港口的水域航道规划设计与安全评价研究

秦峰

摘 要：随着船舶的大型化和港口规模的不断扩大，港口水域航道的交通运输压力越来越大。为了满足未来港口航道发展的需要，重新规划、升级港口的水域航道势在必行。从航道合理规划的角度出发，该文对一些经典航道规划进行了总结，为增强港口水域的船舶通行安全性，对航道水深的规划方案进行了改进优化，对港口水域的航道规划有借鉴意义。

关键词：航道规划 港口航道 安全评价 规划设计

中图分类号：U61 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）03（a）-0042-01

现今，航运事业发展迅猛，船舶数量越来越多，船舶日趋大型化、高速化，现有港口需要不断的重新规划或拓宽航道，以满足接纳高速、大型船舶的发展要求。经济全球化发展，迫使港口加速建设和扩大规模，作为航运节点的港口，其水域环境有限，较大船舶交通流量与通航密度带来航运安全隐患。航道作为港口水域的重要要素，合理规划航道对通过港口水域通行效率提升与安全性保证有重要作用。

1 航道相关理论

航道是一个开敞的、可航行的水道或由港口当局用来疏浚维持一定水深的水道。根据我国具体情况，中华人民共和国航道管理条例定义航道是：中国人民共和国沿海、湖泊、江河、运河内的船舶、排筏可通航的水域[1]。

航道的规划应满足以下原则：（1）船舶通行的安全性。为适应港口的未来发展，须确保通过港口的最大船舶在港口中不碰壁、不搁浅；（2）航道网络设置。最好采用直接进港的直线布置方式，同时要根据港口规划要求和不同航道的运输要求来做适当调整；（3）为满足港口吞吐要求，在必要航道规划指标上适当加以拓宽，以提高港口的吞吐效率、增大交通流；（4）航道的规划设计应考虑港口附近的生态环境保护，确保航道的环境和谐性；（5）在确保安全性前提下，设计规划须要的维护费用尽可能少，以降低不必要开支。

2 航道的具体规划方案

航道是船舶进出港口的安全通行路线，考虑近海水深不能满足船舶吃水要求，航道多采取人工挖掘形成。航道的规划设计主要包括航道选线、航道的尺度（航道宽度、航道水深和转弯参数等）和导助航标志等内容[3]。该文主要从航道选线、航道宽度、航道水深的确定这些方面进行航道规划设计。

2.1 航道选线

航道的选线应遵循施工期短、挖方量少、操船安全、投资少、疏浚维护便利等指导原则。航道设计者具体选线方法应按如下要求开展。

2.2 航道宽度

航道宽度指的是设计乘潮水位或低水位的航槽断面的设计水深处的两底边线间的宽度[4]。航道的有效宽度有三部分：船舶的富裕宽度、航迹带宽度、航道底边与船舶间的富裕宽度。经验数据显示，航迹宽度在2.0-4.5B范围内为宜；船舶富裕距离应根据港口具体情况来确定合理的取值，一般取100英尺或最大船宽；航道底边与船舶间的富裕宽度受航速、船舶类型等因素影响。

2.3 航道水深确定

航道水深是航道内的最浅处水面到河底的垂直方向上的距离，是船舶安全通行的最小深度。影响航道水深的因素有航行中的船体下沉、龙骨下的富裕深度、波浪富裕深度、水深测量误差等。经典的航道水深是船舶满载吃水、龙骨下的最小富裕深度、波浪富裕深度、船舶航行下沉值、备淤深度、船舶尾吃水这五个变量的加和。本文在传统方法的基础上加入了水深测量误差，希望能得到更安全的船舶航行效果。

2.4 航道的安全评价

船舶在航行过程中最重要的问题是安全，效率与效益次之。航道作为海上航行的重要硬件组成，对船舶航行的安全性至关重要。通过分析港口通航环境，船舶在航行中受地理因素、气候因素、管理因素和交通因素四方面的影响。航道的安全性评价通过安全度与危险度两个方面来综合评定，主要指标有能见度、航道宽度、风向、航道弯曲度、流向、航道交叉情况、深度、底质、助航标志等。

3 结语

该文通过梳理港口航道的相关理论，从航道选线、航道宽度、航道水深确定等方面给出航道规划的具体实施方案。同时，该文引入航道设计的安全评价观点，以验证航道设计方案的效果，航道的安全性评价体系建设仍未完善，这正是航道设计相关领域的下一步的研究方向之一。

参考文献

[1] 吴兆麟，朱军.海上交通工程[M].大连：大连海事大学出版社，2004.

[2] 洪承礼.港口规划与布置[M].北京：人民交通出版社，1998.

[3] 孙腾达，杨萌，雄振南.利用环境压力模型确定航道的宽度[J].厦门：集美大学学报，2003，8（2）：176-179.