1 前言
對港口的水域航道進行規劃,就是將水域的航道設計出能夠為進出港口的船舶提供安全的航行路線。一般的港口都存在海水水深不能夠滿足船舶吃水的要求,出于安全性考慮,都將航道做開挖處理。在此基礎上,基礎港口的船舶也需要嚴格的遵守港口航行要求來進出港,這樣才能達到港口航道設計滿足降低海事事故率的目的。港口的航道是港口規劃、設計以及維護的重要問題之一。港口航道的設計中,航道的血線、尺度以及港口的導航標志都是設計中的重要內容。本文將重點討論港口航道的選線和寬度設計的問題。
2 航道選線
港口的航道選線設計要注意操船安全、挖方量、施工勾起、疏浚維護以及工程耗資等方面的問題。要做到每一分投入都是最高效的原則。所以在港口的選線問題上一定要注意布局原則和相關的要求。在設計開始之前,要對港口環境進行觀察,并對相關數據進行測量記錄,最后再對得到的信息進行分析。再根據分析得出的結果,選擇符合條件的水域設計航道,這些航道的周圍環境中存在的因素也需要實現進行相關論證。
港口要為進出港的船舶提供安全的航道,航道軸線的平面布置就需要滿足不要有急轉向的航道;航道需要轉向時,航道轉向角要控制在一定范圍內,如果轉向角大于規定要求,可以采取加大航道轉向半徑或者是借助外力幫助;航道的轉向角數理也要進行控制,如果數量難以控制的情況下,可以根據進出港的船舶性能對船舶的轉向路程進行規劃。
與此同時,對于防波堤口和轉向航道起始的地方,采用直線布置的方式,同時還應滿足制動距離的要求;航道周圍存在大型建筑物的情況下,這些建筑物會影響到航道上的船舶的航行條件。為了削弱這些影響,就要在航道設計與規劃時注意與這些大型建筑之間保持一定的寬度;航道是在狹窄的水域上時,還是要保證與兩岸的距離的數值,這樣才能滿足進出港船舶的航行要求。
航道的布線還要考慮水文氣象條件和操船作業等因素,同時也要考慮地形和地質等特點。好的操船作業條件是成功的航道選線布線必需的因素。設計航道時就要注意航道軸線與高級風向的正交,這樣才能保證船舶避開強橫風航行;橫流速度過快的水域中航道的設計規劃應該注意航道軸線與流速的交角的大??;在防波堤口門處的航道設計規劃,要避免一定溫度方位內的浪潮對船舶航行的影響。
另外,要注意減少港口內入射波對船舶的影響,要保持港口水域的船只停泊穩定條件,就需要將防波堤口門方向的布置要合理。
河口的航道的選擇受到河口地區自然條件的影響,所以航道位置的選擇就要重點關注航道水深是否容易維持,以及是否便于安全操船的問題。在河口上有段的槽定線問題上,要以維持水利原有狀態為基礎,注意河道中水流沖刷的深槽布線,依照河道的河勢,這要能夠保持航船的行船穩定性;航道能夠同行,根據河內的水流的落差對航道的沖刷影響,對航道深度進行維護。
最后,對航道軸線的選擇可以依據河內落潮的主流路來定,這樣一來,一方面保證航槽的穩定性節約工程量,另一方面也滿足了航道通航的要求;由于地域差異,在我國北方地區冬季的航道存在封港冰況的問題,就需要對在航道方位的設計規劃時,將這一情況考慮進去;航道的所有設計規劃都必須滿足工程簡單、容易維護、穩定度好、安全性高的要求。
3 航道寬度
3.1 航跡帶寬度
船舶在航行中會受到自然因素的影響,其航跡就會存在不平行于航道的情況。這種不能夠完全與航道平行的情況就算自然影響因素不存在的情況下,也會由船舶自身裝置運行導致。因此,船舶的航行過程中,要通過舵角進行操控,保證船舶的航向,但依然不能讓整個航跡是一條直線。根據以往的經驗,就要將航跡到的寬度控制在一定的范圍內。
3.2 船舶間富裕寬度
兩輛船舶相遇時,要降低船吸現象帶來的影響,就要保證兩輛船舶的航道的內側留有一定距離。首先分析兩輛船間的相互作用,受船體本身性能條件的因素影響,這些影響可分為橫向作用力和回旋力矩兩類,前者因為兩船位置、大小、方向上的差異,兩輛船舶相互之間存在引力作用時,船舶對橫向移動的抵抗力大,除特殊因素條件外,影響都會叫回旋力矩小,甚至可以忽略不計。不過箱內次的回旋力矩會增強兩輛船舶間的相互吸引力。不過可以參看過去的相關文獻,做出最合適的船舶間富裕寬度設計。
3.3 船舶與航道底邊見的富裕間距
人工航道存在航槽內外水深差,從而形成了航槽壁,船舶行使中與航道之間產生的吸引力,會是船舶出現岸吸擦壁或者擱淺的情況,導致操船出現問題,就需要航道的設計規劃與槽壁見存在一定的安全距離。過去的文獻中可以知道,船舶太過于靠近岸壁航行;航道的睡到寬度過窄;航船的行使速度高;航道的水深不是很深;船舶的外形龐大等都是岸吸現象產生的因素。航道比較長,航道上的導標靈敏度就很難收到控制、船舶的位置定位也會出現困難,并且自然條件也極端化的情況下,航道寬度應該加寬,相反則要收縮航道寬度。
具有代表性的雙向航道的寬度要保證是船體寬度的 8 倍,單項航道寬度則最好為船體寬度的 5 倍。另外,船舶航行的航道的彎曲段寬度要根據船舶在彎曲段轉向時的飄動和投影寬度通過彎道,需要這個寬度比直線段大。相應的加寬數值,需要根據轉向角和轉向半徑,進行航道的設計和規劃。
4 結語
港口的水域航道的設計與規劃要注意航道的選線和寬度的要求。航道的寬度設計規劃還要注意航跡帶寬度、船舶間富裕寬度和船舶與航道底邊間的富裕間距的問題。關于航道寬度的設計規劃,需要足夠的船舶行駛經驗作為基礎,才能設計規劃出最佳的航道。
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