分析航道通航条件影响评价中的常见问题和处理方法
2021-01-06杨树燕
杨树燕
(山西省运输事业发展中心,山西 太原 030000)
1 通航水域界定
在通航相关标准当中,对于通航水域,指的是实际通航条件能确保船舶正常航行的水域,包括以下两种类型:其一,现有航道水域;其二,为满足航道变迁与调整要求可能成为航道的水域。此外,为促进航运发展,往往要使用到新开辟而成的航道水域。
根据通航标准的要求,通航水域必须能供船舶正常航行,但标准并没有对船舶予以明确,使得对通航水域产生了不同理解,比如,无论船舶进入与否,只要水域的水深可以达到通行要求,则该水域就是通航水域;又比如,虽然水域的水深可以达到要求,但必须要有船舶进入才属于通航水域。对通航水域而言,必须满足以下两个基本条件:其一,船舶可能进入,在某些水域中,虽然水深足够,但由于存在树木或芦苇导致船舶不能进入,这些水域则不属于通航水域;其二,满足设计船型对应的通航要求。在我国,北方河流大多滩地广阔,但水深却不能满足设计船型对应的通航要求,只能满足渔船与快艇等提出的航行要求。通航水域需要由海事部门进行划定,若将只满足渔船与快艇两种类型船舶通航要求的水域都视作通航水域,则会对航道通航安全造成一定程度的影响。
2 在当地水文资料不足的情况下确定设计最高通航水位
根据通航相关标准,在确定具体设计最高通航水位时,应严格按照洪水重现期进行,当航道等级为I-III级时,洪水重现期为20 a;当航道等级为IV级和V级时,洪水重现期为10 a;当航道等级为VI级和VII级时,洪水重现期为5 a。对洪水重现期进行分析计算时使用的资料,其年限应达到20 a以上,同时还要对历史上产生的所有特殊水位进行调查。
某些河段由于受到人类及自然因素等的影响,其地形起伏相对较大,导致水位持续变化,使观测数据无法保持连续,在这种情况下,根据水位资料对设计水位进行推算确定会存在一定程度的误差。对于港航工程,经常要确定不同断面对应的水位和流量变化曲线。若断面的附近存在水文站,则可根据水文站提供的曲线进行,但实际上很多断面都不具备这一便利条件,当资料较为缺乏时,需采用下列两种方法对通航水位与流量进行推算:其一,水力学公式法,即采用曼宁公式对流量进行推算,该方法的重点是确定比降与糙率。其中,糙率需要以河床地质情况来选取,而比降则主要以洪痕调查资料来确定。其二,比降推算法,如果断面和参证站之间的距离很近,而且河段保持顺直,断面形状也没有太大的变化,则可直接参考参政站对应的设计洪水位,结合实测高水位比降线对设计断面进行推算,进而确定该断面对应的设计供水位。
3 输电线缆安全高度确定
根据通航相关标准,对于电力过河缆线,其通航净高值应达到以下三项的总和以上:船舶在空载条件下的高度;为保证船舶航行安全而确定富余高度;为保证缆线安全而确定的富余高度。
由于跨不同行业等方面的原因,不同地区的航道管理部门基本没有提出安全富余高度方面的要求。另外,因现行通航标准当中也未能提出明确的数值,具体取值大小会对船舶及电缆实际运行安全与成本造成很大影响。如果取值相对较小,则会使船舶和电缆之间产生碰撞,使船舶或电力设施损坏;而如果取值相对较大,则会大幅增加电缆架设方面的成本。
富余高度是指为保证船舶通航安全确定的富余度,以某个实际情况为例进行分析,在选择具体安全富余高度的过程中,需充分考虑下列几方面因素。
(1)对船舶驾驶而言,其安全高度属于综合性指标,需要考虑很多方面的因素,如驾驶人员自身心理素质。当船舶体积较大时,航行时会产生较高的波浪,此时船舶从桥梁下通过时的航行条件将变得很差,对安全高度就提出了较高要求。
(2)水流与波浪的持续作用会使船舶发生纵向摇动与垂直震荡,导致船舶水线上方到最高点之间的距离出线明显变化。
(3)对于船舶水线上部到最高点之间的高度,其计量误差通常由下列原因产生:船舶载重量;船舶修理后产生的高度变化;对船舶高度进行测量时产生的误差;船舶在淡水与海水当中吃水存在的偏差。
(4)水文观测结果存在一定误差,然而这种误差的数值一般不大。
根据以上因素可知,富余高度的确定需要充分考虑船舶自身航行条件,其取值和输电线缆的电压并无关系。另外,根据国际相关经验,富余高度通常在2~4 m范围内,具体根据船舶的体积与水域实际环境情况来确定。
4 结 论
(1)在界定通航水域时,应切实满足设计船型对应的通航要求,同时充分考虑不同项目具有的特点,综合分析航道、水流、河道和航行方式等条件来确定,保证确定的水域可以达到各项实际要求。
(2)如果水文资料相对缺乏,在确定设计最高通航水位时,建议采用以下两种方法:水力学公式法与比降推算法。同时还要以水利和桥梁专业提供的相关资料为依据,结合现行规范标准对不同重现期对应的设计流量进行推算。
(3)在综合考虑了船舶的体积与水域环境条件的基础上,对于安全富余高度,应按照2 m进行取值。
(4)我国可以实现通航的河流有很多,不同区域中的航道,其通航的实际条件及重要程度等均不相同。另外,项目实践时,很多项目都会受到客观方面因素的影响与限制。我国针对这一专业提出的技术标准虽然是重要评价根据,但在实际运用时不可一味的生搬硬套,而是要在切实满足通航要求与保证安全的基础上充分考虑实际情况来处理,从而确保工程建设和有效保护现有的航运资源能够达到相互协调,共同发展。