淺析西江下游（肇慶至虎跳門）航道整治工程橫坑彎段實船適航試驗

黃麗芬

摘 要：西江下游（肇慶至虎跳門）航道為通航海輪航道，本試驗通過實船試驗、航標觀測，驗證橫坑段裁彎切咀后的彎曲半徑和寬度的合理性，是否達到3000t級海輪的雙線航道通航要求。

關鍵詞：實船試驗 觀測

1.工程概況

在西江下游（肇慶至虎跳門）航道整治工程按雙向通航3000t級海輪標準建設，航寬100m，水深6.0m，彎曲半徑650m，通航保證率98%。其中橫坑彎段通過裁彎切咀后航道寬度為110m，彎曲半徑為580m，水深6m。為了驗證橫坑彎段是否達到3000t級海輪的雙線航道通航要求，采取實船試驗、航標觀測等方法進行驗證。

本試驗范圍起點從馬田水閘對開27#標河段至荷麻溪大橋上游的33#標附近河段，全長約4.5km。

2.試驗環境

實船試驗期間測得退潮始測水位為0.78m，相應流量為6700m3/s，終測水位為0.70m，相應的流量為6100m3/s，流速在0.04～0.49m/s之間。橫向流速在0～0.09m/s之間。

3.試驗船舶

試驗船舶的船型根據設計要求為（99.8m×15.8m×5.5m），實際選用船型為5000t級江海輪“泓富1”、“泓富6”，尺度分別為（100m×15m×4.85m）、（93×15.5m×5.34m），其主尺度接近于設計代表船型。

4.試驗過程

4.1實驗內容

本項目共做了5個項目的實船試驗。由于試驗河段船舶通行密度大，彎道的航行視距受到限制，經過與船舶駕駛人員及海事安監人員的溝通后，決定在西江電廠下游較寬河段進行了1次追越試驗，在荷麻溪西大橋橋區、31號航標附近（橫坑彎道上彎頂點）、橫坑大橋橋區和30#航標附近（橫坑彎道下彎頂點）分別進行了會船試驗，具體試驗進程見表1。

4.2測試方法

船舶航跡測試采用差分GPS測試，岸上設岸臺一部，每條船上設一臺DGPS，接收天線安裝在船舶上，每30秒鐘記錄一次瞬時船位、航向及對岸航速；船舶航向采用定向GPS，舵角采用舵角傳感器，主機轉速采用光電轉速傳感器測量，每30秒鐘記錄一次瞬時航向、舵角、轉速。所有測試數據通過便攜式計算機記錄存儲。試驗指揮部設在船舶駕駛室。風速在試驗船舶通過時由岸上測試人員完成測量。主要測量儀器見表2。

4.3實船適航試驗

1）本次適航試驗共進行了5個項目的實船試驗，試驗船舶的尺度接近于航道設計代表船型3000噸江海輪的尺度，對試驗操舵數據統計后可以看出，試驗船舶通過該河段的操舵角均未超過設計要求的±25°，說明試驗船舶均能安全航行于該水域，5次試驗均安全順利完成。

2）本次試驗時由于外界風速為0.8m/s，所選試驗基本滿足代表船型，船舶橫傾的測試結果變化較小。

3）由于試驗河段的船舶航行密度大，彎道視距較小，在彎道追越時容易形成3船并列航行，現有航道寬度難以滿足，容易造成安全事故，本次試驗是在試驗區域之外的直航段進行的，從追越試驗結果分析，追越時兩船間距24.5m，航跡帶寬分別為15.5m和22.79m。

4.4橋區會船試驗

荷麻溪大橋橋區會船時，兩條船的航跡帶寬分別為19.77m和 20.37m，會船時間距為29.2m，橫坑大橋橋區會船時，兩條船的航跡帶寬分別為16m和16.5m，會船時間距為22.6m，對上水實驗數據和下水實驗數據進行統計平均后，上、下水船舶航跡帶寬度分別為16.96m和17.30m。

根據《內河通航標準》2011附錄A中規定，天然或渠化河流航道寬度可按以下公式計算：B2=BFd+BFu+d1+d2+C，試驗條件下橫坑河段雙線通航3000噸級船舶所需直線航道寬度計算結果為B2=61.67m，小于現有試驗河段寬度110m。

4.5彎道頂點會船試驗

在橫坑上彎道頂點31#會船時，兩條船的航跡帶寬分別為19.4m和19.91m，會船時間距為26.1m，在橫坑下彎道頂點30#會船時，兩條船的航跡帶寬分別為25.05m和23.63m，會船時間距為14.7m，根據公式，試驗條件下橫坑河段雙線通航3000噸級船舶所需彎道航道寬度計算結果為B2=97.36m，小于現有彎道的最窄寬度110m。

5.航標觀測

對沿程航標主要采用觀測方法，在實船（泓富6）上從上游至下游，再從下游至上游，在日間對沿程航標進行觀測，觀測航標的助航功能、顯形情況。

試驗河段共設置7座航標，其中H7.5m燈樁5座（右側面標3座、左側面標2座），HF1.8m浮標2座（左側面標1座、左右通航標1座），航標配布圖詳見圖3-1。通過觀測航標配布是符合規范的、合理的，但為能達到更好的視覺效果，建議補充設置頂標。

6.實船適航試驗結果

通過以上分析可見，橫坑彎段在整治時通過裁彎措施滿足航道設計彎曲半徑要求，航道寬度為110m，彎曲半徑為580m。航道寬度和彎道的彎曲半徑可以滿足3000噸級船舶的雙線通航要求，航標配布合理，符合規范要求。

通過實船試驗及觀測，為了保障船舶安全通航，建議采取如下措施：

1）在試驗區域兩端設置禁止追越警示牌。

2）船舶通過彎道逆流上行時，應減速慢行。

3）駕駛人員要準確掌握航道水文資料。

4）根據本次實船試驗測量圖可知，整個試驗航槽內水深基本在6～9m之間，但在33號標上游50m處左岸邊線處出現水深為4.5m～5.9m；在27號標上游140m右岸航道處有一處水深為5.5m，建議在今后的維護中，定期對航道內水深不足的位置進行疏浚。

7.實船試驗的意義

通過實船試驗，評價橫坑彎段的航道尺度、流態和整治效果，分析船舶航行要素和通航水流條件的相關關系，對彎段、橋區航段航行要素、會船、能否超越等作出評價，提出措施、建議和注意事項等，并提出船舶通過彎曲河段的航路、航法與操縱方法建議，以及對沿程航標配布適應性的觀測分析與建議，具有很好的推廣價值。

參考文獻：

[1]廣東省航道勘測設計科研所.西江下游（肇慶～虎跳門航道整治工程初步設計.1995.9.

[2]廣東正方圓工程咨詢有限公司.西江下游（肇慶至虎跳門）航道整治工程橫坑彎段實船適航試驗報告.2014.4.endprint