浅析西江下游（肇庆至虎跳门）航道整治工程横坑弯段实船适航试验

黄丽芬

摘 要：西江下游（肇庆至虎跳门）航道为通航海轮航道，本试验通过实船试验、航标观测，验证横坑段裁弯切咀后的弯曲半径和宽度的合理性，是否达到3000t级海轮的双线航道通航要求。

关键词：实船试验 观测

1.工程概况

在西江下游（肇庆至虎跳门）航道整治工程按双向通航3000t级海轮标准建设，航宽100m，水深6.0m，弯曲半径650m，通航保证率98%。其中横坑弯段通过裁弯切咀后航道宽度为110m，弯曲半径为580m，水深6m。为了验证横坑弯段是否达到3000t级海轮的双线航道通航要求，采取实船试验、航标观测等方法进行验证。

本试验范围起点从马田水闸对开27#标河段至荷麻溪大桥上游的33#标附近河段，全长约4.5km。

2.试验环境

实船试验期间测得退潮始测水位为0.78m，相应流量为6700m3/s，终测水位为0.70m，相应的流量为6100m3/s，流速在0.04～0.49m/s之间。横向流速在0～0.09m/s之间。

3.试验船舶

试验船舶的船型根据设计要求为（99.8m×15.8m×5.5m），实际选用船型为5000t级江海轮“泓富1”、“泓富6”，尺度分别为（100m×15m×4.85m）、（93×15.5m×5.34m），其主尺度接近于设计代表船型。

4.试验过程

4.1实验内容

本项目共做了5个项目的实船试验。由于试验河段船舶通行密度大，弯道的航行视距受到限制，经过与船舶驾驶人员及海事安监人员的沟通后，决定在西江电厂下游较宽河段进行了1次追越试验，在荷麻溪西大桥桥区、31号航标附近（横坑弯道上弯顶点）、横坑大桥桥区和30#航标附近（横坑弯道下弯顶点）分别进行了会船试验，具体试验进程见表1。

4.2测试方法

船舶航迹测试采用差分GPS测试，岸上设岸台一部，每条船上设一台DGPS，接收天线安装在船舶上，每30秒钟记录一次瞬时船位、航向及对岸航速；船舶航向采用定向GPS，舵角采用舵角传感器，主机转速采用光电转速传感器测量，每30秒钟记录一次瞬时航向、舵角、转速。所有测试数据通过便携式计算机记录存储。试验指挥部设在船舶驾驶室。风速在试验船舶通过时由岸上测试人员完成测量。主要测量仪器见表2。

4.3实船适航试验

1）本次适航试验共进行了5个项目的实船试验，试验船舶的尺度接近于航道设计代表船型3000吨江海轮的尺度，对试验操舵数据统计后可以看出，试验船舶通过该河段的操舵角均未超过设计要求的±25°，说明试验船舶均能安全航行于该水域，5次试验均安全顺利完成。

2）本次试验时由于外界风速为0.8m/s，所选试验基本满足代表船型，船舶横倾的测试结果变化较小。

3）由于试验河段的船舶航行密度大，弯道视距较小，在弯道追越时容易形成3船并列航行，现有航道宽度难以满足，容易造成安全事故，本次试验是在试验区域之外的直航段进行的，从追越试验结果分析，追越时两船间距24.5m，航迹带宽分别为15.5m和22.79m。

4.4桥区会船试验

荷麻溪大桥桥区会船时，两条船的航迹带宽分别为19.77m和 20.37m，会船时间距为29.2m，横坑大桥桥区会船时，两条船的航迹带宽分别为16m和16.5m，会船时间距为22.6m，对上水实验数据和下水实验数据进行统计平均后，上、下水船舶航迹带宽度分别为16.96m和17.30m。

根据《内河通航标准》2011附录A中规定，天然或渠化河流航道宽度可按以下公式计算：B2=BFd+BFu+d1+d2+C，试验条件下横坑河段双线通航3000吨级船舶所需直线航道宽度计算结果为B2=61.67m，小于现有试验河段宽度110m。

4.5弯道顶点会船试验

在横坑上弯道顶点31#会船时，两条船的航迹带宽分别为19.4m和19.91m，会船时间距为26.1m，在横坑下弯道顶点30#会船时，两条船的航迹带宽分别为25.05m和23.63m，会船时间距为14.7m，根据公式，试验条件下横坑河段双线通航3000吨级船舶所需弯道航道宽度计算结果为B2=97.36m，小于现有弯道的最窄宽度110m。

5.航标观测

对沿程航标主要采用观测方法，在实船（泓富6）上从上游至下游，再从下游至上游，在日间对沿程航标进行观测，观测航标的助航功能、显形情况。

试验河段共设置7座航标，其中H7.5m灯桩5座（右侧面标3座、左侧面标2座），HF1.8m浮标2座（左侧面标1座、左右通航标1座），航标配布图详见图3-1。通过观测航标配布是符合规范的、合理的，但为能达到更好的视觉效果，建议补充设置顶标。

6.实船适航试验结果

通过以上分析可见，横坑弯段在整治时通过裁弯措施满足航道设计弯曲半径要求，航道宽度为110m，弯曲半径为580m。航道宽度和弯道的弯曲半径可以满足3000吨级船舶的双线通航要求，航标配布合理，符合规范要求。

通过实船试验及观测，为了保障船舶安全通航，建议采取如下措施：

1）在试验区域两端设置禁止追越警示牌。

2）船舶通过弯道逆流上行时，应减速慢行。

3）驾驶人员要准确掌握航道水文资料。

4）根据本次实船试验测量图可知，整个试验航槽内水深基本在6～9m之间，但在33号标上游50m处左岸边线处出现水深为4.5m～5.9m；在27号标上游140m右岸航道处有一处水深为5.5m，建议在今后的维护中，定期对航道内水深不足的位置进行疏浚。

7.实船试验的意义

通过实船试验，评价横坑弯段的航道尺度、流态和整治效果，分析船舶航行要素和通航水流条件的相关关系，对弯段、桥区航段航行要素、会船、能否超越等作出评价，提出措施、建议和注意事项等，并提出船舶通过弯曲河段的航路、航法与操纵方法建议，以及对沿程航标配布适应性的观测分析与建议，具有很好的推广价值。

参考文献：

[1]广东省航道勘测设计科研所.西江下游（肇庆～虎跳门航道整治工程初步设计.1995.9.

[2]广东正方圆工程咨询有限公司.西江下游（肇庆至虎跳门）航道整治工程横坑弯段实船适航试验报告.2014.4.endprint