港口水域航道规划、设计需要遵循如下基本原则: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 港口通行路线的布局设计
因航道数量多,其自然环境各不相同,不同航道的作用由其 地理位置、运行路线上资源和发展程度、经济发展状况和运输网 发展状况决定。把航道分为三个标准,高规格的、区域的以及其 他航道。安全和经济是选择航线的两个首要条件,还要照顾工程 量和动工时长对海上运输造成的其他影响。必须遵守下列要求:1) 对航线设计时必须依照其地质情况。重要的两点是水纹和地质, 还需综合地考察和了解该航线范围的水深、水文气象并对其进行 分析,也要依照港口总的设计、地形条件,最大可能选取可以利 用自然水流的区域规划航道。2)设计运行路线轴线的重点。为确 保船只可以安全出入,并且确保为船只创造充裕的工作条件,规 划航道轴线时,必须满足到以下要求:航道轴线的设计时要当最 大可能的确保平滑,尽量减少 S 形路线;若航道不得不改变方向, 就必须掌控转向角度,通常必须保证转向角度≤ 30°。若由于客 观情况不能确保转向角度≤ 30°,就必须合理地扩大转向半径, 以便降低应力作用;航道规划中必须尽可能降低转向概率,若不 得不多次进行改变方向时,就要依照船只的体积、船只的性能和 运行路线的宽窄等要素,尽可能减少改变方向的角度,还要确保 达到船只改变方向后变动船体方向对航道的宽度的要求;在规划 门口线路时,必须防止波及堤坝,应该确保直线型的布局方法, 若受客观条件限制不得不改变方向,就必须确保路线直线的长度 可以达到两次改变方向要求的直线距离;为了减少如果航道轴线 和桥梁,灯塔和观测地点等不动设施距离很近,在风的速度和水 流的速度影响之下,会不同程度地影响其他建筑周遭的流场,同 时也有损航道上原有的风速和水速,会造成路过的船只偏离航道 等状况发生,必须要把控航道边缘与不动建筑设施之间的直线长 度,一般航道边缘与不动建筑设施之间的距离必须﹥ 3.5 倍不动 设施的宽度。3)更多地考虑客观自然条件对航线的作用。要依照 当地的客观的水文和地质情况合理的选取航道的线路布局地点, 还要照顾到客观的自然情况对船只运输造成的作用,全面考虑各 种因素。还必须考虑下列情况:所选择的航道轴线必须可以确保 绕过大风的影响,避开与太急的水流出现相互冲撞的情况;体型 庞大的船只在惯性的作用下产生的位置偏移也很大,因此航线的 选取还必须减少和水流速度≥ 1km 的河道出现相互交叉的情况; 必须更全面的照顾到该地点的客观现实条件去设计防波堤口的角 度,一般和航线的交角度数≤ 30°是最合适的。4)河流本身对 航线也会产生作用。必须依照所在地点的客观自然情况对河流出 口处的航道完成选取,在可以保证航道水深的前提下确保船只可 以方便进行转向、通行等工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在河流入口的上游地点进行选取时,必须确保在无损河流原有力度、水速的情况下,顺着河流主要流 向沿河完成航线布局,确保航道的方向和原本的河流方向在一条 线上,可以避开河流对船只本体产生的冲击作用。在这基础上最 大限度地确保航道上没有过多的设备,最大可能地简化设施架构, 同时对不同的设施安装导航设备并表明其所起的作用,最大可能 地为船只出入创造便利。
3 航道宽度
航道的宽度指的是设计低水位或乘潮水位时航槽断面设计水 深处两底边线之间的宽度。在进行航道宽度的设计与规划时,需 要考虑以下几个问题:1)航迹带宽度。当船舶在水面上航行时, 水面的风速、水流的速度都会对航行产生一定的影响,而且其很 难与航道保持平行。即使是在不受到风速和水流因素的影响下, 螺旋桨自身也会产生一定的致偏作用,导致船舶会产生向左或者 向右的偏转。因此在船舶的运行过程中,我们需要通过不停的操 纵船舵来维持航向的平衡,所以当船舶航行的线路体现在导航仪 器上时,出现的是蛇形的路线。基于此,在进行航迹带宽度的设 计时,一般应当确保其处在 2.0B~4.5B 的范围内。2)船舶之间的 富裕宽度。在船舶行驶的过程中,遇到对面的船舶需要进行错船, 为了避免船舶之间发生船吸现象,要充分考虑船舶之间的富裕距 离。通常,船舶之间的作用力主要由船舶的横向作用力和回转力矩。 横向作用力会随着船舶体积的大小、位置的不同和水面作用力的 方向而产生变化,当两个船舶之间发生吸引力作用时,船舶在横 向移动方面的抵抗力较大,如果两个船舶的航向一致、速度均衡 的情况下,其产生的移动力作用很小,回转力矩也较小。当两个 船舶的内侧回转力矩形成一定的比例,将会在回转力矩的作用下 吸引两个船体互相靠近。3)船舶与航道底边的间距。在进行航道 的开挖过程中,航槽内部和外部的水深会形成一定的压力对于航 槽壁产生一定的影响,如果船舶在这种压力条件下航行,很容易 因为航道岸边的吸收作用而对船舶产生影响,造成船舶的搁浅, 所以必须要确保船舶与航道底边的槽壁之间保留一定的距离。岸 吸作用的特点主要体现在:①越靠近航道底边的槽壁边缘的作用 力越大,越难掌握船舶的航向;②水道宽度越窄的航道,岸吸的 作用越强烈;③船舶的航行速度越高,岸吸作用越明显;④航道 的水深越深,岸吸作用越明显;⑤船舶的体积越大,其形成的岸 吸作用越强烈。一般的单项航道宽度应当不小于 5 倍的船舶宽度,双向航道宽度应当满足不小于 8 倍船舶宽度的条件。该地段的船 舶在弯曲地段进行航行时,船舶会产生一定的转向移动作用力, 而且需要以较快的速度通过弯道,所以该航道规划对于航道宽度 的要求更高。需要根据船体的宽度与航道进行加宽。
总结: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。这样才可以,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。
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] 孙腾达 , 杨萌 , 雄振南 . 利用环境压力模型确定航道的 宽度 [J]. 集美大学学报 ( 自然科学版 ),2003(2).
[3] 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).
论文作者:郑斌
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
标签:航道论文; 船舶论文; 宽度论文; 港口论文; 船只论文; 水域论文; 作用论文; 《红地产》2017年7月论文;