船舶碰撞橋梁隱患治理區(qū)段通航代表船型、船隊確定方法研究

◎ 冷杰 江西省高等級航道事務(wù)中心

梅松竹 安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司

1.引言

為提高航道通航保障服務(wù)水平，規(guī)范橋區(qū)水域船舶通航秩序，提升橋梁防撞能力，建立健全防范化解安全風(fēng)險的長效機制，交通運輸部與國家鐵路局、國鐵集團聯(lián)合發(fā)布了《船舶碰撞橋梁隱患治理三年行動實施方案》（交辦水〔2020〕69號，以下簡稱“部三年方案”）。

部三年方案要求按照“各負(fù)其責(zé)、科學(xué)評估、防治結(jié)合、綜合施策”的原則，全面排查和治理船舶碰撞橋梁安全隱患，進(jìn)一步健全安全管理責(zé)任體系，堅決防止重大事故發(fā)生。按照航道區(qū)段標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的要求，長江航務(wù)管理局、珠江航務(wù)管理局分別組織提出長江干線、西江航運干線航道的區(qū)段通航代表船型、船隊；其他高等級航道區(qū)段通航代表船型、船隊由省級交通運輸主管部門提出。

為有效治理船舶碰撞橋梁隱患，為后續(xù)船舶碰撞橋梁隱患治理工作提供明確標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)，研究贛江區(qū)段通航代表船型、船隊是十分有必要的。

2.區(qū)段通航代表船型的作用

在部三年方案中區(qū)段通航代表船型、船隊的作用主要在自查要點中提到用于核查橋梁通航凈空尺度是否滿足最小值要求、橋梁防撞設(shè)施是否滿足區(qū)段代表船型要求、橋梁抗撞性能否滿足區(qū)段代表船型要求；并在橋梁通航安全風(fēng)險及抗撞綜合評估要點的明確設(shè)防代表船型確定中需要結(jié)合橋區(qū)河段實際通航情況、區(qū)段通航代表船型和橋梁預(yù)期壽命，確定具體橋梁的設(shè)防代表船型。

在交通運輸部水運科學(xué)研究院發(fā)布的《橋梁安全風(fēng)險隱患自查及技術(shù)指南（第一版）》中對于區(qū)段通航代表船型如何使用進(jìn)一步細(xì)化：

（1）在核算通航凈高和凈寬最小值時需首先按照區(qū)段通航代表船型噸位查找使用標(biāo)準(zhǔn)中對應(yīng)的航道等級，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)條款和通航凈空尺度表查找要求的最小值，然后通過《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》的附錄C計算通航凈寬，與查表結(jié)果進(jìn)行對比，取大值作為凈寬最小值。

（2）在校核橋梁抗撞性能時首先查找并梳理橋梁設(shè)計文件、通航批復(fù)文件等，確定文件中涉水橋墩的防撞船舶噸級，然后對比區(qū)段通航代表船型噸級，核查橋梁抗撞性能，若前者大于或等級后者，橋墩抗撞性能滿足要求，反之則不滿足。

3.相關(guān)規(guī)范中代表船型的定義及用處

（1）《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》、《運河通航標(biāo)準(zhǔn)》中的代表船型指為適應(yīng)通航尺度、通過技術(shù)經(jīng)濟論證優(yōu)選確定的設(shè)計載重量可帶到相應(yīng)噸級的船型、船隊。該定義的代表船型是為確定航道尺度和跨越航道建筑物、構(gòu)筑物和穿越航道建筑物、構(gòu)筑物通航凈空尺度時所采用的船型、船隊。

（2）《公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范》設(shè)防代表船型是用于橋梁抗撞設(shè)計時選定的代表船舶類型，且規(guī)范中提到當(dāng)航道船舶數(shù)據(jù)資料齊全，設(shè)防代表船型可采用分為值法確定。

4.本次研究區(qū)段代表船型確定原則

綜合考慮船舶碰撞橋梁隱患治理中區(qū)段通航代表船型的作用及使用方法以相關(guān)規(guī)范中的定義，區(qū)段通航代表船型研究主要應(yīng)有通航代表船型、抗撞性能評估載重噸兩個成果。通航代表船型主要用于橋梁凈空尺度的自查，抗撞性能評估載重噸主要用于橋梁抗撞性能的自查，通航代表船型及抗撞性能評估載重噸的選取原則如下：

4.1 通航代表船型

通航代表船型的選取以《內(nèi)河過閘運輸船舶標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列》標(biāo)準(zhǔn)船型為基礎(chǔ)，結(jié)合航道整治工程設(shè)計代表船型、省內(nèi)跨臨河設(shè)施航評通航代表船型、江西省相關(guān)規(guī)劃，同時參考《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》代表船舶、船隊予以綜合考慮后選取。

4.2 抗撞性能評估載重噸

抗撞性能評估載重噸的選取是結(jié)合《公路橋梁抗撞設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，按通航船舶載重噸從小到大95%累積頻率擬定各區(qū)段現(xiàn)狀通航代表船型載重噸，并綜合考慮航道現(xiàn)狀及規(guī)劃、港口現(xiàn)狀及規(guī)劃、已批復(fù)橋梁設(shè)防代表船型予以選取。

5.信江紅衛(wèi)壩至雙港區(qū)段通航代表船型實例分析

5.1 區(qū)段航道現(xiàn)狀及規(guī)劃情況

信江本次研究范圍內(nèi)主要分為三段，分別為紅衛(wèi)壩～界牌、界牌～雙港、雙港～褚溪河口。

紅衛(wèi)壩～界牌總長33.4千米為界牌樞紐庫區(qū)航道，航道尺度已達(dá)到Ⅲ級航道標(biāo)準(zhǔn)，可通航1000噸級船舶。

界牌～雙港、雙港～褚溪河口Ⅲ級航道整治工程均已在施工，施工完成后紅衛(wèi)壩～儲溪河口段航道等級將均為Ⅲ級航道，航道設(shè)計尺度如下：設(shè)計水深2.3米，寬60米，彎曲半徑不小于480米，通航保證率為95%。

5.2 區(qū)段港口現(xiàn)狀及規(guī)劃情況

該區(qū)段現(xiàn)狀建有碼頭9座，最大靠泊噸級為500噸級；余江中童綜合貨運碼頭一期工程、余干港區(qū)菱塘作業(yè)區(qū)綜合碼頭一期工程、鄱陽港區(qū)角子口作業(yè)區(qū)綜合碼頭一期工程在建，共7個1000噸級泊位。

5.3 區(qū)段實際通航船舶情況

根據(jù)船舶報港數(shù)據(jù)，2019年該區(qū)段已知報港貨船共計699艘次，其中拖船、駁船24艘次，其余均為單船，單船占比為96.57%，經(jīng)統(tǒng)計單船95%累積頻率載重噸為2450噸。2019年區(qū)段貨船載重噸累積頻率曲線見圖1。

圖1

2020年信江已知報港貨船共計1917艘次，其中拖船、駁船12艘次，其余均為單船，單船占比為99.37%，經(jīng)過統(tǒng)計單船95%載重噸累積頻率為3000噸。2020年區(qū)段貨船載重噸累積頻率曲線見圖2。

圖2

5.4 區(qū)段航道整治工程代表船型

界牌至雙港渠化航道配套整治工程設(shè)計代表船型如下：1000噸級單船（67.5米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水），60TEU集裝箱船（62.5米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水），雙排單列船隊即294千瓦推輪+2×1000噸船隊（160米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水），油船（67.5米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水）。

雙港至褚溪河口Ⅲ級航道整治工程設(shè)計代表船型如下：1000噸級單船（67.5米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水），60TEU集裝箱船（62.5米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水），雙排單列船隊即294千瓦推輪+2×1000噸船隊（160米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水）。

5.5 區(qū)段航評批復(fù)情況

2018 年至2020 年該區(qū)段航評批復(fù)主要船型如下：1000噸級單船（67.5米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水）、1頂2×1000噸級船隊（160米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水）

5.6 通航代表船型及抗撞性能評估載重噸選擇

5.6.1 通航代表船型

綜合考慮航道整治工程代表船型，《內(nèi)河過閘運輸船舶標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列 第1部分:長江水系》長江支線過閘干散貨船、化學(xué)品船、油船標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列，該區(qū)段航評批復(fù)船型，選取信江通航代表船型、船隊船型如為1000噸級單船（85米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水）；1頂2×1000噸級船隊（160米×10.8米×2.0米，總長×型寬×設(shè)計吃水）。其中1000噸級單船尺度符合近期航評批復(fù)及標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列，1頂2×1000噸級船隊滿足《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ級航道船隊尺度要求及近期航評批復(fù)通航代表船型。

5.6.2 抗撞性能評估載重噸

該區(qū)段2020年現(xiàn)狀通航船舶載重噸從小到大95%累積頻率載重噸為3000噸，且江西省內(nèi)近期航評批復(fù)橋墩校核船舶撞擊力為3000噸級船舶，確定該區(qū)段抗撞性能評估載重噸為3000噸。

6.結(jié)語

船舶碰撞橋梁隱患治理區(qū)段通航代表船型、船隊確定方法研究對于其他航道區(qū)段通航代表船型的確定有一定的指導(dǎo)作用，有助于船舶碰撞橋梁隱患治理自查及評估的工作開展。且對以后新建橋梁通航凈空尺度及抗撞設(shè)防船型的確定有參考作用。