黃而精

摘 要：本文通過(guò)介紹永興島綜合碼頭情況、臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)簡(jiǎn)介及存在問(wèn)題，分析出臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)確有易址重建的必要性，根據(jù)永興島規(guī)劃資料及《水運(yùn)工程導(dǎo)標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，以“三沙1號(hào)”為例，利用已知參數(shù)計(jì)算出視覺(jué)偏離量、側(cè)面靈敏度、垂直張角并進(jìn)行驗(yàn)算評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：永興島綜合碼頭 三沙1號(hào) 導(dǎo)標(biāo) 規(guī)范 驗(yàn)算

永興島是南海實(shí)施建設(shè)的第一個(gè)大型民用綜合碼頭工程，集漁業(yè)開(kāi)發(fā)、交通運(yùn)輸、油水補(bǔ)給于一體的綜合保障平臺(tái)。根據(jù)海事機(jī)構(gòu)對(duì)進(jìn)出港船舶簽證統(tǒng)計(jì)，2016年進(jìn)出港共計(jì)306艘次，運(yùn)送旅客81047人次，貨物23436噸。進(jìn)港航道為挖槽航道、寬度較窄，水流較復(fù)雜，缺乏港泊圖，“三沙1號(hào)”投入使用后，安全隱患更突顯。為解決進(jìn)出港導(dǎo)助航問(wèn)題，確有必要重建導(dǎo)標(biāo)工程，近年碼頭水域頻繁發(fā)生擱淺事故，該項(xiàng)工作顯得尤為迫切。

1.臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)簡(jiǎn)介：

碼頭航道現(xiàn)有1對(duì)鐵塔式臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)，標(biāo)牌均為紅色橫條鏤空鋼質(zhì)正置等邊三角形。前導(dǎo)標(biāo)高程為21m，前標(biāo)牌邊長(zhǎng)4m；后導(dǎo)標(biāo)高程為22.5m，后標(biāo)牌邊長(zhǎng)5m，位置均在綜合樓前。

2.臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)存在的問(wèn)題：

隨著港池的全面建設(shè)，航道的擴(kuò)建，進(jìn)出港池的船舶趨向大型化，臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)已不滿足安全航行需要，主要有：

2.1導(dǎo)標(biāo)高度偏低。

臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)按照千噸級(jí)船舶導(dǎo)助航需求標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，不具備萬(wàn)噸級(jí)船導(dǎo)助航能力， 三沙1號(hào)（1.25萬(wàn)GT）投入使用，視標(biāo)眼高明顯增加，現(xiàn)有導(dǎo)標(biāo)高度已不再適用。 2.2導(dǎo)標(biāo)標(biāo)牌偏小。

碼頭進(jìn)出港航道基本是東西走向，船舶在上午是逆光航行，臨時(shí)導(dǎo)標(biāo)標(biāo)牌是紅色橫條鏤空鋼質(zhì)正置等邊三角形框架，標(biāo)牌尺度已經(jīng)不滿足實(shí)際情況對(duì)視標(biāo)距離的要求；

2.3前后標(biāo)間距偏小。

前后標(biāo)間距為31.4m，近在1海里距離視標(biāo)，船舶偏離航線時(shí)，前后導(dǎo)標(biāo)難以有效分離，進(jìn)港不好辨認(rèn)，尋找航道入口和保持中軸線航行相對(duì)困難，導(dǎo)航效果欠佳。

上述原因，導(dǎo)標(biāo)規(guī)模明顯偏小，對(duì)于萬(wàn)噸級(jí)以上船舶來(lái)說(shuō)很難發(fā)揮導(dǎo)航效用；其外，前導(dǎo)標(biāo)集中載荷超過(guò)碼頭面最大載荷能力，導(dǎo)標(biāo)位置需易址重建。

3.本論

3.1綜合碼頭導(dǎo)標(biāo)建設(shè)方案

特殊的地理位置和水文條件，導(dǎo)標(biāo)的選址極其苛刻。根據(jù)碼頭建設(shè)現(xiàn)狀和工程規(guī)劃資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，前導(dǎo)標(biāo)設(shè)在綜合大樓的樓頂，地理高程27.65m，后導(dǎo)標(biāo)選址在導(dǎo)標(biāo)中軸線（航道軸線）的延長(zhǎng)線上，與前導(dǎo)標(biāo)相距50m，地理高程大于前導(dǎo)標(biāo)地理高程（27.65+位置標(biāo)高）。

3.2導(dǎo)標(biāo)計(jì)算條件

碼頭進(jìn)港航道有效寬度100m；航道水域最大流速1.6節(jié)，流向與航道軸線之間的夾角70°。進(jìn)港最大船型為1.25萬(wàn)GT的“三沙1號(hào)”客滾船，船長(zhǎng)122.3m、型寬21m。為了航行安全，在距離防波堤入口約0.5n mile以慢速進(jìn)港。

3.3主要輸入?yún)?shù)

3.3.1觀測(cè)者眼高

“三沙1號(hào)”測(cè)者眼高：e=19m。

3.3.2起導(dǎo)點(diǎn)和終導(dǎo)點(diǎn)

起導(dǎo)點(diǎn)距離按至前導(dǎo)標(biāo)1n mile考慮；終導(dǎo)點(diǎn)取左右防波堤燈樁連線至前導(dǎo)標(biāo)的距離440m。

3.3.3前標(biāo)標(biāo)頂高程

前標(biāo)標(biāo)身高程h1=27.65m，位置自平均大潮面起算的地面高程hd=2.5m，前標(biāo)標(biāo)頂高程實(shí)際確定為h=30.15m。

3.3.4前后標(biāo)間距

前導(dǎo)標(biāo)設(shè)在綜合大樓樓頂，后導(dǎo)標(biāo)在綜合大樓后面，碼頭臨時(shí)污水站綠化帶內(nèi)，間距取值d=50m。

3.4 參數(shù)計(jì)算結(jié)果：

根據(jù)《水運(yùn)工程導(dǎo)標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ237-1994），計(jì)算船舶在航道內(nèi)各點(diǎn)對(duì)應(yīng)視覺(jué)偏離量Ps，側(cè)面靈敏度K，前后標(biāo)標(biāo)頂垂直張角α。

3.4.1偏離量計(jì)算

（3）視覺(jué)偏離量

視覺(jué)偏離量與觀察距離和導(dǎo)標(biāo)前、后標(biāo)間距有關(guān)，觀察距離越大，視覺(jué)偏離量也越大。其計(jì)算公式為：

Ps=（D2+D×d）/3448d

式中：P s——視覺(jué)偏離量；D—— 觀察距離（m），自前標(biāo)至使用段某觀察點(diǎn)的距離；d——導(dǎo)標(biāo)的前后標(biāo)間距（m）。

根據(jù)以上公式計(jì)算最大視覺(jué)偏離量如表1。

關(guān)于偏離量的評(píng)價(jià)：根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，起導(dǎo)點(diǎn)稍有偏大，距離前導(dǎo)標(biāo)1758m后視覺(jué)偏離量均小于設(shè)計(jì)偏離量，符合規(guī)范要求。

3.4.2后導(dǎo)標(biāo)標(biāo)頂高程計(jì)算

公式中α為一變化量（取值α=2′～14′），與H相關(guān)，故需試算求出結(jié)果，根據(jù)規(guī)范，后標(biāo)標(biāo)頂設(shè)計(jì)高程H取值范圍為32.1m～32.6m為最佳，在此取值后標(biāo)標(biāo)頂設(shè)計(jì)高程H=32.5m。

3.4.3側(cè)面靈敏度和垂直張角計(jì)算

垂直張角和側(cè)面靈敏度是對(duì)導(dǎo)標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證和評(píng)估的主要參數(shù)。

（1）側(cè)面靈敏度

規(guī)范要求，導(dǎo)標(biāo)側(cè)面靈敏度分布在1.0～3.5之間，導(dǎo)標(biāo)效果良好。重點(diǎn)是滿足船舶在航道遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)大于1.0的要求。按以下公式計(jì)算：

計(jì)算導(dǎo)標(biāo)側(cè)面靈敏度系數(shù)得表2。

關(guān)于側(cè)面靈敏度的評(píng)價(jià)：從起導(dǎo)點(diǎn)距離前導(dǎo)標(biāo)1852m至1418m處為“尚可用”，1418m至851m為“良好”，851m至608m為“很好”，608m至終導(dǎo)點(diǎn)440m為“過(guò)于靈敏”。

（2）垂直張角驗(yàn)算

采用觀察距離小于8000m的公式計(jì)算：

α=3438[（H-e）/（D+d）-（h-e）/D]

根據(jù)以上公式計(jì)算垂直張角得表3。

關(guān)于垂直張角的評(píng)價(jià)：距離前導(dǎo)標(biāo)1852m至1686m處，垂直張角為3.67′～4.00′，評(píng)估效果“好”，1686m至終導(dǎo)點(diǎn)4 4 0m范圍內(nèi)，α=4.00′～7.08′，符合規(guī)范要求。

4.結(jié)論

驗(yàn)算結(jié)果表明，對(duì)于“三沙1號(hào)”客滾船，距離前標(biāo)608m至440m終導(dǎo)點(diǎn)處的側(cè)面靈敏度“過(guò)于靈敏”；距離前導(dǎo)標(biāo)1852m處的起導(dǎo)點(diǎn)處視覺(jué)偏離量稍大于18.45的設(shè)計(jì)偏離量。這兩種原因主要是前后導(dǎo)標(biāo)距離過(guò)近所致，但從船方人員反饋信息來(lái)看，導(dǎo)標(biāo)功能實(shí)際使用時(shí)段是在距前標(biāo)1海里處至防波堤的入口航段。而對(duì)于萬(wàn)噸以下的進(jìn)出港船舶，各項(xiàng)數(shù)據(jù)驗(yàn)算均符合規(guī)范要求。綜上所述，上述易址建設(shè)思路可行。

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