淺析西江下游（肇慶至虎跳門）航道整治工程橫坑彎段實(shí)船適航試驗(yàn)

黃麗芬

摘 要：西江下游（肇慶至虎跳門）航道為通航海輪航道，本試驗(yàn)通過實(shí)船試驗(yàn)、航標(biāo)觀測(cè)，驗(yàn)證橫坑段裁彎切咀后的彎曲半徑和寬度的合理性，是否達(dá)到3000t級(jí)海輪的雙線航道通航要求。

關(guān)鍵詞：實(shí)船試驗(yàn) 觀測(cè)

1.工程概況

在西江下游（肇慶至虎跳門）航道整治工程按雙向通航3000t級(jí)海輪標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，航寬100m，水深6.0m，彎曲半徑650m，通航保證率98%。其中橫坑彎段通過裁彎切咀后航道寬度為110m，彎曲半徑為580m，水深6m。為了驗(yàn)證橫坑彎段是否達(dá)到3000t級(jí)海輪的雙線航道通航要求，采取實(shí)船試驗(yàn)、航標(biāo)觀測(cè)等方法進(jìn)行驗(yàn)證。

本試驗(yàn)范圍起點(diǎn)從馬田水閘對(duì)開27#標(biāo)河段至荷麻溪大橋上游的33#標(biāo)附近河段，全長(zhǎng)約4.5km。

2.試驗(yàn)環(huán)境

實(shí)船試驗(yàn)期間測(cè)得退潮始測(cè)水位為0.78m，相應(yīng)流量為6700m3/s，終測(cè)水位為0.70m，相應(yīng)的流量為6100m3/s，流速在0.04～0.49m/s之間。橫向流速在0～0.09m/s之間。

3.試驗(yàn)船舶

試驗(yàn)船舶的船型根據(jù)設(shè)計(jì)要求為（99.8m×15.8m×5.5m），實(shí)際選用船型為5000t級(jí)江海輪“泓富1”、“泓富6”，尺度分別為（100m×15m×4.85m）、（93×15.5m×5.34m），其主尺度接近于設(shè)計(jì)代表船型。

4.試驗(yàn)過程

4.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本項(xiàng)目共做了5個(gè)項(xiàng)目的實(shí)船試驗(yàn)。由于試驗(yàn)河段船舶通行密度大，彎道的航行視距受到限制，經(jīng)過與船舶駕駛?cè)藛T及海事安監(jiān)人員的溝通后，決定在西江電廠下游較寬河段進(jìn)行了1次追越試驗(yàn)，在荷麻溪西大橋橋區(qū)、31號(hào)航標(biāo)附近（橫坑彎道上彎頂點(diǎn)）、橫坑大橋橋區(qū)和30#航標(biāo)附近（橫坑彎道下彎頂點(diǎn)）分別進(jìn)行了會(huì)船試驗(yàn)，具體試驗(yàn)進(jìn)程見表1。

4.2測(cè)試方法

船舶航跡測(cè)試采用差分GPS測(cè)試，岸上設(shè)岸臺(tái)一部，每條船上設(shè)一臺(tái)DGPS，接收天線安裝在船舶上，每30秒鐘記錄一次瞬時(shí)船位、航向及對(duì)岸航速；船舶航向采用定向GPS，舵角采用舵角傳感器，主機(jī)轉(zhuǎn)速采用光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量，每30秒鐘記錄一次瞬時(shí)航向、舵角、轉(zhuǎn)速。所有測(cè)試數(shù)據(jù)通過便攜式計(jì)算機(jī)記錄存儲(chǔ)。試驗(yàn)指揮部設(shè)在船舶駕駛室。風(fēng)速在試驗(yàn)船舶通過時(shí)由岸上測(cè)試人員完成測(cè)量。主要測(cè)量?jī)x器見表2。

4.3實(shí)船適航試驗(yàn)

1）本次適航試驗(yàn)共進(jìn)行了5個(gè)項(xiàng)目的實(shí)船試驗(yàn)，試驗(yàn)船舶的尺度接近于航道設(shè)計(jì)代表船型3000噸江海輪的尺度，對(duì)試驗(yàn)操舵數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)后可以看出，試驗(yàn)船舶通過該河段的操舵角均未超過設(shè)計(jì)要求的±25°，說明試驗(yàn)船舶均能安全航行于該水域，5次試驗(yàn)均安全順利完成。

2）本次試驗(yàn)時(shí)由于外界風(fēng)速為0.8m/s，所選試驗(yàn)基本滿足代表船型，船舶橫傾的測(cè)試結(jié)果變化較小。

3）由于試驗(yàn)河段的船舶航行密度大，彎道視距較小，在彎道追越時(shí)容易形成3船并列航行，現(xiàn)有航道寬度難以滿足，容易造成安全事故，本次試驗(yàn)是在試驗(yàn)區(qū)域之外的直航段進(jìn)行的，從追越試驗(yàn)結(jié)果分析，追越時(shí)兩船間距24.5m，航跡帶寬分別為15.5m和22.79m。

4.4橋區(qū)會(huì)船試驗(yàn)

荷麻溪大橋橋區(qū)會(huì)船時(shí)，兩條船的航跡帶寬分別為19.77m和 20.37m，會(huì)船時(shí)間距為29.2m，橫坑大橋橋區(qū)會(huì)船時(shí)，兩條船的航跡帶寬分別為16m和16.5m，會(huì)船時(shí)間距為22.6m，對(duì)上水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和下水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均后，上、下水船舶航跡帶寬度分別為16.96m和17.30m。

根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》2011附錄A中規(guī)定，天然或渠化河流航道寬度可按以下公式計(jì)算：B2=BFd+BFu+d1+d2+C，試驗(yàn)條件下橫坑河段雙線通航3000噸級(jí)船舶所需直線航道寬度計(jì)算結(jié)果為B2=61.67m，小于現(xiàn)有試驗(yàn)河段寬度110m。

4.5彎道頂點(diǎn)會(huì)船試驗(yàn)

在橫坑上彎道頂點(diǎn)31#會(huì)船時(shí)，兩條船的航跡帶寬分別為19.4m和19.91m，會(huì)船時(shí)間距為26.1m，在橫坑下彎道頂點(diǎn)30#會(huì)船時(shí)，兩條船的航跡帶寬分別為25.05m和23.63m，會(huì)船時(shí)間距為14.7m，根據(jù)公式，試驗(yàn)條件下橫坑河段雙線通航3000噸級(jí)船舶所需彎道航道寬度計(jì)算結(jié)果為B2=97.36m，小于現(xiàn)有彎道的最窄寬度110m。

5.航標(biāo)觀測(cè)

對(duì)沿程航標(biāo)主要采用觀測(cè)方法，在實(shí)船（泓富6）上從上游至下游，再?gòu)南掠沃辽嫌?，在日間對(duì)沿程航標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)航標(biāo)的助航功能、顯形情況。

試驗(yàn)河段共設(shè)置7座航標(biāo)，其中H7.5m燈樁5座（右側(cè)面標(biāo)3座、左側(cè)面標(biāo)2座），HF1.8m浮標(biāo)2座（左側(cè)面標(biāo)1座、左右通航標(biāo)1座），航標(biāo)配布圖詳見圖3-1。通過觀測(cè)航標(biāo)配布是符合規(guī)范的、合理的，但為能達(dá)到更好的視覺效果，建議補(bǔ)充設(shè)置頂標(biāo)。

6.實(shí)船適航試驗(yàn)結(jié)果

通過以上分析可見，橫坑彎段在整治時(shí)通過裁彎措施滿足航道設(shè)計(jì)彎曲半徑要求，航道寬度為110m，彎曲半徑為580m。航道寬度和彎道的彎曲半徑可以滿足3000噸級(jí)船舶的雙線通航要求，航標(biāo)配布合理，符合規(guī)范要求。

通過實(shí)船試驗(yàn)及觀測(cè)，為了保障船舶安全通航，建議采取如下措施：

1）在試驗(yàn)區(qū)域兩端設(shè)置禁止追越警示牌。

2）船舶通過彎道逆流上行時(shí)，應(yīng)減速慢行。

3）駕駛?cè)藛T要準(zhǔn)確掌握航道水文資料。

4）根據(jù)本次實(shí)船試驗(yàn)測(cè)量圖可知，整個(gè)試驗(yàn)航槽內(nèi)水深基本在6～9m之間，但在33號(hào)標(biāo)上游50m處左岸邊線處出現(xiàn)水深為4.5m～5.9m；在27號(hào)標(biāo)上游140m右岸航道處有一處水深為5.5m，建議在今后的維護(hù)中，定期對(duì)航道內(nèi)水深不足的位置進(jìn)行疏浚。

7.實(shí)船試驗(yàn)的意義

通過實(shí)船試驗(yàn)，評(píng)價(jià)橫坑彎段的航道尺度、流態(tài)和整治效果，分析船舶航行要素和通航水流條件的相關(guān)關(guān)系，對(duì)彎段、橋區(qū)航段航行要素、會(huì)船、能否超越等作出評(píng)價(jià)，提出措施、建議和注意事項(xiàng)等，并提出船舶通過彎曲河段的航路、航法與操縱方法建議，以及對(duì)沿程航標(biāo)配布適應(yīng)性的觀測(cè)分析與建議，具有很好的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]廣東省航道勘測(cè)設(shè)計(jì)科研所.西江下游（肇慶～虎跳門航道整治工程初步設(shè)計(jì).1995.9.

[2]廣東正方圓工程咨詢有限公司.西江下游（肇慶至虎跳門）航道整治工程橫坑彎段實(shí)船適航試驗(yàn)報(bào)告.2014.4.endprint