北方某港区航道改建工程方案分析研究

北方某港区航道改建工程方案分析研究

田园歌

黑龙江省哈尔滨航道局150000

【摘要】随着航运事业的快速发展，原有的航道出现了大量问题，无法满足现代的港口经济发展需求。航道问题已经成为限制港口经济增长的阻碍，为此要进行合理航道改建工作。本文以某北方刚去航道改建工程为实例进行研究，选择最适合的改建方案，希望可以为港口经济今后的发展提供帮助。

【关键词】航道改建；方案研究；疏浚

随着改革开放政策的提出，我国的水运行业得到了良好的发展，国家为水运事业出台了很多扶持政策。水运设备、基础设施不断完善，为水运经济的增长奠定了基础。我国的港口正向着现代化的方向不断发展，部分地区的港口已经领先于发达国家。但受到原有航线的影响，无法满足现代大型船舶的同行业需求，这就需要进行合理的改建工作。

1航道改建工程方案影响要素分析

1.1航道改建工程的时机

随着港口经济的快速发展，港口的功能区发生巨大变化，原先设计的航道影响了现在的港口规划工作，需要根据港口时机情况，制定合理的改建方案。通过航道的合理改进，可以消除原有航道和功能规划之间的矛盾，还可以提升航道的通行能力，进一步促进了港口经济的增长，对整个行业事业的发展有着巨大的帮助。

1.2航道改建方案利用原有航道

为了降低改造的成本，避免资源的浪费，将原有航道充分利用，在已有航道的基础上进行改建方案，主要是对航道的扩宽或者新建，这种改建方式具有经济性高、施工效率高等优势。还可以根据实际情况，使用单侧加宽的方法，既增加了航道的通行能力，又减少了施工量。

1.3航道改建方案轴线顺直

船舶转向操作难度较大，特别是一些大型船只，为了给船舶通行提供便利，在航道改建时，间可能减少转向，尽可能将航线设计的顺直通畅。如果无法保证这种顺直的设计方式，必须要进行航道的连续转弯时，要做好计算工作，保证船只可以正常通行，并使用专业的模拟器进行多次实验，符合国家的航道设计要求，才能进行方案的设计工作。这种顺直设计是比较常用的航道设计方法，可以方便船只的通行，提高船舶航行的安全性。

1.4航道改建方案与相邻工程的关系

在进行航道的改建时，可能会和港口某些工程同时进行，对于这类相邻工程，改建方案要做好协调处理，避免对相邻工程产生较大的影响，影响到整个港口的正常运行。如果改建方案必然会对相邻工程产生一定的影响，则要采取适合的应对措施，将这种影响降到最低。如果改建方案影响了港口的正常经营，则会出现降低经济效益的情况，为此一定要做好协调工作。

2航道改建工程方案分析研究

本文以某北方港区的航道改建工程为例研究，该港区以南风为主，海冰的出现频率减低，基本不会影响港口运行，原有航道使用多年，基本不存在泥沙淤积情况。航区的规划面积大约为10平方公里，下面对港区的改建工程进行具体的方案研究。

2.1总布置原则

根据近期建设规模和远期发展规划，遵循统一规划、分期实施的原则，进行航道工程总平面布置。航道选线在保证船舶航行安全和满足港区运量要求的前提下，充分利用天然水深和已有的航道设施，合理布局，并为发展留有余地。航道走向应充分考虑风、浪、流对船舶的影响，减少强风、强浪和潮流主流向与航线的夹角，并力求航线顺直，便于船舶操纵。

2.2设计主尺度

2.2.1航道通航标准

航道内段设计通航标准为：5万吨级集装箱船和7万吨级散货船单向通航。其中，7万吨级散货船乘潮通航，乘潮历时为2h，乘潮水位为1.58m，乘潮累积频率为95％。

2.2.2航道主尺度

根据计算结果，航道内段底标高取-14.5m。航道内段有效宽度取150m。

2.2.3挖泥边坡

本工程航道边坡按1：5设计。在下一阶段设计中，根据较详细的地质资料进一步分析研究。

2.2.4航道转弯半径

航道转弯半径按不小于5倍船长设计，取1465m。

2.3总布置方案

考虑尽量减小航道转向角，将航道内段航道转弯点选择在航道外段与内段的交汇点处，转向角为100，转弯半径为1465m，满足5倍设计船长要求。转向后，航道走向为N580-2380，长2755m，宽150m，底标高-14．5m。7万吨级散货船控制航道内段的水深和宽度，底标高取-14.5m，可满足7万吨级散货船乘潮通航。原防波堤全长570m，占用了航道改建的水域，需全部拆除。同时，为保证防波堤拆除后突堤北端部的结构安全，需对其进行修复，修复长度60m。航道改建后，某锚地面积将减少41.76万m2。疏浚土以淤泥质粉质粘土混砂为主，疏浚边坡1：5，每边计算超宽9.0m，计算超深0.7m，疏浚量560万m3。

2.4助导航设施方案

2.4.1助导航设施现状

原航道走向为N680～2480，分为内、外两段，内段长2500m，宽130m，底标高-13.m，外段长2100m，宽180m，底标高-17.0m。有航道灯浮11座。原防波堤堤北设灯桩一座，突堤南侧设灯桩一座，港区设有引导灯桩三对，引航员登(离)船点两个。

2.4.2航标

航标配布的依据和原则如下：第一，本工程航道边界的侧面标的布设配置应符合《中国海区水上助航标志》的要求。第二，航标的配布应符合《海港总体设计规范》中关于助航设施的要求和规定。连续布置侧面标的布设间距宜为1～2海里。第三，航标配布要合理可靠、经济、适用，确保船舶航行安全，符合《沿海航标管理办法》的有关规定，有利于航标管理部门对航标设施的维护管理。第四，航标的选型应符合《浮标通用技术条件》关于浮标选择的要求和规定。第五，本工程为航道改建工程，航标配布应在立足现状的基础上进行合理调整，满足使用、安全要求的同时尽量减少工作量，降低工程投资。第六，航标标号按照同侧为连续的奇数或偶数的原则标号。

航标布置方案如下：本工程采用双侧灯浮标助航，共布设10座浮标。航道外段5座灯浮，均保持原状不变。航道内段布置灯浮5座，均采用原航道浮标。内段北侧布置2座浮标，布标点位于转角处和口门处；南侧布置3座浮标，布设点分别位于转角处、航道中段。上述灯浮标距离航道底边线的距离为20m。

2.4.3航道稳定性分析

航道所在水域底高程在-3～-18m之间，大多为淤泥质粉质粘土混砂底质，其次为粉质粘土。该水域潮流及余流较小，并且泥沙来源很少，泥沙运动不活跃，航道改建后不会造成严重淤积。

2.4.4通航能力分析

航道设计通航能力为：5万吨级集装箱船与7万吨级散货船单向通航。基本通航条件为：风茎7级、能见度＞lkm、波浪H4＜1.5m时，允许通航。7万吨级散货船需按乘潮通航，乘潮水位为1.58m，乘潮历时2h，保证率为95％。其他船舶可全天候通航。

3结语

随着我国水运行业的飞速发展，大型船舶已经成为运输主力，这就对行扣航道提出了更高的要求，原有航道已经无法满足现代的通行需求，限制了我国水运行业的发展。为了改善航道运载能力不足的问题，必须要进行合理的改建，才能满足大型船只的通行要求。本文首先对航道改建中的影响要素进行分析，为后续的方案研究提供基础方向。接下来对航道改建工程进行具体研究分析，最后得到了适合的港口改建方案，可以满足港口的改建要求，提升整个港口的经济效益。

参考文献

[1]陈玺文,刘玉倩.盐城港滨海港区30万吨级航道方案研究[J].中国水运(下半月),2017,17(5):164-165.

[2]杨彩云,梁婷,张俊健.东营港东营港区10万t级航道平面方案研究[J].港工技术,2017,54(1):32-35.

[3]佚名.黄骅港综合港区深水航道水动力数值模拟研究[J].水道港口,2018,39(3):18-21+51.