航標的設置及運用技術性研究

王如城

摘 要：航標是規范船舶航路、引導船舶安全通航的重要基礎設施，也是船舶在夜間安全航行的“引路人”。合理的航標設置對引導船舶正確航行、標識清晰的航路具有重要意義。本文通過對航標在航道整治工程中的設置及運用案例，分析航標的設置及運用條件，闡述在航標設計過程中的注意事項、探討新技術在航標中的運用等，以期為廣大港航同仁在航道整治工程中對航標設置提供參考。

關鍵詞：航道整治;航標設置及運用;新思路

中圖分類號：U644.3? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）07-0065-02

航標是引導船舶航行、定位和標示礙航物與表示警告的人工標志，對支持水運、漁業、海洋開發和國防建設等具有重要作用。

現代航標主要分為海區航標和內河航標兩類，在設置時應結合航行條件、航道尺度、燈光射程等，做到標位正確、燈質可靠、顏色鮮明、連貫銜接，簡單明了地指出安全、經濟而又便于船舶航行的航道。為此我們通過一個工程案例，分析在航道整治工程中，有關航標的設置及運用。

1 工程概況

本工程以西江（界首至肇慶）河段全長171km的航道整治工程為例。目前該河段航標按一類標配布，全程共配有航標118座。其中H 18.8m砼塔標1座、H 13.8m鋼筋砼塔標1座、H10m鋼筋砼塔標1座、H7m 鋼筋砼塔標58座、H3m燈樁1座、HF6.7-B1鋼質燈艇50座、橋涵標6座。

2 航標現狀存在的問題

目前廣東省航道經過多年的開發建設，基本上已經形成以西江水運主通道和珠江三角洲“三縱三橫”為骨干航道的珠三角現代化航道網。大部分的航道均為在現有通航等級的基礎上進行擴能升級，而非新開辟的航道。對于擴能升級類的航道整治工程，航標設計時應重點了解航標現狀配置情況、航道升級后需解決的問題等。

本次西江航道從2000噸級擴能升級為3000噸級，航標現狀主要存在以下幾個問題：

（1）該河段浮標基本為燈艇，抗沖壓能力差，在遇到洪水時會產生較大移位，直接影響過往船舶的通航安全;

（2）部分航標在西江2000噸級整治項目中沒有進行改造更換新的配件，目前已出現配件老化現象;

（3）小部分航標因航槽有所偏移需移設;

（4）部分航標標路長度不足，需加長或新建標路;

（5）部分航標附近岸坡因挖砂影響及水流沖刷，基礎不穩固，需進行護坡，以保護標體結構安全。

3 航標的技術處理

根據航標現狀存在的問題以及航道擴能升級后的情況，結合西江各航段的特點和航標配布的實際需要采用以塔標為主，浮標相結合的航標技術處理方案。

設計河段的航標大部分是在最近2000噸級整治時建造的，在航槽不調整河段可充分利用原有航標，對局部航槽調整河段要根據實際情況對航標進行適當調整;現有部分航標的標路不夠長、局部標路基礎不牢固，需對該部分航標標路進行加長、加固;部分航標附近岸坡因挖砂影響及水流沖刷，基礎不穩固，需進行護坡，以保護標體結構安全;都城至肇慶河段的浮標現為燈艇，其抗沖壓能力差，在遇中洪水時會產生較大移位，直接影響過往船舶的通航安全，而該河段水深良好，可適當調整浮標類型，航標具體技術處理如下：

3.1塔標處理方案

新建塔標：結合航道的走向、水深條件、通視條件等進行分析。塔標采用鋼筋混凝土結構，外貼白色瓷片，塔身高度為7m，下底外圓直徑為2m，上底外圓直徑為1.2m，平臺直徑為1.6m，標腳平臺邊長為5.0m，高出原地面0.2m。基礎根據航標位置地質條件選用鋼樁基礎，上澆厚0.6m、寬5m×5m的鋼筋混凝土承臺。由于岸標設置的地點大部分在河道沿岸，為保證工作人員維護標志時的安全和便于開展工作，每座岸標都修建一條工作標路，標路寬1.2m，長度根據實際情況確定。

改造舊塔標：對原有的塔標進行技術改造，改造內容為更換新的航標燈、蓄電池、太陽能電源以及標牌等設施設備。

3.2浮標處理方案

新設浮標：根據水流條件、航標管養單位的使用習慣及航行條件進行分析。本項目界首至都城段航道的浮標采用HF6.7-B1鋼質燈艇，燈艇通過1根Φ10mm×15m錨鏈與1個重15kg的鐵錨鏈接;都城至肇慶段水深條件良好，且受到潮水的影響，水位變化較大，該河段浮標采用HF1800-D1深水型鋼質浮鼓，馬鞍鏈規格為Φ28mm×2.72m，連接卸扣為Φ26mm、末端卸扣為Φ32mm、錨鏈為Φ28mm×27.5m、沉塊為2.5t C30砼塊。

改造浮標：對原有浮標改造內容為更換新的航標燈、蓄電池、太陽能電源、標牌、錨鏈、馬鞍鏈、卸扣以及翻新標體外層油漆等。

3.3燈器和電源處理方案

目前市場上的航標燈器規格比較多，型號大致有160型、155型、130型、100型等，按供電方式常分為一體化航標燈和分體式航標燈兩種。在選用時應根據航道特點、航標管養單位的使用習慣（便于配件更換）、維護的便捷性等進行綜合考慮。

本工程燈器采用HD155航標燈，額定電壓3.6V，額定電流0.25A。燈泡采用超高亮度的發光二極管集成而成，其顏色需要的各種燈質可按需選擇。航標燈的供電采用具有工作可靠、壽命長和維護簡單方便的硅太陽能電池供電。另外為了保障夜間及陰雨天氣航標燈的供電，配6V2.5W的硅太陽能電池方陣和GN100-3免維護鎘鎳蓄電池輔助供電。硅太陽能電池方陣在岸標上方陣應光面向南，與水平面的夾角按35°±3°安裝。

4 航標配布原則

根據擴能升級的需要對本河段現狀航標進行重新配布，對不符合要求的航標進行改建、改造，使用時間較長的航標器材要更換，對部分損壞的航標進行維修更新。航標配布要遵循以下原則：

（1）根據航道整治工程等級標準，本工程范圍內航道按國家標準《內河助航標志》一類標志進行配布，即配布的航標夜間全部發光，白天船舶能從一座標志看到次一座標志，夜間船舶能從一盞標燈看到次一盞標燈。

（2）航標配布應當根據本河段的具體航行條件，簡單明了地指出安全、經濟而又便于船舶航行的航道。

（3）配布航標應注意岸標與浮標之間的有效結合，務使每一座標志發揮最大的作用。

（4）設置岸標時，可根據各河區具體情況規定岸標的最小安全航行距離，該值自標位處的水沫線起算。

（5）設置側面浮標時，應保證在航道同一側相鄰的兩座浮標或同一側相鄰的浮標與岸標規定的最小安全航行距離的相連直線內，不得有小于維護水深的礙航物存在。

（6）側面浮標設置地點的水深，可根據各個水位時期的不同維護水深而統一變更。在水位上升時期，側面浮標的是指應在保證維護水深的前提下，適當將航道放寬。

（7）深槽河段沿岸航道的可航范圍，一般為航道標準寬度的兩倍。如果沿岸航道寬度小于兩倍航道標準寬度時，必須在礙航物近航道一側設置側面浮標，標示航道界限。

（8）枯水期的航標配布應準確標示航道方向，注意標示淺灘航道的輪廓和揭示淺灘航道的最小水深。

（9）在潮汐河段，航標的配布應當保證所標示的航道在所規定的基準面下有足夠水深，并應注意潮流變向時浮標的回轉范圍。

5 航標配布方案

本項目航標按內河一類標配布，其中，界首至都城河段采用以燈艇為主，塔標相結合的方案;而都城至肇慶河段采用以塔標為主，浮標、桿標相結合的方案：全河段共設航標146座，其中H18.8m砼塔標1座（改造），H13.8m鋼筋砼塔標1座（保留）， H10m鋼筋砼塔標1座（保留）， H7m 鋼筋砼塔標71座（新建6座，改造40座，保留25座），H7.5m燈樁1座（新建），HF1.8m浮標18座（新建），HF6.7-B1鋼質燈艇46座（新建12座，保留34座），橋涵標7座（新建1座，改造4座，保留2座）。

6 航標發展新思路

目前，我國的科學技術日新月異，尤其是隨著“5G”時代的到來，人工智能將會更好的服務于生產實踐，造福人類。航標作為一種基礎設施，在生產實踐中也應開拓進取、與時俱進，航標設施可以在以下幾個方面進行拓展應用。

一是對航標設施增設遙測功能，利用GPRS、GSM等模塊。采用新一代無線技術傳輸技術，能夠及時知道航標的的工作狀態。普普通通的一部手機便能對航標燈進行遙控、遙測、故障報警等數據傳輸;

二是對橋區的側面浮標或者標識施工區作業邊界的專用標增設同步閃光功能，則能夠為船舶清晰的標識出邊界條件，形成類似光帶效果，簡單直觀的為船舶提供了導航功能;

三是對航道等級高或者沿海的航標可以普及AIS功能，并兼容目前我國最先進的北斗系統。讓船舶能夠實時知道航道情況，提前做好航行準備工作。

7 結語

總的來說，航標的配布應結合工程河段的航行條件，簡單明了地指出安全、經濟而又便于船舶航行的航道。在生產實踐中應不斷開展拓新、與時俱進，緊跟科技發展步伐，讓新技術在航標領域得到運用，更好的服務于廣大船民。

參考文獻：

[1]中國海區水上助航標志[S].北京：人民交通出版社， GB 4696-2016;

[2]浮標通用技術條件[S].北京：人民交通出版社， JT/T 760-2009;

[3]航標燈通用技術條件[S].北京：人民交通出版社， JTT761—2009。