肖悅

摘 要：確定橋區(qū)橋梁水域范圍是保證橋梁和通航船舶安全的一個(gè)重要因素，本文以港珠澳大橋橋梁水域?yàn)檠芯繉ο螅ㄟ^大型船舶操縱模擬器對各種船型在不同的風(fēng)、流條件下，進(jìn)行不同工況的一系列模擬實(shí)驗(yàn)，得出港珠澳大橋橋梁區(qū)橋梁水域范圍為距離橋軸線上下各1000m。

關(guān)鍵詞：橋區(qū)水域 通航安全 港珠澳大橋

珠江口是珠江水系的主要出?？?，是我國通航密度和通航量最大的水域之一，也是水上交通事故多發(fā)水域，被交通部列為全國重點(diǎn)監(jiān)管水域。港珠澳大橋的建成營運(yùn)，是的珠江口水域通航環(huán)境發(fā)生了永久性改變，同時(shí)，該水域復(fù)雜的交通流也對大橋的安全構(gòu)成了較大的風(fēng)險(xiǎn)。

1.條件

橋梁水域范圍的確定涉及諸多因素，包括：航道條件、橋梁通航孔寬度、橋區(qū)氣象和水文條件等。以港珠澳九州、青州和江海直達(dá)三個(gè)航道段橋梁為對象，綜合分析橋區(qū)橋梁水域范圍。

港珠澳大橋橋區(qū)水域的水流呈往復(fù)流，流向與各深槽方向基本一致，最大漲潮流速0.68-0.93m/s，最大落潮流速為0.94-1.37m/s。橋區(qū)夏季多東-東南風(fēng)，冬季多偏北風(fēng)，全年常風(fēng)向?yàn)闁|和東北東向，頻率分別為23%和12.9%。根據(jù)航道內(nèi)船舶種類的發(fā)展規(guī)劃和目前的主要通航船舶類型，選取表1中代表船型。

2.橋梁水域范圍的綜合分析

2.1模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備與條件

模擬實(shí)驗(yàn)平臺采用的是英國船商的NTPRO-5000型大型船舶操縱模擬器以及船舶模型編輯軟件。該系統(tǒng)具有在電子海圖上顯示船舶動(dòng)態(tài)圖形的功能，系統(tǒng)能顯示水平視場角為240°的視景，該模擬器滿足IMO有關(guān)公約對船舶操縱模擬器的性能標(biāo)準(zhǔn)，能模擬船舶在各種外界條件下的操縱運(yùn)動(dòng)，并能將試驗(yàn)結(jié)果記錄和打印。該模擬器還得到了DNV船級社的認(rèn)證，為各種工程模擬實(shí)驗(yàn)提供了良好的試驗(yàn)平臺。本文所涉及試驗(yàn)用大型船舶操縱模擬器如圖1所示，港珠澳大橋橋梁水域電子海圖如圖2所示。

2.2模擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

模擬實(shí)驗(yàn)過程中，針對不同的風(fēng)、流條件，進(jìn)行不同工況的一系列模擬實(shí)驗(yàn)。設(shè)定船舶上行初始航速為2節(jié)，下行初始航速為10節(jié)，分別將船舶置于距橋梁軸線1000m、1500m、2000m、2500m處，試驗(yàn)開始后，記錄船舶在全船停電的失控狀態(tài)下，不同風(fēng)、流組織工況中漂移的運(yùn)動(dòng)軌跡，試驗(yàn)船舶是否觸碰橋墩。每次試驗(yàn)都對船位、航向、航速、主機(jī)工況、舵角、風(fēng)流壓等運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及風(fēng)流數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，獲得有關(guān)船舶航行的大量數(shù)據(jù)，然后對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，以便評估船舶安全通過橋梁水域的最小范圍。

萬噸級船舶、5000噸級雜貨船和3000噸級船舶在橋區(qū)通航模擬實(shí)驗(yàn)選取自然條件分別為洪季與枯季的漲、落潮最大流，風(fēng)速選取4級與6級，風(fēng)向?yàn)椴焕臋M風(fēng)的條件組合，上行過橋前航速為12節(jié)，下行過橋前航速為10節(jié)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分別如表2、表3和表4所示。

3.結(jié)論

經(jīng)過研究，沿港珠澳大橋的橋軸線方向，橋梁水域分為隧道區(qū)橋梁水域和橋梁區(qū)橋梁水域。橋梁區(qū)橋梁水域自西人工島西側(cè)第9和10號專用燈浮聯(lián)線向西到珠澳口岸人工島，距離橋軸線上下各980-1500m，建議取值1000m。其中，青州通航橋、江海直達(dá)船通航橋和九州通航橋的航島水域?yàn)榭赏ê剿?，船舶在該水域僅可以順航道過橋航行，不得進(jìn)行橫駛、追越、掉頭等航行活動(dòng)，不得進(jìn)行任何停泊和作業(yè)。其他水域?yàn)榻顾?，除非?jīng)與橋梁管理單位協(xié)商同意，并報(bào)海事管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，任何船舶不得進(jìn)入該水域。

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