西江雞籠洲灘航道線平面設計的研究

劉臨雄

摘 要：針對西江雞籠洲灘近年來發(fā)生多起船舶偏航擱淺的問題，對航道線平面布置進行研究，通過對原形進行流態(tài)觀測和實地調(diào)查，從水流運動理論進行分析，認為在彎曲河段航道航行的船舶在橫流作用下容易偏離航道，橫流作用是引起船舶偏航的主要原因，臨河建筑物及其設施對船舶航行的影響也不容忽視。針對這些問題，提出了雞籠洲灘航道線平面布置的優(yōu)化方案，為實施3000噸級航道建設提供技術借鑒。

關鍵詞：航道 平面 礙航

在進行石質淺灘航道整治時，航道線一般按中枯水主流流向進行布置，既要考慮縱向流速的因素，也要重視橫向流速的影響。近年來，隨著西江水運的快速發(fā)展，臨江而建的碼頭不斷增加，由于?？看a頭作業(yè)的船舶距離航道邊線較近，對過往船舶航行帶來不利影響。碼頭燈光照射對航行船舶影響也不容忽視。因此，在航道定線時，除考慮河床地形、河道水深和流速流態(tài)以外，還應考慮一些重要建筑物及設施對航道的限制和影響。本文通過對西江雞籠洲航道進行流態(tài)觀測，通過實地調(diào)查，分析引起船舶偏航的原因，提出優(yōu)化航道線平面布置的方案。

1.雞籠洲灘概況

西江雞籠洲灘位于梧州市桂江河口下游，上起梧州云龍大橋下至白沙角，灘段長約4900m，枯水期河面寬約550～1000m。雞籠洲把西江分成左右兩汊，左汊為中枯水航道，右汊為洪水航道。上游云龍橋橋區(qū)水域主流偏向右岸，進入雞籠洲鎖鏈頭后，主流逐步偏向左岸。左右兩岸為巖土組合岸坡，上部為硬塑～可塑粉質粘土，下部為風化細砂巖，河床為石質，表面有砂層覆蓋，枯水期水位落差為0.16m，平均比降0.03‰，航道內(nèi)局部最大表面流速1.58m/s，橫向流速0.2m/s。

2.歷次航道整治工程航道線布置情況

（1）西江一期航道整治工程航道線布置情況。1994～1996年實施西江航運干線一期工程航道整治，枯水期航道線沿左汊深槽布置，與枯水主流基本一致，設計航道尺度為2.3m×60m×1000m（航道水深×航道寬度×彎曲半徑，下同），同時在雞籠洲上建造1條貫通洲尾長2.3km的順壩和4條短丁壩，以保持右汊中洪水航道的水深。

（2）2006～2009年實施西江航運干線貴港至梧州2000噸級航道整治，枯水期雞籠洲灘航道線沿左汊深槽布置，在原航道線的基礎上，將航線進行調(diào)順和加大彎曲半徑，最少彎曲半徑由原來的1000m調(diào)整為150 0m，設計航道尺度為3.5m×80m×1500m。

（3）工程措施。實施2000噸級航道整治前，雞籠洲灘枯水期航道最淺水深約1.7m，局部航段水深不足，在枯水期航道入口處有躉口石等礙航礁石，航道彎曲、狹窄，最窄處不足50m。經(jīng)過實施2000噸級航道整治，航道右邊切除了部分躉口石、狗仔石、鑊耳石；航道左邊炸除李家莊碼頭對出航道左邊線外50m范圍內(nèi)的礁石，炸除扶典航道站至蓮花石段航道左邊線附近的礙航零星礁石。將航道左邊加寬了40m，使該段航道總寬度達到80m以上。云龍橋航段加寬至220m，確保雙孔通航。將原航道進行航線調(diào)順，加大了彎曲半徑，最小彎曲半徑達到1500m，航道水深浚深至3.5m，雞籠洲灘航道由原來的Ⅲ級航道提升為Ⅱ級航道。

3.現(xiàn)行航道條件及礙航情況

現(xiàn)行航道設計航道尺度為3.5m×80m×1500m，航道左邊有李家莊碼頭，扶典LNG加氣站。雞籠洲灘中段航道的左邊有橫欄石、崩山角等礁石。航道的右邊有躉口石、狗仔石、鑊耳石。航道左邊的崩山角與航道右邊的躉口石和狗仔石形成對口礁石，該處航道最狹窄，航道寬度僅80m，由于航道彎曲狹窄，每年枯水期都有數(shù)艘船舶在該段航道發(fā)生偏航，觸礁擱淺發(fā)生海損事故。

4.礙航原因分析

（1）表面流速流向觀測分析。2019年2月對雞籠洲灘開展兩次流速流向測量，從流向線分布情況顯示，流向線經(jīng)過云龍大橋以后，開始從右岸逐漸轉向左岸，當流向線越過雞籠洲頭以后，大部分流向線繼續(xù)沿左汊主航道流向下游，而小部分流向線開始流向雞籠洲邊，然后越過航道右邊線穿越躉口石、鑊耳石并從右側平順流向下游，到白沙大橋上游約500m再流入主航道。從流向線觀測情況表明，水流流經(jīng)雞籠洲頭以后，在靠航道右邊有一股水流有橫流存在，橫向流速為0.2m/s，這是船舶下行到這一段航道以后容易發(fā)生偏航的主要原因。

（2）?？看皩Υ昂叫械挠绊?。李家莊碼頭和扶典LNG加氣站位于雞籠洲灘中段的左岸，李家莊碼頭1、2號泊位的碼頭前沿岸線長度480m，距航道左邊線最近距離85m，3號泊位碼頭前沿線長120m，距航道左邊線最近距離80m，躉船距航道邊線最近距離63m；扶典LNG加氣站躉船距航道左邊線45m。由于部分等待裝卸作業(yè)和加氣的船舶?？克蚓嘀骱降垒^近，上航船舶為了避開在碼頭前沿水域?？康却b卸的船舶，習慣沿航道中心線航行，下航船舶沿雞籠洲邊靠航道右邊線航行，到了鑊耳石附近偏航觸礁而發(fā)生海事。

（3）夜間照明燈光的影響。由于碼頭和加氣站夜間作業(yè)，燈光較強，強光照射到水面后形成反射光，干擾航標燈視覺功能的正常作用，在彎曲河段船舶駕駛員誤將遠處航標當作近處航標，導致駕駛員操作失當，因而船舶容易發(fā)生偏航。

5.航道線平面布置的優(yōu)化方案及措施

（1）航道線平面布置的優(yōu)化方案。雞籠洲水道河面寬闊，水流比較分散，航道線宜沿中枯水流向和左汊深槽布置。從上游云龍大橋主通航孔起沿雞籠洲鎖鏈頭左側轉向左汊中槽，從胭脂角開始至扶典沖口沿北岸深槽布置。即在2000噸級航道線基礎上，將李家莊碼頭至扶典沖口段航道中心線向右岸移動30～50m，彎曲半徑從1500m增加到2500m，航道寬度從80m增加到90m，同時加大航道左邊線與碼頭、加氣站前沿線的距離，使加氣站前沿線與航道左邊線之間的最小距離保持在80m以上。

（2）工程措施：采取疏浚與炸礁相結合的整治措施，除對新設計航道進行疏浚炸礁以外，還需炸除航道左邊線以外40m范圍以內(nèi)的橫欄石、崩山角等零星礁石；炸除航道右邊線以外40m范圍以內(nèi)的躉口石、狗仔石、鑊耳石等礁石。拓寬疏深調(diào)順航道，使航道最小尺度達到4.1m×90m×2500m以上，調(diào)順水流歸槽，減少橫向流速，避免發(fā)生船舶偏航，保證船舶航行安全。

（3）減少岸上燈光干擾。航道管理部門應加強與碼頭和加氣站業(yè)主單位的聯(lián)系，采取對碼頭上安裝的照明燈加裝燈罩等措施，減弱強光直接照射河面，防止反射光影響航標燈光的正常作用，避免駕駛員對航標位置產(chǎn)生錯覺而發(fā)生操作失誤，減少燈光對航行船舶的影響。

6.結束語

（1）在對彎曲河段石質淺灘進行整時，航道定線宜按中枯水流向布置。對航道內(nèi)存在橫向流速或航道邊線以外有零星礁石的，航道寬度宜適當加寬，加寬寬度宜為設計航道寬度的1/4～1/2。

（2）在進行內(nèi)河航道設計時，應考慮該河段臨河建筑物對航道的影響。在碼頭前沿水域停泊等待裝卸作業(yè)的船舶，應與主航道保持適當距離。對于天然河道，待作業(yè)船舶與航道邊線的最小距離，宜保持在設計代表船型寬度1.5倍以上。

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