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摘要:在海域、港湾、湖泊这些水域中船舶的安全航行通道就是航道,主要包括水域条件、可通航水域以及助航设施。作为港口水域布局的重点,对航道的合理规划能够对港口水域通航的安全和效率进行提高。其中对于港口航道设计来说,关键就在于航道的选线。本文主要讨论了港口航道选线的布置原则和思路。
关键词:港口;水域航道;选线;思路与原则
中图分类号: U65 文献标识码: A
在船舶进出港口过程中,航道就是为其展现的一条特定的安全航行路线。在大多情形里,对于船舶的吃水要求,近海的天然水的深度是无法满足的,所以航道往往是经过挖掘形成的。船舶在进出港口的过程中一定要遵守航行标志来进行航行,按照航行规则行事,防止海事事故的发生,因此,港口水域航道线路的选择就显得十分重要了。一般情况下,航道的一端与港口的位置息息相关,对于能够对船舶航行的水深满足要求的进出港口的水域的水深,航道线路的选取与疏浚工程费无关,而只要将风、浪、流、导助航设施布设等因素考虑到就可以了。但是若船舶不能在进出港水域内航行时,就要将疏浚工程量、施工、维护等因素考虑进去。对于航道线路的选择原则就是能够安全操船、较少的挖方量、较短的施工期以及便于疏浚维护和较小投资等合理的技术经济原则。
一、航道轴线布置原则
对于航道轴线的布置有以下原则:第一,在航道的轴线方向要防止曲折弯向,要尽可能顺直。第二,若航道需转向 那么一般将转向角度保持在小于30°。若超过,解决方法是对转弯半径进行适当的扩大、对航道进行加宽、将航速降低减小或者运用拖轮助航等。对于航道的转弯半径来说,最好比大于船长的3~5倍,若出现较大的转向角、大于5千米的航速以及不好的航道水流条件时,要对转弯半径进行适度的变大,其中转弯半径大于船长的10倍是最好的。第三,在大多数情形下 ,应该防止多次转向航道 ,当被地形所限制而需转向多次时,解决方法是对转向角进行减小,或者对船位的直线段和两次转弯间的直线段长度进行调整修正。第四,在防波堤口门内进出港时,最好按照直线来对航道与转头水域之间的连接进行布置,同时还要对制动距离的要求进行满足。第五,在防波堤口门前的航道也要用直线布置,若出现特殊情况二要求弯道布置时,对直线长度的要求即根据之前两次转弯间的直线长度要求。第六,在船舶还未进入航道口时 ,处于航道延长线上的直线距离要不低于4L,当有狭窄的水域或者锚地不远的时候,要令航道的宽度变为喇叭状,保持30~45度的航道边线夹角。第七,当航道的进线斜交码头时,保持小于60度的夹角,在高负载船舶进行顺靠或空船进行掉头的码头,右弦靠岸时,保持航道与码头岸线5~10度的夹角;左舷靠岸时,保持10~30度夹角;当航道有掩护时,控制与突堤端部距离为大约200米,没有突堤时,可以对靠离岸转头水域与航道进行结合。第八,对于航道边线和固定设施之间的宽度一般不应低于设施的宽度3.5倍,目的在于减少桥墩、灯塔和观测平台等固定设施影响航道的水流和风流状态,防止避免船舶偏航现象的发生。第九,为满足调整船位时对于标进线的要求,在航道在桥梁等狭窄水域通行的时候,保持两侧航道的直线距离都大于5L。
二、航线布置原则
在进出港的航道进行航线方案的选择时,第一任务就是勘测地质地貌、测量地形水深以及观测水文气象等工作要做好,根据港口的大体规划,以因地制宜为规划原则,并根据地形水深条件,尽可能的采用自然水深选择长度不大的航道,尽量不要大规模的挖掘暗含岩石、暗礁以及不稳定底质的浅滩,与此同时,还要将航道泥沙回淤的论证工作做好。
第一,要证明船舶运输过程是合理的。即将货种、货源、港口吞吐量以及货物流向等这些与经济相关的资料进行调查,将往年对于出港船的船型统计以及增长率等与通航船舶相关的资料进行调查,将来港船舶的不平衡系数进行统计,将平均船型尺度、最大船型尺度以及船舶如何通过进出港航道等进行调查。第二,将港口水域的水文气象资料进行整理分析,以此避免大工程量的维护性疏浚工作。
三、河口航道选择原则
河口港的中心问题就是依据河口部位的天然条件,找到最好的航道位置,令航道能够保持通航的水深同时还有利于操船的安全。
第一,对于靠近河口上游的河段,在选槽定线时要尽量对原有的水力状态进行维持,沿河道中主流冲出的深沟进行布线,对弯道河势进行维持,顺应自然,对稳定航槽更有利加。第二,为了保证能够通航,一定要运用工程措施,对落潮流进行加强,令其对航道进行冲刷,保证航深。第三,选择航道轴线时要按落潮的主流路线选定,这样的航槽会比较稳定,不需要大量挖方,运用工程措施更加容易,通航要求能够得到满足。第四,在进行航道线路选择的过程中,需要进行导助航设施和标志的设置与制造。
四、航道布线方位原则
在进行航道布线方位的选择时,对船舶运动和操船作业产生影响的水文气象条件也要关注到,同时,还要将地形和地质条件的特点考虑进去。一个好的航道的选线方案应该含有好的操船作业条件。对于其设计原则如下:
第一,对于航道的轴线方向最好不要同高于7级风力的且有较高频率的风向进行正交,以此避免船舶在强横风下进行行驶。除去风的影响,还要尽可能的将航道轴线与强风、强浪和水流主流向间的夹角进行减小,防止船舶受到常风、常浪和常流的横向作用。
第二,大型船舶在微速航行时遭受横流会出现较大的偏位,在航道轴线方向上最好不要同大于1千米流速的水流有很大的夹角。对于强风力发现时很容易,但是相对而言流力就很隐蔽,很容易出现发现时已经晚了的事故发生。对于那些没有直接进到防波堤口门的港外或者外海航道,一般情况下最佳夹角方向在正负20度范围内,恶劣方向在70~110度范围内。
第三,对于方向处于防波堤口门的航道,因为较小的船舶航速作用,小船更容易被横浪影响。在大型船舶进入港扣的时候,如果出现尾斜浪,船与浪直接的相对速度减小,舵效变得很差,驾驶人员掌舵变得较难,所以就要降低在正负30度范围内的尾斜浪产生的影响。
第四,若不想被港内的入射波所影响,并使得在港内水域里能够停靠稳当,就要合理布置防波堤口门的方向,控制航道轴线同强浪向之间的夹角在30~60度之间。
第五,航道中的淤积多少与港口附近沿岸泥沙输送的特点有关。对于航道的选线方向最好同潮峰潮谷前后历时长、流速大时段的主流方向夹角保持小于20度。
第六,在选取航道的轴线时 ,要参照与港口航道布置类似的例子;调研进出港口的船舶航迹情况;对船员的实践经验进行采纳。
五、结论
现如今,我国社会正在飞速发展,同时发展起来的还有对外经济贸易。这就使得我国沿海地区的港口以及内河航运等与船舶运输相关的行业不断发展起来,占据我国国民经济中重要的部分。所以,我们要对航道、港口的建设工作进行加强,不断运用科学、技术以及经验对航道的布线问题进行合理的设计与改善,努力增强大载重船舶的行驶安全性。
参考文献:
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[2]邱毓敏,吴凤平,徐炜勇.《航道网规划方案优选模型》[J].水运工程,2009,2
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