引言

海南聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是我國第一個超高壓、雙回、長距離、大容量跨海電力聯(lián)網(wǎng)工程,其建成投運實現(xiàn)了海南電網(wǎng)與南方電網(wǎng)主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行,極大提升了海南電網(wǎng)安全可靠運行能力。

隨著海洋資源的不斷開發(fā)及跨區(qū)輸電的需要,海底電纜(光纜)運維顯得尤為重要。瓊州海峽海況復雜,風急浪高,平均水深44m,最深達110m,是我國南海北部通往北部灣的必經(jīng)航道,過往船只數(shù)量極大,覆蓋區(qū)域廣闊,所以海纜的安全穩(wěn)定運行受船只通航的影響極大。如何確保海纜安全?就需要設(shè)置多道防線,如海纜保護宣傳、海纜保護監(jiān)視、海纜自身防護能力、海纜應(yīng)急保障系統(tǒng)建設(shè)等。

本文對海纜應(yīng)急保障系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)急處置進行重點論述,并對海纜保護區(qū)電纜安全及船只拋錨情況進行分析,希望能幫助有關(guān)人員有效判斷船只錨點與海纜距離,從而確保海纜安全穩(wěn)定運行。

1海纜安全分析

海纜在運行中受外部因素影響大,運維工作上需針對性制定策略。影響因素可分為自然破壞,如地震、潮汐、波浪、沖刷等:人類、動物活動,如海底物質(zhì)的摩擦撕咬、人類活動的破壞等。通過分析海纜的威脅,對比海纜自身保護能力,可以看出海纜運維工作的重點和需要補充的內(nèi)容。

1.1海上捕撈及養(yǎng)殖

瓊州海峽傳統(tǒng)的漁業(yè)活動包括養(yǎng)殖網(wǎng)、定置網(wǎng)、流刺網(wǎng)、拖網(wǎng)、圍網(wǎng)、修建漁港等一直是海纜安全的重大隱患,拋錨、打樁以及漁具沉塊移位均會造成海纜損壞。由于現(xiàn)在近海漁業(yè)資源匱乏,為適應(yīng)遠航需求,新漁船噸位在不斷增大,以200總噸的船舶為主,與之配套的鐵錨的尺寸、重量也在增大。傳統(tǒng)漁場的枯竭,也導致各種網(wǎng)具的新增。因此,在海纜保護區(qū)要嚴禁各種海洋種養(yǎng)殖及捕撈作業(yè)。

1.2航運及海洋工程

瓊州海峽每年過往輪船11萬艘,外輪2000余艘,這些航運船只一般使用霍爾錨,錨重2~10t、錨抓力0.34~69.0t、入土深度1.0~2.0m。海上施工船舶對海纜造成的錨害最大,主要為海上勘驗平臺、挖泥船、抽砂船等。這類船只排水量很大,在航運上較少受交管調(diào)控,多為外來船只,對海纜路由及保護不了解,且船型簡單、體積大,船上配備有深挖或固定裝置,出于穩(wěn)定地錨泊在海上進行有關(guān)作業(yè)的考慮,這類船舶配置的錨一般數(shù)量很多且配重大。海上勘驗平臺、挖泥船、抽砂船等船舶往往證件不齊,設(shè)備設(shè)施簡陋,且存在多次改造狀況,該類船只錨型基本為大抓力海軍錨,入土深度達到2m以上,遠遠超過了海纜現(xiàn)有保護措施的承受范圍。因此,對于該類船舶需要提出針對性管控措施。

1.3自然因素

在潮汐、波浪共同作用下,海纜登陸段內(nèi)泥土隨著海水的進退被不斷帶出斜坡底部,造成斜坡底部泥土大量流失,最終導致斜坡下部掏空現(xiàn)象。海水夾雜著碎石拍打到懸空的斜坡上,直接導致斜坡面被破壞。

2船只拋錨因素分析

2.1氣象因素

正常航行情況下,船舶不會拋錨,但如受天氣影響,拋錨既安全又經(jīng)濟,船舶就會根據(jù)風向、風力等天氣情況來選擇錨地,在無法到達錨地時會選擇其他較好的地方進行錨泊,以免受到風浪的襲擊。在臺風多發(fā)季節(jié),船只隨機拋錨可能性較大。

在無法到達錨地時,船長一般選擇水流不太急或無回流、花水現(xiàn)象出現(xiàn)且海底比較平坦的地方進行錨泊。根據(jù)船舶裝載情況選擇適當水深,一般不小于吃水的兩至三倍。海底地質(zhì)好壞直接影響錨的抓力,在抓地力差的地方可拋八字錨加固抓力。水深超過70m一般不適宜錨泊,因為錨鏈長、重量大,不易被絞起,據(jù)此可知海纜保護區(qū)中央深槽部分正常船只拋錨可能性低。

2.2海域因素

(1)廣東側(cè)路由向西即為北部灣進入瓊州海峽的航道,受海峽"狹管效應(yīng)"的影響,流速急且方向多變,如遇天氣變化,進入瓊州海峽的船只為保證安全,會選擇拋錨避風。

(2)海南側(cè)海纜路由比鄰馬村港外錨地且在進出港航道附近,馬村港在不斷擴建,受其影響,海南側(cè)海纜附近的船只拋錨也有所增加。

(3)瓊州海峽中部水深大、海流急,為海峽西北航行主航道,正常航行船只不會選擇此區(qū)域拋錨,但在極端情況下可能存在因主機故障、拖船馬力不足、散貨船頂流節(jié)約油料等其他因素選擇在此區(qū)域拋錨的風險。小漁船在該區(qū)域拋錨少,多為放網(wǎng)捕魚作業(yè)。

2.3不可控因素

船舶是一個復雜的整體系統(tǒng),系統(tǒng)中設(shè)備眾多,包括主機、舵機、發(fā)電機、雷達、無線電通信、吊機、絞車、通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等,因此在長期的海上航行中發(fā)生零部件故障的概率較高,這些都屬于不可控因素。

3船舶拋錨出海處置現(xiàn)場取證

3.1基本信息

出海處置前,從相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)獲取船只基本信息:到達現(xiàn)場后,使用照相機及現(xiàn)場記錄儀記錄現(xiàn)場情況,對船只信息如船名、船只類型、船只噸位、船籍、船長、船寬、所配錨的數(shù)量、錨重、錨型等進行核實并記錄。

3.2海纜保護區(qū)分類及處置措施

1級監(jiān)視告警區(qū):距海底電纜西側(cè)、東側(cè)500m的區(qū)域:1級監(jiān)視告警區(qū):距海底電纜西側(cè)、東側(cè)2海里的區(qū)域:I級監(jiān)視告警區(qū):距海底電纜西側(cè)、東側(cè)5海里的區(qū)域。依照不同預警啟動對應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)等級。在I級監(jiān)視告警區(qū)、Ⅲ級監(jiān)視告警區(qū)發(fā)生船只拋錨,必須對船只錨點進行測量,確定錨點對海纜無影響后反向起錨并駛離海纜保護區(qū)。

粗略測量錨點方法:如圖1所示,A點為船只,B點為A點對應(yīng)海平面,C點為錨點。設(shè)水深AB為h、錨繩(鏈)AC長度為s、AC水平距離BC為s。水深h可在船只上讀取,錨繩(鏈)長s為2~3倍水深,所以可得以下公式:

注:應(yīng)根據(jù)水深、風浪、天氣決定取值,水深越深,風浪越大,選擇值越高。

沿纜繩入水角度航行s距離后,使用手持GPs量取錨點坐

標。在I級監(jiān)視告警區(qū)發(fā)生船只拋錨、拖錨時,對船只錨點進行精確測量,并保留相關(guān)數(shù)據(jù),必要時通過VHF通知附近船只進行佐證,且要求船只棄錨。

3.3船舶主要信息載體及渠道

船舶拋錨出海處置現(xiàn)場取證需要明確可供取證的信息載體及渠道。

主要的載體包括:船舶自動識別系統(tǒng)(AIs)航行軌跡、雷達回波軌跡、航海日志、輪機日志、施工日報、作業(yè)機具作業(yè)記錄、甲板車鐘記錄、輪機車鐘記錄、主機轉(zhuǎn)速、GPs記錄、相關(guān)航行記錄、錨鏈浸水程度等。

主要的渠道包括:海事交管中心船舶信息查詢系統(tǒng)、船舶所屬船務(wù)公司、船舶母港、船舶母港所屬海事局或漁業(yè)局等。

4結(jié)語

海底電纜防外力破壞是一個全面系統(tǒng)的運維體系,其中包括海纜保護區(qū)監(jiān)視、海纜保護立法、建立海底電纜保護聯(lián)動機制、海纜保護宣傳、海纜保護區(qū)巡視等。本文介紹了海底電纜保護區(qū)船只拋錨后現(xiàn)場應(yīng)急處置信息收集概況,希望能幫助有關(guān)人員有效判斷船只錨點與海纜距離,從而確保海纜安全穩(wěn)定運行。