江西省港航设计院有限公司 江西省南昌市 330006
摘要：水域航道是影响港口吞吐量的主要因素。航道要畅通，可通航，水深要足够，以此保证船舶正常航行。为了保护港口水域和航道，必须进行水域和航道的规划设计。如果不进行有效的规划设计，势必造成水域和航道的功能障碍，影响船舶的正常运行，从而给船舶和港口的正常工作造成障碍。在此基础上，对港口航道规划设计进行了分析，阐明了航道规划设计原则，并对具体的规划设计和安全性进行了分析。
关键词：港口；水域航道；规划设计；安全评价
1.航道设计工作的重要性
一个国家水运业的发展前景，与该国水运体系是否完善，该国经济发展水平发展是否良好，有着决定性的关键影响力。此外，水运系统的发展是否能满足国民经济的需求，是否能满足国内产品和原材料异地交换运输的要求。在我国，许多省份因其特殊的地理位置，已成为对外贸易发展最快、最发达的地区。因此，在我国社会主义市场经济不断发展的同时，我国的航道设计工作也必须跟进脚步，与时俱进。当前情况下，中国船舶正在向大型化方向发展，因此，对于航道的要求也就愈来愈高，对其设计人员的设计水平也是如此。随着我国城市规划的不断发展，由于河道采砂疏浚或河道填筑，许多河道的河床改变了原有的物理状态，破坏了原有的的正常通航环境和条件。所以，专业设计及研究人员必须积极探索和创新当前情况下航道设计新模式。在选择适合用于如今航道设计工作的高新技术的同时，努力创新，提升航道服务质量，促进我国水运可持续发展。
2.港口的水域航道规划设计
2.1航道规划过程中应当注意的因素
在航道规划过程中，需注意航道走向、船舶交通安全、港口吞吐量、航道建设的经济性和建成后航道的环境协调性等因素。在其建设过程中，应尽量选择直线布置，与此同时，还应根据各个航道可容纳的交通量以及港口规模，合理规划航道布局。在航道规划设计中，要考虑船舶在通过过程中的安全以及可能通过港口停泊在港口的最大船舶。为充分考虑港口建设的经济性，在保证质量和安全的前提下，尽可能降低港口运营维护的建设成本和维护成本。在进行港口航道建设之前，要提前做好调研及准备工作，以此为基础做好港口、航道与周边生态环境的协调工作，尽可能降低建设对周边环境的影响，确保航道与周边环境和谐相处。
2.2航道选线
水域航道走向是影响船舶通航距离的关键环节。具体水道选线时，应按施工衔接、开挖量小、疏浚维护和施工费用低的基本要求进行选线。在航道选线过程中，专业测量人员需要对港口环境进行现场测量，并详细记录测量数据。利用计算机软件对港口环境调查数据进行处理，借助GIS技术进行航道选线，综合分析选线的经济性、安全性和建设性，最终完成航道选线。在确定方案的时候，需要考虑到以下问题：
（1）水域航道选线平面布置应尽量避免急弯。对于转弯点，在规划设计中可通过增大转弯半径来控制航道转弯角度，并可设定一定的转弯角度限值。还可以控制转向角的个数，综合控制转向距离。
（2）港口航道周围的建筑物会影响航道的规划设计效果，甚至可能造成航道通航效果受到干扰。因此，在规划设计中要注意安全距离的设计，必须保证建筑物与航道之间有足够的安全距离。为了保证航道的稳定性，必须控制船舶与两岸的距离，选择直线布置，设置防波堤的方向，从而保障航道的稳定性。
（3）线路规划设计可能受到环境的影响，特别是地形条件、气象和水文条件的影响。根据地质条件，需要结合GIS技术的基本功能进行控制。对于气象因素的影响，考虑横风的影响的影响因素，主要考虑尽量避开垂直于航道轴线的高级风向。
（4）河口的自然环境也对选线有影响。因此，在航道选线时，必须对航道中水流落差的冲刷干扰进行分析，以此确定航道的水的深度。另一方面，要结合大江大势和水利原貌，着手布线规划。
（5）根据航道规划区域具体的潮落情况，综合考虑地理位置因素，确保线路易于维护、安全简单。
2.3航道宽度设计
2.3.1航迹带宽度设计
自然因素对航道的设计有很大的影响。即便是不考虑自然因素的影响情况，船只在运行过程中的螺旋桨偏转效应也会导致航道与航道不平行，围绕航行中心线的S形航道经常出现。若是使用舵角来控制船舶的航迹，也很难保证船舶的航路与航道平行，所以，有必要增加航迹带的宽度。
2.3.2船舶富裕宽度设计
如果船舶在正常的运行过程中遇到从对侧驶来的船只，需要运用科学合理的方法进行错船，避免船吸现象。因此，有必要对船舶富裕宽度的设计提出要求。由于船与船之间的力主要分为船舶的横向作用力和回转力矩。在这之中，横向力确切情况主要与船舶的体积、停泊位置和水面力相关联。当两船之间发生船舶吸力时，船舶横向运动方向的阻力将渐渐变大。相反，如果两船的航行方向和航速相同，阻力就会减小，相应的转向力矩也会相对减小，船舶全宽设计的关键是控制两船内部的转向力矩。根据实际情况，确定标准设计参数，使其达到参考范围，可以避免船吸现象。
2.3.3船舶与航道底边间距设计
航槽壁效应是人工渠道设计过程中非常常见的一种现象。航槽内外水深不同，致使航道在行驶过程中与船舶产生吸引力，导致船舶搁浅、擦壁岸吸现象发生。水深不足、宽度过窄、船速过快、船距岸壁距离过小、船型过大等因素都会产生岸吸力，这会影响到船舶的安全。考虑到航道长度、自然条件、船舶定位和导向灵敏度等多种因素，合理控制航道宽度是十分必要的。规划单向航道宽度时，宽度应为最大航行宽度的5倍；规划双向航道宽度时，宽度应为最大航行宽度的8倍。
2.3.4航道水深
航道深度是从河底到航道最浅部分的垂直距离。在航道规划中，该区域水的深度与船舶的安全性关系重大。水的深度如果不足够，会致使船只搁浅，难以通过。因此，航道水深规划必须充分考虑。在规划航道水深时，需考虑船舶吃水、船尾吃水、淤积深度、潜水深度、波浪裕度深度和龙骨最小裕度深度，确保水深是否足够。但除上述因素外，还需要考虑到水深测量误差对航道水深的影响，可从多方面进行考虑，确保水的深度足够，从而确保船舶的安全。
3.航道规划的安全性评价
安全是一切的基础。在海上航行过程中，航道的重要性不言而喻，必须做好安全规划。航道安全评价的维度包括风险度和安全度，评价指标包括航标、航道底质、水深、穿越情况、流向、风向、曲率、宽度和能见度。在满足相关技术需求的同时，对水域航道的选线、宽度、水深等方面设计完毕以后，还应当要对设计方案是否具有可行性进行科学的评估。
因为航道属于多功能的基础设施，其与船舶是否可以安全通行有着密切的联系。针对安全与经济方面的评估来说，通过对气候条件、管理动态、通航环境等诸多因素进行细致评估，可以有效降低外界因素对港口水域航道带来的不利影响。从安全性总体评价的角度来看，应当紧紧围绕危险度和安全这两大标准来对航道的可见性、风向等因素以及航道的流向、深度、底质等多种因素进行科学评定。
结束语：
本文分析了航道规划设计中对航道选线、宽度控制和航道水深等具体影响因素及设计需求，从而达到合理规划设计航道的目的。再借助有效的安全举措，提升水域航道规划设计和航道后续的安全性，发挥航道的功能，推动港口的功能性和服务性体现，进而确保船舶的安全性。
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