港口水域航道規劃設計研究

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隨著經濟貿易的快速發展，我國航運事業持續繁榮，航運能力也顯著提升。但當前船舶數量在不斷增加，且日益在朝著高速化和現代化以及大型化方向發展。因此，現階段的港口水域航道已無法滿足現有通航運輸需求[1]。基于此，為了推動航道港口不斷擴大建設規模，增強運輸能力，本文將從規劃、設計角度，對港口水域航道設計相關內容展開探討。

1港口水域航道合理規劃設計基本原則

港口水域航道規劃、設計需要遵循如下基本原則[2]：一是船舶通行安全原則。安全性是港口水域航道規劃、設計需要遵循的首要原則，只有確保規劃、設計的海域港口當最大船舶通過時不擱淺、不碰壁，才能保證船舶通行安全，適應未來港口建設、發展要求；二是要對港口水域航道進行網絡化設置。在航道布置時，盡可能采用直接進港的直線布置方式，充分結合不同航道船舶的通行運輸需求及港口建設、規劃需求，對航道進行適當調整；三是為了充分滿足水域航道港口吞吐要求，要結合航道實際運輸情況，在必要航道規劃指標中適當加以拓寬，從而增大水域航道的交通量和提高港口的吞吐量；四是在對港口水域航道進行總體規劃、設計時，應該充分考慮航道港口附近的生態環境，保證航道與周邊自然和社會環境相協調；五是在滿足安全性與高效性和環保性要求前提下，要盡可能通過可行性分析，減少設計施工費用。

2港口水域航道合理規劃具體設計

2.1選線。在港口航道選線過程中，要減少挖方量，縮短施工工期，減少投資成本，保證操船安全，提高航道疏浚維護的便捷性，對地形和地質情況進行勘察，測量水深，觀測水文氣象，做好前期數據資料收集和準備工作，具體實施過程中，要做好兩方面的工作：一是對船舶通航資料和港口腹地貨源、船舶進、出航道方法等相關資料進行研究分析；二是整理并分析當地的氣象資料。在對航道軸線平面進行布置時，盡可能保證航道軸線平直，減少“S”行轉彎；當航道需要轉彎時，轉向角應≤30°，同時，需要避免多次轉向，減小轉向角，對船舶船位直線段進行修正；轉彎前，直線段長度應控制在2～4L范圍內；按兩次轉彎長度要求，控制防波提前的直線長度L。當L≤200m時，L取6～7L；當L＞200m時，L取9～10L；最好直線布置防波提進出港口，必須轉向，轉彎半徑應控制在5～8L之間；船舶進航道直線段長度控制在4L左右；碼頭與航道進線斜交夾角應＜60°；航道與固定設施要＞3.5倍設施寬度；通過橋梁時的航道兩側，應保留5L直線長度。航道的操船作業應滿足以下條件[3]：高頻率風向要嚴禁與航道軸線正交，盡可能減少航道軸線與強風水流主流夾角；避免流速在1km以上的水流與航道軸線產生較大夾角；避免尾斜浪對防波提門處航道方向造成影響；防波提門處方向應使軸線夾角與強浪控制在30°～60°范圍內；潮峰流速大的時段，主流方向與航道選線方向夾角應控制在20°以內。在選擇河口航道時，應滿足以下條件與要求：應沿著河中主流進對航道進行選線和布線；對于河口三角洲，要加強落潮流，采取工程措施，維持航深，沖刷航道；可采取防波及防沙等工程措施，對徑流潮流影響較大的河口進行處理；在冬季港口的航道選擇時，要充分考慮冬季封港等冰況因素；航道選線時，應有可靠、安全、便于維修的導航設施。2.2寬度設計。航道寬度設計時，主要包括三方面，分別是船舶富裕寬度、航跡帶寬度和航道底邊與船舶間的富裕寬度。通常情況下，航道的航跡寬度應控制在2.0～4.5B范圍內為宜；應根據港口具體情況，合理確定船舶富裕距離；航道底邊與船舶間的富裕寬度設計，要充分考慮船舶類型、航速等現實因素。2.3確定水深。影響航道水深的主要因素包括水深測量誤差、航行中的船體下沉、波浪富裕深度和龍骨下的富裕深度等。正常的航道水深是指船舶滿載吃水、龍骨下的最小富裕深度、船舶尾吃水、波浪富裕深度、備淤深度、船舶航行下沉值幾個變量的和。2.4安全性評估。遵循以上原則和技術要求進行港口水域航道選線、寬度、水深等設計后，要對總體設計、規劃方案進行可行性和經濟性及安全性評估。首先，提升港口水域航道規劃設計的安全性，在此基礎上，盡可能提高航道的通航量和通航效率。航道作為海上航行的重要基礎，其對船舶通行的安全性有至關重要的作用。在安全性與經濟性評估中，通過對港口水域航道的通航環境、氣候和地理因素及管理因素、交通因素等綜合因素進行評估分析，從而減少外界因素對港口水域航道產生的相關影響。在安全性總體評價時，要結合危險度與安全度兩個指標，對航道的可見度、寬度和風向及航道彎曲度、流向、深度、航道交叉情況、底質、助航標志等綜合因素進行合理評定[4]。

3結束語

綜上所述，港口水域航道設計要遵循安全性、經濟性與合理性原則進行總體規劃、設計，重點通過航道選線、確定航道寬度及水深等，才能制定完善的規劃設計方案。在設計、規劃中，要結合航道實際情況和未來通航要求、發展趨勢等，注重港口水域航道規劃、設計的長遠性，并引入航道設計的安全評價觀點，從而提升港口水域航道設計的合理性，緩解港口水域航道交通壓力，使船舶和港口規模日益擴大，不斷滿足未來港口航道建設和發展需求。

作者:魏龍飛 單位:蘭州水上公共巴士有限責任公司

參考文獻

[1]羅紅苗.港口水域航道合理規劃設計研究[J].珠江水運，2014，（12）.

[2]許俊杰.淺析港口的水域航道規劃設計與安全[J].科技展望，2015，（21）.

[3]徐楊，代健.淺談港口水域航道選線的思路和原則[J].科技創新導報，2010，（4）.

[4]秦峰.港口的水域航道規劃設計與安全評價研究[J].科技創新導報，2015，（7）.