疏浚航道燈浮標錨泊穩定計算的研究

◎詹家濤 福州西港工程設計有限公司

1.引言

疏浚航道是采用機械、水力及人力等方法開挖而成的人工航道，為保障航道內船舶的通航安全，通常采用燈浮標標示出航道兩側的界限。受風、浪、流等外力的影響，浮標與錨系會產生一定范圍的回旋漂移，有效的控制回旋半徑及分析錨系的穩定性，是疏浚航道設標的關鍵因素。

目前，浮標錨泊設計主要是根據經驗配置鏈系和沉塊。例如，東海海區浮標錨鏈的長度通常取設標點最高海平面時水深的三倍，國際航標協會（IALA）推薦在小于50m水深的設置地，浮標錨鏈最小長度為該地點最大水深（最高潮位和最大波高一半之和）的兩倍。對浮標沉錘重量的配置，通常按浮筒直徑配用3噸～5噸。

疏浚航道需要較為精確的標示航道兩側界限，這就需要浮標采用張緊式系泊縮短系鏈長度，對浮標錨泊系統的穩定性和適用性提出更高要求。海港工程設計手冊第一版中介紹了以二次拋物線來代替懸鏈線分析錨系的受力，該方法并不十分精確，目前在第二版中已替換為懸鏈線方程求解錨鏈長度和受力情況，此方法也是目前《碼頭結構設計規范》中錨鏈及錨的靜力分析方法。規范方法為已知錨鏈自重、水深和水平力，求解出滿足懸鏈線與海床剛好相切情況下的錨鏈長度、錨鏈拉力和錨鏈水平投影長度。在實際工程設計中，浮標錨鏈配置長度由一定數量的馬鞍鏈、短鏈、半鏈、全鏈等鏈節組成，無法精確配置規范公式計算的錨鏈長度。……