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航道标准宽度

2020-04-09 21:01

为保证船舶(队)安全通航,航道所必须具有的水域宽度,简称航宽。航道标准宽度以设计最低通航水位时,在标准载重船舶船底处航道断面的宽度来衡量(参见航道标准水深)。

航道标准宽度包括船舶(队)航行必要的操纵宽度(称为航迹宽度)和安全富裕宽度两部分。航道标准宽度通常以保证两艘(队)对开船舶(队)安全错船为原则,按双线航道的航行要求计算确定。在地形特殊困难的河段,也可按单线航道计算。计算航道标准宽度的公式很多,基本上有两种:①以船舶(队)宽度的倍数表示。②以船舶(队)航行的航迹宽度加富裕宽度或航迹宽度的倍数表示。第①种方式的缺点是没有考虑船舶(队)长度不同对航道宽度的不同要求。中国在制定内河通航标准时采用第②种方式。

船舶(队)作直线航行时,常受侧风、波浪和水流等作用,加之船舶(队)本身也有两侧阻力和推力不均的情况,需要经常用舵来保持航向。船舶(队)的纵轴线与航向线间常形成一个夹角(称为漂角)。此外,船舶(队)也可能偏离航线航行,其偏离方向与航向线间形成一个夹角(称为偏航角)。在计算确定航迹宽度时,一般不考虑船舶(队)偏航的影响,可按式(1)计算:

式中,BF为航迹宽度,m;Lc为船舶(队)长度,m;bc为船舶(队)宽度,m;β为漂角,根据实船观测资料,对于天然、渠化河流的航道,漂角β一般取为2°~3°,GBJ 139—90《内河通航标准》规定,Ⅰ~Ⅴ级航道采用3°,Ⅵ级、Ⅶ级航道按2°计算。

根据实船观测,船舶(队)交汇航行时,由于船舶(队)之间水流的干扰和船舶(队)两侧存在压力差,船舶(队)之间有船吸现象。此外,船舶(队)与岸线之间的水流有吸引船尾靠岸的现象。为此,在计算航道标准宽度时,在两船舶(队)之间、船舶与岸线之间需考虑一定的安全宽度(称为富裕宽度)。

双线航道的航道标准宽度可用式(2)计算:

式中,BM为航道标准宽度,m;BF为航迹宽度,m;d为船舶(队)至航道边缘之间的安全宽度,m;一般取为0.2bc+1.2,bc为船舶宽度;c为会船的两船舶(队)之间必需的安全宽度,一般取为(0.8~1.0)bc

对于弯曲航道,由于船舶(队)在弯道中航行受到离心力和斜流等的作用,船舶(队)航行的漂角较直线航道为大。在弯曲航道中,驾驶操纵较复杂,富裕宽度应取得大些。影响弯曲航道加宽值的因素很多,如漂角、航速、水流条件、弯曲半径、通视距离、船舶长度和性能等。确定弯道加宽值尚无完善的计算方法,一般认为,当R>6Lc时,可不考虑加宽;当R<3Lc时,需要适当加宽;当3Lc<R<6Lc时,可根据水流条件等具体情况确定是否需要加宽。其中,R为弯曲半径;Lc为顶推船队或拖带船队单船长度。弯道加宽值宜通过实船试验确定,或参照式(3)予以验证,酌情选取。

式中,ΔB为弯道加宽值,m;R为航道弯曲半径,m;B为直线航道标准宽度,m。

对于限制性航道,由于河床平坦,断面形状规则,水位变幅较小,水流平缓,水流条件较好,其航道标准宽度主要取决于船舶(队)驾驶操纵的需要,可较天然、渠化河流的航道宽度小些,一般取为BM=(2.6~2.8)BF,漂角β可取用与天然、渠化航道相同的值。

GBJ 139—90《内河通航标准》中,按航道等级分别列出了航道标准宽度值,航道工程的建设可按该标准的规定和要求直接取用。

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