史卿



【摘 要】 為在長江下游上巢湖至瀏河口河段洪水期科學合理地配布航道航標,通過介紹航道概況、自然特征、航道維護尺度、航標維護現狀等及分析2016年洪水期水情及其對航道維護的影響,根據數據分析,提出針對順直水道、彎曲水道、分汊水道等不同航道的航標配布優化措施。經過航標配布優化后,航道通行條件得到改善,有助于保障該河段洪水期航道通航安全和暢通。
【關鍵詞】 長江下游;洪水期;典型河段;航標配布;優化
0 引 言
長江下游水流平緩,河道開闊,航道條件優越,區位優勢明顯,是長江全線中航運業最興盛發達的區段。據統計,2015年長江下游干線規模以上港口貨物吞吐量達16.8億t,占長江全線港口貨物吞吐量的77.1%。
長江航道是長江航運業發展的基礎設施,是沿江經濟產業發展的重要依托,是長江流域參與經濟全球化、連接國內外市場、進一步提升國際競爭力的關鍵戰略資源。
航標是用來標示航道方向、界限和礙航物的標志,是引導船舶航行的助航設施,具有重要的導助航作用。長江洪水期,下游水位高、流速快,在航道維護工作中,應充分利用自然水深條件,結合水流流態和船舶航行特點,科學合理地優化航標配布,充分發揮航標應有的助航效能,為船舶提供優良的通航條件。[1]
本文探討2016年洪水期長江下游上巢湖至瀏河口河段部分順直、彎曲、分汊等不同形態典型水道航標配布優化措施,為提高洪水期航道維護質量和效率、保證航道暢通安全提供借鑒和參考。
1 航道維護概況
1.1 航道概況
長江下游上巢湖至瀏河口河段干線航道橫跨江西、湖北、安徽、江蘇、上海等四省一市,由長江南京航道局負責維護。河段內主航道維護里程818.6 km,其他各類航道維護里程 km,共計 km。航道技術等級為Ⅰ級,航道養護類別為一類。
1.2 自然特征
河段內洲灘群生,航道多變。江陰以上段為徑流河段;江陰以下段為潮汐河段,受潮汐影響較大。枯水期水流流速一般為0.8~1.2 m/s,洪水期水流流速一般為1.6~1.9 m/s。
上巢湖至南京段有皖南諸支流匯入,河床寬窄相間,多形成分汊水道;南京至瀏河口段江面展寬,江陰以下段江面呈喇叭形放寬。
1.3 航道尺度維護
自2003年以來,經過近40次分時分段的航道維護尺度提高及南京以下12.5 m深水航道的建設,目前12.5 m深水航道貫通至南京,可通航5萬噸級海船;10.5 m深水航道上延至蕪湖,萬噸級海船可常年通航;武漢以下河段最小航道維護水深,可全年通航噸級船舶。
1.4 航標維護現狀
長江下游上巢湖至瀏河口河段干線航道航標配布類別為國家內河一類,即配布的航標夜間全部發光,白天船舶能從一座航標看到次一座航標,夜間船舶能從一盞標燈看到次一盞標燈。
枯水期的設標數量多于洪水期的,中水期的介于二者之間。至2016年7月,設置各類航標共計座(見表1),航標配布密度大,航道設標數平均為1.1座/km。[2]
2 2016年洪水期水情及其對航道 維護的影響
受2016年上半年厄爾尼諾氣候現象的影響,長江流域入汛較往年略早,5月份即進入主汛期。6月中旬入梅后,長江中下游流域遭受持續強降雨襲擊,下游各港埠水位漲勢迅猛。截至7月上旬,九江、安慶、蕪湖、南京、鎮江等地長江水位均超警戒水位(見表2),甚至超過1998年同期值,超警水情持續至7月底。通過統計比較可看出,2016年6―7月各港埠水位明顯高于2011―2015年同期的水位,并已接近1998洪水年水位。
高洪水位時,水深流急,局部河段存在紊流、橫流,船舶操控難度加大,易落彎受困,導致碰撞航標并造成器材損失的概率大幅增加,易誘發水上交通事故(見表3)。
在洪水期航道維護工作中,應加強航道觀測,充分了解河床地形,并掌握航道演變發展趨勢。充分利用自然水深條件,結合水流流態和船舶航行特點,采取增標、調標、撤標等維護措施,優化航標配布,為船舶提供優良的通航條件,達到降低航標被碰率、減少器材損失和水上交通事故的目的。[3]
3 不同航道中的航標配布優化
3.1 順直水道
福姜沙中水道上起F4-1號紅浮,下至F1號黑浮,全長10.2 km。該水道位于福姜沙河段三汊的中汊,平面形態順直微彎,左臨雙澗沙、民主沙,右臨福姜沙。
該水道洪水期試運行航道維護水深9.0 m,維護寬度260 m,彎曲半徑 m,設有10座浮標。根據江蘇段定線制規定要求,上、下行船舶按各自靠右航行原則實行分道通航。
按照原有航標配布,因受水深條件限制,F3號黑浮處航寬束窄,且航道軸線存在約14€白蚪牽源昂叫杏幸歡ㄓ跋臁:樗謁髁魎偌涌歟灤寫昂叫兄鏈舜Γ繾蠆患笆保著鱟埠獎暝斐珊獎昱鏊稹>萃臣疲院樗諞岳錘煤蕉魏獎甌慌?座次。
2016年6月,航道部門對該水道進行多波束掃測。掃測結果顯示,F3號紅浮以外河床被刷深,具備拓寬航道寬度的條件。結合航道走勢及船舶航行特點,充分利用自然水深條件,制定了F1―F4號浮段航標配布優化方案。
該方案對F1號、F2-1號、F3號黑浮和F3號紅浮等4座航標的位置進行調整,F3號黑浮處航道寬度由400 m拓寬至510 m,轉向角度銳減,同時整段航道走勢更加順直,優化了通航條件。2016年8月初,該優化方案付諸實施以來,該航段未再發生碰撞航標事故。
3.2 彎曲水道
荻港水道上起太陽洲尾,下至板子磯,全長18 km。該水道平面形態彎曲,水深富余,航槽既寬又深,左岸隆興洲邊灘呈弧形伸向江心,右岸中下段多護岸石,深泓傍右岸。2016年4月測圖顯示,沿程15 m等深線貫通,寬度約500 m。
該水道洪水期航道維護水深最大8.0 m(實際水深),維護寬度200 m,彎曲半徑 m,設有浮標22座、岸標8座。根據安徽段定線制規定要求,上、下行船舶按各自靠右航行原則實行分道通航,同時白浮外側設有上行推薦航路,推薦航路寬100 m,水深不小于3.0 m。
原航標配布方案是215號對浮呈兩側對開布設于水道上段航道拐點處,航道軸線存在約32€白蚪恰:樗謁髁魎偌涌歟彝淝蕉未嬖諫ㄍ淥鰨灤寫笆芐畢蚨コ灝及叮ㄓ野叮┑拿娌愫崍魍蒲梗拷?15號紅浮再加舵轉向避讓浮標時,易造成215號紅浮碰損。同時,上行船舶為避讓快速轉向的下行船舶,也會碰損215號白浮。據統計,2016年洪水期215號紅浮、215號白浮已被碰13次。
根據汛前水道測圖,結合水流流態及船舶航行特點,制定了215號對浮的配布優化方案。該方案對215號紅浮和215號白浮的位置進行了調整,在保證該位置航道寬度(440 m)的前提下,將215號紅浮上提,使2座航標錯開布設,既有利于下行船舶提前辨識215號紅浮,盡早轉向,也有利于上行船舶避讓下行船舶。自2016年7月下旬該優化方案付諸實施以來,215號白浮僅被碰1次。
3.3 分汊水道
西方角位于八卦洲頭部,是草鞋峽水道和寶塔水道的分汊節點。
草鞋峽水道為主航道,長約11.7 km。該水道平面形態順直,水深條件良好。2016年5月測圖顯示,10 m等深線寬度在500 m以上。該水道洪水期航道維護水深10.8 m(實際水深),維護寬度500 m,彎曲半徑 m。
寶塔水道為副航道,長約23 km。該水道平面形態彎曲,上段同時辟有南鋼萬噸級專用航道。2016年5月測圖顯示,上段10 m線貫通,寬度約270 m。該水道洪水期航道維護水深4.5 m(實際水深),維護寬度100 m,彎曲半徑 m。
按照原有航標配布,西方角設有1座塔形左右通航岸標,用于標示八卦洲頭兩側主、副航道。根據船舶自動識別系統(AIS)顯示,主航道內部分上行并轉向進入寶塔水道的船舶,為節約動力,未按江蘇段定線制規定在主航道內航行,而是在主航道外貼八卦洲右緣緩流水域航行,至西方角左右通航標附近掉頭。由于2016年洪水期水位明顯高于往年,洲頭灘地被淹沒,并存在紊流,因此船舶在掉頭過程中,受水流推壓,易落彎擱淺。據了解,洪水期先后有3艘船舶擱淺于八卦洲頭灘地。
根據汛前水道測圖及現場船舶航行情況,制定了西方角水域的航標配布優化方案(見圖1)。
該方案在八卦洲頭右緣外側設置2座專用浮,用于標示洲頭灘地,為上行船舶提供警示作用;在寶塔水道進口處設置南鋼8號白浮,進一步明確標示水道進口位置及航道界限,并充分利用自然水深條件,調整南鋼6號和7號白浮,將航道寬度由130 m拓寬至220 m。自7月下旬該優化方案付諸實施以來,西方角水域未發生任何船舶擱淺事故,寶塔水道航道條件得到改善,進口段航標未有被碰事故發生。
4 結 語
采取科學合理的航標配布優化措施,充分利用自然水深條件,拓寬航道,減小彎曲航段轉角,最大限度地改善航道條件,降低航標被碰率、減少器材損失和水上交通事故,有效保障洪水期航道暢通安全。
針對部分順直、彎曲、分汊等不同形態典型水道的航標配布優化實例進行探討,為全面做好長江下游洪水期航道維護工作提供借鑒和參考,有利于提高航道維護效率和質量。
對已實施航標配布優化的相關水道,繼續加強航道觀測,掌握航道演變發展趨勢。根據水位漲落變化,結合港航企業和航行船舶的意見和建議,及時采取增標、調標、撤標等維護措施,在保證航道尺度維護達到規定要求的基礎上,營造優良的航道條件。
參考文獻:
[1] 王利文.關于航標配布問題的探討[J].珠江水運,2012(2):73-74.
[2] 李昕.內河航道船舶定線制條件下的航標配布探討[J].水運工程,2010(3):103-107,132.
[3] 何國清.內河航道航標管理與維護的重要性探究[J].產業與科技論壇,2015(17):236-237.