基于標(biāo)準(zhǔn)船型的港口航道通過能力研究

胡 東

(貴港船舶檢驗(yàn)局)

1 航道通行能力的影響因素

1.1 自然因素

這里所謂的自然因素指的是航道自然條件、橫跨建筑物以及所處位置等。其中，航道航行的水系、天氣、水位以及水深等都會(huì)對(duì)船舶的正常運(yùn)行作業(yè)產(chǎn)生直接、重要的影響。在航道通行過程中，航道的水深、寬度、地形以及灘險(xiǎn)等都由自然因素而定;而跨道建筑物包括橫江電纜、橋梁等都會(huì)對(duì)通航水位最大化的凈高等產(chǎn)生很大影響，其中跨江隧道以及管道的位置、數(shù)量以及管頂?shù)母叨取⑸疃鹊榷紩?huì)對(duì)船舶的吃水深度產(chǎn)生影響。

1.2 地理環(huán)境

地理因素主要包括指的是港口碼頭所處的位置，比如說倉庫、堆場等的地理位置;水域、陸域等的面積大小、港口交通的便利程度;港外交通的便利程度等等。此外，還包括航道的寬度、深度，船舶停泊的規(guī)模、數(shù)量，航道走向以及船舶航行速度以及船閘所處位置等。

1.3 設(shè)備設(shè)施

設(shè)備因素主要指的是停泊位置相關(guān)機(jī)械的配套設(shè)施，其會(huì)對(duì)停泊位置的作業(yè)效率產(chǎn)生重要影響，進(jìn)而對(duì)船舶的通過能力以及泊位作業(yè)時(shí)間造成影響。就泊位作業(yè)時(shí)間而言，其主要包括設(shè)備設(shè)施自動(dòng)化程度，工作人員的工作積極性、專業(yè)技術(shù)水平、身體狀況等等有關(guān)。

1.4 船舶特征

船舶特征中涉及的內(nèi)容主要有:船舶的行駛速度、主尺度、總噸位、整體結(jié)構(gòu)、艙口面積以及船上裝載設(shè)備的數(shù)量、重量等。一般而言，泊位裝卸速度和效率受到船舶運(yùn)行模式、裝卸自動(dòng)化程度、工藝流程以及貨物裝載的實(shí)際數(shù)量、形狀、強(qiáng)度等一系列特征的影響。

2 提高航道通過能力的相關(guān)條件

想要充分滿足標(biāo)準(zhǔn)船型的通過要求，并在此基礎(chǔ)上有效提高港口通過能力，應(yīng)主要從如下幾個(gè)方面出發(fā)。

2.1 合適于航道深度、寬度

航道深淺是船舶吃水量以及載重量得以確定的一個(gè)關(guān)鍵性因素。因此，標(biāo)準(zhǔn)船型的設(shè)計(jì)，必須符合船舶所航行水域的實(shí)際要求，一方面盡可能使設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)船型的船長、型寬、型深相匹配，又要適合于航道的水深、寬度，使船舶在正常的枯、豐水期亦能發(fā)揮最大的裝載作用，標(biāo)準(zhǔn)化船型的設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)整個(gè)船舶航行水系情況進(jìn)行全面、綜合的考慮。

2.2 適合于合理的轉(zhuǎn)彎半徑

這里所說的轉(zhuǎn)彎半徑指的是在航道中心線上出現(xiàn)的曲率半徑最小值。如果河流轉(zhuǎn)彎半徑不符合航行的實(shí)際情況，即過小時(shí)，則會(huì)對(duì)船舶的正常航行帶來很大的阻礙和限制，若是出現(xiàn)這種情況應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和治理，且在通行過程中應(yīng)謹(jǐn)慎行駛，以在最大程度上避免航行事故的發(fā)生。因此，標(biāo)準(zhǔn)船型的長度適合于合理的轉(zhuǎn)彎半徑。

2.3 適應(yīng)水域的水流流速

船舶在航行過程中，通常地，上水行駛航線與下水行駛航線存在較大差異。下水時(shí)，應(yīng)行駛在流速大的主流區(qū)域;而上水時(shí)，則應(yīng)在最大范圍內(nèi)避開大流速區(qū)域而選擇在水流較緩的區(qū)域內(nèi)行駛。具體來說，水流流速與船舶航行速度之間的關(guān)系主要體現(xiàn)在:下水過程中:航行速度=靜水速度+流速;上水過程中:靜水速度－流速。在航行過程中，航道流速應(yīng)保持正常，不宜過大也不宜過小，若是流速太大則上行船舶便需要在加大功率的基礎(chǔ)上才能確保正常通行，這樣便會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，對(duì)于流速過大的河段要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼魏褪杩！Ｒ虼耍瑯?biāo)準(zhǔn)船型的航速設(shè)計(jì)適應(yīng)水域的水流流速。

2.4 符合河段的水上外廓要求

所謂的水上外廓指的是在船舶的航行過程中，確保其水面以上部分能順利通過所需高、寬度而設(shè)置的基本要求。一般而言，水上外廓具體尺度的確定標(biāo)準(zhǔn)為航道等級(jí)。由于水上建筑物比如說橋墩等，普遍都存在上寬下窄的情況，因此在確定橋梁等水上建筑物的具體凈跨長度時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。因此，標(biāo)準(zhǔn)船型的最大高度設(shè)計(jì)符合河段的水上外廓要求。

2.5 符合船閘的通航要求

船閘的建設(shè)對(duì)通航、防洪、灌溉、發(fā)電起著重要的作用，對(duì)于通航的主要作用提高了航道的水深，改善了通航環(huán)境，有利于更大噸位的船舶航行。船閘在于確保船舶能順利通過集中水位落差水域，其作為一種特殊的通航建筑物被廣泛應(yīng)用于河流及運(yùn)河上。一般而言，為了在最大程度上減少海河潮差，船閘通常被設(shè)置于入海河口或者是海港港口處，而在內(nèi)河的河流中，船閘主要作用提高了航道的水深，改善了通航環(huán)境。在一般情況下，一樞紐配一船閘，這便是單線船閘，若是過閘的船舶量過大時(shí)，防止出現(xiàn)壓船候閘現(xiàn)象，還可以設(shè)置雙線船閘，這要求船閘的通閘能力要與航道的通貨能力相適應(yīng)。為使船舶能夠快速地編排過閘，標(biāo)準(zhǔn)化船型船舶主尺度也應(yīng)該符合船閘尺寸比例以及通航要求。

3 促進(jìn)航道通過能力提高的對(duì)策

3.1 綜合考慮各作業(yè)環(huán)節(jié)

在航道工程建設(shè)之初，便應(yīng)對(duì)航運(yùn)、農(nóng)業(yè)灌溉、抗洪防險(xiǎn)以及水力發(fā)電等相關(guān)方面的利益進(jìn)行綜合、全面的考慮，以在合理展開工程治理及開發(fā)的過程中，追求最大化的國民經(jīng)濟(jì)效益。在建設(shè)過程中，對(duì)于航道工程的建設(shè)措施，應(yīng)根據(jù)所在河流的自然特征，通過對(duì)技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性及合理性等方面的考慮，在比較之后在選擇更為合適的施工措施。從實(shí)質(zhì)上而言，港口通過能力在某種程度上意味著港口貨物通過能力，而港口貨物通過能力又包括航行作業(yè)、裝卸作業(yè)、存儲(chǔ)分運(yùn)作業(yè)以及商務(wù)等系統(tǒng)的通過能力，在航行過程中，不管是哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都會(huì)對(duì)港口通過能力造成直接影響。

3.2 加強(qiáng)對(duì)航道的動(dòng)態(tài)性測量

為了確保航道隨時(shí)處于暢通狀態(tài)，相關(guān)航道部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)航道的動(dòng)態(tài)性測量，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)航道中的缺陷和不足，若是測量出航道中出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的段落尺度時(shí)，航道部門應(yīng)通過合理措施的采取，對(duì)航道實(shí)施疏浚等;若是測量出航道中存在障礙物，則應(yīng)該及時(shí)展開掃床及打撈工作。除此之外，航道管理部門也應(yīng)該定期對(duì)航道進(jìn)行回淤清除，并通過對(duì)建筑物以及船閘的經(jīng)常性維修、整治，以確保航行設(shè)備設(shè)施保持正常、有效狀態(tài)。相較于其他航道工程，航道疏浚工程更為靈活和機(jī)動(dòng)且效果明顯，通過疏浚工程的展開，不僅能迅速增加航道尺度，還能大大節(jié)省工程施工中所消耗的人力及物力，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

3.3 健全航道信息化管理系統(tǒng)

航道信息化管理系統(tǒng)的建設(shè)不僅能為水運(yùn)的穩(wěn)定、良好發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持，還能加強(qiáng)對(duì)港口航道的先進(jìn)性、實(shí)時(shí)性監(jiān)控及管理，以在有效擴(kuò)大航道動(dòng)態(tài)監(jiān)控的實(shí)際范圍和具體層次，從而在根本上實(shí)現(xiàn)港口航道的可持續(xù)發(fā)展。此外，水運(yùn)的信息管理系統(tǒng)也離不開安全化的航道管理，安全化的航道管理重點(diǎn)應(yīng)該是船舶，基礎(chǔ)應(yīng)該是水路、口岸以及船舶的安全性，通過對(duì)配載、裝卸、稽查等環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理，以從根本上實(shí)現(xiàn)港口、航道、運(yùn)管的綜合性管理。

4 結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)船型而言，其港口航道通過能力的影響因素較多，不僅有自然條件和地理環(huán)境，還有船舶特征及其設(shè)備等等。本文從標(biāo)準(zhǔn)船型的角度出發(fā)，通過對(duì)港口航道的綜合性分析和研究，就港口航道通過能力的有效提高，筆者認(rèn)為在建立健全水運(yùn)管理系統(tǒng)的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)航道的動(dòng)態(tài)性監(jiān)測，以在最大程度上確保船舶航行的安全性以及有序性，從而在促使航道通過能力得以有效提高的同時(shí)，確保標(biāo)準(zhǔn)船型港口的長遠(yuǎn)發(fā)展。

［1］王文淵.沿海港口航道通過能力研究［D］.大連理工大學(xué)，2011.

［2］鄧小瑜，李引珍，趙亞玲.港口航道通過能力研究綜述［J］.水運(yùn)工程，2011，(3).

［3］王茂清.基于船舶行為特征的港口航道通過能力研究［D］.武漢理工大學(xué)，2012.