第八課_港口水路域設(shè)施

1、v 港口水域中的進出港航道和碼頭前沿水域需具有足夠的水深，滿足相應(yīng)噸級船舶吃水的要求；v 進出港航道走向的布置應(yīng)滿足船舶安全進出港口；v 航道和港池的維護性挖泥量應(yīng)盡量小。 v 港池內(nèi)應(yīng)有良好的泊穩(wěn)條件，以便船舶能安全、順利地完成貨物裝卸作業(yè)和旅客上下船。 v 港口水域尺度應(yīng)能滿足船舶回旋、制動、港內(nèi)航行、停泊作業(yè)的要求。v 港口水域除應(yīng)滿足設(shè)計船型的航行、停泊所需的水域外，還應(yīng)考慮港口輔助船舶（港作、工程、海事、邊防等）的航行和停泊要求，在有小船運輸?shù)母劭?，還應(yīng)考慮這部分船舶對水域的要求，但在布置上應(yīng)盡量減少大小船之間的干擾。 “港作船”是指在港區(qū)內(nèi)從事專項作業(yè)或?qū)ｍ椃?wù)的港務(wù)、海運、港務(wù)監(jiān)

2、督部門的船。 如：引水船、清潔船、消防船、救助船、聯(lián)檢船、供應(yīng)船等。“工程船”是指裝有特種機械、在港區(qū)內(nèi)或航道上從事修筑碼頭，疏通航道等工程所使用的專用船舶。 如挖泥船、打樁船、破冰船、測量船、電焊船等。 港口水域設(shè)施 一、航道、錨地和回旋水域二、港內(nèi)泊穩(wěn)標準及波況估算 三、防波堤與口門布置 四、港口導航設(shè)施 一、航道、錨地和回旋水域一、航道、錨地和回旋水域 1、航道選線2、航道寬度 3、航道水深 4、航道通航方式 5、錨地 6、回旋水域 定義：為船舶進出港口提供的一條特定義：為船舶進出港口提供的一條特定的安全航行路線。定的安全航行路線。多數(shù)情況下，近海自然水深不能滿足多數(shù)情況下，近海自然水深

3、不能滿足船舶吃水要求，航道一般開挖而成。船舶吃水要求，航道一般開挖而成。 航道設(shè)計包括航道選線、航道尺度航道設(shè)計包括航道選線、航道尺度( (包包括寬度、水深及轉(zhuǎn)彎段參數(shù)等括寬度、水深及轉(zhuǎn)彎段參數(shù)等) )以及導以及導助航標志等方面內(nèi)容助航標志等方面內(nèi)容。 選擇航道軸線必須依據(jù)當?shù)氐乃?、氣象條件，并結(jié)合地形和地質(zhì)條件的特點進行。（1）航道軸線應(yīng)盡量避免與大于7級風力的、頻率較高的風向正交 。（2）航道軸線宜盡量避免與流速大于1kn/h的水流呈較大的交角。（3）航道軸線應(yīng)盡量順直，避免“S”形航路。（4）防波堤口門內(nèi)的航道應(yīng)保持不小于相應(yīng)噸級船舶制動距離的要求，并盡可能是直線段，以防止船舶進入防波

4、堤口門后發(fā)生事故。（5）航道軸線選擇中應(yīng)充分考慮在波浪和潮流作用下航道的回淤問題，盡量減少維護性疏浚工程量。 定義：指設(shè)計低水位或乘潮水位時航槽斷面設(shè)計水深(一般為公告水深，不含備淤深度)處兩底邊線之間的寬度。航道有效寬度一般由航跡帶寬度、船舶間富裕寬度以及船舶與航道底邊之間的富裕寬度等3部分組成 l船舶在航道上行駛受風、流及螺旋槳船舶在航道上行駛受風、流及螺旋槳產(chǎn)生的橫力矩的影響，其航跡很難與產(chǎn)生的橫力矩的影響，其航跡很難與航道軸線平行。航道軸線平行。l船舶常需不斷地靠操縱舵角來校正航船舶常需不斷地靠操縱舵角來校正航向，使航行的軌跡線不至于偏離航道向，使航行的軌跡線不至于偏離航道范圍。船舶以

5、風流壓偏角在導航中線范圍。船舶以風流壓偏角在導航中線左右擺動前進所占用的水域?qū)挾确Q為左右擺動前進所占用的水域?qū)挾确Q為航跡帶寬度。航跡帶寬度。A = n（Lsin+B） 式中： n船舶漂移倍數(shù)；風、流壓偏角；L船長(m)；B船寬(m)。航跡帶寬度一般在2.0B4.5B的范圍內(nèi)。 當船舶相遇錯船時，為了防止船吸現(xiàn)象，兩航跡帶間應(yīng)留有一定距離，取船寬。 對于人工開挖的航道，由于航槽內(nèi)外水深差形成航槽壁，船舶在這樣狹窄的航道內(nèi)航行，為防止船舶因船吸現(xiàn)象而擦壁或擱淺，減少操船困難，必須與槽壁保持一定距離。 船 種雜貨船、集裝箱船散 貨 船油船或其他危險品船航速(kn/h)666666C(m)0.50B0

6、.75B0.75BBB1.50B雙向航道： w=2a+b+2C 單向航道： w=a+2c 式中：w航道有效寬度(m)；b船舶間富裕寬度(m)，取設(shè)計船寬B；c船舶與航道底邊間的富裕寬度(m)，采用表中數(shù)值。 當航道較長、導標靈敏度不易控制、船舶定位困難和自然條件特別惡劣時，航道寬度可較上式適當加寬；相反的情況可以適當縮窄。典型雙向航道寬度約為8倍船寬，單向航道寬度約為5倍船寬。此外，船舶在航道彎曲段航行，由于船舶在轉(zhuǎn)向時的漂動和必須以投影寬度通過彎道，要求的寬度比直線段大。需要加寬的數(shù)值與轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)彎半徑R有關(guān)，可采用規(guī)范建議的圖解法進行。 航道寬度航道寬度W的取值的取值 船舶在外航道航行，其

7、航速一般不會超過1012kn/h，通常是68kn/h，在接近口門時為46kn/h。船舶為保持一定舵效的最低航速為2kn/h。航道水深需要考慮船舶航行時船體下沉增加的富余水深。 D = T + Z0 + Z1 + Z2 + Z3 + Z4 式中：D航道設(shè)計水深(m)；T設(shè)計船型滿載吃水(m)；Z0船舶航行時船體引起的下沉值(m) ，與船舶噸級、船舶 航速有關(guān)；Z1船行時龍骨下最小富裕深度(m)，取決于不同底質(zhì)條件和船舶噸位，采用表中數(shù)值；Z2波浪富裕深度；裝載縱傾富裕深度(m)，雜貨船和集裝箱船可不計，油船和散貨船取0.15m；Z3船舶因配載不均勻而增加的尾吃水(m)；Z4備淤深度(m)，應(yīng)根據(jù)

8、兩次控泥間隔期的淤積量確定，不宜小于0.4m。 船舶噸級DWT50005000DWT1000010000DWT5000050000DWT100000100000DWT300000淤泥土0.200.200.300.400.40含淤泥的沙、含粘土的砂和松砂0.300.300.400.500.60含砂或含粘土的塊狀土0.400.400.500.600.60巖石土0.500.600.600.800.80注：對重力式碼頭，Z1應(yīng)按巖石土考慮 v 建立分道航行制，將反向航行的船流予以分隔。v 港口投產(chǎn)初期，航道的通航水位可采用乘潮水位。v 乘潮水位可根據(jù)每潮次船舶乘潮進出航道所需的時間，選取每一個潮峰上與

9、此延時相當?shù)乃贿M行頻率統(tǒng)計，一般取乘潮累積頻率9095的水位為乘潮水位。v 對經(jīng)常處于自然條件惡劣，航道狹窄難于改善的情況，規(guī)劃應(yīng)明確配備拖船對較大型船舶助航，實行強制引領(lǐng)的制度。v 在船舶航行密度大的航道，結(jié)合實際條件限制超越、大小船分開航行等航道通航方式。 錨地是指專供船舶停泊或進行水上裝卸作業(yè)的水域。錨地按功能和位置可分為港外錨地和港內(nèi)錨地。港外錨地供船舶候潮、待泊、聯(lián)檢及避風使用；港內(nèi)錨地供待泊或水上裝卸作業(yè)使用。 （1）港外錨地邊緣距航道邊線不應(yīng)小于23倍船長；單錨或單浮筒系泊的港內(nèi)錨地距航道邊緣不應(yīng)小于1倍船長，雙浮筒系泊時不應(yīng)小于2倍船寬。（2）港外錨地水深一般不應(yīng)小于船舶滿載

10、吃水的1.2倍，但當波高大于2m時，還應(yīng)增加波浪富裕水深。港內(nèi)錨地水深一般可與碼頭前沿水深一樣。（3）錨地底質(zhì)以軟硬適度的亞沙土和亞粘土較好，其次是淤泥質(zhì)沙土。（4）盡量避免在橫流較大地區(qū)設(shè)置雙浮筒錨地。 船舶回旋水域應(yīng)設(shè)置在方便船舶靠離碼頭或進出港口的地點。其水域可以和航行水域共用?；匦虻某叨葢?yīng)考慮當?shù)仫L、浪、流等條件和港作拖船配備、定位標志等因素，可按規(guī)范中的數(shù)值確定。 船舶自行調(diào)頭回旋圓直徑一般較大。當水域較平穩(wěn)，且風力小于5級時，回旋直徑一般需3倍船長，未設(shè)首推進器的集裝箱船其回旋直徑可達6倍船長，這是設(shè)計集裝箱泊位時應(yīng)注意的。 防波堤是用來抵御港外波浪侵襲，兼做防沙減淤作用的外海

11、水工建筑物。 防波堤的布置要考慮波浪、流、風、泥沙、地形地質(zhì)等自然條件，還要考慮船舶航行、泊穩(wěn)等營運要求，并須考慮施工條件及投資等因素。 防波堤工程通常在海港工程總投資中占相當比重，防波堤布置的合理與否，直接影響港口營運、投資、維護費用和長遠發(fā)展，是海港總平面布置中的關(guān)鍵工作。 l（1）防波堤軸線布置要與碼頭布置相配合，碼頭前水域要允許作業(yè)波高值。 l（2）防波堤所圍成的水域應(yīng)有足夠的面積和水深，滿足布置碼頭岸線、碼頭前停泊水域、調(diào)頭水域以及航道的需要。 l（3）防波堤所包圍的水域要為港口今后的發(fā)展留有余地，盡可能顧及到港口的規(guī)?！皹O限”和極限船型。 l（4）要充分利用有利的地形地質(zhì)條件，將防

12、波堤布置在可利用的暗礁、淺灘、沙洲及其他水深不大的水域中，以減少防波堤投資。 l（5）港內(nèi)水工建筑物為直立式結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)造成的多次反射引起對港內(nèi)泊穩(wěn)的影響。 （1）口門布置對港口使用及將來發(fā)展影響較大。）口門布置對港口使用及將來發(fā)展影響較大。 （2）從口門至碼頭泊位，一般宜有大于）從口門至碼頭泊位，一般宜有大于4倍船長的直線航行水倍船長的直線航行水域和域和3倍船長的調(diào)頭圓倍船長的調(diào)頭圓 （3）口門方向力求避免出現(xiàn)大于）口門方向力求避免出現(xiàn)大于7級的橫風、大于級的橫風、大于0.8kn/h的橫的橫流、船尾直向強風（即從船尾方向吹來）和波高大于流、船尾直向強風（即從船尾方向吹來）和波高大于2.

13、53.0m的尾追浪，以使操舵穩(wěn)定。的尾追浪，以使操舵穩(wěn)定。 （4）口門的布置還應(yīng)使從口門進入的波能盡可能少，以維護）口門的布置還應(yīng)使從口門進入的波能盡可能少，以維護水域泊穩(wěn)要求。水域泊穩(wěn)要求。 （6）對潮差較大，港內(nèi)水域面積寬闊，而防波堤結(jié)構(gòu)又是不）對潮差較大，港內(nèi)水域面積寬闊，而防波堤結(jié)構(gòu)又是不透水結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該驗算通過口門的漲落潮流速，流速一般不透水結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該驗算通過口門的漲落潮流速，流速一般不宜大于宜大于2.53kn/h。 （7）口門數(shù)量與航行密度、港口性質(zhì)、環(huán)境條件等因素有關(guān)，）口門數(shù)量與航行密度、港口性質(zhì)、環(huán)境條件等因素有關(guān)，在滿足泊穩(wěn)要求的條件下，兩個口門一般比一個好。在滿足泊穩(wěn)要

14、求的條件下，兩個口門一般比一個好。 （1）防波堤軸線布置應(yīng)能使港內(nèi)水域迅速擴大，使進人口門的波能很快擴散，波高迅速減小。這樣布置軸線也有利于在口門附近布置方便船舶航行的調(diào)頭圓。（2）防波堤軸線轉(zhuǎn)彎時，折角宜在120180之間，折角處根據(jù)結(jié)構(gòu)可能，盡量圓滑或多折線型連接。 （3）布置防波堤軸線要注意小范圍內(nèi)地質(zhì)條件的變化，有時軸線稍加移動，可減少大量的地基處理費用。 分為常規(guī)、電子、衛(wèi)星導助航設(shè)施常規(guī)導助航標志：也稱航標，有浮標、固定標、導標和燈塔等。電子導航設(shè)施：即船舶通航服務(wù)站(VTS)，利用岸上雷達測定進出港船位，用甚高頻無線電話(VHF)向船舶提供導航信息。衛(wèi)星導航(GPS)系統(tǒng)：在陸上

15、和船上分別設(shè)有接收和發(fā)射裝置，通過人造衛(wèi)星傳遞信息。 設(shè)置航標的目的：標明航道界限，針對暗藏的危險障礙物，如巖礁、淺灘、攔門沙和航道彎段等，給予警示和引導。 浮標和固定標：標示航道和港口水域中通航部分外廓線導標：設(shè)在岸上塔架結(jié)構(gòu)上，以引導船舶通過航道和口門；燈塔：引導遠處船舶接近港口，或指示礁石、淺灘等危及 航行的障礙物；燈標：設(shè)置于防波堤堤頭、碼頭、系船墩和其他突出于航行水域中的建筑物上，表明這些建筑物的外廓邊界；燈船：和燈塔的作用基本相同，用于難以建立燈塔的地點。 浮標是漂浮于水面上的標志，用錨固定在需要的位置處。 最常用的浮標是有燈光設(shè)備的浮標，一般采用蓄電池（或干電池）為能源。在燈浮標

16、的中心架上還可安裝雷達反射器。燈浮標的光型有閃光和間歇光等。燈浮標標體外徑2.12.8m，一般用于海上的自重為56t。 為引導船舶安全地通過狹窄而帶有危險性的或曲折的航道和港口口門，需設(shè)置導標。導標是成對地設(shè)置在航道中心線或港口口門中心線的延長線上。導標一般均建在岸上，后標須在前標之后有一定距離，且應(yīng)較前標為高，以保證必要的精度。導標的燈光可有各種顏色，可以為固定光或閃光，且必須在其周圍環(huán)境中極易識別。塔架可安裝雷達反射器。（1）后標應(yīng)比前標高出充分的高度。前標和后標之間應(yīng)有一定距離，使它在導向上具有要求的靈敏度。（2）在設(shè)計中航道寬度是十分重要的，它將決定前標與后標之間的應(yīng)有距離。兩標的最小

17、間距必須足以保證船舶在航道邊界范圍內(nèi)航行，而最大間距又不應(yīng)使其靈敏度過高，以便于船舶駕駛員仍可利用航道的側(cè)邊部分。（3）如航道有彎轉(zhuǎn)而采用多組導向燈標，各組燈標的靈敏度盡可能相同。（4）導標的燈光亮度應(yīng)為所要求的能見度，且前后標的亮度應(yīng)大致相同。 燈塔是高塔形建筑物，在塔頂裝設(shè)燈光設(shè)備位置應(yīng)顯要，易于船舶分辨塔身須有充分的高度，一般視距為1525nmile；但燈光也不宜過高，以免受到高處云霧的遮蔽。 燈塔可以是有人看守的，也可以是無人看守的，重要燈塔宜有人看守。大型燈塔地點合適時，可以考慮和船舶通航服務(wù)站結(jié)合建設(shè)。 船舶通航服務(wù)站，又稱航管站，主要由岸上雷達系統(tǒng)(包括電視掃描光柵顯示器)和無線甚高頻電話岸臺組成。船舶通航服務(wù)站是