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为港口船舶安全提供预报支撑——宁波舟山港潮汐潮流精细化预报平台项目建设纪实

2019-10-24 发布      来源:宁波市海洋预报台

今年8月,宁波市海洋预报台承建的“宁波舟山港潮汐潮流精细化预报平台”项目通过验收。通过该平台用户可查询宁波舟山港区域数十个潮汐预报站点和潮流预报站点的预报数据,该平台集成了宁波舟山港区的二维流场数值预报数据,通过等值线、颜色深浅和箭头方向的变化,可动态模拟港区及码头水域未来3天的流场变化,实现了潮流“点”预报向“面”预报的扩展。

“打开页面,可以一目了然看到宁波舟山港区最新潮流、潮位等预报数据。”在宁波市海洋预报台5楼预报大厅内,预报员舒志光向记者演示了“宁波舟山港潮汐潮流精细化预报平台”,讲述了平台建设的经历。

环境复杂 应需而建

海洋潮汐瞬息万变,船舶运输、渔业捕捞、水产养殖业、港口工程建设都需要掌握潮汐的变化规律。

宁波舟山港位于“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”交汇的枢纽位置,是中国沿海向各大洲港口运输的理想集散地。港区拥有万吨级以上深水泊位150多座,5万吨级以上的大型、特大型深水泊位90多座,港口功能齐全,海上交通异常繁忙。与此同时,宁波舟山港港区岸线曲折,地形复杂,区域流况多变,存在局地海流涡旋,给生产作业带来一定风险。

据宁波海事局统计,2015年~2017年间,宁波港附近水域锚泊的船舶数量共50000余艘,曾发生过300余起走锚险情,在大潮汛期间船舶走锚数量占五成以上。在复杂的潮汐潮流环境中,如果船员对港区的潮汐潮流判断不准,极易造成船舶靠离泊、稳泊期间发生碰撞码头、断缆等事故险情。

早在2004年,宁波市海洋预报台开始进行码头水域潮汐潮流精细化预报研究,为宁波舟山港区二十余家码头公司提供针对性的潮汐潮流预报产品,得到了宁波海事局、引航站、码头经营单位的认可。

近年来,为了适应海洋经济和网络信息化快速发展的需要,宁波市海洋预报台逐步开展数值模拟计算预报,为船舶提供潮流预报。

2017年8月,装载37.6万吨原油的世界级超大型油轮“泰欧”轮在经由虾峙门航道靠泊宁波大榭石化二期45万吨原油中转码头时,由于虾峙门航道缺乏实际海流观测数据,海洋预报台通过数值模拟为宁波舟山港提供了潮流预报数据,保障“泰欧”轮顺利靠港。

“泰欧”轮的顺利靠港也为宁波市海洋预报台和宁波舟山港进一步合作提供契机。2018年8月,双方决定开展“宁波舟山港潮汐潮流精细化预报平台”建设工作,为港口码头调度人员提供更丰富、更便捷的预报产品。

舒志光演示预报平台

深入调研 精准预报

传统上的调度和引航,引航员主要凭借经验和参考《潮汐表》的预报数据,对码头前沿水域的流况变化进行预测,指导船舶调度和靠离泊作业。

但面对复杂的流况,仅靠《潮汐表》的预报数据已不能满足港区船舶靠离泊和生产的需要。

码头泊位分别处于不同的岸线上,潮流特点各不相同,部分水域受岛礁、岬角等地形影响突出,流况异常复杂。预报室高工卢小鹏介绍,《潮汐表》只给出某些海域特定点位的潮流预报数据,一般一天只有4个时次的预报,预报的针对性和时效性存在一定局限。“我们要根据业主需要,在码头前沿水域进行科学布点,开展连续多日的潮汐潮流观测,并依次提供针对性的潮汐潮流预报服务。”

项目启动后,市预报台迅速成立项目小组,针对客户需求进行调研。书记成凤暌带队实地了解海洋预报数据在船舶调度工作中的使用情况。卢小鹏向宁波引航站的资深引航员详细询问第一手预报数据应用经验。

此外,为了收集码头资料,预报室朱龙、侯国峰在宁波引航站认真查阅码头设计报告,从中摘取有用信息。数值预报团队成员赵强、汤志华多次修改计算网格和范围,使预报流场精准更接近实际情况。

由于该平台建设中涉及不同网络环境,且包含不同数据,将给未来平台升级维护带来一定困难。项目组反复推敲,与舟山港信息部门多次沟通,最终确定了3种不同的数据传输更新方式,确保平台正常运行并易于升级维护。

功夫不负有心人。2019年4月22日,经过半年多的开发,信息平台在宁波舟山港内部网络部署,数据更新正常。2019年8月19日,项目成功通过了业主部门组织的专家验收。该平台能为港口管理部门和码头运营单位提供可视化潮汐潮流预报服务,为港区船舶调度和安全作业提供技术支撑。

使用便捷 效率提升

在平台上输入船舶吃水深度、富裕水深、基准水深值等参数,即可自动计算出航道满足通行条件的时间段,提高了工作效率。

舒志光介绍,新平台根据业务需要设计了5大功能模块,包括定点潮汐预报、定点潮流预报、流场数值预报、乘潮水深预报、在线海流观测,基本满足船舶调度引航的参考需求,可为调度、引航、海事、码头等多类用户提供数据服务。

用户通过平台可直观方便地查看宁波舟山港区域40余个潮汐预报站点和50余个潮流预报站点的预报数据,同时可查看宁波舟山港区动态变化的二维流场数值预报信息,实现流场大面预报。

此外,根据调度工作的实际需要,项目组还开发了乘潮通行验算、在线海流实况等特色功能。在GIS地图上分布展示港区的重要航道节点,以曲线和数值的方式展现节点的水深预报。

值得一提的是,平台集成了实时在线海流观测数据,用户可实时查看特定码头前沿的实况海流数据,给船舶引航、靠泊提供第一手数据,大大提高了船舶作业安全。

“预报平台建成后,我们很多内容在一个平台上就能实现,节省了时间,提高了效率,也为地方海洋经济发展贡献了一份力量”。成凤暌说。

(撰文 郭松峤 吕 宁)

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