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港口水域航道规划设计研究

随着经济贸易的快速发展,我国航运事业持续繁荣,航运能力也显著提升。但当前船舶数量在不断增加,且日益在朝着高速化和现代化以及大型化方向发展。因此,现阶段的港口水域航道已无法满足现有通航运输需求[1]。基于此,为了推动航道港口不断扩大建设规模,增强运输能力,本文将从规划、设计角度,对港口水域航道设计相关内容展开探讨。

1港口水域航道合理规划设计基本原则

港口水域航道规划、设计需要遵循如下基本原则[2]:一是船舶通行安全原则。安全性是港口水域航道规划、设计需要遵循的首要原则,只有确保规划、设计的海域港口当最大船舶通过时不搁浅、不碰壁,才能保证船舶通行安全,适应未来港口建设、发展要求;二是要对港口水域航道进行网络化设置。在航道布置时,尽可能采用直接进港的直线布置方式,充分结合不同航道船舶的通行运输需求及港口建设、规划需求,对航道进行适当调整;三是为了充分满足水域航道港口吞吐要求,要结合航道实际运输情况,在必要航道规划指标中适当加以拓宽,从而增大水域航道的交通量和提高港口的吞吐量;四是在对港口水域航道进行总体规划、设计时,应该充分考虑航道港口附近的生态环境,保证航道与周边自然和社会环境相协调;五是在满足安全性与高效性和环保性要求前提下,要尽可能通过可行性分析,减少设计施工费用。

2港口水域航道合理规划具体设计

2.1选线。在港口航道选线过程中,要减少挖方量,缩短施工工期,减少投资成本,保证操船安全,提高航道疏浚维护的便捷性,对地形和地质情况进行勘察,测量水深,观测水文气象,做好前期数据资料收集和准备工作,具体实施过程中,要做好两方面的工作:一是对船舶通航资料和港口腹地货源、船舶进、出航道方法等相关资料进行研究分析;二是整理并分析当地的气象资料。在对航道轴线平面进行布置时,尽可能保证航道轴线平直,减少“S”行转弯;当航道需要转弯时,转向角应≤30°,同时,需要避免多次转向,减小转向角,对船舶船位直线段进行修正;转弯前,直线段长度应控制在2~4L范围内;按两次转弯长度要求,控制防波提前的直线长度L。当L≤200m时,L取6~7L;当L>200m时,L取9~10L;最好直线布置防波提进出港口,必须转向,转弯半径应控制在5~8L之间;船舶进航道直线段长度控制在4L左右;码头与航道进线斜交夹角应<60°;航道与固定设施要>3.5倍设施宽度;通过桥梁时的航道两侧,应保留5L直线长度。航道的操船作业应满足以下条件[3]:高频率风向要严禁与航道轴线正交,尽可能减少航道轴线与强风水流主流夹角;避免流速在1km以上的水流与航道轴线产生较大夹角;避免尾斜浪对防波提门处航道方向造成影响;防波提门处方向应使轴线夹角与强浪控制在30°~60°范围内;潮峰流速大的时段,主流方向与航道选线方向夹角应控制在20°以内。在选择河口航道时,应满足以下条件与要求:应沿着河中主流进对航道进行选线和布线;对于河口三角洲,要加强落潮流,采取工程措施,维持航深,冲刷航道;可采取防波及防沙等工程措施,对径流潮流影响较大的河口进行处理;在冬季港口的航道选择时,要充分考虑冬季封港等冰况因素;航道选线时,应有可靠、安全、便于维修的导航设施。2.2宽度设计。航道宽度设计时,主要包括三方面,分别是船舶富裕宽度、航迹带宽度和航道底边与船舶间的富裕宽度。通常情况下,航道的航迹宽度应控制在2.0~4.5B范围内为宜;应根据港口具体情况,合理确定船舶富裕距离;航道底边与船舶间的富裕宽度设计,要充分考虑船舶类型、航速等现实因素。2.3确定水深。影响航道水深的主要因素包括水深测量误差、航行中的船体下沉、波浪富裕深度和龙骨下的富裕深度等。正常的航道水深是指船舶满载吃水、龙骨下的最小富裕深度、船舶尾吃水、波浪富裕深度、备淤深度、船舶航行下沉值几个变量的和。2.4安全性评估。遵循以上原则和技术要求进行港口水域航道选线、宽度、水深等设计后,要对总体设计、规划方案进行可行性和经济性及安全性评估。首先,提升港口水域航道规划设计的安全性,在此基础上,尽可能提高航道的通航量和通航效率。航道作为海上航行的重要基础,其对船舶通行的安全性有至关重要的作用。在安全性与经济性评估中,通过对港口水域航道的通航环境、气候和地理因素及管理因素、交通因素等综合因素进行评估分析,从而减少外界因素对港口水域航道产生的相关影响。在安全性总体评价时,要结合危险度与安全度两个指标,对航道的可见度、宽度和风向及航道弯曲度、流向、深度、航道交叉情况、底质、助航标志等综合因素进行合理评定[4]。

3结束语

综上所述,港口水域航道设计要遵循安全性、经济性与合理性原则进行总体规划、设计,重点通过航道选线、确定航道宽度及水深等,才能制定完善的规划设计方案。在设计、规划中,要结合航道实际情况和未来通航要求、发展趋势等,注重港口水域航道规划、设计的长远性,并引入航道设计的安全评价观点,从而提升港口水域航道设计的合理性,缓解港口水域航道交通压力,使船舶和港口规模日益扩大,不断满足未来港口航道建设和发展需求。

作者:魏龙飞 单位:兰州水上公共巴士有限责任公司

参考文献

[1]罗红苗.港口水域航道合理规划设计研究[J].珠江水运,2014,(12).

[2]许俊杰.浅析港口的水域航道规划设计与安全[J].科技展望,2015,(21).

[3]徐杨,代健.浅谈港口水域航道选线的思路和原则[J].科技创新导报,2010,(4).

[4]秦峰.港口的水域航道规划设计与安全评价研究[J].科技创新导报,2015,(7).

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