港口航道設(shè)計中寬度的確定及相關(guān)問題研討

水路運輸業(yè)是我國運輸業(yè)的重要組成部分。它既抓住當(dāng)今世界經(jīng)濟和貿(mào)易的機遇，又同世界水路運輸一樣發(fā)達(dá)，船舶運輸也有了很大的改善。船的大小和速度是前進的方向，但是美國所缺乏的是海港的水道不能跟上時代的發(fā)展，特別是在深度和寬度方面。為了使港口難以滿足越來越多的進出港口船只和安全性能的需求，需要重新設(shè)計，而在寬度設(shè)計方面，中國在建立自己的寬度標(biāo)準(zhǔn)方面還有很長的路要走，我們需要不斷努力分析和改進。

1 航道設(shè)計寬度的確定

在我國航運業(yè)發(fā)展的過程中，近十年是我國發(fā)展的黃金十年，中國沿江沿海航道建設(shè)了大量高質(zhì)量的水運工程設(shè)施，在地方政府推動的水運設(shè)施建設(shè)中具有一些共同的特點。港口小，不涉及重要經(jīng)濟資源的運輸，注重投資促進和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。這些小型的水運港口是新時代水運事業(yè)發(fā)展所催生的產(chǎn)物，傳統(tǒng)的港口建設(shè)和設(shè)計技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)其建設(shè)和發(fā)展的要求，因此，國家建設(shè)部門有必要針對這些小型港口的建設(shè)和使用特點，探討和使用有針對性的建設(shè)技術(shù)和措施。當(dāng)前在水路運輸行業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程之中，我國應(yīng)當(dāng)進行的優(yōu)化是對航道的規(guī)模和設(shè)計寬度進行優(yōu)化。當(dāng)以往的航道一直無法滿足更多船只進出港口的需要，極大地影響了航運工作的效率。在端口信道的設(shè)計優(yōu)化中，首先要做的就是優(yōu)化信道的寬度。在寬度設(shè)計的過程中，航道的有效寬度包括航道的軌道寬度、船舶在運行時的豐富寬度、船舶的豐富寬度和航道的底部。船舶之間的富裕寬度可以保證航道上的船舶不互相影響，避免船舶在運行過程中的擁擠現(xiàn)象。船的豐富寬度和航道的底部是指在航運過程中，船與航道之間需要保持的最小距離，可以保證船不會擱淺。在通道寬度設(shè)計過程中，有效寬度是指上述幾個因素結(jié)合后的寬度，并由于使用單向通道和雙向通道的一定差異。近年來，中國航運局對航道寬度設(shè)計提出了統(tǒng)一的規(guī)定，對有效寬度的計算也有嚴(yán)格的規(guī)定。計算方式如下：

在上述公式之中，各個字幕分別代表的意義如下：W代表航道的有效寬度，A為在航行過程之中的航船航跡帶的寬度，n為在航行中的船舶的漂移倍數(shù)，代表航行過程中風(fēng)向和水流的偏角，b表示航行過程中船舶之間的富裕寬度，B為在航行過程之中的船舶設(shè)計寬度，c為船舶和航道的底邊的富裕寬度。從公式的角度看，只要我們理解這些參數(shù)，就可以準(zhǔn)確地理解施工通道的施工寬度。但由于實際施工中參數(shù)的定義和測量，使得水道施工的寬度難以確定。

2 航道寬度設(shè)計過程中存在的問題

2.1 設(shè)計參數(shù)的確定問題

中國的水道設(shè)計工作基本上是以單向水道為基礎(chǔ)的。因此，單向航道設(shè)計基本上是設(shè)計中的主要研究對象。在單向航道寬度設(shè)計中，航道的有效寬度受兩個參數(shù)a和c的影響，因此確定這兩個參數(shù)的過程中存在以下問題。在上述公式之中，航跡帶寬度A的確定主要受到船舶航運過程中船舶的漂移倍數(shù)n以及風(fēng)壓流偏角γ以及船舶的實際寬度的影響，在實際設(shè)計之中一般對前兩個參數(shù)進行考慮。在實際研究中，我們可以發(fā)現(xiàn)船舶在航行過程中的漂移參數(shù)和風(fēng)壓偏角的值會受到航行過程中的風(fēng)和橫向流動這兩個主要因素的影響。此外，在航行過程中，船舶的航行速度也會影響這兩個參數(shù)的值。當(dāng)航行時橫向流量和橫向風(fēng)較大時，船舶駕駛員的類會通過提高船舶航行速度來減慢上述兩個參數(shù)的速度。然后在窗體中減少船舶軌道的寬度。在實際計算過程中，船的富闊度c和航道底部主要根據(jù)船的設(shè)計類型和航行速度來確定。隨著船舶體積和航速的增加，船舶航速對航道寬度設(shè)計參數(shù)的影響不容忽視。隨著頻道設(shè)計寬度的增加，頻道工作人員在日常工作中的疏浚工作大大增加，從而增加了頻道日常維護的支出。

2.2 船舶航行的實際證明

在經(jīng)過上述設(shè)計因素的研究之后，工程師一般會根據(jù)船只的實際航行情況來驗證上述結(jié)論的正確性。在實際航行過程中，實驗者在某一地點選擇一個端口來測試參數(shù)的影響。實驗者通過人工方法研究實際疏浚工程的工作量上的通道寬度，以改變航行過程中沖程壓流的偏置。在沖擊作用下，可以看出軌道帶對航道寬度設(shè)計的影響較大。在實際設(shè)計中不應(yīng)忽視這一因素。

3 優(yōu)化措施

3.1 在航道寬度設(shè)計之中遵守設(shè)計原則

在課程寬度設(shè)計過程中，技術(shù)人員需要在寬度設(shè)計工作中考慮到船舶的航行情況以及港口未來的設(shè)計和施工計劃，從而避免了在未來的擴展和優(yōu)化過程中，重新進行課程建設(shè)的必要性。在寬度設(shè)計過程中，最容易被設(shè)計者忽略的影響因素是船的速度。在過去，設(shè)計者并沒有在寬度計算過程中包括船只的速度。但是，在當(dāng)今時代發(fā)展和制造技術(shù)進步的背景下，船舶的性能和航速都有了很大的發(fā)展和變化。船舶的當(dāng)前速度會影響到船舶的漂移倍數(shù)和風(fēng)壓流的偏角值，從而影響航道設(shè)計的寬度。因此，在未來的設(shè)計過程中，船舶的航行速度需要包括在寬度的計算中。

3.2 改進儀器設(shè)備

在船舶的實際航行中，影響其航行質(zhì)量的不僅是船舶經(jīng)營者的操作熟練程度，而且還取決于港口和水路導(dǎo)航設(shè)備的指導(dǎo)。在航道寬度設(shè)計過程中，有必要利用實驗船進行仿真實驗。實驗人員可將先進設(shè)備安裝在實驗船上，記錄其在不同航行條件下的運行變化。通過對導(dǎo)航數(shù)據(jù)的分析，設(shè)計人員可以優(yōu)化寬度設(shè)計，提高設(shè)計工作的質(zhì)量。

4 結(jié)束語

在船舶快速發(fā)展的背景下，我們需要重新設(shè)計航道的港口，但航道寬度的設(shè)計規(guī)格仍然是幾十年的歷史，今天無法應(yīng)用。我們需要重新考慮影響航道寬度的因素，特別是船只的速度。通過實際測量得到了新的數(shù)據(jù)和計算方法。