港口的水域航道規(guī)劃設計與安全評價研究

秦峰

摘 要：隨著船舶的大型化和港口規(guī)模的不斷擴大，港口水域航道的交通運輸壓力越來越大。為了滿足未來港口航道發(fā)展的需要，重新規(guī)劃、升級港口的水域航道勢在必行。從航道合理規(guī)劃的角度出發(fā)，該文對一些經典航道規(guī)劃進行了總結，為增強港口水域的船舶通行安全性，對航道水深的規(guī)劃方案進行了改進優(yōu)化，對港口水域的航道規(guī)劃有借鑒意義。

關鍵詞：航道規(guī)劃 港口航道 安全評價 規(guī)劃設計

中圖分類號：U61 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（a）-0042-01

現(xiàn)今，航運事業(yè)發(fā)展迅猛，船舶數(shù)量越來越多，船舶日趨大型化、高速化，現(xiàn)有港口需要不斷的重新規(guī)劃或拓寬航道，以滿足接納高速、大型船舶的發(fā)展要求。經濟全球化發(fā)展，迫使港口加速建設和擴大規(guī)模，作為航運節(jié)點的港口，其水域環(huán)境有限，較大船舶交通流量與通航密度帶來航運安全隱患。航道作為港口水域的重要要素，合理規(guī)劃航道對通過港口水域通行效率提升與安全性保證有重要作用。

1 航道相關理論

航道是一個開敞的、可航行的水道或由港口當局用來疏浚維持一定水深的水道。根據(jù)我國具體情況，中華人民共和國航道管理條例定義航道是：中國人民共和國沿海、湖泊、江河、運河內的船舶、排筏可通航的水域[1]。

航道的規(guī)劃應滿足以下原則：（1）船舶通行的安全性。為適應港口的未來發(fā)展，須確保通過港口的最大船舶在港口中不碰壁、不擱淺；（2）航道網絡設置。最好采用直接進港的直線布置方式，同時要根據(jù)港口規(guī)劃要求和不同航道的運輸要求來做適當調整；（3）為滿足港口吞吐要求，在必要航道規(guī)劃指標上適當加以拓寬，以提高港口的吞吐效率、增大交通流；（4）航道的規(guī)劃設計應考慮港口附近的生態(tài)環(huán)境保護，確保航道的環(huán)境和諧性；（5）在確保安全性前提下，設計規(guī)劃須要的維護費用盡可能少，以降低不必要開支。

2 航道的具體規(guī)劃方案

航道是船舶進出港口的安全通行路線，考慮近海水深不能滿足船舶吃水要求，航道多采取人工挖掘形成。航道的規(guī)劃設計主要包括航道選線、航道的尺度（航道寬度、航道水深和轉彎參數(shù)等）和導助航標志等內容[3]。該文主要從航道選線、航道寬度、航道水深的確定這些方面進行航道規(guī)劃設計。

2.1 航道選線

航道的選線應遵循施工期短、挖方量少、操船安全、投資少、疏浚維護便利等指導原則。航道設計者具體選線方法應按如下要求開展。

2.2 航道寬度

航道寬度指的是設計乘潮水位或低水位的航槽斷面的設計水深處的兩底邊線間的寬度[4]。航道的有效寬度有三部分：船舶的富裕寬度、航跡帶寬度、航道底邊與船舶間的富裕寬度。經驗數(shù)據(jù)顯示，航跡寬度在2.0-4.5B范圍內為宜；船舶富裕距離應根據(jù)港口具體情況來確定合理的取值，一般取100英尺或最大船寬；航道底邊與船舶間的富裕寬度受航速、船舶類型等因素影響。

2.3 航道水深確定

航道水深是航道內的最淺處水面到河底的垂直方向上的距離，是船舶安全通行的最小深度。影響航道水深的因素有航行中的船體下沉、龍骨下的富裕深度、波浪富裕深度、水深測量誤差等。經典的航道水深是船舶滿載吃水、龍骨下的最小富裕深度、波浪富裕深度、船舶航行下沉值、備淤深度、船舶尾吃水這五個變量的加和。本文在傳統(tǒng)方法的基礎上加入了水深測量誤差，希望能得到更安全的船舶航行效果。

2.4 航道的安全評價

船舶在航行過程中最重要的問題是安全，效率與效益次之。航道作為海上航行的重要硬件組成，對船舶航行的安全性至關重要。通過分析港口通航環(huán)境，船舶在航行中受地理因素、氣候因素、管理因素和交通因素四方面的影響。航道的安全性評價通過安全度與危險度兩個方面來綜合評定，主要指標有能見度、航道寬度、風向、航道彎曲度、流向、航道交叉情況、深度、底質、助航標志等。

3 結語

該文通過梳理港口航道的相關理論，從航道選線、航道寬度、航道水深確定等方面給出航道規(guī)劃的具體實施方案。同時，該文引入航道設計的安全評價觀點，以驗證航道設計方案的效果，航道的安全性評價體系建設仍未完善，這正是航道設計相關領域的下一步的研究方向之一。

參考文獻

[1] 吳兆麟，朱軍.海上交通工程[M].大連：大連海事大學出版社，2004.

[2] 洪承禮.港口規(guī)劃與布置[M].北京：人民交通出版社，1998.

[3] 孫騰達，楊萌，雄振南.利用環(huán)境壓力模型確定航道的寬度[J].廈門：集美大學學報，2003，8（2）：176-179.