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）.