山區(qū)性航道下水救援通道布設(shè)研究

王暢 王駿 盧迪翔 陳永鋒

摘要：本文以山區(qū)性航道下水救援通道布設(shè)為研究對象，并以甌江蓮都生態(tài)航段為例，對高水位下航道的流場進(jìn)行計(jì)算分析，指出需要使用的救援船型及運(yùn)載工具，并在文中分析下水救援通道設(shè)計(jì)指標(biāo)，提出建議。為今后同類別下水救援通道的設(shè)計(jì)、建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：山區(qū)性航道;救援通道;沖鋒舟

中圖分類號：TU393.3? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1006—7973（2022）03-0042-04

浙江省甌江生態(tài)航道（大港頭至開潭電站段）位于浙江省麗水市蓮都區(qū)。其連接麗水古堰畫鄉(xiāng)景區(qū)、國家級濕地九龍濕地和麗水市區(qū)南明湖景區(qū)，全長共計(jì)約37公里。其中甌江大港頭至白巖大橋段，全長約24公里，屬于山區(qū)性天然河流航道，河床以砂卵石為主。甌江白巖繞城公路橋至開潭電站段，全長約13公里，屬南明湖航道，可以通航內(nèi)河500噸級船舶。目前，麗水市公路水上搶險(xiǎn)救援中心駐扎麗水市蓮都區(qū)蘆埠前山村（原麗水市港航管理局），水上救援出動可迅速覆蓋南明湖水域。然而甌江大港頭至白巖繞城公路橋段屬于山區(qū)性階梯型高落差河段，通航條件差，加上舊渡口的棄用、天然河灘地?zé)o法行車等原因，對下水救援帶來較大難度。

本文通過對救援主要船型、載具分析，從下水救援點(diǎn)的選擇和方案設(shè)計(jì)展開技術(shù)評估，為今后山區(qū)性航道下水救援通道布設(shè)提供技術(shù)參考。

1山區(qū)航道水上救援的特點(diǎn)分析

1.1山區(qū)航道水上救援主要方式及設(shè)備

常見的水上救援方式：利用舟艇救生、岸上拋投器施救、兩岸架設(shè)繩索施救、水中徒手救生。其中，利用舟艇進(jìn)行水上救生具有安全性高、機(jī)動性好、專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)。在岸上施救無法實(shí)施的情況下，救援人員需盡快利用舟艇到達(dá)遇險(xiǎn)、被困、落水（含溺水）人員身邊是整個救援行動開展的前提。

目前水上救援運(yùn)用的舟艇主要有：

（1）水陸兩棲車：常用車型（XBH 8×8-2）：船身尺寸3160×1620×1150mm，整車裝備質(zhì)量750kg，最高車速45km/h、水上5km/h（輪胎劃水）、水上12km/h（15P 馬力舷外機(jī)）。

（2）橡皮艇：常用船型2.7米15P 馬力舷外機(jī)，核載4人;4.2米30P 馬力舷外機(jī)，核載6人。最高航速可達(dá)35km/h，但自身輕，抗流差，不如沖鋒舟救援艇靈活機(jī)動。

（3）沖鋒舟救援艇：常用規(guī)格尺寸5900×1860×830mm，自重290kg，最大載荷乘員14人，舷外機(jī)搭載功率30～55KW，航速20～50km/h。

1.2山區(qū)航道大流量下特征分析

甌江（大港頭至開潭電站段）山區(qū)航道呈階梯性分布，水位落差大，階梯交界處水流湍急，河面（道）寬窄不一，河床淺灘（灘涂）較多，水位和流量變化幅度大，洪枯流量相差懸殊。航道上游建有玉溪電站一座，水庫采用水電站調(diào)度時(shí)，通航時(shí)段內(nèi)玉溪電站可能處于發(fā)電狀態(tài)，發(fā)電流量覆蓋80～428m3/s，而航道水流流速受流量影響較大，因此，計(jì)算單臺機(jī)組發(fā)電時(shí)航道工況的流速（計(jì)算150、200m3/s 流量的流速），以確定最高通航水位。當(dāng)流速超過3.5m/s 時(shí)，通航環(huán)境較差，對船舶的動力要求較高。

設(shè)定流量為200 m3/s ，采用平面二維恒定數(shù)學(xué)模型，對航道的流場進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得到的航道流場如圖1（200m3/s 流量航道流場圖及衛(wèi)星圖）所示。航道的水位圖如圖2（60m3/s 200m3/s 航道的水位圖）所示。得出：200m3/s 流量，航道中超過3.5m/s 航道段總長為1.2km，且位置分散，單處的最大長度500m 位于九龍濕地附近。從航道的流場圖可以發(fā)現(xiàn)，其流速較高的航段主要分布在碧湖大橋的卵石護(hù)灘部位（K6+060～K7+400）、下南山彎道（K8+620～K9+600）、九龍濕地附近的護(hù)灘帶和上閣碼頭處（K10+500～K12+800）以及石牛大橋前后（K16+050～K16+900）、（K15+500～K15+600）、（K18+600～K18+700）。前三處流速較高的區(qū)域中，從圖1中衛(wèi)星圖中可以明顯發(fā)現(xiàn)，都存在分流特征，因此救援中需特別注意。結(jié)合衛(wèi)星圖， K4+750存在急灘，出現(xiàn)局部流速升高的情況。其中下南山彎道處存在大流量礙航區(qū)域，面臨連續(xù)彎道，其彎道橫流影響不容忽視。

2救援沖鋒舟運(yùn)輸車輛及吊裝特性分析

2.1出動救援船型及載具的選擇

考慮到航道200m3/s 流量的條件下，超過3.5m/s 航道段位置分散，總長為1.2km。考慮到水陸兩棲車及橡皮艇在高流速下無法滿足救援任務(wù)，因此僅作為輔助救援設(shè)備。主要救援設(shè)備選擇為沖鋒舟救援艇。為提高救援艇到達(dá)救援點(diǎn)的速度，采取汽車載具裝載，沿公路達(dá)到救援點(diǎn)附近，就近下水救援。

2.2沖鋒舟載具的型號及停放、吊裝空間要求

根據(jù)沖鋒舟尺寸要求，麗水市公路水上搶險(xiǎn)救援中心（水上救援科）采用重型普通貨車及中型特殊結(jié)構(gòu)貨車運(yùn)輸，車輛安裝有沖鋒舟吊機(jī)，詳細(xì)數(shù)據(jù)如表1所示，考慮到人員操作空間，停放、吊裝空間應(yīng)不小于14.0×4.0×4.5m。

3下水救援通道設(shè)計(jì)指標(biāo)分析

下水救援通道總體參照《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》及消防車道設(shè)置規(guī)則，根據(jù)實(shí)際使用車輛確定基本指標(biāo)。

3.1通道建筑限界指標(biāo)

為保證救援運(yùn)載車輛在下水救援通道內(nèi)的順利通行，需要確定一個通道建筑限界，其中不得有任何障礙物侵入。參考四級公路建筑限界（凈空）要求，救援通道建筑限界如圖3所示。

W=救援通道行車道寬度，參照四級公路單車道標(biāo)準(zhǔn)推薦寬度3.5m，極限寬度不應(yīng)小于3.0m;

L=側(cè)向?qū)挾龋x用公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中最低值0.25m;

H=凈空高度，參照四級公路凈高應(yīng)為4.50m，部分困難位置可以放寬至4.0m，但應(yīng)設(shè)置凈空高度牌;

E=建筑限界頂角寬度，當(dāng) L ≤1m 時(shí)，E=L。

3.2通道轉(zhuǎn)彎半徑、超高等平面指標(biāo)

通道寬度：選用四級公路最低設(shè)計(jì)時(shí)速20 Km/h 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)參考消防車道技術(shù)要求，車道寬度應(yīng)滿足車輛通行，停靠、吊裝點(diǎn)同時(shí)應(yīng)滿足吊裝作業(yè)及人員操作空間，其中通行車道不應(yīng)小于3.0米，停靠、吊裝點(diǎn)不應(yīng)小于4.0米。車道數(shù)：由于救援車輛通行一般不出現(xiàn)交匯情況，通道均按照單車道布設(shè)。超高：車輛進(jìn)入救援通道后車輛行駛緩慢，不宜出現(xiàn)較大超高，建議控制在4%以內(nèi)。最小轉(zhuǎn)彎半徑：通道布設(shè)復(fù)雜地形中應(yīng)考慮出現(xiàn)通道需設(shè)置彎道的情況，建議最小轉(zhuǎn)彎半徑大于或等于9米（參考中系列消防車通行數(shù)據(jù)）。下水通道平面設(shè)計(jì)指標(biāo)如表2所示。

通道路面加寬：所謂加寬指的是為適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時(shí)，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬。一條車道的加寬值： b單=A2/2R，下水救援通道根據(jù)車輛數(shù)據(jù)計(jì)算如表3所示。

3.3通道縱坡等指標(biāo)

根據(jù)四級公路設(shè)計(jì)時(shí)速20 Km/h 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。救援運(yùn)載車輛荷載均在核定載質(zhì)量以內(nèi)，由于山區(qū)性航道河岸與水面間高差大，通道需要克服高差，最大縱坡可采用技術(shù)指標(biāo)最高值9%;通道盡頭有條件的應(yīng)設(shè)置回車場，回車場面積不應(yīng)小于12m×12m;沖鋒舟起吊點(diǎn)通道坡度須盡量平緩，有助于起吊的平穩(wěn)，建議控制在3%以內(nèi)為宜（參考消防救援車輛登高場地要求）。

3.4通道路面結(jié)構(gòu)

救援運(yùn)載車輛最大總質(zhì)量約15.8T，作為一般公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均能滿足救援運(yùn)載車輛的通行。甌江大港頭至白巖繞城公路橋段兩岸河床均為天然的砂卵石，作為通道地基擁有較好的承載力，但由于通道建成后周期性會被汛期洪水淹沒、沖刷，通道路面結(jié)構(gòu)應(yīng)具備良好的耐水性，足夠的強(qiáng)度;并要求路面夜間能見度好，養(yǎng)護(hù)簡單。因此，選擇水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。

4下水救援通道建設(shè)選點(diǎn)

4.1利用沿江道路修建下水點(diǎn)

甌江兩岸公路、村莊道路多以沿溪線布局為主，因其靠近河道，救援運(yùn)載車輛易達(dá)，可優(yōu)選原路基設(shè)有路肩擋土墻，且墻面坡度較陡，相鄰水域水深較深的位置，修建側(cè)向停靠下水救援平臺，利用沿江道路修建下水點(diǎn)如圖4所示。

4.2利用舊碼頭、渡口改建

甌江原本是一條“黃金水道”，歷史上江面千帆競發(fā)、商賈往來不息。其兩岸留有多處舊碼頭、渡口，目前均已撤渡建橋，部分舊碼頭渡口僅有數(shù)艘漁船停靠。通過實(shí)地勘察，優(yōu)選其中救援運(yùn)載車輛可達(dá)，沖鋒舟能直接下水或通過疏浚能通行處。須注意：舊碼頭、渡口臨水多為臺階，不方便沖鋒舟吊裝，需要通過工程改造。4.3利用冬泳下水點(diǎn)改造

麗水市蓮都區(qū)冬泳協(xié)會于上南山村甌江岸邊設(shè)有基地一處，本次項(xiàng)目重點(diǎn)對其進(jìn)行改建。第一、拓寬、硬化通行道路，使其滿足救援運(yùn)載車輛通行要求;第二、加固擋墻、硬化臨水平臺，滿足救援運(yùn)載車輛停靠、沖鋒舟吊裝要求，利用冬泳下水點(diǎn)改造如圖5所示。

4.4橋梁位增設(shè)下水救援通道

如石牛大橋周邊水域，每年暑期為水上險(xiǎn)情、事故多發(fā)點(diǎn)，據(jù)市交通水上搶險(xiǎn)、應(yīng)急管理部門統(tǒng)計(jì)，每年約有3～5起涉水傷亡事故。修建下水救援通道需克服高差連接周邊道路，直達(dá)橋下救援水域。靠近橋梁建設(shè)下水救援通道如圖6所示。

5結(jié)語

山區(qū)性航道下水救援通道項(xiàng)目建設(shè)中，多個下水救援通道的布設(shè)，基本覆蓋了甌江大港頭至白巖繞城公路橋山區(qū)性河段，打通了救援路線“最后臨水的100米”，為麗水市轄區(qū)水上救援工作能迅速到達(dá)險(xiǎn)情事故點(diǎn)展開救援爭取了時(shí)間。項(xiàng)目布設(shè)時(shí)仍需注意以下兩點(diǎn)：第一，甌江蓮都段生態(tài)航道作為甌江山水詩路的重要組成部分，項(xiàng)目建設(shè)中，要特別注意與周邊生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào);第二，由于山區(qū)性航道每年汛期洪水的沖刷，不少通道將周期性位于水位以下，汛期過后需及時(shí)排查、維修。

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