港口的水域航道规划设计与安全评价分析

港口的水域航道规划设计与安全评价分析

邓联罗   

邵阳通泰路桥建设有限公司   湖南省邵阳市  422004

摘要：航线是船舶顺利进出港口的特定路径，港口水域航线设计的合理性与船舶进出港口的安全性有较密切的关系。我国各地航线很多，各航线的自然条件、流域内资源、地理位置、综合运输网的发展状况、经济发展水平都有较大差异。因此，为顺利完成港口水域航线的规划和维护，维修任务，对港口水域航线的合理规划设计进行简略分析，具有十分重要的意义。

关键词：港口水域；航道规划设计；安全评价

1航道设计工作的重要性

水运事业的发展状况影响着国际国内双循环的物资流通效率，影响对外经济交流。虽然国内不少地区由于其独特的地理位置，已经成为中国对外贸易发展迅速、繁荣的地方。但部分区域水运建设的开发仍不能有效适应当地区域经济发展的需要，更不能适应依托港口对国内外商品和原材料异地进行转运的需要等。所以，在区域经济平衡发展、产业经济向发展地区转移的今天，中国的水道建设事业就更应该跟上时代潮流，与时俱进。而当前的情况是，由于我国造船主要朝着LNG、原油、矿石和集装箱船舶大型化的方向发展，所以，对水道建设的技术需求也就越来越大，而对其工程人员的技术要求亦是如此。同时，由于中国港口的日益开发，随着航道采砂疏浚或航道填筑工程的开展，不少水道的河床状况影响了原来的物理条件，从而干扰了原来正常的航运条件和状况。所以，专业设计人员和研发工作者都应积极探索和革新在当前情况下航道研究的方法。在研究适宜于如今航线规划作业技术的同时，致力技术创新，进一步提高航线质量，推动国内水运发展。

2港口水域航道合理规划设计的要求

2.1存在的问题

从海港航道建设角度出发，在设计航道中会出现淤泥沉积问题、航路选线问题、主要港湾航线水深问题、航线宽度问题等，都必须要做出进一步改善。从航道管理部门角度出发，由于众多部门都有涉及水路经营活动，因此在航道设计过程中，设计职责不明确、设计体制不健全等问题尤为突出，譬如：在水域设计中，水利部门、渔政部门、海事部门、城建部门和环保部门均有权设计，但由于设计职能不明确，导致设计部门过多，反而事倍功半，显得冗肿。

2.2地质条件、自然环境对航线影响

在港口航道规划设计中，需要充分考虑到当地的自然资源环境对航道设计的影响，包括水文气象、流域水深等实际情况，并尽可能利用自然水资源的角度设计航道。另外，还需要充分考虑到自然环境对航道的影响，在进行综合设计时，需要注意如下三点:一是充分考虑风力、强浪等自然条件对轴线位置的影响；二是需要充分考虑自然环境对挡浪堤口的影响，挡浪堤口的高度通常不大于30°；三是还需要充分考虑到体积很大的舰艇的特点，例如偏位位移大等，所以在航道建设中要对大风、高浪的影响进行充分考虑。

3港口的水域航道规划设计

3.1航道规划过程中应当注意的因素

在航路建设过程中，需注意航线方向、船舶交通安全、港口吞吐量、航路建设的经济度，以及建成后航路与环境协调性等限制因素。在其建设过程中，应当尽可能选择直线布置，与此同时，还应当根据不同航路可承载的交通量和港湾规模合理规划航路布置方式。在航路规划设计中，要兼顾船只在通行过程中的安全可靠和能够停靠在港湾内的最大船舶数量。并充分考虑了港航建设的经济性，在保障工程质量和安全的情况下，减少了港湾运营养护的施工成本和养护成本。在开展港湾水道工程建设前后，要及时进行调查和准备工作，以此为基点进行港湾、河道和附近自然环境的协调，尽量减少施工对周边环境的干扰，做到河道与周围环境和睦相处。

3.2航道选线

水域内河道走向也是影响船只正常通行距离的关键环节。在具体河道选线时，应当按施工衔接、开挖工作量小、疏浚维护和施工收费较少等基本条件进行选线。在航道选线的过程中，专业检测技术人员必须先对港口周边环境开展现场检测，并详实录入检测数据。再利用计算机软件对港航周边的环境调查数据加以综合处理，最后利用GIS信息技术实现航道选线，并综合考虑选线的经济效益、安全和建设性，使航道选线工作能够顺利完成。在制定方法的时候，还必须充分考虑到下列问题:

（1）水域航道的选线按照总体水平面设计，要尽可能减少急弯。针对转向特点，在规划设计时可利用增大转弯半径来调节航道转向高度，并可选择相应的转向高度限值。它能够调节转弯角度的个数，综合调节转弯距离。

（2）在港口航道附近的建筑构筑物会严重干扰航道的规划设计过程，甚至会给航道通行功能的发挥带来影响。所以，在规划设计时应当注意安全高度的控制，确保建筑物和航道之间保持适当的安全高度。为提高航向的安全性，应当控制船舶与二岸的高度，采用垂直布局，设置防波堤的方向，实现对航向安全性的有效保障。

（3）线路规划设计可能受环境的各种影响，尤其是地质、天气和水文等因素。针对地理条件，还需要结合GIS技术的基本功能进行管理。由于会受到天气的限制，参考横风作用的限制因素，进行重点考察，尽量避免垂直于航道轴线方向的高级风。

（4）河口的自然环境也对选线有影响。所以，在河道选线中，就需要对河道水流落差的冲刷影响加以研究，并以此判断河道水位的深浅。另外，还要根据江河大势和水利原貌，进行布线设计。

（5）依据河道规划区内具体的潮落状况，统筹考虑地理位置条件，实现便于维修、安全简单的线路。

3.3航迹带宽度设计

目前航迹带宽度的设计对于航道也有着很重大的影响。即使是不考虑自然原因的影响情况，船只在行驶过程中产生的螺旋桨偏转效应也会造成航路和航向不平行的现象，在航运中心点的S字形航路上，出现问题的可能性较大。若只是通过舵角来调节船只的航迹，则很难保持船只的航路和船道线平行，所以，必须要扩大航迹带的长度。

3.4船舶富裕宽度设计

当船只在正常的行驶过程中，若出现相对侧驶来的船只，就必须采取合理的方式进行错船，防止船吸现象。所以，很有必要对船富裕宽度的设计做出一定要求。由于船舶和船只之间的作用力，一般包括船的侧向作用力和旋转力矩。而侧向的确定程度一般和船只的大小、停靠地点，以及水面压力等密切相关。当两个船舶间出现了船舶吸力差后，对船只横向移动方向的压力也就逐渐变大。反之，如果两船的行驶方向与航速一致，内部摩擦力就会降低，相应的转向动力就会相应降低，因此船体全宽设计的关键就是可以调节两船内部的转向动力。针对实际状况，制定设计参考标准，使之满足参考范围，并减少船吸现象。

3.5船舶与航道底边间距设计

航槽壁效应也是在人工水道建设工程中十分普遍的一个问题。由于航槽内外的水深差异，造成航道在运行过程中与船体类形成了吸引力，从而造成船舶搁浅、擦壁岸吸等常见的现象。而平均水深不够、宽度太窄、行船速度太快、船舶与岸墙的间距过小、船体类太大等原因也可能造成岸边吸力，可能威胁到船只的安全性。考虑到航路长度、天气状况、船只位置以及导向精度等诸多原因，适当限制航路长度是十分必要的。规定单程航路长度时，宽度应为最大航行长度的5倍；规定双向航路长度时，宽度应为最大航行长度的八倍。

4结语

经济发展的首要条件是交通先行，交通基础设施完善程度决定经济发展的水平，而港口是水上路地交通运输节点，是交通综合运输体系的重要枢纽，因此港口基础设施决定地区，甚至一个区域的经济发展。有效落实港口规划，能够促进航运枢纽发展，要想加快港口基础设施建设，就离不开航道要素保障。

参考文献

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