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航道基础知识(1)
作者:  长江宜昌航道局      来源:长江航道局      时间:2011-08-18 17:36     阅读次数:

航道尺度包括航道深度、航道宽度、弯曲半径三种尺度。
1.航道深度
航道深度是指航道范围内从水面到河床底部的垂直距离。就局部河段而言,通常指航道内最浅处水面到河底的垂直距离。
航道深度是航道维护的重要指标,一般分为两种,航道维护深度和航道标准深度。
航道维护深度是航道生产部门根据水位的变化情况,结合航道变迁和航道维护能力确定的维持船舶的水深维护计划指标。
航道标准水深是指在设计最低通航水位时,满足标准船舶或船队安全通航所必须保证的航道最小深度。
H=T+                           (1-1)
它是确定航道深度的理论依据。
式中:H——航道深度(m);
      T——标准船型或船队的设计吃水(m);
   ——富裕水深(m)。
标准船型或船队是指与航道建设标准相匹配的优选船型或选型的船队编组。
标准船舶设计吃水是指标准船舶在设计规定航区或标准载重时的静吃水。
富裕水深是指设计船舶在标准载重静浮状态时,船底龙骨外缘至河床底部间的垂直距离, 值通常在0.1~0.5m之间,石质河床 值较沙质河床 值大。内河等级航道标准水深可参见《内河通航标准》。
2.航道宽度
航道宽度是指航道两则界限之间,垂直于航道中心线度量的水平距离。就局部航道而言,通常指航道是窄处按上述方法度量的水平距离。
航道宽度分为航道维护宽度和航道标准宽度。前者是航道生产部门根据航道的实际情况结合航道维护能力制订的维护计划值;后者是为保证某一标准船型正常通航所规定的某等级航道所必须保证的可航水域宽度。
内河等级航道的宽度标准是指设计最低通航水位时,具备航道标准水深而为船舶航行所必需的宽度。
航道宽度的确定原则上应为船舶(队)航行占据的宽度(也称航迹带宽度)与一定的安全富裕宽度之和。其计算方法大致有两类:一类取船舶(队)宽的倍数为航道宽度;一类以船舶(队)航迹带宽度加富裕宽度或航迹宽度的倍数作为航道宽度。海船的船宽和船长大都成一定比例关系,因此,以船宽的倍数表示航道宽度即意味着考虑了船长对航迹宽度的影响。
航迹宽度可按下述公式计算(内河航道):
              (1-2)
           (1-3)      
式中:——航迹带宽度(m);
L——船舶(队)长度(m);
——船舶(队)宽度(m);
——漂角(船舶为克服外力,用舵保持航向,)船舶首尾线与航向形成的夹角);一般小于5度。
——偏航角(船舶偏离航线时,其偏离方向与航向线形成的角度);
t——船舶开始偏航至纠正航向的时间(h);
——船舶航速(km/h)。
根据大量的实际观测和相应的理论研究,航道宽度B的值约为3。
当航道为单线航道时,其航道宽度至少为两倍标准船舶宽度,以保证船舶有足够的操纵水域。
当航道弯曲半径较小时,其航道宽度应适当加大。
内河等级航道的标准宽度参阅《内河通航标准》。
海港进出港航道宽度计算可参阅《港口工程技术规范》。
3.航道弯曲半径
航道弯曲半径是指航道中心线的曲率半径。就局部航道而言,通常指航道中心线上曲率最大处的圆弧半径。
为便于船舶航行,弯曲半径越大越好。但是受河床地形、地物的天然限制,船舶往往是在较小的弯道中航行。因此,一定等级的航道都有相应的航道标准弯曲半径。根据广泛调查和科学试验,结合我国船舶的操纵性能,我国内河航道弯曲半径一般要求为3倍顶推船队、4倍单船长度(拖带船队中以最大单船长度计)。
航道弯曲半径一般采取几何作图法求取。其方法是:以航道图上弯曲航道中 心线作为圆弧,在圆弧上取三点,其中间一点取在最弯处,另两点取在弯颈附近,以此三点作为圆弧上的三个点,依次联结三点成的线段(即圆的两根弦),作这两线段的中垂线,其中垂线的交点作为圆点,则圆点至所取的三点中任一点的距离即为该河弯段的弯曲半径(通过比例尺换算为实际长度),如图1-1所示。
                
 

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