GIÁO TRÌNH ĐỊA VĂN HÀNG HẢI 5

Hệ thống bảo đảm an toàn hàng hảibao gồm các thiết bị nhân tạo dùng để hướng dẫn, chỉ báo cho các phương tiệnđường thủy đi lại an toàn trên mặt nước, ở những khu vực có các chướng ngại v

CHƯƠNG V- THIẾT BỊ BẢO ĐẢM AN TOÀN

HÀNG HẢI

Trong hệ thống giao thông đường thủy (Đường biển và đường sông) có cáctuyến đường trên biển và đại dương được hình thành tự nhiên do việc lựa chọn cácđiều kiện hàng hải tối ưu của những người đi biển Trên các tuyến đường này khôngcó mặt các thiết bị báo hiệu chỉ dẫn giao thông Hệ thống bảo đảm an toàn hàng hảibao gồm các thiết bị nhân tạo dùng để hướng dẫn, chỉ báo cho các phương tiệnđường thủy đi lại an toàn trên mặt nước, ở những khu vực có các chướng ngại vật nổihoặc ngầm như vùng nước ven bờ biển, khu vực nông cạn, luồng lạch, sông ngòi Trên thế giới, hệ thống thiết bị bảo đảm an toàn hàng hải và cách bố trí chúngnói chung đều giống nhau, theo quy định của Hội hải đăng quốc tế (IALA) Riêng hệthống bảo đảm an toàn đường sông (bố trí ở mạng lưới sông ngòi không có cảngbiển và dùng cho tàu thuyền nhỏ) thì có những khác biệt so với hệ thống bảo đảm

an toàn hàng hải và khác nhau ở mỗi nước

Chúng ta có thể phân nhóm các thiết bị bảo đảm an toàn hàng hải thông quacông dụng của chúng như sau:

- Nhóm dẫn tuyến: dùng hướng dẫn các phương tiện đi đúng đường, đúngtuyến, gồm có hệ thống phao luồng, chập tiêu Đặc tính của chúng đượcphân biệt bằng màu sơn, màu sắc ánh đèn và số chớp sáng, phương vị Cácphương tiện phải hành trình theo hệ thống phao tiêu đã được lắp đặt

- Nhóm thông báo: dùng để báo hiệu cho các phương tiện biết mục đích ýnghĩa của điểm hoặc khu vực đặt thiết bị bảo đảm an toàn hàng hải, nhưphao đầu luồng, phao hoặc tiêu ở nơi phân thành các luồng khác nhau(Preferred chanel buoy), các phao hoặc tiêu giới hạn khu vực neo tàu hoặccác khu chuyên biệt khác do chính quyền địa phương quy định Cách bố trí,đặc tính của các phao và dấu hiệu đều khác biệt so với loại dẫn hướng, ví dụcác phao màu vàng, đèn vàng, thân phao hoặc tiêu được sơn bằng các dảimàu khác nhau, các chớp sáng tối tạo thành nhóm tín hiệu moose Ngoài ra

còn có các bảng bằng chữ điện tử hoặc dấu hiệu đặt tại đầu luồng và nhữngnơi dễ phát hiện để thông báo về dòng chảy trong luồng, hoặc các hải đăngtrên đảo hoặc ven bờ để làm các mục tiêu trong đêm cho tàu thuyền .

- Nhóm cảnh báo: thường là những phao được lắp đặt tạm thời dùng để cảnhbáo cho các phương tiện biết vị trí hoặc khu vực có chướng ngại nguy hiểmmới xác lập, hoặc các dấu hiệu để báo những nguy hiểm bất thường

H 106 Phao tàu đắm

Ví dụ vị trí tàu đắm, khu vực đang thi côngcông trình, bãi cạn hoặc đá ngầm Cácphao thướng có dạng quả nhót màu đỏhoặc sọc màu, hoặc các cọc tiêu có dấuhiệu hình chóp nón, ban đêm có các đènchớp nhanh (H 106, H 112)

Hải đăng là một thiết bị bảo đảm an toàn hàng hải, quan sát được bằng mắtnhìn

H 107 Lighthouse

vào ban đêm, thường được xây dựng kiên cố ở nhữngmục tiêu điển hình dọc bờ biển như các mũi đất, tại cácmom đá nhô ra biển, trên các đảo độc lập, đầu các đậpchắn sóng, hay được đặt trên các cấu trúc dàn khoan, ởnhững khu vực nguy hiểm đối với việc giao thông hànghải , nhằm cảnh báo, làm tiêu ngắm, hướng dẫn chotàu đi lại, nhập bờ, vào luồng

Để tìm hiểu chi tiết về hải đăng, chúng ta có thể dựa vào Hải đồ hàng hải, Danhmục hải đăng và tín hiệu sa mù (List of lights and fog signals – NP 74-84), Hàng hảichỉ nam (Pilot books hoặc Sailing directions – NP 1 - NP72)

1.1 Các đặc tính của đèn (Light characterristics)

Để có thể phân biệt chính xác một hải đăng, phao tiêu nào đó vào ban đêm thìcần phải biết đặc tính của đèn bố trí trên đó Đặc tính chủ yếu của một đèn được thểhiện bằng độ sáng (tầm xa), số chớp và khoảng thời gian tối - sáng, chớp liên tụchay chớp thành từng nhóm, chu kỳ lặp lại của các lần sáng – tối hoặc của nhóm đó,màu sắc của chúng Màu sắc đó có thể là xanh [Blue (Bu); Green (G)]; đỏ [Red(R)]; trắng [White (W)]; Tím [Violet (Vi)]; hoặc Vàng [Yellow (Y), Orange (Or)]Trong đó ký hiệu màu trắng (W) nhiều khi không thể hiện trên hải đồ Đặc tính củahải đăng còn được xác định thông qua cường độ chiếu sáng của đèn và độ cao củacột hải đăng Đặc tính này được thể hiện qua tầm xa của hải đăng (tính bằng hải lý)cho trên hải đồ hoặc trong danh mục của hải đăng Ngoài ra đặc tính hải đăng cònđược xác định qua các cung chiếu sáng (sector) Những hải đăng có cung sáng vớimàu sắc khác nhau để giới hạn vùng nước an toàn cho tàu hành trình (màu trắng) vàvùng nước nguy hiểm cho hành hải (cung màu đỏ) Các cung này được xác địnhbằng góc kẹp mà 2 cạnh là giá trị phương vị quan sát được từ tàu

1.2 Phân loại hải đăng

Dựa vào hình thức chiếu sáng của đèn người ta phân ra 3 loại hải đăng:

1) Loại cố định: là loại có ngọn đèn sáng liên tục trên cột hải đăng

2) Loại chớp một cách đều đặn: là những hải đăng có khoảng tối và khoảng

sáng nối tiếp nhau đều đặn (Flash, Quick flash)

3) Loại hải đăng quay: được cấu tạo bởi một cơ cấu quay làm cho ánh sáng khithì sáng, khi thì bị che khuất Người quan sát nhìn thấy giữa 2 lần chớp sáng làkhoảng tối, thời gian không đều nhau, tạo thành các chu kỳ sáng và tối (đặc tính

được ghi là period, phase)

1.3 Thông tin của hải đăng cho trong Admiralty List of Lights and Fog Signals

Ấn phẩm “Danh mục các hải đăng và tín hiệu sa mù” NP – 79 thống kê tất cảcác ngọn hải đăng phục vụ cho hàng hải hoặc hàng không được các quốc gia lắp đặt

và thông báo, có độ cao trên 8 mét so với mực nước biển Tuy nhiên có một số hảiđăng có độ cao thấp hơn 8m và những hải đăng đặt trên các thuyền đèn (Light-vessels) vẫn được lập ở trong ấn phẩm này Đây là ấn phẩm trang bị bắt buộc trêncác tàu biển hoạt động tuyến quốc tế và được hiệu chỉnh, bổ sung thông qua cácthông báo hàng hải.

3.1 Các đặc tính của hải đăng được lập thành bảng gồm 8 cột: (H 108)

- Cột 1: Số hiệu quốc tế của mỗi hải đăng

- Cột 2: Tên địa phương của hải đăng

- Cột 3: Tọa độ

W20 R20

White Side tower 19

8-ec 3.7 W295o -004 o R004 o -022 o (18 o ) over Manacle rocks.

Fog det Lt LFl W

5min (fl 5s) 18m

H 108 Đặc tính của hải đăng Sant Anthony Head

- Cột 4: Đặc tính và cường độ (WR: Đèn sáng 2 màu trắng và đỏ màu trắngđược nhìn thấy ở 1 cung còn màu đỏ thấy ở cung khác, thường để mô tả cung cóchướng ngại vật nguy hiểm), giữa các khoảng sáng đó là khoảng tối, chu kỳ của đènlà 15 giây Tại trạm hải đăng có còi hụ, chu kỳ là 30gy)

- Cột 5: Chiều cao của hải đăng (m)

- Cột 6: Tầm xa (trong cung màu trắng: xa 22 và 20 hlý, trong cung đỏ: 20 hlý)

- Cột 7: Mô tả cấu trúc và độ cao tính từ đỉnh đến chân nền của trạm hải đăng(màu trắng, hình dạng tháp nước 8 mặt, cao 19 m)

- Cột 8: Các ghi chú giải thích: Pha của hải đăng tính đến phần mười giây (in

nghiêng (ec: eclipse- pha tối)), cung chiếu sáng (ghi gía trị phương vị thật nhìn từ

phía biển) Ở ví dụ trên: chu kỳ là 15 giây, pha tối chiếm 3,7 gy, như vậy pha sáng là15-3,7=11,3 gy

1.4 Thuyền đèn, phao biển

- Light Vessel hay Light – float là những chiếc thuyền được neo chặt và trưng

đèn giống như các hải đăng khác, thường đặt tại các cửa sông có dòng chảy tươngđối mạnh (ví dụ thuyền đèn tại cửa sông vào cảng Thượng hải)

H.109 Phao biển loại lớn

- Lanby là những phao đèn có kích thước

lớn hơn bình thường, đặt ở những vị trí quantrọng đối với hàng hải Phao có thể có trọngtải tới 140 tấn, có đường kính hoặc chiềucao tới 12 m Trên phao này có thể lắp thêmcác tiêu vô tuyến (Radiobeacon), tín hiệu samù

Để tra tìm các loại đèn này có thể dựavào List of Lights, miễn là chiều cao củachúng lớn hơn 8m

Hải đăng trên các dàn khoan, công trình biển cũng có thể tìm được trong List

of lights nhưng thừơng thì cho trong các xuất bản hàng năm của ANM, các chi tiết vềđèn thường không đầy đủ

1.5 Sơ đồ xác định tầm xa của hải đăng

Sơ đồ dùng để xác định tầm xa quang học gần đúng của một hải đăng mà ngườiquan sát có thể phát hiện được vào ban đêm (Luminious Range) ứng với điều kiệnthời tiết hiện tại và cường độ chiếu sáng của đèn

Hải đăng được phát hiện ở khoảng cách khác nhau, phụ thuộc vào độ cao củamục tiêu và mắt người quan sát (Tầm xa địa dư – Geographical range), phụ thuộccường độ chiếu sáng của đèn, đơn vị tính là Candelas – hoặc Tầm xa danh nghĩa củađèn cho trong cột 6 (Nominal Range), phụ thuộc vào trạng thái khí quyển – Tầmnhìn xa khí tượng (Visibility)

Ví du: độ cao mắt là 12 m, độ cao của hải đăng là 70 m (tra ở cột 5, đặc tính đèn), tầm xa danh

nghĩa của đèn là 29 hải lý, cho ở cột 6 (giá trị này tương ứng với cường độ chiếu sáng và điều kiện

khí tượng bình thường – tầm nhìn xa 20 hải lý) Hãy tính tầm xa quang học của hải đăng (khoảng cách có thể phát hiện được hải đăng, không tính đến độ cao người quan sát) ở điều kiện hiện tại với tầm nhìn xa khí tượng là 15 hải lý?

Vào sơ đồ: nội suy đường cong 15 hlý, chọn tầm xa danh nghĩa (Nominal range) là 29 hlý, gióng lên cột ngang (H 110) ta được tầm xa quang học là 38 hlý

Trong lúc đó với e= 12m, h= 70m ta có tầm xa địa dư là 24 hlý Vì vậy, thực tế trên biển ta chỉ bắt đầu phát hiện được hải đăng ở khoảng cách 24 hlý.

Hình 110: Sơ đồ tính tầm xa hải đăng

Hình 111: Ví dụ đặc tính của đèn biển

II PHAO VÀ TIÊU HÀNG HẢI

2.1 Phao hàng hải (Buoys)

Phao là những cấu trúc nổi, được neo chặt xuống đáy sông, biển Chúng dùng đểđánh dấu luồng lạch, bãi cạn, đá ngầm, vị trí tàu chìm đắm, và những vật nguy hiểmcho việc đi lại của tàu thuyền trên mặt nước Cũng còn các loại phao với công dụngkhác như phao buộc tàu Ở đây chúng ta đề cập đến những phao nằm trong hệ thốngthiết bị bảo đảm an toàn hàng hải Phao được phân biệt bởi màu sắc, hình dáng, sốhiệu Trên đỉnh của phao thường có gắn thêm các dấu hiệu và đèn để biểu thị cácmục đích quan trọng của phao, gây sự chú ý đặc biệt cho tàu thuyền

Trên phao còn có thể gắn thêm các vật phản xạ sóng radar để làm tăng khảnăng phát hiện cho radar, các thiết bị phát âm thanh như còi, chuông…(tín hiệu samù)

Kích thước của phao có thể to nhỏ khác nhau, được thiết kế phù hợp với điềukiện môi trường và yêu cầu sử dụng Những phao có kích thước nhỏ nhất thường đặt

ở những nơi có điều kiện khí tượng, dòng chảy đã được lựa chọn cho phù hợp

2.2 Dấu hiệu hàng hải (Marks)

Dấu hiệu hàng hải là cách gọi chung, bao gồm dấu hiệu cố định và dấu hiệunổi, nằm trong Hệ thống phao hàng hải của hiệp hội IALA (khác với hải đăng, cácđèn có cung chiếu sáng, chập tiêu và dấu hiệu ban ngày cũng như thuyền đèn, cácphao biển loại lớn) Mục đích của Marks là:

- Chỉ thị luồng hàng hải

- Chỉ thị các chướng ngại hàng hải tự nhiên, tàu đắm, và các chướng ngại khác

- Chỉ thị vùng nước dành cho việc dẫn tàu

- Chỉ thị các đặc điểm quan trọng khác

Đặc tính của dấu hiệu hàng hải được phân biệt bởi:

- Ban ngày: bằng màu sắc, hình dạng và dấu hiệu ở đỉnh (Topmark)

+ Màu sắc: màu xanh, màu đỏ dành cho các dấu hiệu đặt hai bên luồng; màuvàng dành cho dấu hiệu đặc biệt; các màu khác kết hợp như đen – vàng, đen –đỏ, đỏ – trắng.

+ Hình dạng: có 5 loại hình phao cơ bản: hình tru (can)ï, hình nón (cone), hìnhcầu (Sphere), hình cột (Spar), hình cọc (Pillar) (Phao nhỏ, cao không dùng đểchỉ mép luồng trái hoặc phải gọi là Spar hoặc Pillar)

- Ban đêm: bằng màu sắc ánh sáng và đặc tính về pha của đèn

2.3 Tiêu hàng hải (Beacons)

Tiêu hàng hải là một cấu trúc bằng gỗ, kim loại, bê tông, nhựa tổng hợp,…hoặckết hợp với nhau, trên đó thường lắp đặt thêm các dấu hiệu Tiêu hàng hải được đặtcố định, chắc chắn trên nền đất hoặc bãi cạn, dùng để thông báo hoặc hướng dẫnviệc đi lại cho tàu thuyền

Ý nghĩa của tiêu hàng hải được xác định qua dấu hiệu ở đỉnh, bằng màu sắc vàcách sơn ở cột, hoặc qua đặc tính của đèn nếu vào ban đêm Những tiêu không thắpđèn thường là tiêu chỉ sử dụng vào ban ngày (daymarks hoặc day beacon) Trên tiêucũng có thể có thêm các vật phản xạ sóng radar Dạng đơn giản nhất của tiêu hànghải là một cọc bê tông có sơn màu và có thể có số hiệu, tên hay số hiệu của tiêuthường được ghi ở bảng nhỏ và gắn vào cọc tiêu (H 113)

H 112 Điển hình một phao tiêu H 113 Cọc tiêu không có đèn (Day beacon)

2.4 Hiệp hội hải đăng quốc tế (IALA)

IALA ( International Association of Lighthouse Authority) là một tổ chức phichính phủ đại diện cho các cơ quan quản lý các thiết bị bảo đảm an toàn hàng hảicủa các nước trên thế giới, nhằm trao đổi thông tin và giới thiệu các tiến bộ kỹ thuậttrong lĩnh vực này

Cũng giống như giao thông đường bộ, trên thế giới có hai hệ thống giao thôngtrái ngược nhau, phụ thuộc vào thói quen và lịch sử của mỗi nước Trong hàng hảiquy tắc đi lại của tàu thuyền chỉ là một (COLREG 72), tuy nhiên Hệ thống phao tiêuhàng hải trên thế giới được chia thành 2 cách sắp đặt khác nhau: khu vực A và B(Region A và Region B), theo thực tiễn sử dụng lâu đời ở các nước Chúng ta có thể

tra tìm chi tiết của chúng trong IALA Maritime Buoyage Systyem (NP 735)

Hệ thống phao tiêu ở Việt nam thuộc khu vực A

- Hệ thống A đã hoàn chỉnh và tiêu chuẩn hóa vào năm 1985

- Thể hiện rõ nhất sự khác biệt giữaa hai khu vực A và B là hệ thống phao luồng.

Khu vực A quy định: Phao bên trái luồng sơn màu đỏ, trưng đèn đỏ; Phao bên

phải luồng sơn và đèn màu xanh (theo hướng thông thường của hệ thống phao).Khu vực A bao gồm tất cả các dấu hiệu cố định và dấu hiệu nổi (trừ trạm hảiđăng, cung chiếu sáng của đèn, chập tiêu, thuyền đèn thì không phân biệt khu vực Ahay B) Hệ thống thuộc A được sử dụng để chỉ báo luồng hàng hải, đánh dấu cácnguy hiểm tự nhiên cũng như nhân tạo đối với việc đi lại của tàu thuyền

Dấu hiệu cố định (Fixed marks)

Hầu hết các dấu hiệu cố định có đèn và không có đèn đều thuộc hệ thống A.Hình dạng và màu sắc của dấu hiệu ở đỉnh thì giống như quy định của các phao

Các dấu hiệu hai bên mép luồng (Lateral marks)

Các dấu hiệu này tiếp nối với hướng thông thường của các phao: Phao bên tráisơn màu đỏ, số lẻ, đèn màu đỏ, bắt đầu từ số 1 Phao bên phải sơn màu xanh, sốchẵn, đèn màu xanh, bắt đầu từ số 2

Hướng thông thường được xác định theo 2 cách:

- Theo hướng địa phương: Lấy từ phía biển vào theo hướng nhập bờ của tàu

thuyền

- Theo hướng chung: Lấy theo chiều kim đồng hồ nếu phao bố trí xung quanh

các đảo Thường các hướng này được ghi trên hải đồ Nếu có sự nhầm lẫn nào thìphải tham khảo các tài liệu như Hàng hải chỉ nam, Danh mục các đèn v.v…

Tại một số eo biển cụ thể hướng của phao được lấy theo cách thứ hai

Dấu hiệu phân tuyến trong các luồng lạch (Prefered channel buoy)

Tại các ngã ba, nơi có hai nhánh luồng người ta đặt phao có cấu tao và chưngđèn khác với phao hai bên luồng nhằm hướng dẫn cho các sỹ quan hàng hải biếtluồng được rẽ sang phải hoặc sang trái Dấu hiệu ban ngày thông qua màu sơn vàcách sơn, ban đêm bằng đèn chớp và màu sắc của đèn, tùy thuộc hệ thống A hay B.

Ví dụ hệ thống A:

- Luồng rẽ về bên phải: phao hình trụ màu đỏ, dải sơn xanh nằm ngang Đỉnhcó dấu hiệu hình trụ, màu đỏ Ban đêm: đèn chớp nhóm màu đỏ (2+1)

- Luồng rẽ sang trái: Phao hình nón cụt, màu xanh, dải đỏ nằm ngang Đỉnh códấu hiệu hình chóp nón cụt Đèn nhóm xanh (2+1)

Các dấu hiệu đặc biệt

Chúng có hình trụ hoặc hình nón ở đỉnh và được sơn màu vàng (hoặc thắp đènvàng vào ban đêm) để chỉ dẫn với những mục đích đặc biệt, cũng nằm trong hệ

thống dấu hiệu luồng Ví dụ phao chỉ vị trí cho tàu neo kiểm dịch

Hệ thống B đã hoàn chỉnh và tiêu chuẩn hóa vào năm 1987

Theo hệ thống B quy định: Phao bên phải sơn màu đỏ, đèn đỏ; bên trái sơnmàu

xanh, đèn xanh (Theo hướng thông thường)

Trong hệ thống B, quy định màu sắc của các dấu hiệu và đèn được thắp ngược

lại với hệ thống A: màu xanh bên trái, màu đỏ bên phải, nhưng hình dáng của các dấu hiệu thì giống như hệ thống A: bên trái hình trụ, bên phải hình nón

Hình: 112 Ví dụ bố trí phao của hệ thống B

Các dấu hiệu giữa luồng (Cadinal marks)

Các dấu hiệu này dùng chung cho cả 2 hệ thống (A và B), được đặt ở giữa luồngđể chỉ vùng nước an toàn cho hàng hải Vùng nước đó được tính ở phía mà dấu hiệumang tên Các dấu hiệu mang các tên Bắc (N), Nam (S), Động (E), Tây (W), với cácdấu hiệu là 2 hình nón sắp đặt khác nhau (H 112):

N- 2 dấu hiệu hình nón màu đen có đỉnh hướng lên trên, cột đèn sơn màuđen – vàng, màu đen ở trên, màu vàng ở dưới

E- 2 đỉnh nón hướng ra ngoài, cột có vạch màu đen xen lẫn màu vàngS- 2 đỉnh nón hướng xuống, cột: vàng trên- đen dưới

W- 2 đỉnh nón hướng vào nhau, cột: màu đen nằm giữa màu vàng

Hình dạng các dấu hiệu giữa luồng (Cadinal marks) thường là loại phao hình trụ

(can) hoặc dạng cọc (Pillar) , trên đỉnh bố trí các dấu hiệu hình nón (H 113)

Hình 113: Dấu hiệu và đèn báo khu vực hạn chế hành hải trên hải đồĐèn được thắp có màu trắng, với đặc tính là các chớp nhóm nhanh (quick- Q,hoặc very quick – VQ) Dựa vào vị trí kim đồng hồ, người ta quy định số chớp củađèn cho dễ nhớ các vị trí đặt phao:

East Chớp nhóm 3 lần 3 giờ (VQ: chu kỳ 5s; Q: 10s)

South - 6 6 giờ (VQ: chu kỳ 10s; Q: 15s)

West - 9 9 giờ (VQ: chu kỳ 10s; Q: 15s)

Ví dụ, chúng ta chỉ dẫn tàu đi ở phía Bắc của dấu hiệu mang tên (N) (H 113), và cũng còn có thể dẫn tàu an toàn ở mạn phía E, phía W cuả dấu hiệu đó nhưng lưu ý phải đọc kỹ hải đồ.

2.5 Tín hiệu âm thanh

Tín hiệu âm thanh được sử dụng để báo hiệu cho các tàu thuyền hành trình ởkhu vực có hệ thống thiết bị bảo đảm an toàn hàng hải, khi tầm nhìn xa bị hạn chế