外高桥水域通航环境风险评价

　第３５卷第２期　２

０１２年６月中　国　航　海

ＮＡＶＩＧＡＴＩＯＮ　ＯＦ　

ＣＨＩＮＡＶｏｌ．３５Ｎｏ．２　

Ｊｕｎ．２０１２　

收稿日期：２０１２－０２－

１３作者简介：孙　超（１９７６－），男，浙江诸暨人，工程师，主要从事海事管理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｃｈｍｓａ＠ｓ

ｉｎａ．ｃｎ．张锦朋（１９６６－），男，江苏江都人，副教授，主要从事海上风险评估、人为因素等。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｐｚｈａｎｇ

６６＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ．文章编号：１０００－４６５３（２０１２）０２－００６８－０４

外高桥水域通航环境风险评价

孙　超１，　夏大荣１，　张锦朋２，　胡甚平

２

（１．上海海事局，上海２００１３７；２．上海海事大学商船学院，上海２００１３５

）摘　要：港口重点水域船舶交通环境风险评价是当前港口安全管理的有效手段之一。利用综合安全评估等风险评估方法，

识别港口重点水域中船舶通航、靠离泊、锚泊等作业的危险因素及其危害程度，包括气象、水文、通航环境、船舶本身及辅助作业条件，并对其风险进行分析、模拟和预测，进而提出风险处置的基本途径。通过该方法结合上海港外高桥水域船舶交通环境进行应用分析，提出该水域船舶交通环境风险控制的对策及建议。关键词：水路运输；港口重点水域；船舶交通环境；风险评价；系统风险仿真中图分类号：Ｘ９５１ 文献标志码：Ａ

Ｒｉｓｋ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｗａｉｇａｏｑ

ｉａｏ　ＷａｔｅｒｓＳｕｎ　Ｃｈａｏ１，　Ｘｉａ　Ｄａｒｏｎｇ１，　Ｚｈａｎｇ　Ｊｉｎｐｅｎｇ２，　Ｈｕ　Ｓｈｅｎｐｉｎｇ２

（１．ＭＳＡ　ＳＨＡＮＧＨＡＩ，Ｓｈａｎｇ

ｈａｉ　２００１３７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｍａｒｉｎｅ　Ｍｅｒｃｈａｎｔ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇ

ｈａｉ　２００１３５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｉｓｋ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｈｉｐ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ｋｅｙ　ａｒｅａｓ　ｏｆ　ａ　ｈａｒｂｏｒ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｎｓ　ｆｏｒ　ｈａｒ－ｂｏｒ　ｓａｆｅｔｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｔｏｄａｙ．Ｓｏｍｅ　ｒｉｓｋ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　Ｆｏｒｍａｌ　Ｓａｆｅｔｙ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｕｔｉｌｉｚｅｄ　ｔｏ　ｉｄｅｎ－ｔｉｆｙ　ｒｉｓｋ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｈａｚａｒｄｓ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｈｉｐ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｂｅｒｔｈｉｎｇ／ｕｎｂｅｒｔｈｉｎｇ，ａｎｃｈｏｒｉｎｇ，ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉ－ｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｒａｆｆｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｓｈｉｐ　ｉｔｓｅｌｆ　ａｎｄ　ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ｒｉｓｋｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｓｉｍｕｌａ－ｔｅｄ　ａｎｄ　ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ；ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｄｅａｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｉｓｋｓ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ａ　ｃａｓｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｗａｉｇａｏｑｉａｏ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ　ｂｙ　ａｐｐｌｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｉｓｋ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｓｈｉｐ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｎｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ａｒｅａ　ａｒｅ　ｐ

ｕｔ　ｆｏｒｔｈ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｗａｙ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ｈａｒｂｏｒ　ｋｅｙ　ａｒｅａｓ；ｓｈｉｐ　ｔｒａｆｆｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｒｉｓｋ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｓｙｓｔｅｍ　ｒｉｓｋ　ｓｉｍｕ－ｌａｔｉｏｎ

港口重点水域是指船舶通航环境比较复杂、

通航密度高、船舶会遇态势多样、引航作业频繁的事故易发水域。这样的水域是海事监督管理的重点，也是引航机构和引航员们感到引航作业风险大的水

域［１］

，如上海港外高桥水域。管理好这样的水域，高

度重视有关风险评估并采取积极有效的对策，对港口安全生产具有重大的意义。

港口重点水域船舶交通环境风险评价就是要查找、分析和预测这种水域中船舶通航、靠离泊、锚泊等作业中存在的危险、有害因素及危险、危害程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，以达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。

１　评价程序和评价方法

１．１　辨识与分析危险、

有害因素根据评价对象的具体情况，辨识和分析危险、有害因素，确定其存在的部位、方式，以及发生作用的途径和变化规律。

１．２　划分评价单元划分应科学、合理、便于评价、相对独立且具有明显的特征界限。１．３　定性、

定量评价选择合适的评价方法，定性、定量评价评价对象发生事故的可能性及其严重程度。

１．４　致因分析

分析风险产生的根源及各自的特征，为后面的决策建议提供依据。１．５　对策措施建议

提出消除或减弱危险、危害的技术和管理对策措施建议。１．６　评价结论

给出事故发生的可能性和严重程度的预测性结论，

以及采取安全对策措施后的安全状态等。２　交通环境风险评价的量化与模拟

２．１　船舶通航容量

为了全面开展对重点水域危险源的排查工作，掌握该水域通航状况，拟选取一定的船舶交通流量观测点，结合该港的不同潮汛进行观测；分别在大潮汛、中潮汛和小潮汛进行抽样观测，并按照该水域的实际通航情况进行日均流量的观测和统计（见图１

）

。图１　外高桥水域船舶流量（日均进出）Ｆｉｇ．１　Ｔｒａｆｆｉｃ　ｆｌｏｗ　ｉｎ　ｗａｉｇａｏｑ

ｉａｏ　ｗａｔｅｒ２．２　航道通过能力

通航容量［１－

５］指某一水域或水道在单位时间内

所能通过的船舶艘数最大，又称通航能力或通过能力。它可分为基本通航容量、可能通航容量和实用通航容量。

１

）基本通航容量航道条件和交通状况都处于理想状态下，由技术性能相同的一种标准船型，

以最小的船舶间距连续行驶的理想交通流，在单位时间内通过航道断面的最大船舶数，

也称理论通过能力。２

）可能通航容量（动态通航容量）在实际的航道条件和交通状况下，单位时间内航道所能承担的最大交通量。

３）实用通航容量（安全通航容量或实用通过能力）

在可能交通容量的基础上进一步考虑水域常年

中大雾和大风等恶劣天气的不良影响，并考虑为保证各类船舶在水道上安全航行留有一定余地后实际采用的最大交通量。

Ｃｗａ＝λ４λ５Ｃｗｍ＝λ１λ２λ３λ４λ５Ｃｗ

ｂ

（１）式（１）中：Ｃｗ＝ρｍａｘＷＶ（

艘／ｈ）为基本通航容量；Ｃｗｍ＝λ１λ２λ３Ｃｗ

ｂ（艘／ｈ）为可能通航容量；ρｍａｘ为单位水道宽度上的理论船舶密度（艘／ｋｍ２

）；Ｗ为水道宽度

（ｋｍ）；Ｖ为船舶平均速度（ｋｍ／ｈ）；λ１为乘潮时间系

数；λ２为航速损失系数；λ３为船舶航行折减系数；λ４为非标准船影响系数；λ５为天气海况影响系数。

通航容量饱和度是指在保证航道安全运作的前提下，航道上实际通过的船舶艘次数Ｑ与航道上实用通航容量Ｃａ的比值。２．３　锚地容量分析

锚地容量是指锚地内可同时容纳的最大锚泊船数量。锚地容量有基本锚地容量Ｃｂ、

可能锚地容量Ｃｐ和实用锚地容量Ｃａ。锚地容量的大小取决于锚地面积、单船锚泊所需的锚位面积、锚地内船型分布和锚泊船的位置分布。

Ｃｐ＝ｋＣｂ＝ｋ·Ｓｂ／Ｓｓｂ

（２）式（２）中：Ｃｂ＝Ｓｂ／Ｓｓｂ；Ｓｂ为锚地面积；Ｓｓｂ为单船基

本锚位面积；ｋ为锚地水域的利用率。

相同船型的锚泊船在锚地按“井”字形分布时，理论上锚地水域的利用率为７８．５４％；如果锚泊船按“

品”字形分布，则锚地水域的利用率还受锚地面积大小的影响，一般约为７５％～８５％。

锚地饱和度是指实际锚泊船舶Ｃ与实用锚地容量Ｃａ的比值。

２．４　动态风险模拟

对动态的、在线的数据进行实时性评估，需要更多的数据推理以及在现有条件下的发展趋势分析结论。利用蒙特卡洛方法对海上交通系统风险进行仿真，

通过对仿真可得出风险的概率分布，分析事故风险的规律，

为制定海上交通安全管理对策和技术措施提供宏观层面上的理论依据。２．５　陆源危险品的相关风险

重点水域沿线可能分布着不同的陆源污染物，这些陆源污染物一旦发生泄漏，对于该水域污染极大。尽管只有在陆源污染物流入水域，海事机构才有执法的权利，

但这些潜在的陆上污染源所具有的潜在风险仍然值得关注。

３　外高桥水域船舶通航环境风险评价

３．１　危险源分析

外高桥水域船舶通航危险源［１，７，８］

的主要因素

９

６ 孙　超，等：外高桥水域通航环境风险评价