管少武廣東省航運規(guī)劃設(shè)計院有限公司

港口水域航道合理規(guī)劃設(shè)計的分析

管少武
廣東省航運規(guī)劃設(shè)計院有限公司

近幾年來，船舶行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對于港口規(guī)模的需求不斷提升，原本就交通緊張的港口水域航道要承受更大的壓力，要想確保我國船舶行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，就必須要對港口水域航道重新進(jìn)行規(guī)劃與升級，盡可能緩解現(xiàn)階段港口發(fā)展的壓力，滿足船舶行業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的實際需求。本文將針對港口水域航道的合理規(guī)劃設(shè)計進(jìn)行分析，在通航安全性的基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)規(guī)劃方案進(jìn)行改進(jìn)，為日后港口水域航道的合理規(guī)劃提供發(fā)展依據(jù)。

港口；水域航道設(shè)計；合理規(guī)劃

前言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步，航運業(yè)的發(fā)展十分迅速，現(xiàn)有的港口水域航道已經(jīng)無法滿足船舶行業(yè)發(fā)展的實際需求，還需要從船舶規(guī)模、船舶數(shù)量等角度進(jìn)行港口水域航道的重新規(guī)劃，進(jìn)一步拓寬航道的深度和數(shù)量。而且，在世界經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，我國船舶行業(yè)的發(fā)展也應(yīng)該積極與國際接軌，通過合理的進(jìn)行港口水域航道的規(guī)劃來推動船舶行業(yè)的發(fā)展，為船舶的使用性能提供基本保障。

一、航道選線

航道選線是港口水域航道充分發(fā)揮其效果的前提條件，在航道選擇的過程中應(yīng)該堅持技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則，確保船舶航行中的安全性，縮短港口水域航道施工的工期，在一定程度上降低了施工維護(hù)中產(chǎn)生的成本費用，進(jìn)一步提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計航道選線方案的時候，應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場的地形水深、水文氣象、地質(zhì)地貌等環(huán)境因素進(jìn)行研究，在滿足港口總體規(guī)劃的前提下，選擇距離相對較短的航道，盡可能避免大量開挖巖石、暗礁的情況[1]，在地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行航線的規(guī)劃。

為了確保船舶的安全出行，合理的進(jìn)行航道軸線的布置是非常必要的，能夠有效為船舶的出行提供一個安全地環(huán)境。在進(jìn)行航道軸線布置的時候，需要盡可能的確保航道軸線設(shè)計的平滑性，避免在船舶航行的過程中出現(xiàn)S形彎道的情況。船舶轉(zhuǎn)向是港口水域航道合理規(guī)劃設(shè)計的重要組成部分，其航道的轉(zhuǎn)向角一般控制在30°以內(nèi)，如果港口水域航道的實際角度超過了30°，就會出船舶轉(zhuǎn)向困難的情況，甚至還會出現(xiàn)相撞等情況。因此，為了能夠確保船舶的安全出行，可以適當(dāng)?shù)脑黾愚D(zhuǎn)彎半徑，以此來促進(jìn)航道寬度，盡可能的降低船舶在航行過程中因為轉(zhuǎn)彎而形成的作用力，為船舶的安全出行提供基本保障。

自然環(huán)境也是航道選線過程中需要重點關(guān)注的因素，在進(jìn)行港口水域航道布線的過程中應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場的水文氣象條件和地質(zhì)條件進(jìn)行分析，結(jié)合自然條件進(jìn)行港口水域航道的綜合設(shè)計，為船舶的安全出行提供良好的保障。在選擇航道軸線的過程中，應(yīng)該避免風(fēng)力作用對港口水域航道造成的影響，有效降低時速過快的水流對船舶航行造成的影響。另外，對于體積較大的船舶來說，在航行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)位移偏位的情況，在實際港口水域航道的時候也應(yīng)該充分考慮到這一因素，避免船舶航行過程中與水流形成交角[2]，造成嚴(yán)重的安全事故。

二、航道寬度

（一）航跡帶寬度

船舶在航行過程中很容易受到自然因素的影響，造成其航跡不平行于航道的情況，進(jìn)而影響船舶的安全出行。造成這種現(xiàn)象的主要原因是由于船舶自身裝置運行故障的情況造成的，如果不及時對這種情況進(jìn)行控制，就會引發(fā)船舶航行中的各種問題，在一定程度上增加了船舶航行的危險程度。因此，工作人員可以通過合理操作舵角的方式來進(jìn)行船舶航行方向的有效控制，雖然不能夠?qū)⒄麄€航線連成一條之前，但是能夠盡可能的降低航跡帶的寬度。

（二）船舶間富裕寬度

船舶在相遇的時候會出現(xiàn)“船吸現(xiàn)象”，工作人員應(yīng)該合理進(jìn)行船舶之間寬度的有效控制，盡可能降低“船吸現(xiàn)象”，避免船舶之間相互作用對船舶安全航行造成的影響。船舶在航行過程中會受到各種作用力的影響，其中比較常見的有兩種，一種是橫向作用力，另一種是回旋力矩。橫向作用力主要是由于不同船舶之間性能不同造成的，主要表現(xiàn)在船舶的位置、大小、方向等多個方面，在船舶相互吸引的作用力下，船舶對橫向移動的抵抗力比較大。一般情況下，如果沒有特殊的原因，橫向作用力對于船舶航行的影響比回旋力矩要小?；匦氐淖饔脮谝欢ǔ潭壬显黾哟爸g的相互作用，增大船舶之間的吸引力，還需要結(jié)合實際情況進(jìn)行船舶間富裕寬度的合理設(shè)計[3]。

三、航道水深

航道水深是指港口水域航道內(nèi)的最淺處水面到河底的垂直方向上的距離，是船舶能夠安全通行的最小深度。影響航道水深的因素有很多，常見的有船體下沉深度、波浪富裕深度、水深測量誤差等。在傳統(tǒng)的港口水域航道當(dāng)中并沒有認(rèn)識到水深測量誤差對于航道水深的影響。本文通過一系列的調(diào)查與研究，參考了大量的文獻(xiàn)資料，最終發(fā)現(xiàn)水深測量誤差也是影響港口水域航道水深的關(guān)鍵因素之一，在研究的過程中也需要考慮水深測量誤差的影響，最大限度的為船舶的安全出行提供有效保障。

四、航道安全評價

港口水域航道安全評價是船舶能夠安全航行的重要參考依據(jù)，在船舶領(lǐng)域的建設(shè)過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對于船舶航行這種危險性比較高的行業(yè)來說，航行過程中的安全性是最為重要的，其次才是效率和效益。港口水域航道是船舶航行過程中的重要組成部分，在設(shè)計的過程中需要結(jié)合航行氣候、地理因素、水文氣象、交通管理等多種因素進(jìn)行綜合分析，進(jìn)一步加強(qiáng)對港口水域航道的安全評價，從安全度和危險度兩個方面著手來進(jìn)行港口水域航道的綜合評定[4]，為船舶的安全出行提供基本保障。

結(jié)論

綜上分析可知，港口水域航道是船舶航行過程中的重要組成部分，其規(guī)劃與設(shè)計都應(yīng)該建立在相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)之上，結(jié)合港口水域航道現(xiàn)場的水文氣象、地理因素、通航氣候、安全管理等多種因素進(jìn)行分析，科學(xué)的進(jìn)行航道選線、航道深度控制以及航道水深測量，綜合以上因素從安全度和危險度兩個方向進(jìn)行港口水域航道的安全評價，為船舶的安全航行提供可靠的參考基礎(chǔ)，進(jìn)而設(shè)計出最佳的港口水域航道。

[1]羅紅苗.港口水域航道合理規(guī)劃設(shè)計研究[J].珠江水運,2014, 12∶31-32.

[2]秦峰.港口的水域航道規(guī)劃設(shè)計與安全評價研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2015,07∶42.

[3]許俊杰.淺析港口的水域航道規(guī)劃設(shè)計與安全[J].科技展望, 2015,21∶161.

[4]符國義.港口航道項目分析研究[D].天津大學(xué),2014.