航標(biāo)的設(shè)置及運(yùn)用技術(shù)性研究

王如城

摘 要：航標(biāo)是規(guī)范船舶航路、引導(dǎo)船舶安全通航的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是船舶在夜間安全航行的“引路人”。合理的航標(biāo)設(shè)置對(duì)引導(dǎo)船舶正確航行、標(biāo)識(shí)清晰的航路具有重要意義。本文通過(guò)對(duì)航標(biāo)在航道整治工程中的設(shè)置及運(yùn)用案例，分析航標(biāo)的設(shè)置及運(yùn)用條件，闡述在航標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)、探討新技術(shù)在航標(biāo)中的運(yùn)用等，以期為廣大港航同仁在航道整治工程中對(duì)航標(biāo)設(shè)置提供參考。

關(guān)鍵詞：航道整治;航標(biāo)設(shè)置及運(yùn)用;新思路

中圖分類號(hào)：U644.3? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2019）07-0065-02

航標(biāo)是引導(dǎo)船舶航行、定位和標(biāo)示礙航物與表示警告的人工標(biāo)志，對(duì)支持水運(yùn)、漁業(yè)、海洋開發(fā)和國(guó)防建設(shè)等具有重要作用。

現(xiàn)代航標(biāo)主要分為海區(qū)航標(biāo)和內(nèi)河航標(biāo)兩類，在設(shè)置時(shí)應(yīng)結(jié)合航行條件、航道尺度、燈光射程等，做到標(biāo)位正確、燈質(zhì)可靠、顏色鮮明、連貫銜接，簡(jiǎn)單明了地指出安全、經(jīng)濟(jì)而又便于船舶航行的航道。為此我們通過(guò)一個(gè)工程案例，分析在航道整治工程中，有關(guān)航標(biāo)的設(shè)置及運(yùn)用。

1 工程概況

本工程以西江（界首至肇慶）河段全長(zhǎng)171km的航道整治工程為例。目前該河段航標(biāo)按一類標(biāo)配布，全程共配有航標(biāo)118座。其中H 18.8m砼塔標(biāo)1座、H 13.8m鋼筋砼塔標(biāo)1座、H10m鋼筋砼塔標(biāo)1座、H7m 鋼筋砼塔標(biāo)58座、H3m燈樁1座、HF6.7-B1鋼質(zhì)燈艇50座、橋涵標(biāo)6座。

2 航標(biāo)現(xiàn)狀存在的問(wèn)題

目前廣東省航道經(jīng)過(guò)多年的開發(fā)建設(shè)，基本上已經(jīng)形成以西江水運(yùn)主通道和珠江三角洲“三縱三橫”為骨干航道的珠三角現(xiàn)代化航道網(wǎng)。大部分的航道均為在現(xiàn)有通航等級(jí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)能升級(jí)，而非新開辟的航道。對(duì)于擴(kuò)能升級(jí)類的航道整治工程，航標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)了解航標(biāo)現(xiàn)狀配置情況、航道升級(jí)后需解決的問(wèn)題等。

本次西江航道從2000噸級(jí)擴(kuò)能升級(jí)為3000噸級(jí)，航標(biāo)現(xiàn)狀主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）該河段浮標(biāo)基本為燈艇，抗沖壓能力差，在遇到洪水時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大移位，直接影響過(guò)往船舶的通航安全;

（2）部分航標(biāo)在西江2000噸級(jí)整治項(xiàng)目中沒(méi)有進(jìn)行改造更換新的配件，目前已出現(xiàn)配件老化現(xiàn)象;

（3）小部分航標(biāo)因航槽有所偏移需移設(shè);

（4）部分航標(biāo)標(biāo)路長(zhǎng)度不足，需加長(zhǎng)或新建標(biāo)路;

（5）部分航標(biāo)附近岸坡因挖砂影響及水流沖刷，基礎(chǔ)不穩(wěn)固，需進(jìn)行護(hù)坡，以保護(hù)標(biāo)體結(jié)構(gòu)安全。

3 航標(biāo)的技術(shù)處理

根據(jù)航標(biāo)現(xiàn)狀存在的問(wèn)題以及航道擴(kuò)能升級(jí)后的情況，結(jié)合西江各航段的特點(diǎn)和航標(biāo)配布的實(shí)際需要采用以塔標(biāo)為主，浮標(biāo)相結(jié)合的航標(biāo)技術(shù)處理方案。

設(shè)計(jì)河段的航標(biāo)大部分是在最近2000噸級(jí)整治時(shí)建造的，在航槽不調(diào)整河段可充分利用原有航標(biāo)，對(duì)局部航槽調(diào)整河段要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)航標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;現(xiàn)有部分航標(biāo)的標(biāo)路不夠長(zhǎng)、局部標(biāo)路基礎(chǔ)不牢固，需對(duì)該部分航標(biāo)標(biāo)路進(jìn)行加長(zhǎng)、加固;部分航標(biāo)附近岸坡因挖砂影響及水流沖刷，基礎(chǔ)不穩(wěn)固，需進(jìn)行護(hù)坡，以保護(hù)標(biāo)體結(jié)構(gòu)安全;都城至肇慶河段的浮標(biāo)現(xiàn)為燈艇，其抗沖壓能力差，在遇中洪水時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大移位，直接影響過(guò)往船舶的通航安全，而該河段水深良好，可適當(dāng)調(diào)整浮標(biāo)類型，航標(biāo)具體技術(shù)處理如下：

3.1塔標(biāo)處理方案

新建塔標(biāo)：結(jié)合航道的走向、水深條件、通視條件等進(jìn)行分析。塔標(biāo)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，外貼白色瓷片，塔身高度為7m，下底外圓直徑為2m，上底外圓直徑為1.2m，平臺(tái)直徑為1.6m，標(biāo)腳平臺(tái)邊長(zhǎng)為5.0m，高出原地面0.2m?；A(chǔ)根據(jù)航標(biāo)位置地質(zhì)條件選用鋼樁基礎(chǔ)，上澆厚0.6m、寬5m×5m的鋼筋混凝土承臺(tái)。由于岸標(biāo)設(shè)置的地點(diǎn)大部分在河道沿岸，為保證工作人員維護(hù)標(biāo)志時(shí)的安全和便于開展工作，每座岸標(biāo)都修建一條工作標(biāo)路，標(biāo)路寬1.2m，長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況確定。

改造舊塔標(biāo)：對(duì)原有的塔標(biāo)進(jìn)行技術(shù)改造，改造內(nèi)容為更換新的航標(biāo)燈、蓄電池、太陽(yáng)能電源以及標(biāo)牌等設(shè)施設(shè)備。

3.2浮標(biāo)處理方案

新設(shè)浮標(biāo)：根據(jù)水流條件、航標(biāo)管養(yǎng)單位的使用習(xí)慣及航行條件進(jìn)行分析。本項(xiàng)目界首至都城段航道的浮標(biāo)采用HF6.7-B1鋼質(zhì)燈艇，燈艇通過(guò)1根Φ10mm×15m錨鏈與1個(gè)重15kg的鐵錨鏈接;都城至肇慶段水深條件良好，且受到潮水的影響，水位變化較大，該河段浮標(biāo)采用HF1800-D1深水型鋼質(zhì)浮鼓，馬鞍鏈規(guī)格為Φ28mm×2.72m，連接卸扣為Φ26mm、末端卸扣為Φ32mm、錨鏈為Φ28mm×27.5m、沉塊為2.5t C30砼塊。

改造浮標(biāo)：對(duì)原有浮標(biāo)改造內(nèi)容為更換新的航標(biāo)燈、蓄電池、太陽(yáng)能電源、標(biāo)牌、錨鏈、馬鞍鏈、卸扣以及翻新標(biāo)體外層油漆等。

3.3燈器和電源處理方案

目前市場(chǎng)上的航標(biāo)燈器規(guī)格比較多，型號(hào)大致有160型、155型、130型、100型等，按供電方式常分為一體化航標(biāo)燈和分體式航標(biāo)燈兩種。在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)航道特點(diǎn)、航標(biāo)管養(yǎng)單位的使用習(xí)慣（便于配件更換）、維護(hù)的便捷性等進(jìn)行綜合考慮。

本工程燈器采用HD155航標(biāo)燈，額定電壓3.6V，額定電流0.25A。燈泡采用超高亮度的發(fā)光二極管集成而成，其顏色需要的各種燈質(zhì)可按需選擇。航標(biāo)燈的供電采用具有工作可靠、壽命長(zhǎng)和維護(hù)簡(jiǎn)單方便的硅太陽(yáng)能電池供電。另外為了保障夜間及陰雨天氣航標(biāo)燈的供電，配6V2.5W的硅太陽(yáng)能電池方陣和GN100-3免維護(hù)鎘鎳蓄電池輔助供電。硅太陽(yáng)能電池方陣在岸標(biāo)上方陣應(yīng)光面向南，與水平面的夾角按35°±3°安裝。

4 航標(biāo)配布原則

根據(jù)擴(kuò)能升級(jí)的需要對(duì)本河段現(xiàn)狀航標(biāo)進(jìn)行重新配布，對(duì)不符合要求的航標(biāo)進(jìn)行改建、改造，使用時(shí)間較長(zhǎng)的航標(biāo)器材要更換，對(duì)部分損壞的航標(biāo)進(jìn)行維修更新。航標(biāo)配布要遵循以下原則：

（1）根據(jù)航道整治工程等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本工程范圍內(nèi)航道按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河助航標(biāo)志》一類標(biāo)志進(jìn)行配布，即配布的航標(biāo)夜間全部發(fā)光，白天船舶能從一座標(biāo)志看到次一座標(biāo)志，夜間船舶能從一盞標(biāo)燈看到次一盞標(biāo)燈。

（2）航標(biāo)配布應(yīng)當(dāng)根據(jù)本河段的具體航行條件，簡(jiǎn)單明了地指出安全、經(jīng)濟(jì)而又便于船舶航行的航道。

（3）配布航標(biāo)應(yīng)注意岸標(biāo)與浮標(biāo)之間的有效結(jié)合，務(wù)使每一座標(biāo)志發(fā)揮最大的作用。

（4）設(shè)置岸標(biāo)時(shí)，可根據(jù)各河區(qū)具體情況規(guī)定岸標(biāo)的最小安全航行距離，該值自標(biāo)位處的水沫線起算。

（5）設(shè)置側(cè)面浮標(biāo)時(shí)，應(yīng)保證在航道同一側(cè)相鄰的兩座浮標(biāo)或同一側(cè)相鄰的浮標(biāo)與岸標(biāo)規(guī)定的最小安全航行距離的相連直線內(nèi)，不得有小于維護(hù)水深的礙航物存在。

（6）側(cè)面浮標(biāo)設(shè)置地點(diǎn)的水深，可根據(jù)各個(gè)水位時(shí)期的不同維護(hù)水深而統(tǒng)一變更。在水位上升時(shí)期，側(cè)面浮標(biāo)的是指應(yīng)在保證維護(hù)水深的前提下，適當(dāng)將航道放寬。

（7）深槽河段沿岸航道的可航范圍，一般為航道標(biāo)準(zhǔn)寬度的兩倍。如果沿岸航道寬度小于兩倍航道標(biāo)準(zhǔn)寬度時(shí)，必須在礙航物近航道一側(cè)設(shè)置側(cè)面浮標(biāo)，標(biāo)示航道界限。

（8）枯水期的航標(biāo)配布應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)示航道方向，注意標(biāo)示淺灘航道的輪廓和揭示淺灘航道的最小水深。

（9）在潮汐河段，航標(biāo)的配布應(yīng)當(dāng)保證所標(biāo)示的航道在所規(guī)定的基準(zhǔn)面下有足夠水深，并應(yīng)注意潮流變向時(shí)浮標(biāo)的回轉(zhuǎn)范圍。

5 航標(biāo)配布方案

本項(xiàng)目航標(biāo)按內(nèi)河一類標(biāo)配布，其中，界首至都城河段采用以燈艇為主，塔標(biāo)相結(jié)合的方案;而都城至肇慶河段采用以塔標(biāo)為主，浮標(biāo)、桿標(biāo)相結(jié)合的方案：全河段共設(shè)航標(biāo)146座，其中H18.8m砼塔標(biāo)1座（改造），H13.8m鋼筋砼塔標(biāo)1座（保留）， H10m鋼筋砼塔標(biāo)1座（保留）， H7m 鋼筋砼塔標(biāo)71座（新建6座，改造40座，保留25座），H7.5m燈樁1座（新建），HF1.8m浮標(biāo)18座（新建），HF6.7-B1鋼質(zhì)燈艇46座（新建12座，保留34座），橋涵標(biāo)7座（新建1座，改造4座，保留2座）。

6 航標(biāo)發(fā)展新思路

目前，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)日新月異，尤其是隨著“5G”時(shí)代的到來(lái)，人工智能將會(huì)更好的服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐，造福人類。航標(biāo)作為一種基礎(chǔ)設(shè)施，在生產(chǎn)實(shí)踐中也應(yīng)開拓進(jìn)取、與時(shí)俱進(jìn)，航標(biāo)設(shè)施可以在以下幾個(gè)方面進(jìn)行拓展應(yīng)用。

一是對(duì)航標(biāo)設(shè)施增設(shè)遙測(cè)功能，利用GPRS、GSM等模塊。采用新一代無(wú)線技術(shù)傳輸技術(shù)，能夠及時(shí)知道航標(biāo)的的工作狀態(tài)。普普通通的一部手機(jī)便能對(duì)航標(biāo)燈進(jìn)行遙控、遙測(cè)、故障報(bào)警等數(shù)據(jù)傳輸;

二是對(duì)橋區(qū)的側(cè)面浮標(biāo)或者標(biāo)識(shí)施工區(qū)作業(yè)邊界的專用標(biāo)增設(shè)同步閃光功能，則能夠?yàn)榇扒逦臉?biāo)識(shí)出邊界條件，形成類似光帶效果，簡(jiǎn)單直觀的為船舶提供了導(dǎo)航功能;

三是對(duì)航道等級(jí)高或者沿海的航標(biāo)可以普及AIS功能，并兼容目前我國(guó)最先進(jìn)的北斗系統(tǒng)。讓船舶能夠?qū)崟r(shí)知道航道情況，提前做好航行準(zhǔn)備工作。

7 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，航標(biāo)的配布應(yīng)結(jié)合工程河段的航行條件，簡(jiǎn)單明了地指出安全、經(jīng)濟(jì)而又便于船舶航行的航道。在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)不斷開展拓新、與時(shí)俱進(jìn)，緊跟科技發(fā)展步伐，讓新技術(shù)在航標(biāo)領(lǐng)域得到運(yùn)用，更好的服務(wù)于廣大船民。

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