伴隨經濟貿易的快速發展,航運事業也得到了持續發展,呈現出繁榮的景象,航運能力也獲得了全面提升。目前船舶數量在不斷增多,船舶數量也朝著高速和現代化大型化方向發展。當前階段的港口水域航道不能滿足現有通航運輸的需求。為此,下面文章以促進航道港口擴大建設規模為目的,從規劃、設計角度,對港口水域航道設計展開研究。
關鍵詞:港口水域,航道規劃設計,合理規劃
1港口水域航道合理規劃設計基本原則
港口水域航道規劃、設計需要遵循如下基本原則[2]:一是船舶通行安全原則。安全性是港口水域航道規劃、設計需要遵循的首要原則,只有確保規劃、設計的海域港口當最大船舶通過時不擱淺、不碰壁,才能保證船舶通行安全,適應未來港口建設、發展要求;二是要對港口水域航道進行網絡化設置。在航道布置時,盡可能采用直接進港的直線布置方式,充分結合不同航道船舶的通行運輸需求及港口建設、規劃需求,對航道進行適當調整;三是為了充分滿足水域航道港口吞吐要求,要結合航道實際運輸情況,在必要航道規劃指標中適當加以拓寬,從而增大水域航道的交通量和提高港口的吞吐量;四是在對港口水域航道進行總體規劃、設計時,應該充分考慮航道港口附近的生態環境,保證航道與周邊自然和社會環境相協調;五是在滿足安全性與高效性和環保性要求前提下,要盡可能通過可行性分析,減少設計施工費用。
2港口水域航道合理規劃具體設計
2.1選線。在港口航道選線過程中,要減少挖方量,縮短施工工期,減少投資成本,保證操船安全,提高航道疏浚維護的便捷性,對地形和地質情況進行勘察,測量水深,觀測水文氣象,做好前期數據資料收集和準備工作,具體實施過程中,要做好兩方面的工作:一是對船舶通航資料和港口腹地貨源、船舶進、出航道方法等相關資料進行研究分析;二是整理并分析當地的氣象資料。在對航道軸線平面進行布置時,盡可能保證航道軸線平直,減少“S”行轉彎;當航道需要轉彎時,轉向角應≤30°,同時,需要避免多次轉向,減小轉向角,對船舶船位直線段進行修正;轉彎前,直線段長度應控制在2~4L范圍內;按兩次轉彎長度要求,控制防波提前的直線長度L。
當L≤200m時,L取6~7L;當L>200m時,L取9~10L;最好直線布置防波提進出港口,必須轉向,轉彎半徑應控制在5~8L之間;船舶進航道直線段長度控制在4L左右;碼頭與航道進線斜交夾角應<60°;航道與固定設施要>3.5倍設施寬度;通過橋梁時的航道兩側,應保留5L直線長度。航道的操船作業應滿足以下條件[3]:高頻率風向要嚴禁與航道軸線正交,盡可能減少航道軸線與強風水流主流夾角;避免流速在1km以上的水流與航道軸線產生較大夾角;避免尾斜浪對防波提門處航道方向造成影響;防波提門處方向應使軸線夾角與強浪控制在30°~60°范圍內;潮峰流速大的時段,主流方向與航道選線方向夾角應控制在20°以內。
在選擇河口航道時,應滿足以下條件與要求:應沿著河中主流進對航道進行選線和布線;對于河口三角洲,要加強落潮流,采取工程措施,維持航深,沖刷航道;可采取防波及防沙等工程措施,對徑流潮流影響較大的河口進行處理;在冬季港口的航道選擇時,要充分考慮冬季封港等冰況因素;航道選線時,應有可靠、安全、便于維修的導航設施。
2.2寬度設計。航道寬度設計時,主要包括三方面,分別是船舶富裕寬度、航跡帶寬度和航道底邊與船舶間的富裕寬度。通常情況下,航道的航跡寬度應控制在2.0~4.5B范圍內為宜;應根據港口具體情況,合理確定船舶富裕距離;航道底邊與船舶間的富裕寬度設計,要充分考慮船舶類型、航速等現實因素。
2.3確定水深。影響航道水深的主要因素包括水深測量誤差、航行中的船體下沉、波浪富裕深度和龍骨下的富裕深度等。正常的航道水深是指船舶滿載吃水、龍骨下的最小富裕深度、船舶尾吃水、波浪富裕深度、備淤深度、船舶航行下沉值幾個變量的和。
2.4安全性評估。遵循以上原則和技術要求進行港口水域航道選線、寬度、水深等設計后,要對總體設計、規劃方案進行可行性和經濟性及安全性評估。首先,提升港口水域航道規劃設計的安全性,在此基礎上,盡可能提高航道的通航量和通航效率。航道作為海上航行的重要基礎,其對船舶通行的安全性有至關重要的作用。在安全性與經濟性評估中,通過對港口水域航道的通航環境、氣候和地理因素及管理因素、交通因素等綜合因素進行評估分析,從而減少外界因素對港口水域航道產生的相關影響。在安全性總體評價時,要結合危險度與安全度兩個指標,對航道的可見度、寬度和風向及航道彎曲度、流向、深度、航道交叉情況、底質、助航標志等綜合因素進行合理評定[4]。
3結束語
綜上所述,港口水域航道設計要遵循安全性、經濟性與合理性原則進行總體規劃、設計,重點通過航道選線、確定航道寬度及水深等,才能制定完善的規劃設計方案。在設計、規劃中,要結合航道實際情況和未來通航要求、發展趨勢等,注重港口水域航道規劃、設計的長遠性,并引入航道設計的安全評價觀點,從而提升港口水域航道設計的合理性,緩解港口水域航道交通壓力,使船舶和港口規模日益擴大,不斷滿足未來港口航道建設和發展需求。
參考文獻:
[1]羅紅苗.港口水域航道合理規劃設計研究[J].珠江水運,2014,(12).
[2]許俊杰.淺析港口的水域航道規劃設計與安全[J].科技展望,2015,(21).
[3]徐楊,代健.淺談港口水域航道選線的思路和原則[J].科技創新導報,2010,(4).
[4]秦峰.港口的水域航道規劃設計與安全評價研究[J].科技創新導報,2015,(7).
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