[科普中國]-進港航道

進港航道(approach channel)是指從深?；蛩\干線到港口水城之間的連接航道。其作用是使船舶安全地出入港口。其布設宜順、直、深、寬，避開險灘、惡流，并配有醒目航標。使船舶安全、方便地通過。一般在其一側或兩側設置導堤，以使進港船舶有良好的掩護條件。走向要盡可能順風、順流。在防波堤口門前，要保持四倍設計船長的直道，以便船舶減速。在天然水深不足必須人工浚深的情況下，航道軸線應選擇在回淤最小的地段。其深度要保持最大設計船型在航行期間能隨時通過。實在有困難時，對于有潮汐地區(qū)經(jīng)論證后可適當利用乘潮水位行船。

簡介進港航道(approach channel)是指從深?；蛩\干線到港口水城之間的連接航道。其作用是使船舶安全地出入港口。其布設宜順、直、深、寬，避開險灘、惡流，并配有醒目航標。使船舶安全、方便地通過。一般在其一側或兩側設置導堤，以使進港船舶有良好的掩護條件。走向要盡可能順風、順流。在防波堤口門前，要保持四倍設計船長的直道，以便船舶減速。在天然水深不足必須人工浚深的情況下，航道軸線應選擇在回淤最小的地段。其深度要保持最大設計船型在航行期間能隨時通過。實在有困難時，對于有潮汐地區(qū)經(jīng)論證后可適當利用乘潮水位行船。根據(jù)通航的頻繁程度，可選用單行或雙(多)行航道。單個航道的寬度，按航速、船舶橫位、可能的橫向漂移等因素并增加必要的富裕寬度確定1。

定線進港航道的定線，要充分考慮風、波浪、潮流（水流）、沿岸泥沙流等自然條件對船舶安全進出港的影響。進港航道定線的原則是：船舶駕駛和航行便利，基本建設投資省，維護費用低。

理想的進港航道是直線的。但因受地形、地貌的限制，進港航道往往由直線段和曲線段組成。國際航運會議第20次會議關于進港航道的結論是：進港航道盡可能為一直線；應避免反向曲線,即S形曲線；應與岸線垂直，但在有盛行的強風暴情況下，進港航道應按迎著風暴的方向布置。

當進港航道不可能為一直線時，宜采用短的直線段與曲線段相連接的彎曲航道。航道的彎曲段，其切線交角最好不超過30°。超過30°時,采用曲率半徑為船長4倍以上的圓弧聯(lián)接航道軸線。直線段的長度一般不應小于船長1.5倍2。

寬度進港航道寬度通常指航道斷面的底寬。確定寬度應考慮下列因素：

①設計船舶的寬度、航行速度和航行性能；

②是單行航道還是雙行航道，是否允許船舶在航道上超越；

③航道水深；

④航道是直線還是曲線,是處于受限制的水域還是處于開闊不受限制的水域；

⑤航道邊坡的穩(wěn)定情況；

⑥風、波浪、潮流，特別是橫向風和橫向流的影響。

國際航運會議建議：當不允許船舶超越時，航道寬度為設計船寬的3～4倍；當允許船舶超越時，為設計船寬的6～7倍。

航道寬度的另一種確定方法，是根據(jù)為開挖海平面巴拿馬運河而進行的模型試驗和實船試驗資料并聽取船長和引航員的意見提出的。航道寬度為：船舶航行軌跡寬度、并列船的橫向安全間距、船舶航行軌跡外邊緣至航道底邊線的安全間距三者之和。

船舶在航道上航行遇到橫向風、橫向流時，要將船偏轉一定角度以抵消橫向風、橫向流的影響，偏角后占用的寬度叫航行軌跡寬度。航行軌跡寬度取決于船舶的操縱性，對操縱性好的船舶，其航行軌跡寬度可定為船寬的1.6倍；對駕駛操縱性不良的船舶,可定為船寬的2.2倍；對中等操縱性的船舶,可定為船寬的1.8倍。由于水力作用，兩艘并列航行的船舶之間會產(chǎn)生吸力和拒力，有發(fā)生相互碰撞的危險。為此，雙行航道的寬度應增加船舶橫向安全間距。這一安全間距應從兩航行軌跡的內邊緣起計算，最小值為一艘船寬。當船舶航行偏離中線駛向邊坡時，由于水力作用，船與岸邊之間也產(chǎn)生吸力和拒力，對船舶產(chǎn)生偏離航線的力矩。為了保持直線航行，必須采用一定值的舵角以平衡這一力矩。同時還應在船舶航行軌跡外邊緣、航道底邊線之間再增加安全間距，其值可定為船寬的1.0～1.5倍。

在航道的曲線段上，為便于船舶的駕駛和轉彎，航道彎曲段應適當加寬。通常采用的加寬方法有：

①采用折線彎道，即將航道轉角點的內側開挖成一直線，以加寬彎道寬度；

②采用弧線彎道，有內外側邊坡相平行的彎道和內外側邊坡不相平行的彎道兩種。折線彎道施工簡易，疏浚量較少，但可能產(chǎn)生不良的流態(tài)。在加拿大圣勞倫斯水道上采用了折線彎道,在兩直線交點內側,每一度偏角（兩直線交點處的外角）加寬3.0米3。

水深具體設計進港航道水深時，應根據(jù)船舶滿載吃水、潮位（水位）、水的密度變化（船舶由海水進入淡水時,由于水的密度減小,船舶吃水會加大2%～3%），并考慮船舶因風浪產(chǎn)生的縱搖和橫搖，船舶的縱傾、下坐，以及由于沿岸流使航槽淤積等因素，分析研究確定。

3000噸級及以下的內河船舶使用的進港航道，其設計水深一般按河床底質采用設計船舶滿載吃水加 0.2～0.5米的富裕水深。

海上進港航道的設計水深應為設計船舶滿載吃水、船舶縱搖（約為波高之半）、船舶縱傾或航行下坐值之和，另外根據(jù)海底面土質和航速增加0.6～1.2米的富裕水深。如果海底面為巖基，而且航速較大，富裕水深取用較大值，反之取較小值。

航道的最小設計水深，國際航運會議建議應為船舶在海水中夏季載重線加1.5～2.5米的富裕水深3。

邊坡航道邊坡坡度應根據(jù)土壤性質、波浪、水流等情況確定，一般為1:3～1:20；對淤泥質土壤,可采用1:50～1:100的坡度。航道邊坡處于水下，不做護坡2。

分類分單向航道和雙向航道。前者在同一時間內船舶只能往一個方向行駛。后者船舶可同時相向行駛。在進出港船舶較少的情況下，一般采用單向航道，以減少疏浚工程量和投資費用。進出港船舶頻繁時，則采用雙向航道1。

選線進港航道應選擇在天然水深較大、風浪和水流流速較小，泥沙回淤和冰凌影響小的線路上。航道軸線應盡量與常風向和漲落潮流方向保持一致，以利于船舶航行和減少回淤量。在平面上應盡量采取直線布置，避免或減少彎道。當?shù)匦螚l件限制，不能為一直線時，宜采用折線或用短的直線段與曲線段連接的彎曲線段2。

尺度主要包括航道長度、寬度、深度、坡度等。

①長度：在滿足使用要求的情況下，應盡量縮短，以減少開挖量和回淤量,并可縮短船舶進出港時間。

②寬度:通常指航道底寬，根據(jù)船舶寬度、兩相鄰船舶之間和船舶與航道邊線之間的富余寬度確定。富余寬度與船舶的航行性能，風、浪、水流特別是橫風、橫流對船舶的影響，采用單向或雙向航道等因素有關，通過計算確定。航道轉折和彎曲處應適當加寬。

③深度：根據(jù)設計船舶滿載吃水和富余深度確定。富余深度包括船舶龍骨下的安全富余、波浪富余、航行富余、兩次挖泥間的回淤富余和船舶由海水進入淡水由于水的密度減小而增加吃水的富余深度等。設計水深一般從設計低水位起算，有潮港口也可按大型船舶乘潮進出港的水位起算。

④坡度：分航道底坡和邊坡。入海航道縱向和橫向底坡采用平坡。內河航道縱坡，如水面有顯著坡降，航道底面采用與最低水位時的水面坡降相同的坡度；橫向底坡采用平坡。航道邊坡根據(jù)土質、波浪和水流流速情況確定。一般對于流塑淤泥為1:20～1:50;軟塑淤泥或松散砂土為1:10;可塑粘土或密實砂土為1:5；硬塑粘土或強風化巖為1:32。

航標進港航道上采用的航標有立標、導標、燈標、音響標、雷達應答器等。燈塔是燈標的一種。它是一很高的塔形水工建筑物，上部設置發(fā)光燈及其他導航設施。塔身外部涂有顯著顏色以便于識別。一般設置在位置顯著的海岸岬角。島嶼礁石、海港入口或防波堤口門處,作為船舶測定船位、確定航行方向、標志港口位置或避開危險區(qū)之用1。

本詞條內容貢獻者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學