港口的水域航道規(guī)劃設(shè)計(jì)與安全評(píng)價(jià)研究

秦峰

摘 要：隨著船舶的大型化和港口規(guī)模的不斷擴(kuò)大，港口水域航道的交通運(yùn)輸壓力越來(lái)越大。為了滿足未來(lái)港口航道發(fā)展的需要，重新規(guī)劃、升級(jí)港口的水域航道勢(shì)在必行。從航道合理規(guī)劃的角度出發(fā)，該文對(duì)一些經(jīng)典航道規(guī)劃進(jìn)行了總結(jié)，為增強(qiáng)港口水域的船舶通行安全性，對(duì)航道水深的規(guī)劃方案進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，對(duì)港口水域的航道規(guī)劃有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：航道規(guī)劃 港口航道 安全評(píng)價(jià) 規(guī)劃設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：U61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（a）-0042-01

現(xiàn)今，航運(yùn)事業(yè)發(fā)展迅猛，船舶數(shù)量越來(lái)越多，船舶日趨大型化、高速化，現(xiàn)有港口需要不斷的重新規(guī)劃或拓寬航道，以滿足接納高速、大型船舶的發(fā)展要求。經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，迫使港口加速建設(shè)和擴(kuò)大規(guī)模，作為航運(yùn)節(jié)點(diǎn)的港口，其水域環(huán)境有限，較大船舶交通流量與通航密度帶來(lái)航運(yùn)安全隱患。航道作為港口水域的重要要素，合理規(guī)劃航道對(duì)通過(guò)港口水域通行效率提升與安全性保證有重要作用。

1 航道相關(guān)理論

航道是一個(gè)開(kāi)敞的、可航行的水道或由港口當(dāng)局用來(lái)疏浚維持一定水深的水道。根據(jù)我國(guó)具體情況，中華人民共和國(guó)航道管理?xiàng)l例定義航道是：中國(guó)人民共和國(guó)沿海、湖泊、江河、運(yùn)河內(nèi)的船舶、排筏可通航的水域[1]。

航道的規(guī)劃應(yīng)滿足以下原則：（1）船舶通行的安全性。為適應(yīng)港口的未來(lái)發(fā)展，須確保通過(guò)港口的最大船舶在港口中不碰壁、不擱淺；（2）航道網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。最好采用直接進(jìn)港的直線布置方式，同時(shí)要根據(jù)港口規(guī)劃要求和不同航道的運(yùn)輸要求來(lái)做適當(dāng)調(diào)整；（3）為滿足港口吞吐要求，在必要航道規(guī)劃指標(biāo)上適當(dāng)加以拓寬，以提高港口的吞吐效率、增大交通流；（4）航道的規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)考慮港口附近的生態(tài)環(huán)境保護(hù)，確保航道的環(huán)境和諧性；（5）在確保安全性前提下，設(shè)計(jì)規(guī)劃須要的維護(hù)費(fèi)用盡可能少，以降低不必要開(kāi)支。

2 航道的具體規(guī)劃方案

航道是船舶進(jìn)出港口的安全通行路線，考慮近海水深不能滿足船舶吃水要求，航道多采取人工挖掘形成。航道的規(guī)劃設(shè)計(jì)主要包括航道選線、航道的尺度（航道寬度、航道水深和轉(zhuǎn)彎參數(shù)等）和導(dǎo)助航標(biāo)志等內(nèi)容[3]。該文主要從航道選線、航道寬度、航道水深的確定這些方面進(jìn)行航道規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2.1 航道選線

航道的選線應(yīng)遵循施工期短、挖方量少、操船安全、投資少、疏浚維護(hù)便利等指導(dǎo)原則。航道設(shè)計(jì)者具體選線方法應(yīng)按如下要求開(kāi)展。

2.2 航道寬度

航道寬度指的是設(shè)計(jì)乘潮水位或低水位的航槽斷面的設(shè)計(jì)水深處的兩底邊線間的寬度[4]。航道的有效寬度有三部分：船舶的富裕寬度、航跡帶寬度、航道底邊與船舶間的富裕寬度。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，航跡寬度在2.0-4.5B范圍內(nèi)為宜；船舶富裕距離應(yīng)根據(jù)港口具體情況來(lái)確定合理的取值，一般取100英尺或最大船寬；航道底邊與船舶間的富裕寬度受航速、船舶類型等因素影響。

2.3 航道水深確定

航道水深是航道內(nèi)的最淺處水面到河底的垂直方向上的距離，是船舶安全通行的最小深度。影響航道水深的因素有航行中的船體下沉、龍骨下的富裕深度、波浪富裕深度、水深測(cè)量誤差等。經(jīng)典的航道水深是船舶滿載吃水、龍骨下的最小富裕深度、波浪富裕深度、船舶航行下沉值、備淤深度、船舶尾吃水這五個(gè)變量的加和。本文在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上加入了水深測(cè)量誤差，希望能得到更安全的船舶航行效果。

2.4 航道的安全評(píng)價(jià)

船舶在航行過(guò)程中最重要的問(wèn)題是安全，效率與效益次之。航道作為海上航行的重要硬件組成，對(duì)船舶航行的安全性至關(guān)重要。通過(guò)分析港口通航環(huán)境，船舶在航行中受地理因素、氣候因素、管理因素和交通因素四方面的影響。航道的安全性評(píng)價(jià)通過(guò)安全度與危險(xiǎn)度兩個(gè)方面來(lái)綜合評(píng)定，主要指標(biāo)有能見(jiàn)度、航道寬度、風(fēng)向、航道彎曲度、流向、航道交叉情況、深度、底質(zhì)、助航標(biāo)志等。

3 結(jié)語(yǔ)

該文通過(guò)梳理港口航道的相關(guān)理論，從航道選線、航道寬度、航道水深確定等方面給出航道規(guī)劃的具體實(shí)施方案。同時(shí)，該文引入航道設(shè)計(jì)的安全評(píng)價(jià)觀點(diǎn)，以驗(yàn)證航道設(shè)計(jì)方案的效果，航道的安全性評(píng)價(jià)體系建設(shè)仍未完善，這正是航道設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的下一步的研究方向之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳兆麟，朱軍.海上交通工程[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2004.

[2] 洪承禮.港口規(guī)劃與布置[M].北京：人民交通出版社，1998.

[3] 孫騰達(dá)，楊萌，雄振南.利用環(huán)境壓力模型確定航道的寬度[J].廈門：集美大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，8（2）：176-179.