舰艇和基地:你该怎么办?

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　　在3月11日日本大地震和随后的海啸中，位于宫城县的松岛空军基地损失惨重，而海军基地，如神奈川县的横须贺海军基地，驻扎有250多艘战斗舰和各种辅助船只，还有广岛县吴市海军基地、佐世保、舞鹤、大凑等海军基地。由于远离灾害区域而未受到太大的影响。尽管如此，不过对于依港口而建的海军基地而言，我们仍然要问。海军基地的防范措施是什么?我国又是如何预防类似灾害呢?
　　
　　海啸主要发生在哪些地方?日本有哪些预防措施?为此我们专门走访了海军工程专家何军先生(以下简称何)。
　　何：全球地震海啸发生区的分布基本上与地震带一致。破坏性较大的地震海啸平均六七年发生一次，其中约80％发生在环太平洋地震带上。受海啸破坏最严重的地区，多是那种近海大陆架较窄，或紧靠深海沟的地带，属于板块挤压带。如日本和菲律宾的东海岸，紧邻日本海沟和马里亚纳海沟，位于太平洋板块与亚欧板块交汇处。
　　日本沿海大型设施均参照国家抗震和防海啸标准进行建设，例如仙台的设防标准是防4米海啸。福岛核电站设防等级是按日本土木学会的指标，假想第一核电站遭遇5.4-5.7米海啸袭击、第二核电站遇5.1～5.2米海啸袭击。
　　日本海啸警报机制也非常发达和成熟。1983年日本海临近北海道海域发生海啸，地震发生7分钟后震中的震级被确定，14分钟后海啸警报发出。此时只要拿起电话，电话局首先要你听海啸警报，然后才能拨出电话。电视、广播都中断节目，反复播放警报，得到通知的沿岸人口得以迅速撤离到高地，没有造成人员伤亡。日本每年还要举行海啸演习，人们对海啸来临时的撤离路线都很清楚。
　　我国沿海港口设施如何?
　　何：这些设施的建设应充分考虑地震与海啸的影响。按照目前的国家标准和规范，我国的沿海港口设施均根据所在区域的地震烈度进行抗震设计，但海啸对工程的影响并未纳入规范体系，这与我国近海的海啸频度小、灾害轻有关。此次日本大地震引发海啸波高达十数米，但对我国东南沿海影响甚小，台湾地区和福建沿海实测海啸波高约0.5米。
　　
　　即便如此，我们的预警监测体系也毫不含糊。我国不仅与美、日等国同属太平洋海啸预测中心联网成员，自身也构建了立体观测网。我国海啸预警分4级，海啸波高0.5-1米为蓝色预警，波高1-1.5米为黄色预警，1.5～2米为橙色预警，2米以上为红色预警。
　　就我国沿海而言，风暴潮的危害远比海啸严重得多。
　　风暴潮是由强风，特别是台风引起的。风暴潮的危害主要有四个方面：一是强风，最大风速可达60米，秒；二是巨浪，最大波高可达10米以上；三是暴雨，降雨中心一天可降下500毫米的特大暴雨，造成洪涝灾害；四是台风增水，强台风能使沿海水位上升4～5米，漫过防洪堤造成灾害。目前我国防台预警分为四级，分别对应蓝色(平均风力6级)、黄色(平均风力8级)、橙色(平均风力10级)和红色(平均风力12级及以上)预警信号。受台风侵袭时，一般小船在港内避风，大船在六七级风时到锚地避风。
　　海军基地在防范这些自然灾害方面有哪些措施呢?
　　何：根据地理位置不同，港口大致可分为濒海型和内河入海口两大类。选址时要尽量避免选择灾害高发区，在一些受台风(飓风)影响的地区，还应设置防风锚地。比如诺福克基地在切萨皮克湾中央就设置有8处大型舰艇锚泊位，以作应急之需。一般舰艇在抵御台风灾害时多采用浮筒式防风单点系泊方式，即系泊的舰艇可绕着单点做360。旋转，根据环境荷载(风、浪、流)等自动调整方位，使作用在单点上的系泊力能够经常保持最小。
　　此外，濒海型母港通常会选在有半岛和岛链形成天然屏障的海滨，利用这些岛屿构筑防波堤可获得良好的泊稳条件。
　　海啸对舰艇的影响主要体现在哪些方面?为此我们电话连线了舰船研究所的专家任悦琴小姐(以下简称任)。
　　任：当舰艇在港内锚泊或码头靠泊时，海啸波浪又潮水会使锚泊舰艇发生走锚、靠泊舰艇缆绳崩断，从而发生碰撞、搁浅，冲走，甚至倾覆等。
　　对航行中的舰艇，海啸的影响主要体现在对舰艇的稳定性、强度和耐波性的破坏上。
　　在航行时，海啸巨浪会使舰艇发生剧烈摇晃。如果舰上物资绑扎不牢，常会发生位移，导致重心偏移、舰艇倾斜。要是这种情况得不到控制，舰艇重心则偏移更多，倾斜更严重，稳性越来越差。在巨浪的不断冲击下，最终由于舰艇的复原力矩小干每浪冲击的外力矩而导致舰艇倾覆。
　　此外，海啸巨浪引起的剪切力和弯矩作用于船体，使船体出现剪切变形和弯曲变形，使其构件产生永久变形或损坏，从而危及舰艇设备与结构的安全。海啸即将来临时，航行舰艇剧烈抖动，就像主机转速在临界点时造成的抖动，会被误认为是主机出现故障。如果以上危害直接作用在舰艇航行上，舰艇航行与操纵的困难程度增大，甚至会导致舰艇不能实现操作目标，直接导致舰艇失控。
　　耐波性是指舰艇在风浪中的动力响应性能。动力响应包括舰艇摇荡运动及由其引起的砰击、上浪、失速等效应。舰艇摇荡运动，有横摇、纵摇、首摇、垂荡、横荡、纵荡及其耦合运动，其中以横摇影响最大。剧烈的摇荡可对舰艇产生多种危害，使武器装备不能发挥应有的作用，机器和仪表运转失常，航速明显降低，船体的构件和设备因负荷过大而损坏，舰员工作和生活条件恶化，严重时甚至可使舰艇倾覆。
　　那么我们应该如何应对呢?
　　任：通常，地震和海啸来得非常突然，而且产生巨大的波浪对舰艇的安全造成致命的威胁，在这种情况下，应做好下列几个方面的工作。
　　第一保证水密。检查甲板开口、水密门窗、通风筒、锚链盖等，保证水密。保证水密就减少了上浪后海水的积留。
　　第二保证排水畅通。检查排水泵、管系及分路阀，保证其处于良好工作状态；检查、清洁污水沟(井)，使积水能及时排出；逐个检查各层甲板上的排水孔，确保其排水畅通。
　　第三绑牢活动物及加固货物。绑牢一切物件，减少自由液面，加绑重件货物。这些工作可以保持舰艇的稳性。
　　第四，做好应急准备，加强全船巡视检查，保证通信畅通，时时获得海啸发生情况，应急设备处于良好状态。
　　第五，进行适当的压载，提高舰艇抗风浪的能力和改善舰艇的性能。
　　海啸发生时，舰艇应采取哪些应急操纵措施?
　　任：深海中海啸震源的水面最初升高的幅度大致在1-2米。虽然海啸在沿岸会造成巨大破坏，但在深海传播时，由于波高和波长之比(波陡)甚小，周期较长，难以察觉到反常的现象，因此对舰艇不会造成重大威胁。
　　舰艇在近海中遭遇海啸波浪，如果海况允许，可考虑采取以最快的速度向深海方向航行，驶离海啸区域。若海面的波浪已非常大，这时可采取滞航，同时放下双锚，松长锚链，保持舰艇的稳性，减轻舰艇的摇摆，避免舰艇打横，缓和波浪的冲击，以等待海面恢复平静，最终脱离危险。
　　当舰艇在港内锚泊或在码头靠泊时，海啸波浪及潮水对舰艇造成极大的危害，但可采取一些合理操纵舰艇的措施，尽量避免事故的发生。当舰艇靠在码头时，这时海啸波浪及潮水变化急剧，船体上下、前后快速移动，缆绳受力很强，发出响声，甚至将要崩断。这时可抛双锚结合用车以及调整艏艉缆绳、前后倒缆及横缆来抑制海啸波浪及潮水对舰艇冲势的影响。
　　当舰艇在岛屿附近航行时，若遇到海啸大风浪并可能影响舰艇航行安全时，可利用岛屿屏障风浪的作用，减小风浪危害。
　　无论应对哪种灾害，舰艇的抗风能力都很重要。那么一般舰艇的抗风能力是如何设计的?
　　何：舰艇抗风能力是舰艇的重要战术技术性能之一，是指在保证安全航行的条件下，舰艇承受最大风力的能力，以蒲氏风级或极限风速表示。我国国家军用标准将水面舰艇的抗风能力，按能承受的风级分为五个等级：一级承受12级风；二级承受11级风；三级承受10级风；四级承受9级风；五级承受8级风。舰艇抗风等级，按其使命、航行海区和排水量，设计建造时在战术技术任务书中加以规定。如任务书中无具体规定，可根据舰艇正常排水量的大小确定。通常正常排水量200～1000吨的舰艇要求能抗10级风：1000～2500吨的舰艇要求能抗11级风；2500吨以上的舰艇要求能抗12级风。
　　达到规定要求的抗风力，是舰艇具有足够动稳性的主要标志，它与舰船横摇、稳性、受风面大小和上层建筑的形状、分布等都有关系。在舰艇设计中或建成后均需要进行抗风力核算。计算舰艇抗风力，涉及舰艇在波浪上的摇摆及风、浪的联合作用等多种因素；有些因素的规律性尚未被人们充分认识和掌握，计算尚难达到足够的精度，各国采用不同的计算条件和方法，并都留有一定裕度，以保证计算结果有利于舰艇航行安全。
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