁浅；2018年3月3日，“增X”轮（船长99.5米，吃水6.3米）进入9号锚区抛锚时搁浅。
3 吴淞口锚地锚泊船间安全距离确定
3.1 出链长度与风级的关系
本文以上海海事大学的教学船万吨级杂货船“育锋”轮（船长139.8米、船宽20.8米、型深11.4米、总吨9378）为例，受风面积较一般，可以作为进出吴淞口锚地的主要船型代表。模拟“育锋”轮压载时的出链长度作为评判吴淞口锚地船舶出链长度是否满足要求的参考。经过计算拟合得出育锋轮压载时的安全出链长度与风速的关系为：
经过计算，得到不同的风级及水深所对应的出链长度如表1。
3.2 出链长度和船舶间距的关系
目前，船舶的抛锚方式有单锚泊（如图3所示）、八字锚泊、一字锚泊和一点锚泊，而单锚泊应用是最普遍的，也是上海港吴淞口锚地船舶所采用的主要锚泊方式，所以本文只讨论单锚泊方式状态下的锚泊船之间间距。如图4所示。单锚泊船旋回半径为R=L+LC+r+r（船长L，出链长度LC，若锚位、船位存在测定误差，其误差圆半径均为r，雷达定位时，r的大小约为船位至测定物标之间距离D的2%，即r=2%D，通常锚泊船占有水域面积是半径为R=L+LC+2r的圆。
锚泊船之间的最小的安全距离（Dm），如按各船舶的船首向指向同一方向计算应为：
假定定位误差为r=20米，那么出链长度与锚泊船间距的关系如表2。
3.3 确定吴淞口锚地锚泊船最小安全距离
吴淞口锚地有一个比较显著的特点易走锚，特别是在风流不一致或转流时更容易走锚。因此，本文选择锚泊船出链长度计算使用大风8级时的计算公式（公式-----3.1）。按吴淞口锚地的水深、船舶长度计算，设置船舶长度与其相对应的水深内锚泊，以确保锚泊船之间的最小安全距离得到保证（阴影部分为限制范围）。见表3。
4 细化吴淞口锚地锚位
综合考虑对出链长度与风级的关系（见表1）、锚泊间距与出链长度及船长的关系（见表2）、吴淞口锚地锚泊船最小安全距离（表3）和进出锚地船舶操纵难易度等因素的研究，从1号锚区至11号锚区为吴淞口锚地设置了99个锚位（见图2），也基本与吴淞口锚地锚泊船的实际需求量相吻合（见图3），并统一编号NO.1～NO.99錨位。
1）设置船长在70米以下的锚位共21个，分别是第8、74、77、79、80、81、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99号锚位。
2）设置船长在70～99.9米之间的锚位共33个，分别是第5、6、7、9、10、17、18、19、26、27、28、36、37、38、39、47、48、49、57、58、59、60、65、66、67、72、73、75、76、77、82、83、84号锚位。
3）设置船长在100～139.9米之间的锚位共21个，分别是第3、4、13、14、15、16、22、23、24、25、31、32、33、34、35、44、45、46、54、55、56号锚位。
4）设置船长在140～159.9米之间的锚位共14个，分别是第1、2、11、12、20、21、29、30、42、43、52、53、70、71号锚位。
5）设置船长在160～199.9米之间的锚位共7个锚位，分别是第40、41、50、51、63、64、69号锚位。
6）设置应急及备用锚位共3个锚位，分别是第61、62、68号锚位。
5 吴淞口锚地锚位精细化管理
值班员对拟抛锚船舶对照下表核实是否同意该船锚泊，如果船长或吃水不符合下表的，应报值班长核对可否锚泊。见表4.
6 结论与展望
6.1 结论
对于上海港吴淞口锚地地理位置特殊、锚泊船需求量大、锚地资源有限、底质条件一般、事故多发等多种不利因素，本文研究结论能最大程度利用好吴淞口锚地资源，优化设置了不同吃水和船长的锚位及管理方法，可避免较小的船舶因选择锚泊位置不恰当而浪费锚地资源，可减少由于操纵难度比较大的船舶驶进或驶出锚地的腹地而造成的碰撞，也可以避免船舶选择不合适的锚位而导致搁浅。
精细化的锚位设计及管理可以为VTS管理人员提供一种快捷、有效的锚泊安全管理系统，也为拟抛锚的船舶选择锚位提供参考，便于船长（引航员）快速决策。
6.2 展望
由于作者水平及时间有限，因此，还有以下几方面的内容需要完善：
（1）评价的船型不够全面，用于计算的船型仅仅是杂货船，吴淞口锚地内还有集装箱船，由于资料条件有限，未能对这些船型建立大风天气下的安全出链长度参考表。
（2）锚泊船之间的安全距离还有待于进一步完善。本文仅仅是结合上海港吴淞口锚地长期以来的实际情况，通过理论验证该距离是可以保障安全的。因此，该锚泊距离不适用于其他锚地。
摘要：随着上海港货物运输量不断上升，来港船舶数量也不断增多，上海港锚地资源已很难满足锚泊船舶的需求。本文根据吴淞口锚地水深和锚泊需求的实际情况，结合拟锚泊船的长度和吃水大小，并考虑船舶操纵难易度等因素，研究设置相应的锚泊位置，为拟锚泊的船舶提供可选择的合适锚位。通过提供精细化管理和优质服务，吴淞口锚地资源将被充分合理地使用。
关键词：优质服务；细化管理；合适锚位
0 前 言
2017年，长三角主要港口货物吞吐量同比增长8.17%。其中，2017年，上海港货物吞吐量同比增长6.9%，上海港集装箱水水中转箱量同比增长8.8%，内支线航班密度每月1 632班。随着上海港货物运输量的迅速增长，需要抛锚的船舶数量也在显著增长，即使在正常天气情况下，有时也会出现船舶找不到锚位的情况，锚地资源紧缺问题非常突出，然而各种尺度大小的船舶在选择锚位时随意性强，导致本来就紧缺的锚泊资源又没有得到合理的使用。因此，如何保障吴淞口锚地现有资源得到充分的、合理的使用是作者撰写本文的初衷。本文通过对吴淞口锚地锚泊船最小安全距离的研究，按船舶长度设计了相应的吴淞口锚地锚泊位置，也为长江上海段锚地规划提供参考。
1 吴淞口锚地概况
吴淞口锚地（见图1）紧邻外高桥航道和吴淞口警戒区，锚地由11个锚泊区组成。自下游向上游编号顺序为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11号锚区，并由灯标47、49、51、53、61、65、67和Q4、Q5、Q7、Q8、Q9、Q10等围成。锚地水深每年在夏季长江洪峰或夏秋季的天文大潮汛过后有些变化，虽然錨地的10米等深线在不规则地移动，但锚地南部即靠近外高桥航道附近的水深相对比较稳定。
2 目前吴淞口锚地锚泊现状
目前，吴淞 VTS对锚泊船的管理和服务上尚未有统一的标准，以至于有的船长（引航员）选择锚位贪图方便随意，造成了吴淞口锚地资源浪费或没有得到充分合理使用；也有的因为选择了不合适的锚位，发生了搁浅或碰撞等事故。
根据近半年锚泊船数据统计，吴淞口锚地每日平均锚泊船102艘次（见图2），其中船长在70～99.9米之间的船舶占39.2%，船长在70米以下的船舶占25.5%，船长在100～139.9米之间的船舶占22.6%，船长在140～159.9米之间的船舶占9.8%，船长在160～200米之间的船舶占2.9%，在特殊情况下会有船长大于200米的船舶在吴淞口锚地抛锚。
2.1 吴淞口锚地锚位资源严重紧缺，供需之间极度不平衡
首先，从吴淞VTS辖区的船舶流量看，船舶日均流量已增加到
3 000余艘次，而吴淞口锚地的资源基本没变。其次，从上海港停靠中小型船舶的泊位看，停靠2万载重吨以下的泊位约250个左右，对应的吴淞口锚地的锚位就显得严重不足。
2.2 船舶选择锚位不合理，锚地资源使用不充分
船舶因选择锚位不合理，即小型船舶占用水深条件好的锚位，而较大吃水的船舶找不到合适的锚位，增加了较大船舶进出锚地的难度，可能还会造成较大的船舶进出锚地时因对风流压影响估计不足而发生碰撞。近三年共发生此类事故8起，如2015年10月29日，吴淞口2号锚区锚泊船“明X”（船长140米，吃水8.0米）起锚出锚地时，碰撞靠近航道侧锚泊船“永XX”轮（船长66.5米，吃水4.2米）；2016年4月21日，“宁X”轮（船长172.8米，吃水9.9米）进吴淞口锚地4号锚区时与靠近航道侧锚泊船“兴X”轮（船长136米，吃水7.8米）发生碰撞。
2.3 锚泊船之间最小安全距离未能准确把握
锚泊船未能把握好与周围船舶之间的锚泊间距，导致转流时相邻的两锚泊船因受风流不一致而发生碰撞，或起锚时与相邻的锚泊船锚链缠绕在一起。近三年共发生此类事故4起，如：2015年10月1日，在吴淞口锚地7号锚区抛锚的“海XX”轮（船长159米，吃水9.9米）与外轮“SHIMEI F”轮（船长154米，吃水5.5米）因转流时风流不一致发生碰撞；2016年9月29日，吴淞口锚地5号锚区的锚泊外轮“美森XX”轮（船长217.5米，吃水10.5米）起锚时与附近的锚泊船“玉X”轮（船长146米，吃水5.9米）锚链缠绕在一起。
2.4 船舶选择的锚位水深与其吃水不匹配导致搁浅
船舶缺少或未及时更新海图，以至于船舶不了解锚地的实际水深而错误地选择了与船舶吃水不合适的锚位，导致搁浅的事故。近三年共发生此类事故5起，如：2015年5月9日，“高XX”轮（船长95.9米，吃水6.2米）进入9号锚区抛锚时搁浅；2018年3月3日，“增X”轮（船长99.5米，吃水6.3米）进入9号锚区抛锚时搁浅。
3 吴淞口锚地锚泊船间安全距离确定
3.1 出链长度与风级的关系
本文以上海海事大学的教学船万吨级杂货船“育锋”轮（船长139.8米、船宽20.8米、型深11.4米、总吨9378）为例，受风面积较一般，可以作为进出吴淞口锚地的主要船型代表。模拟“育锋”轮压载时的出链长度作为评判吴淞口锚地船舶出链长度是否满足要求的参考。经过计算拟合得出育锋轮压载时的安全出链长度与风速的关系为：
经过计算，得到不同的风级及水深所对应的出链长度如表1。
3.2 出链长度和船舶间距的关系
目前，船舶的抛锚方式有单锚泊（如图3所示）、八字锚泊、一字锚泊和一点锚泊，而单锚泊应用是最普遍的，也是上海港吴淞口锚地船舶所采用的主要锚泊方式，所以本文只讨论单锚泊方式状态下的锚泊船之间间距。如图4所示。单锚泊船旋回半径为R=L+LC+r+r（船长L，出链长度LC，若锚位、船位存在测定误差，其误差圆半径均为r，雷达定位时，r的大小约为船位至测定物标之间距离D的2%，即r=2%D，通常锚泊船占有水域面积是半径为R=L+LC+2r的圆。
锚泊船之间的最小的安全距离（Dm），如按各船舶的船首向指向同一方向计算应为：
假定定位误差为r=20米，那么出链长度与锚泊船间距的关系如表2。
3.3 确定吴淞口锚地锚泊船最小安全距离
吴淞口锚地有一个比较显著的特点易走锚，特别是在风流不一致或转流时更容易走锚。因此，本文选择锚泊船出链长度计算使用大风8级时的计算公式（公式-----3.1）。按吴淞口锚地的水深、船舶长度计算，设置船舶长度与其相对应的水深内锚泊，以确保锚泊船之间的最小安全距离得到保证（阴影部分为限制范围）。见表3。
4 细化吴淞口锚地锚位
综合考虑对出链长度与风级的关系（见表1）、锚泊间距与出链长度及船长的关系（见表2）、吴淞口锚地锚泊船最小安全距离（表3）和进出锚地船舶操纵难易度等因素的研究，从1号锚区至11号锚区为吴淞口锚地设置了99个锚位（见图2），也基本与吴淞口锚地锚泊船的实际需求量相吻合（见图3），并统一编号NO.1～NO.99錨位。
1）设置船长在70米以下的锚位共21个，分别是第8、74、77、79、80、81、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99号锚位。
2）设置船长在70～99.9米之间的锚位共33个，分别是第5、6、7、9、10、17、18、19、26、27、28、36、37、38、39、47、48、49、57、58、59、60、65、66、67、72、73、75、76、77、82、83、84号锚位。
3）设置船长在100～139.9米之间的锚位共21个，分别是第3、4、13、14、15、16、22、23、24、25、31、32、33、34、35、44、45、46、54、55、56号锚位。
4）设置船长在140～159.9米之间的锚位共14个，分别是第1、2、11、12、20、21、29、30、42、43、52、53、70、71号锚位。
5）设置船长在160～199.9米之间的锚位共7个锚位，分别是第40、41、50、51、63、64、69号锚位。
6）设置应急及备用锚位共3个锚位，分别是第61、62、68号锚位。
5 吴淞口锚地锚位精细化管理
值班员对拟抛锚船舶对照下表核实是否同意该船锚泊，如果船长或吃水不符合下表的，应报值班长核对可否锚泊。见表4.
6 结论与展望
6.1 结论
对于上海港吴淞口锚地地理位置特殊、锚泊船需求量大、锚地资源有限、底质条件一般、事故多发等多种不利因素，本文研究结论能最大程度利用好吴淞口锚地资源，优化设置了不同吃水和船长的锚位及管理方法，可避免较小的船舶因选择锚泊位置不恰当而浪费锚地资源，可减少由于操纵难度比较大的船舶驶进或驶出锚地的腹地而造成的碰撞，也可以避免船舶选择不合适的锚位而导致搁浅。
精细化的锚位设计及管理可以为VTS管理人员提供一种快捷、有效的锚泊安全管理系统，也为拟抛锚的船舶选择锚位提供参考，便于船长（引航员）快速决策。
6.2 展望
由于作者水平及时间有限，因此，还有以下几方面的内容需要完善：
（1）评价的船型不够全面，用于计算的船型仅仅是杂货船，吴淞口锚地内还有集装箱船，由于资料条件有限，未能对这些船型建立大风天气下的安全出链长度参考表。
（2）锚泊船之间的安全距离还有待于进一步完善。本文仅仅是结合上海港吴淞口锚地长期以来的实际情况，通过理论验证该距离是可以保障安全的。因此，该锚泊距离不适用于其他锚地。
