港口航道的通過能力與船舶行為探析

秦峰

摘 要：航道的通過能力對航運事業(yè)與港口經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要影響?，F(xiàn)今，伴隨著船舶種類的多樣化、進(jìn)出港口的船舶數(shù)量增加、各港口間的運輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化，進(jìn)出港口的船舶交通流也日趨復(fù)雜。研究港口的通過能力與港口航道的船舶行為已成為港口航道設(shè)計至關(guān)重要的熱門話題。

關(guān)鍵詞：港口航道 船舶行為 通過能力

中圖分類號：U691 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1 引言

水路運輸具有較大的運載能力，且運輸成本較其他運輸方式更為低廉。據(jù)有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在我國，水路運輸大約承擔(dān)著93%的煤炭運輸和外貿(mào)運輸量。貨物運輸中，水路運輸占據(jù)著重要的地位。港口是水路運輸?shù)闹匾B接點，港口的吞吐能力對內(nèi)河與海洋的戰(zhàn)略發(fā)展有重要影響作用。

現(xiàn)如今，隨著港口的吞吐量增加，進(jìn)出港口的船舶數(shù)量逐漸增加，船舶類型也日趨多樣化、復(fù)雜化。一個港口隨著規(guī)模的擴(kuò)大會形成多個分散港區(qū)，進(jìn)出港口的船舶交通流更加復(fù)雜。分析船舶在港口的運動過程，通過挖掘港口航道能力的影響因素，研究港口航道的船舶行為已成為港口航道設(shè)計的關(guān)鍵研究方向。

2 港口系統(tǒng)概述

2.1 港口生產(chǎn)系統(tǒng)

港口生產(chǎn)系統(tǒng)是港口活動中各相互作用著的若干要素的復(fù)合體，按照性質(zhì)一般分為陸域和水域兩大要素；按照功能分為生產(chǎn)性要素和輔助性要素[1]。港口航道的通過能力關(guān)系著挖掘航道的運輸潛能、港口經(jīng)營部門的航道規(guī)劃和提髙航道的整體利用率，同時也影響著航道內(nèi)的安全通行。

2.2 港口的船舶運動分析

航道的通行能力涉及到的陸域要素主要是船舶的碼頭服務(wù)效率，水域要素是包含登陸點、錨地、等讓區(qū)、航道、碼頭前沿停泊水域、旋回水域等。船舶在港口的運動過程一般分為進(jìn)港航行、船舶的靠泊與裝卸作業(yè)、離泊出港三個環(huán)節(jié)。船舶在港口的運動一般遵循交叉水域避讓、先來先服務(wù)、合理選擇占用航道水域旋回作業(yè)時機(jī)等原則。

3 航道通過能力分析

3.1 航道通過能力界定

作為一個宏觀的交通領(lǐng)域概念，航道通過能力基于不同的行業(yè)角度有三種不同定義[2]。

3.2 影響港口航道通過能力的因素

港口航道不僅與港口系統(tǒng)的存在相互影響，還和港口的服務(wù)水平、港口布局、船舶調(diào)度等息息相關(guān)。影響港口航道通過能力的因素大致總結(jié)為自然條件、船舶到港特征、航道的尺度、港口的功能與布局、港口服務(wù)水平等方面。

（1）自然條件。影響港口通過能力的自然因素主要是港口航道水域的波浪、能見度、潮汐、風(fēng)向、洪枯水期與水位變化、臺風(fēng)寒潮等災(zāi)難天氣發(fā)生頻率等，自然因素主要會影響到港口航道的年作業(yè)時間。（2）船舶到港特征。船舶的到港特征主要包括到港船舶的類型與等級分布、船舶的到港與離港規(guī)律。同一航道，若有危險品船舶的進(jìn)出，鑒于危險品船舶的進(jìn)出港限制條件較多，其航道的通過能力較一般航道就要小一些；若航道的到港船舶的大中型船舶比例大，其航道通過能力也較小；如果船舶在每天的特定時間段到達(dá)，船舶等待較多，其他時間段較為空閑，該航道的通過能力就較差。（3）航道尺度。航道尺度包括邊坡比、航道寬度、航道設(shè)計水深、航道凈空高度、航道轉(zhuǎn)彎半徑等設(shè)計參數(shù)。較寬的航道寬度、水深較深的航道，其通過能力將有所提升。（4）港口的功能與布局。港口功能影響到港船舶的等級和種類，間接影響航道通過能力。港口的布局包括港口的碼頭布置、錨地設(shè)置、港口航道布置幾方面。碼頭的布置關(guān)乎船舶是否需要進(jìn)行船舶的移泊作業(yè)；錨地規(guī)模與集裝箱港區(qū)的單線航道通過能力相互關(guān)聯(lián)；漢口航道布置主要是航道航速、航道單雙向標(biāo)準(zhǔn)、航道與碼頭相對位置等，這些都與船舶在港內(nèi)運動的便利性相關(guān)。（5）港口服務(wù)水平。航道的通過能力是通過航道交通組織的調(diào)度和港口貨物的調(diào)度、裝卸、轉(zhuǎn)運等服務(wù)，在單位時間內(nèi)完成船舶裝卸貨作業(yè)，同時順利進(jìn)出航道的能力[3]。港口的服務(wù)水平是影響航道通過能力的重要因素之一。

4 港口航道的船舶行為分析

4.1 船舶行為

船舶行為并非某一船舶的某一具體行為，而是船舶群體的同類行動的規(guī)律與方式[4]。船舶行為包括正常航行行為、緊急突發(fā)情況下的船舶非常態(tài)航行行為、船舶作業(yè)行為及船舶的錨泊行為。影響船舶行為的要素有船舶駕駛員、船舶、交通環(huán)境、港口布局、港口水域條件、港口的交通流組織與調(diào)度影響等。

4.2 船舶行為特征

考慮船舶的作業(yè)行為，以雙向航道為研究對象，本文將港口船舶行為分為常態(tài)航行、穿越、會遇、掉頭作業(yè)這四類情況。常態(tài)的航行行為即按照港口的主航道方向的進(jìn)港或出港航行行為；穿越行為是船舶從進(jìn)出港的航道一邊垂直穿過整個航道，到達(dá)港口航道另一邊，且不占航道水域；會遇行為是主航道船舶與直航道船舶同時達(dá)到港口交匯水域，按一定組織規(guī)則，駛離交匯水域；掉頭作業(yè)行為是在碼頭前沿的船舶進(jìn)行旋回掉頭靠離泊作業(yè)的情況，對于單航道，掉頭作業(yè)將一定程度上影響港口航道通過能力。

5 總結(jié)

本文通過系統(tǒng)梳理港口系統(tǒng)、港口船舶運動過程的相關(guān)理論與前沿研究成果，分析了港口航道通過能力的影響因素，結(jié)合船舶行為的相關(guān)理論，將港口航道的船舶行為歸納總結(jié)為常態(tài)航行行為、會遇行為、穿越行為和掉頭作業(yè)行為四類。不同的船舶行為對港口航道的通過行為有不同的影響作用。本文對日后的港口航道船舶行為研究工作有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

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[3] 劉明俊，艾萬政友.蘇通人橋橋區(qū)水域船舶通航能力研究[J].船海I'程，2006，（4）：80-82.

[4] 馬勇.基廠排隊論的T型航路船舶交通通過能力研究[D]大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.