广西桂发交通工程咨询有限公司
摘要：伴随全球化经济的融合，当前全球化贸易往来越来越多，贸易往来的兴盛又促进了交通运输行业的发展。在交通行业中，水利运输行业一直是个重要角色，担负着主要的运输任务，再加上近些年对交通行业的需求增大，使得水路运输不断发展，轮船的体型和吨位不断增加，吃水量和速度也在增加，虽然在运输效率上更高，但对于港口的建设发展来说却是给他们提出一个大问题，就是船舶进出港的效率和安全问题，港口当局需要对航道进行规划设计来满足运输条件。而在航道的规划设计中，航道宽度设计一直是一个问题，航道设计方面的规范能够与实际相匹配也是目前存在争论的问题。本文主要探讨港口航道设计宽度问题及其解决方案，以供参考。
关键词：港口航道设计;航道宽度;存在问题;解决方法
我国的水路运输行业本来就是我国交通运输行业中重要的一环，再加上抓住现在世界经济贸易的时机，同世界水路运输一样有着巨大的发展，在轮船方面有了巨大的提升，无论是
轮船的体型还是轮船的速度都是进步的方向，但美中不足的是港口的航道跟不上时代的发展，尤其是水深和宽度方面，使港口的航道难以满足越来越多的轮船进出港需求和安全性能需求，需要重新设计，而在航道的宽度设计方面，我国在确立自己的宽度标准上还有很长的路要走，需要我们不断进行努力分析来进行完善。
1.航道宽度设计的原则分析
航道设计中不仅需要从字面意义上理解为航道宽度数据的设计，而是在设计中需要综合考虑到多个方面的影响因素，比如港口建设、航道所在地区的水域状况、地质条件、气候因素以及船舶规格等等，同时还要综合分析船舶与港口的未来发展趋势，防止在设计完成之后仅使用几年就无法正常的应用，这样就会造成巨大的经济损失[1]。就目前的实际情况来分析，很多港口航道设计中都没有充分的重视船速，在传统的航道宽度设计中，没有将船速作为重要的因素来考虑，而现代社会的高速发展之下，船舶的发展比较快，船速对于整个航道的正常运行影响是比较大的。此外，航道宽度设计计算时，必须要综合考虑到未来的发展趋势，要有前瞻性，不能保守设计，可以根据需要将宽度适当的增大，但是也应该考虑到目前的船舶精度在逐渐的增加，设备的性能也逐步地完善，所以宽度设计还需要重视思想观念的转变，适应社会的发展趋势[2]。
2.国内外航道宽度设计方法研究
2.1我国航道宽度设计方法
目前我国的港口航道的直线段部分的宽度设计主要遵循的标准就是《海港总平面设计规范》，这是非常重要的指导性文件。直线段航道中的有效宽度主要包含了三个主要的部分，即船舶间富裕宽度、船舶与港口航道最低富裕宽度以及航迹带宽度等。上述几个宽度尺寸可以利用下述的公式进行计算确定。单向航道W=A+2c，双向航道W=2A+b+2A=n（Lsinɤ+b），其中A为航迹宽度，b为船舶间富裕宽度，设计为船宽，Bc为航道底边的富裕宽度，W为航道有效宽度，ɤ为风、流压偏角，n为船舶漂移倍数[3]。
2.2国外航道宽度设计方法
美国在该方面的研究最具代表性性意义，从《深水航运项目的水力设计》中可以发现有直接进行港口航道宽度设计方法。该文件中明确规定，在航道宽度设计中需要综合考虑到航道断面与船舶在行驶过程中直接受到的水流因素的影响，并且需要将其宽度设计以倍数的方式增加。而对于加拿大来说，其渔业资源异常丰富，海洋利用率比较高，所以在进行航道宽度设计有着更高的要求，其研究也是非常先进的，充分考虑到航行的特殊要求，合理的确定航道宽度与富裕宽度尺寸。在设计中，航道的有效宽度尺寸设计中综合考虑到传播的操纵能力，并且以单、双向的航道船舶航行有着相对的作用，同时也考虑到在船舶行驶过程中所产生的水动力因素。此外，在进行岸滩、泥沙冲击作用的分析之后可以确定，对于一些地质条件较为特殊的地带，砂石的运输对于整个航道的宽度设计也会产生直接的影响。总体来讲，在进行航道宽度设计时，其考虑到引航员的视觉的开阔性，并且可以通过浮标位置的确定可以确定坐标位置[4]。
3.港口航道设计宽度问题的提出
3.1船舶与航道底边的富裕宽度
结合各种因素的影响进行综合分析后，我国的航道设计人员考虑到当前的航道宽度设计计算公式中还存在一定的数据偏差问题，也就是说船舶与巷道底部的富裕宽度，其是用c值来表示。随着我国船舶事业的发展，很多大型船舶被投入使用，旧规范内的一些设计方法无法满足使用的需要，所以需要不断的更新。从实际应用的角度出发，船舶在航行的过程中，其行驶速度越快，则c值越大。
3.2航迹带宽度
经过长期分析某港口运营情况后，迹带宽度数据A值在进行计算确定时还存在很多的问题。船舶在航行的过程中，航迹宽度尺寸的确定一般是在考虑到流压偏角、船舶漂移倍数、风力等因素之后才能确定，如果只通过公式的计算是无法满足实际应用的需要，并且很多特殊环境也会产生较大的影响。
3.3船舶航行实践研究
初步探索可知，在充分地了解当前我国的航道航道设计宽度的一些影响因素之后，应该准确地判定船舶是实际航行状况。以某港口为实际案例进行分析，经过测量之后可以确定该港口的水深为13m、航道长度达21km，本次试验中所选取的船舶为5t的散货船，采用人工方式来调整风力、流压角等，然后可以初步的确定航道宽度受到疏浚工程的影响。下表1即为航迹宽度对于船舶的行驶速度所产生的影响，所以在航道宽度设计中应该充分的考虑到航迹带宽度。
表1航道宽度对工程量的影响
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4.港口航道设计宽度问题的解决方案
4.1全面考虑自然因素的影响
港口航道宽度设计的过程中，非常重要的一项工作就是明确宽度设计的影响因素，航道宽度设计是否能够达到科学性与合理性的要求，主要取决于在设计中是否充分考虑到各个方面的因素。综合实际情况来分析，港口船舶的设计外形尺寸，比如船长、船宽、横风以及横流等因素都会给航道设计宽度有着直接的影响，这些都是设计中需要重点考虑的因素，同时还需要考虑到船舶的航速、航行安全等方面。
4.2改进仪器设备
船舶航行时，不仅需要通过人来进行控制，助航设备也是保证行驶安全性的重要基础。很多情况下，如果只通过船员来进行判断也无法有效的避免紧急事故的发生，这就需要通过仪器设备的支持下才能实现。在进行航迹带宽度设计的过程中，应该在试验船舶中安装测量仪器设备，比如安装仪器来准确的测量不同水深的吃水尺寸等。
4.3改进航法
从多年的实践经验分析，在进行港口航道宽度设计中，必须要从各种影响因素方面处理，寻找突破口，彻底地解决当前存在的问题。从实际应用的角度出发，对于航速大于五节的集装箱船舶来说，其需要适当的增加航道的宽度。目前我国的大型船舶性能比较高，装载有大量的先进设备，可以适当的放宽设计要求，只要保持思路正确，秉承先进设计理念，就能够保证航道宽度设计符合科学性与合理性的要求。
5.结束语
综上所述，随着经济贸易往来的繁荣，港口的重要性越来越高。为了保证进出港船只的安全和效率，在船舶快速发展的背景下，相关工作人员需要对港口的航道进行重新设计，但航道宽度的设计规范还是沿用几十年之前的，无法适用于当下，我们需要重新考虑航道宽度的影响因素，尤其是船舶速度，再经过实测来获取新的资料和计算方法。
参考文献
[1]边晓丽,张庆年.运用操纵模拟器试验进行超大型船舶航道宽度计算研究[J].交通科技,2012,11(4):56-57.
[2]张志锋.厦门港主航道扩建四期工程港口航道设计宽度问题的探讨[J].中国水运,2016,2(2):276-277.
[3]刘保军.关于港口航道设计宽度问题的解决方式[J].绿色交通,2018,2 (4):156.
[4]徐昕.港口航道设计中选线和宽度问题研究[J].建筑工程技术与设计,2017,11(4):414.