周健華
摘 要:本文通過對防城港船舶流量、船型分布、港口發展等基本情況的分析,根據導標設計規范相關技術要求,結合馬鞍頭導標現狀,設計科學、合理、節約的重建方案,達到優化導標效能的目的。
關鍵詞:防城港 導標 設計規范 船舶
1.背景
導標作為引導船舶進出港的重要視覺航標,在無線電導航技術日益發展的今天依然發揮著重要的作用,尤其是對大型船舶來說,由于船舶干舷較高的緣故,導標的導航效果遠遠優于燈浮標。防城港現有的10座導標均建于上世紀八、九十年代,導標設計代表船型偏小,對3萬噸級以上船舶來說已經很難發揮其導航作用。
另外,根據防城港港口規劃,馬鞍嶺水域將建設30000GT級的碼頭泊位2個,馬鞍頭前導標正好位于碼頭回旋水域內。因此,必須盡快開展防城港馬鞍頭導標的重建升級工作。
2.防城港馬鞍頭導標現狀
馬鞍頭前后導標距離約350m,馬鞍頭前導標燈高為10.3m(自平均大潮高潮面起算),馬鞍頭后導標燈高為16.5m,導標使用段起點至終點距離約1600m,導標使用段終點至馬鞍頭前標距離約1350m。現按3萬噸級船舶眼高15m,導標使用段航道寬度125m,設計最大船寬32.5m對導標主要參數進行核算(詳見表1)。從靈敏度結果可知,現有的導標難以滿足3萬噸級船舶的航行需求。
3.導標重建方案
3.1 設計代表船型
馬鞍頭導標引導的航道是從牛頭航道北端至9號泊位末端,按3萬噸級航道建設,根據近三年到港船舶量統計數據,主流船型為1~3萬噸級。另外,防城港西灣航道大部分按照5萬噸級航道建設,且導標的重建工作應兼顧港口航道今后的發展。因此,馬鞍頭導標重建方案應按引導3萬噸級船舶設計,同時兼顧1萬和5萬噸級船舶。
3.2 偏離量計算
(1)容許偏離量。船舶沿導標軸線航行時,計算公式為:

根據1萬噸、3萬噸、5萬噸級船舶眼高分別為10m、15m、20m,計算得出其觀察者眼高的地理視距本別為12317m、15085m、17419m。
馬鞍頭前標至搜尋區起點的距離為3100+0.2×3100=3720m,小于各船舶噸級觀察者眼高的地理視距。
(2)前標標頂最小高程
根據《水運工程導標設計規范》(JTJ237-94),前標標頂設計高程應不小于計算的前標標頂最小高程,根據具體情況可適當加大。綜合考慮后標高程、前后標標頂垂直張角及導標側面靈敏度等因素,前標標頂設計高程取為11.6m(自平均大潮高潮面起算),標身高10m,導標基礎面標高1.6m。
3.5后標標頂高程計算
通過計算可知,此次改造只需調整一座導標即可達到優化導標效能的效果,根據防城港港口規劃,馬鞍山前導標所在位置為規劃的旅游碼頭回旋水域,而馬鞍山后導所在位置無建設規劃,從節約成本的角度考慮,此次導標的重建工作不對后標的土建進行改造,后標標頂高程保持不變,即為原高程16.5m(自平均大潮高潮面起算)。
3.6前后標標頂垂直張角
導標后標至使用段某點的距離小于8000m,并等于或小于眼高地理視距時,計算公式為:
航道寬度取125m,在距前標1500m、1900m、2300m、2700m、3100m處的導標靈敏度分別為:3.4、2.7、2.2、1.9、1.6。根據計算,導標側面靈敏度位于規范要求的1~4.5范圍內,因此改造后導標側面靈敏度滿足要求。
3.8導標改造前后導標效能主要參數對比
詳見表5。
4.結語
現防城港馬鞍頭導標是按引導2萬噸級的船舶建設,且各項參數均難以滿足規范要求。為了適應國家海洋戰略發展,滿足現有航道及規劃需求,將馬鞍頭前導標沿導標軸線后移150米的方案是可行的,重建后的導標在靈敏度、垂直張角等各項指標均優于重建前,同時該方案也符合節約成本的宗旨。
參考文獻:
[1]JTJ237-94.水運工程導標設計規范.
[2]王英志.助航指南(第二版).大連海事大學.
[3]張海波.淺談導標設計中容易出現的誤區及幾點建議.珠江水運.