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航道斷面係數是指在設計最低通航水位時,航道過水斷面面積與設計船舶浸水斷面積的比值[1]。其大小對船舶航行阻力以及船行波對航道岸坡的沖刷作用影響很大,同時也直接影響航道的開挖工程量。在人工運河等限制性航道的斷面設計中起控制作用,是確定航道尺度的一個重要指標。

內河支流航道斷面尺度

《內河通航標準》(GB50139-2004) 僅給出了限制性航道的斷面尺度,而未給出計算公式,可考慮將其列為最小尺度,而不是最終尺度;04國標中所列船型與交通部公告船型主尺度系列的吃水有所偏差,且值偏小,在工程設計中應充分考慮航行船舶主尺度,避免礙航; 航道底寬與代表船舶、船隊的長度有關,在以單船為主要運輸船型的航道上,04國標Ⅳ級以上航道的底寬值較大,可根據設計船型綜合確定。

由於限制性航道的設計尺度直接關係到航道整治工程的投資,影響其經濟性,航道尺度確定一直是主管部門和專家爭論最多的問題。上海市出台了《內河航道工程設計規範》(DG/TJ08-2116-2012)[2],對航道尺度提出了地方性意見。隨着國家高等級航道網建成後,地方支線航道的建設已全面展開。

高東線航道斷面演變模式

航道斷面的變化是對邊界條件改變和水沙條件變異的響應,在內河限制性航道中,船舶動力作用引起的泥沙運動對航道斷面形態有着明顯的影響。由於船舶大型化發展與航道的發展速度不匹配,低等級的航道常常出現位超出該航道標準的船型,導致了船行波對航道斷面形態產生極其重要的影響。

通過對高東線的固定斷面進行統計分析,整體上船舶動力作用下航道斷面1~2年左右時間調整到穩定態勢。在船舶水動力作用下,航道的演變模式由梯形初始斷面向拋物線形斷面,或V形斷面演變。高東線在兩次整治後在二年內航線中出現了V形斷面,預示着航道條件惡化速度快。從這個角度也說明,隨着船舶大型化的發展,航道維護的任務更加艱巨。

長三角地區限制性航道斷面尺度確定方法

行駛在長江三角洲限制性航道上的船型與GB 50139—2004《內河通航標準》所列的設計船型尺度有一定的差別,交通運輸部規劃的集裝箱船型在GB 50139—2004《內河通航標準》中沒有列入,限制性航道尺度確定只有規範最小取值沒有計算公式,但在實際應用過程中,航道尺度與船型尺度是直接相關的。實際工作中,需結合相關航道設計經驗,探討如何根據設計船型尺度合理確定限制性航道設計尺度的方法 。

視頻

航道斷面係數 相關視頻

2012-2015年,全國內河航道通航里程增長

參考文獻