广西内河航道航行标志设施建设研究

2024-04-19 12:54漆爽
交通科技与管理 2024年5期

漆爽

摘要 航标可以指示安全航道的作用,表示航道方向、揭示航道信息。文章结合当前广西右江内河航道航标建设现状,通过实地调查与现有文献数据分析,从实际情况出发,提出完善右江航标工程的建设方案。结合右江内河自然条件,从航标设计依据、配布原则以及配布设计三个方面提出右江航道航标工程建设方案。在施工上,重点做好地质踏勘与定位、混凝土示位标的施工,最后抛设浮标。

关键词 右江航道;鱼梁库区航段;航标配布

中图分类号 U644.8文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)05-0174-03

0 引言

广西壮族自治区内河流密度大,全区河流总长大约40 000 km。内河航运资源条件优越,内河航运发展的基础条件基本具备。右江是珠江水系西江干流的一条支流,流域内工业集聚。沿岸城镇丰厚的资源促就了广西内河航运的蓬勃发展。经过多年的建设,西江内河干线航道基础设施建设取得了一定的成效,近几年,水上运输市场发展速度较快,干线航道的作用越来越凸显。但西江内河干线航道有待进一步扩展,其内河航道运输的比较优势并未完全发挥出来。该文以右江鱼梁库区航段的航标建设现状为背景,进行内河航道航行标志设施建设研究。

1 自然条件、航标现状与分析

1.1 右江内河自然条件

珠江发源于云南省的馬雄山,流经云南、贵州、广西、广东地区,珠江自上而下分成五个河段。在广西境内,右江,是珠江水系西江支流郁江的中游河段。百色到宋村的右江河段长338 km,落差59 m,平均坡降0.17‰,流经右江河谷的台地平原,耕地集中,人口稠密,工农业生产较发达。沿程主要有西洋江、龙须河、澄碧河、百东河、田州河、武鸣河等支流汇入。

右江航道起于广西壮族自治区百色市区澄碧河口,终于南宁市西乡塘区宋村三江口,与左江汇合成为郁江。右江航道百色至宋村三江口全长318.8 km,百色至那坡段两岸多为丘陵土山;那坡至思林段属平原河谷地带,地势平坦;思林至白马河段两岸多为灰岩石山;白马河口以下河道逐渐开阔,两岸地势也较为平坦,全河段属山区性河流。

如今的右江,已成为广西西江黄金水道的主力军。近年来,为提升右江航道等级,航道渠化工程正紧锣密鼓地进行。目前,田阳那吉航运枢纽、田东鱼梁航运枢纽、隆安金鸡滩枢纽、南宁老口枢纽四个1 000 t级船闸已通航。这些航运枢纽项目建成,有利于进一步有力地提升右江航道等级和通过能力,实现右江全线河道渠化,可常年通航1 000 t级船舶。

鱼梁枢纽上游设计最高通航水位洪水重现期取十年一遇,最高通航水位取100.15 m。百色、那吉和鱼梁等枢纽建设后,调节了右江的天然流量,那吉枢纽设计最小下泄通航流量为140 m3/s。鱼梁—那吉库区航道的设计水位受那吉下泄流量及鱼梁库区回水的双重影响,采用多年保证率98%的入库流量与相应的坝前消落水位组合,鱼梁枢纽上游设计最低通航水位95.9 m。

右江航道经过多年整治,加上鱼梁枢纽的建成使用,使得现今的鱼梁库区河段水位变幅较小。鱼梁库区航道里程77.2 km,常年维持在99.5 m左右的水位,航道水位落差小,水深较深,航槽内水深大部分都超过3 m。

1.2 鱼梁库区航段航标现状

鱼梁库区航段维护标准为内河Ⅲ级,河段的航道尺度为2.4×60×480 m,鱼梁库区助航标配布类别为一类,航标夜间发光,可以实现河道的昼夜通航。当前鱼梁库区航段航标配布情况为:

①示位标54座。②侧面标75座。③桥涵标6座。④鸣笛标4座。⑤杆形岸标1座。⑥自动水位站3座。该河段根据中华人民共和国《内河助航标志》(GB5863—2022)与《内河航标技术规范》(JTS/T 181-1—2020)中的标准配布航标。现阶段,右江河面航标主要为船艇式侧面浮标,岸标以示位标为主,航标的配布结合了内河船舶航线的特点。该河段的航标工程建设逐步朝信息化、智慧化方向发展。

2 右江航道航标工程建设方案

2.1 航标布设依据

该文进行的航标工程建设主要文件依据如表1所示。

2.2 右江航道航标配布原则

(1)航标配布应与航运港口船型发展以及内河航道建设相协调,考虑现状需求兼顾发展需要。

(2)航标配布应当根据江河湖泊水库的具体航行条件标示出安全经济的航道。

(3)航标设置的密度和数量应根据航道自然条件航路船流量及船舶航行风险程度确定,相邻航标之间应有效衔接。

(4)在满足航标工作效能的前提下标设在便于船舶维护管理作业的水域,岸标宜设置在便于船舶靠泊、维护人员登陆的陆域。

(5)航标配布应注意岸标与浮标之间的有效结合,注重发挥岸标的作用。

(6)实施船形限制的河段应根据航路布置和船舶航行特点进行航标配布。

(7)一类航标配布,航标夜间应全部发光,白天船舶应能从一座标志看到次一座标志,夜间船舶应能从一盏标灯看到次盏标灯;实施双侧连续配布航标的高等级航道,白天船舶应能从一座标志看到同侧配布的次一座标志,夜间船舶应能从一盏标灯看到同侧配布的次一盏标灯[1]。

2.3 航标配布设计

2.3.1 航标配布的种类

当前,广西区域内航道形成了以示位标为主要岸标,侧面岸标为辅助的岸标配布形式。过河桥梁有桥涵标,桥区侧面浮标作为主要航标的配布形式。险滩或不好设置岸标的河段则采用纯侧面水标的配布形式(如右江晚滩段)。

(1)示位标功能:设在湖泊、水库、水网地区或其他宽阔水域,标示岛屿、浅滩、礁石、通航河口以及大型水工构筑物等特定位置,供船舶定位或确定航向。

灯质:标示通航河口的示位标。左岸为白色或绿色莫尔斯信号“H”闪光,右岸为红色莫尔斯信号“H”闪光,不与其他种类标志的灯质相混淆。

(2)侧面标功能:设在浅滩、礁石、沉船或其他碍航物靠近航道一侧,标示航道的侧面界限;设在优良航道两岸时,标示岸形、突嘴或不通航的汊港,指示船舶在航道内航行。灯质:左岸一侧为绿色或白色,单闪光、双闪光或定光;右岸一侧为红色,单闪光、双闪光或定光。

(3)桥涵标功能:由桥涌标牌、桥柱灯和通航净空标牌组成,指引船舶通过桥梁。桥涵标牌设在单向通航桥孔迎船面桥析的适当位置;桥柱灯设在通航桥孔迎船面的水中桥柱上,标示通航孔水中桥柱位置;通航净空标牌设在桥梁通航孔桥析两侧,标示满足设计通航净空尺度标准的范围。

(4)鸣笛标功能:设在通航控制河段或上、下行船舶不能相互通视的急弯航道的上下游两端河岸上,指示船舶鸣笛。灯质:绿色,快闪光。

2.3.2 视觉航标主要外形尺寸

(1)视觉航标外形尺寸应根据航道条件和视距要求确定,并应符合国标《内河助航标志》(GB5863—2022)附录A的规定。若其中规定的外形尺寸不能满足航道现场实际需要,可成比例放大或缩小。

(2)特殊航段需要设置特别大型标志、标牌的,其结构应进行专项设计,并符合有关结构设计规范的规定。

(3)在右江航段内,具有标杆的内河视觉航标有鸣笛标、侧面岸标与节制闸标。其标杆顶端应高出标牌100~300 mm。内河视觉航标的标杆需涂横纹或斜纹时,其每条纹宽可为300~500 mm,斜纹角度可为30 °~60 °。需加装梯形牌时,梯形牌与标杆间的夹角应不大于30 °。

2.3.3 航标灯器选型

在灯质的确定上。航标的灯质应该满足《内河助航标志》(GB5863—2022)中的相关设计标准。在闪光周期上,当前航标灯光的闪光周期为4~8 s,但是在现实中,航标灯的闪光周期是有不同的,尤其是夜间在灯火通明的市区内航行时,采用同样灯质却因航标灯“质量问题”而导致的实际闪光周期不一致现象是实际存在的,这种情况不方便航船驾驶人员发现航标灯光[2]。为了方便驾驶人员,迅速地找到灯光,抓住目标,该文建议对航标的闪光周期进行测定,按照《航标灯通用技术条件》(JT/T 761—2022)进行节奏光周期误差测量:

(1)航标灯在额定工作状态下,任意指定五种灯质,选择其中周期小于10 s的三种,分别测量各航标灯灯质的周期。

(2)采用光电探测器进行测量时,采样频率不应小于500 Hz;采用秒表进行测量时,周期小于10 s的需连续测量20个周期,周期大于或等于10 s的需连续测量10个周期。

(3)测量设备的时间测量精度不应低于0.01 s。最后应取用符合标准的航标灯器,及时更换不符合标准的航标灯器。

3 施工方案

3.1 设备准备

在设施准备中,主要的工作就是新增浮标的设置,原有浮标的调整,以及岸标的建造。做好对现有船舶等其他机器设备的维修与保养工作,保证它们处于正常使用状态。在具体的施工之前,应该提前联络好航标工作船的租用单位,并对河段进行实地的考察测量,在施工过程中利用现有的船舶做好器材的运输工作。

3.2 设备购置

对国内外的航标以及航标的配套设施进行前期市场调查,并对这些设备的性能、价格等相关指标进行了一定的了解。掌握相应的资料,根据设备购置的需求,组织施工单位进行施工。在采购过程中,要全程进行采购的监理,并根据相关标准验收采购的设备。与此同时,要加紧对工作人员的技术培训工作,保证施工的顺利进行。

3.3 示位标的建设施工

3.3.1 地质踏勘与定位

施工前需要对航标设置点,利用高程控制网进行定位,要注意不同地方区域采用的不同度带与坐标系[3]。通过实地勘察、采样施工点地质情况,进一步确定地基施工方案和建设标体形式。

3.3.2 塔型混凝土示位标的施工

示位标结构以钢筋混凝土为主,在地质地形条件恶劣的地方,从减轻荷载的角度考虑,宜使用侧面岸标。从示位标建筑、设备安装情况出发,选择合适的施工队伍。在做钢筋混凝土示位标施工工作的时候,需要先进行基础施工,在基础施工中需要做桩基础。在由基础施工转到主体施工作业的时候,要确保主体结构有足够的钢筋锚入基础。进行主体施工时,要先捆绑钢筋,使其形成钢筋笼,安装好钢筋后再搭设好模板,宜采用标准成型的金属模板。再浇筑混凝土。浇筑混凝土要搅拌均匀,人工振动,以保证其密实度。

3.4 浮标抛设

首先是运输环节。将浮标集中运输至指定作业码头,然后使用起吊设备将浮标安全吊运至河面上,再由缆绳绑在航标工作船上,开赴作业地点。

其次是定位环节。船舶开到施工的水域,使用GPS测量控制网,进行定位。确定准确抛射浮标的位置。要及时测定抛点的水深深度、水流流速等,以选定最佳抛标的方式[4]。再次是安装环节。将新浮标吊运到大型航标工作船上,安装好航标的各个配置,并标上航标的标名。最后确定了浮标抛射位置、浮标位置、水深深度等参数后,在设标地点进行抛标。然后将缆绳在浮体上系牢,最后将浮标锚或沉块抛下水,对浮标标位进行固定。完成浮标的抛设工作之后,利用北斗定位系统对浮标进行定位,进行浮标的位置复核工作。若标位不正确,则需要重新进行浮标抛设工作。

4 总结

第一,右江内河航标的设置与建设工作,必须与河段沿岸区域的经济发展需求相适应,要与内河上船舶安全航行的需要相匹配,从而才能更好地发挥航标设置服务内河水运通道的作用。第二,右江内河航道的设置与建设工作要立足于现状,并考虑未来航道的变化以及其他的影响因素。第三,对航标进行管理时要同时要做好信息工作监测,积极利用实际先进技术,完善航标管理的信息技术,循序渐进提高右江航标的现代化与科技含量,从而保障航标管理工作更加规范化与科学化。

内河航道航标的正常设计能发挥其指引船舶安全行驶的作用,因此航标的正常使用能保障航行船舶的航行安全,进而促进内河水运事业的发展和地方经济的利益。所以,内河航道航标作用极大。对于现有的内河航道,航标相应的航道管理部门要加强航标的维护工作,及时恢复非正常航标的作用外,还应该分析航标失常的其他原因,以尋找合适的方式来保护航标,发挥其指引航道安全行驶的工作作用。伴随着广西水运事业与航道事业的不断发展,想要完善广西内河航道航标的设计,应该不断引入新的导航技术,加大对航标的资源投入力度,这样才能更好地完善航标的设置。

参考文献

[1]伍马强. 内河航标工程施工技术与管理要点研究[J]. 珠江水运, 2022(8): 60-62.

[2]罗劲松. 内河智慧航道与船舶智能航行建设[J]. 城市建筑, 2021(35): 157-159.

[3]毛雄磊, 贾圣. 内河航标智能化发展前景[J]. 珠江水运, 2021(7): 44-45.

[4]兰欣雨, 田雨欣, 赵树正. 内河航标新材料、新技术的应用[J]. 中国新技术新产品, 2020(12): 21-23.