摘要：内河航标为船舶提供重要助导航作用，可以保证船舶安全地航行于内河，内河航标新型材料研究必须以科学严谨之态度，用大量时间检验研究成果，最终研制出一种经济效益好、实用性强的新型航标，助推航道建设创新高，可起到更加充分地保障船舶航行的安全性，也可以精准提高航道形象。本文结合黔江航道航标，进行一系列研究探讨，助力来宾航运经济的快速发展。
关键词：内河；航标；新型材料
1.航道航标原状
黔江自桂平三江口至石龙三江口，里程为124.2km，航道技术等级为Ⅴ级，航道维护尺度为“航宽22m×航深1.6m×弯曲半径270m”，航道维护类别为一类，航标配布类别为三类（区间发光）。黔江为典型的山区河流，滩险河床为石质、卵石，河段水位涨落频繁、幅度大，水流倾斜度大，水流速度快，具体表现为平均坡降大、部分滩险坡降甚至达到1m左右。该河段的船舶航行多、河道窄，其密度显得较大。
航标配布方面，航标类型有：杆形浮标、锥罐形浮标（三角标）、灯艇浮标、锥罐形岸标，在此主要探讨杆形浮标、灯艇浮标。以往侧面浮标选用材质，标体主要为楠竹、铁质灯艇，顶标为木质、铁质标牌等。航标的设置构成方式为：浮标用尼龙绳绑于沉块或铁锚抛设。杆形浮标在具体航道航标管理使用过程中，出现下述几点问题：一是容易遭到水流及水深作用，上下窜动，造成航标视觉效果较差；二是容易遭到水面漂浮物缠于其周围，不但造成视觉效果不佳，同时容易造成流失失常，难以将航标作用足够大地发挥；三是杆形浮标体积不大，它所能发挥的助导航作用效果不能达到现在船舶船型、航速提级的需求；四是杆形浮标维护难度大、维护频繁，尤其水位波动大时，调整标位、尼龙绳长度频繁，且易被过往船舶水流冲击带偏标位、碰撞失常等，航标维护管理工作强度高。灯艇浮标在具体航道航标管理使用过程中，出现下述几点问题：一是灯艇体积大（4.8m×1.2m×0.5m），水流阻力大，要求铁锚或石块重量较重来匹配，铁锚或沉块重量不足、拉力不够，易造成标志流标失常，而水流较大的滩险，铁锚或沉块重量足够、标位稳固却造成灯艇倾覆的另一种局面；二是灯艇体积大带来的除锈、油漆保养工作量相应增大；三是顶标为木质或铁质标牌，油漆经风吹日晒雨淋易掉色或脱漆，铁质标牌易生锈，造成标志颜色达不到颜色鲜艳的要求，进一步造成除锈、油漆保养工作频繁，工作量增大。
伴随西江黄金水道打造，加上来宾航运经济的迅猛发展，为加快升级改造，需要将航标外形原有陈旧、外观性差的摒弃，研究制造出新型材质航标，是时代之所需，时代之要求。
2.航标改造规划及其要点
柳州航道养护中心专业从事航道航标维护及管理，始终将新型航标发展改造作为部门重要任务来抓，着力以航道具体状况、水文情况、河床情况、往来船舶规模及种类等资料作为研究基础实际，持续开展深层次调研，通过调研，航标需要满足以下几点：
2.1材料方面
浮标材质不仅仅需要达到航标技术规范中相关要求（比如质轻、浮力强、稳性好、颜色鲜艳且耐久性强等），还需要具有相当程度的韧性及硬度，可以在船排与其发生一般刮碰情况下，损坏程度轻微甚至可以忽略不计，标志仍能够正常发挥作用。
2.2标体造型及外观方面
黔江航道作为黄金水道建设的重要航道组成部分，每年船舶通航数量不断增大，且武宣至桂平河段将着力打造水上旅游经济发展，是展现城市文明的重要途径，在新型航标造型需要满足自行直立复位要求，其稳定性要好，还要在标体外观上下功夫，其外观美，和黔江周围自然风光美景统一和谐，也能成为一道靓丽风景。标体体积要保持适中，保障船舶安全通行，航标过大，则和现有航道等级不相符，且该航道宽度之比不统一，让人造成航标大航道小错误感知。
2.3标体稳定性方面
航标标位的正确不仅需在抛设环节精确外，更需要在设标的水深处保持标志不可移动，其中铁锚、沉块选择具有重要影响，除铁锚、沉块重量达到要求外，还要将航道管理员的人力因数考虑其中，航道管理员需要及时调整标位，保障航标方位精准。
2.4开展维护工作方面
黔江是山区河流，其水位涨落频繁是其特有的特征，尤其是在汛期，该河道水位涨落速度快、幅度大，这对航标维护中的抛撤航标环节提出更大的要求，必须快速、操作简便，不然容易造成较大影响，在标体锚固形式上研究是非常有必要的，必须要标体锚固和拆卸环节开展工作简单易行。
杆形浮标方面，通过不断的研究、试验，得出PE材料杆形浮标不管是在强度、韧性上，还是在重量、外观等方面，具有良好性，达到规定要求；其在耐冲击、耐腐蚀、抗老化方面表现出良好特性，有着良好的耐冲击、耐腐蚀、抗老化等，同时也不容易生锈，不用进行铲锈操作，更不用加以油漆维护。但相比于楠竹杆形浮标，在助导航视觉效果方面，显现出较大的不足。杆形浮标为不发光航标，多数是在较难设置、较难维护、滩险航道复杂、无法设置其他形式的航标的情况下采用的设标形式，都是设置在水流湍急、水流混乱的险滩。而PE材料杆形浮标因浮力大，亲水性差，易出现标体上下窜动幅度大、频繁，且易倒伏竖不起来，造成航标视觉效果较楠竹杆形浮标还要差一些，并且通过加大铁锚或沉块的重量，但仍然会出现标志慢慢移位、抛设不稳流失失常，但在水流较缓的滩险设置效果还是很不错的。通过上述分析， PE材料杆形浮标与楠竹杆形浮标的对比，各有优劣，需要综合考虑滩险水流情况、船舶航行数量等方面来选择。
灯艇浮标方面，通过不断改进、试验，灯艇作为标体改善的空间不大，主要是对顶标进行了改进。将原有的木质、铁质标牌改为用双面色铝塑板、不锈钢框架的标牌，收到了很好的效果。
3．关键技术参数的确定
实践是检验真理的唯一标准，必须保证航标可长时间维持正常发挥作用，主要用为以下几点作为关键技术：浮标体尺度及铁锚、沉块发生临界位移时的重量方面标准、标体的锚固形式等，选用调查研究、现场调试、材料总结等环节不断调研、测试、总结形成最终方案。
3.1杆形浮标尺度大小的选择
任一技术改造均遵循国家或行业部门有关技术规定及要求，开始选定200型、300型、400型PE材料等多个型号杆形浮标，通过进入现实航道开展检验，主要表现在以下几点：
（1）第一种类型的杆形浮标。标体重量小，浮力适中，与原有楠竹杆形浮标相比，航标体积相当，在较远处都能看到，视觉效果较好；沉块或铁锚的重量上相比要加重，成本略高；遭到水流力影响，在大流速情况下，标体存在往下游方向产生较大倾斜，锥体底端截面和水面呈一定角度，水面漂浮物不易缠绕在标体上，清理难度不大。
（2）第二种类型、第三种类型的杆形浮标。因其体积较大，在更远处都能看到；但标体重量相应的增大，浮力很大，需要更大体积的沉块或铁锚及更长的尼龙绳匹配，大流速情况下，标体浮不起来或倒伏在水面，视觉效果差。
通过实验分析可知，第一种类型的PE材料杆形浮标在视觉效果、稳定性等方面表现出良好的特性，且其有着较强的抗碰撞能力，韧性好、硬度大、抵抗撞打能力强；航标颜色鲜艳持久，有着良好的稳定性。但与现用的楠竹杆形浮标比对各有优劣，需根据实际情况综合考虑选用。
3.2灯艇浮标标牌的材料选择
通过不断试验，铝塑板选用厚度4mm，且铝层厚度不得小于0.3mm的白色或红色双面色，不但将对标牌的除锈、油漆保养工作基本免除，标志颜色能保持长时间的鲜艳。标牌框架采用304不锈钢方管2.5*2.5cm，厚度1mm，结构牢固、不易变形、轻便，同时也不用担心发生生锈的情况。当发生标志顶标被碰撞损坏时，可选择维修或更换，因为铝塑板采用铆钉结构，维修更方便。
3.3沉块或铁锚的选择
黔江辖区各航道站原来多是使用石块抛设航标，但随着航运事业的不断发展，航道条件的不断改善，河边已没有那么多石块来捡取，砼沉块和铁锚的使用已成为常态。因河床地质、水位、水流等多方面作用，沉块或铁锚的正确选用及重量匹配，可充分保障在水位正常范围内航标正常发挥作用，同时有利于航道管理员快速维护及管理航标。通过制作了多种外形及大小的沉块及不同重量的铁锚，在该航道具有代表性的不同滩险开展试验。经过长时间实际航道观察、测验，得出以下结论：一、沉块尺寸0.6*0.4*0.16m，重量160～180斤，配提手2个（圆钢），沉块内配Φ6mm铁线网加固，混凝土强度C20，其形状、重量可以达到标体定位要求，但在没有起重装置的情况下，需至少两名航道管理员才能完成航标的抛撤，用于黔江河床为沙质的滩险优于铁锚，标志稳定性更好。二、大部分黔江滩险选用铁锚为单边18kg，对部分水流湍急的滩险，可采用双边30kg的铁锚，不需起重装置由一名航道管理员即可完成航标的抛撤，适用于黔江各种滩险河床情况。
4.结束语
综合上述内容可知，任一技术改造项目的出发点和落脚点，要为实用性强、高效便捷持续发力，在工作中不断调查研究、敢于实践、总结经验，努力实现效率更高、保障性更强、成本投入更低的目标，推动航标技术的不断发展。
参考文献
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[2]杨传华.基于系泊工艺改进的浮标锚缆防漂浮物缠绕及清除技术研究[J].中国水运.航道科技.2018(04)