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對《船閘總體設(shè)計規(guī)范》中引航道布置及尺度的討論

2012-05-02 03:18:44鄭寶友戈龍仔周華興
水利水運工程學(xué)報 2012年4期
關(guān)鍵詞:引航道口門船隊

鄭寶友,戈龍仔,周華興

(交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究院 工程泥沙交通行業(yè)重點實驗室,天津 300456)

20世紀(jì)80年代交通部組織設(shè)計、科研、高等院校以及管理等有關(guān)單位,通過收集國內(nèi)外船閘工程布置、運轉(zhuǎn)和科研資料,調(diào)研船閘工程,在總結(jié)建國40年來我國船閘建設(shè)的實踐經(jīng)驗和科研成果及吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,于1987年制定了《船閘設(shè)計規(guī)范》,以指導(dǎo)工程設(shè)計,促進(jìn)工程建設(shè)的發(fā)展.規(guī)范使用十余年后,在進(jìn)一步總結(jié)船閘建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,對原規(guī)范中總體布置設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行了修訂和增補(bǔ),于2001年修訂成《船閘總體設(shè)計規(guī)范》出版[1].近幾年來,隨著國家經(jīng)濟(jì)實力的增強(qiáng)和科技水平的提高,有關(guān)設(shè)計、科研單位結(jié)合西部開發(fā),對西江、嘉陵江、涪江、湘江等通航樞紐工程進(jìn)行水工模型試驗研究,對樞紐中船閘引航道、口門區(qū)及連接段的布置,通航水流條件與航行條件的限值有了更深的認(rèn)識,也為船閘總體設(shè)計規(guī)范的再修訂提供了依據(jù).現(xiàn)將山區(qū)及丘陵地區(qū)河流航電(運)樞紐工程中船閘引航道布置的工程實踐[2-6],與規(guī)范的布置要求進(jìn)行比較分析,提出山區(qū)河流船閘引航道的布置可有別于規(guī)范規(guī)定的觀點,重新確定了山區(qū)河流引航道的布置方法,供規(guī)范修訂時參考.

1 有關(guān)船閘引航道尺度的討論

1.1 引航道的長度

1.1.1 規(guī)范規(guī)定的引航道長度 《船閘總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ 305—2001)中定義引航道長度由導(dǎo)航段L1,調(diào)順段L2,停泊段L3和制動段L4等組成見圖1,引航道直線段長度L直=L1+L2+L3,對頂推船隊,該長度為(3.5~4.0)LC(LC為控制船隊的長度).而對引航道長度L=L1+L2+L3+(L4-L3)=L1+L2+L4,其中 L4為制動段長度(內(nèi)包含停泊段).

圖1 引航道、口門區(qū)、連接段示意圖Fig.1 Sketch of the approach channel,entrance and connecting segment

按《船閘總體設(shè)計規(guī)范》的設(shè)計原則,制動段包括在引航道內(nèi),“制動段的長度應(yīng)滿足船舶、船隊制動的需要,并根據(jù)口門區(qū)流速的大小、設(shè)計最大船舶、船隊的長度和性能確定”.這里提出的確定原則,除可定量的口門區(qū)流速大小、船隊的長度和船隊機(jī)組功率性能外,還與不可定量的船隊位置、駕引人員操作經(jīng)驗及船舶進(jìn)出閘方式等因素有關(guān),這就給引航道導(dǎo)航隔流堤長度設(shè)計帶來困難.

按規(guī)范要求,引航道長度應(yīng)大于直線段長度,即L>(3.5~4.0)Lc.至此又提出當(dāng)“山區(qū)Ⅲ~Ⅶ級和平原Ⅳ~Ⅶ級的船閘,當(dāng)受地形等條件限制,不能滿足直線段長度要求時,可在滿足安全進(jìn)、出閘和通過能力要求的條件下,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證進(jìn)行布置,”這說明引航道長度可小于直線段長度.

1.1.2 樞紐工程船閘引航道長度[7]這里定義導(dǎo)航隔流堤(墻)內(nèi)側(cè)為引航道,堤頭上游或下游為口門區(qū).該“堤”長度就是引航道長度.統(tǒng)計了有關(guān)山區(qū)河流航運樞紐船閘引航道的長度(表1),可見那吉、大源渡、貴港、桂平、鳳儀場、馬回、孟洲壩、青居等船閘的上下游引航道直線段長度L直≥3.5Lc基本滿足規(guī)范要求;桐子壕、東西關(guān)、新政、金溪場、西津、七里垅等船閘的上下游引航道直線段長度L直<3.5Lc,不滿足規(guī)范要求.

山區(qū)河流樞紐船閘引航道長度滿足L直≥3.5Lc時,Ⅲ級航道為560~640m,Ⅳ級航道為380~440m.要達(dá)到這個要求,已很困難.表中有的船閘大于該值,是地形條件決定的,并非考慮制動段的要求.所以制動段主要是上游引航道船舶(隊)的沖程.

根據(jù)表1航運樞紐的工程實踐[8-10],引航道長度就是直線段長度的有那吉、貴港、大源渡樞紐工程;而其他樞紐工程的導(dǎo)航隔流堤均比引航道直線段短,則口門區(qū)就是原引航道長度中的制動段.

表1 工程實踐中引航道長度Tab.1 Length of the approach channel in engineering practices

1.2 引航道寬度

在《船閘總體設(shè)計規(guī)范》的5.5.2.1款中對引航道的寬度作了規(guī)定,對單線船閘的引航道寬度與布置型式有關(guān),對于反對稱和不對稱型的引航寬度B0=3.5bc,對稱型式B0=5bc,bc為代表船舶、船隊的寬度.但在5.3.1條中,“船閘引航道、口門區(qū)與連接段見圖5.3.1(即本文圖1).口門區(qū)的寬度應(yīng)與引航道口門有效寬度相同(見該圖B1)”.同時在圖中隔流堤堤頭處標(biāo)注了,當(dāng)?shù)填^處寬度大于有效寬度的部分,為無效寬.

這樣,對于引航道寬度的設(shè)計在5.5.1.2款已是很明確,而在圖5.3.1中出現(xiàn)了引航道口門有效寬度,B1-B0=ΔB,該ΔB如何確定,未作交待,使規(guī)范操作困難.希望在規(guī)范修訂時給予明確.筆者翻閱了原《船閘設(shè)計規(guī)范》(JTJ 261—87)),該規(guī)范交待了 ΔB 的取值,ΔB=B1-BO,B1=1.5BO,ΔB=0.5BO.同時筆者統(tǒng)計了國內(nèi)部分船閘引航道寬度與口門寬(見表2).從表2可見:B1/BO在1.0~1.8之間變化,ΔB=(0~0.8)B0.若取0.5B0是合適的.

對于隔流堤堤頭處的無效寬問題,在規(guī)范修訂時建議取消,用ΔB≥0.5B0表示即可,因為倘若地形條件許可適當(dāng)增加口門的寬度,對船舶由寬闊水域進(jìn)入狹窄航道也是有幫助的.由于水流運動的時刻變化,以及船舶航行時常發(fā)生搖擺、傾側(cè)、波動等現(xiàn)象,在一般水流條件下,船舶也會偏離航線.當(dāng)船舶從較寬的水域進(jìn)入限制性航道時會發(fā)生岸吸、低吸、風(fēng)、浪和錯船干擾以及人的心理因素等影響,因此引航道口門應(yīng)適當(dāng)加寬,并在平面和立面上設(shè)漸變段,以緩和水流對船舶航行的影響;口門加寬值與水流條件、船舶條件、航道尺度、運行方式等有關(guān).

表2 工程實踐中引航道寬度Tab.2 Width of the approach channel in engineering practices

1.3 制動段

從工程實踐而言,制動段中的停泊段有的在引航道內(nèi),有的在口門區(qū)內(nèi),而真正意義上制動段既在引航道又在口門區(qū)內(nèi).對于上游引航道,船舶(隊)進(jìn)閘會形成沖程,船舶(隊)必須制動(減速),但難以確定能否在靠船墩處停泊.美國密西西比河委員會1971年10月出版的《密西西比河航運》中,介紹該河流航運情況時,曾提到“船隊的制動距離為0.5~1哩(1哩=1609.3m),具體數(shù)值應(yīng)視船隊大小、推輪功率性能與航向而定”.另,在“船模航行試驗引航道口門區(qū)允許流速”報告中,提到“美國則是采用船模航行實驗來判斷口門水流是否礙航,也就是在水工模型上,口門上游一定地點,使模型船隊停機(jī)后,順?biāo)髯孕?,若船隊模型能順利進(jìn)入口門,說明航態(tài)滿足要求”.因此,船舶能否在靠船墩處停泊,有待積累資料和深入研究.

上游與下游引航道口門區(qū)設(shè)置制動段有所區(qū)別.由于船舶(隊)從上游順流而下,受水流的影響,舵效很難發(fā)揮;當(dāng)推輪停機(jī)后,船隊受縱向水流的影響,產(chǎn)生沖程,因此對上游口門區(qū)一定要考慮船舶(隊)的制動.至于下游引航道,船舶出閘時的速度較小,一般約在1.0m∕s,且下行時又不在靠船墩處停泊;對于船舶(隊)上行進(jìn)閘,船隊逆流而上,速度易控制.至于船舶(隊)能否在下游引航道靠船墩處順利安全停泊,取決于口門區(qū)的流態(tài)、回流的大小與強(qiáng)度,該流態(tài)與泄洪流量及泄洪閘開啟方式有關(guān),一般通過模型試驗,通航水流條件能得到改善.

2 引航道布置形式的討論

在“山區(qū)河流渠化樞紐總體布置綜合研究”報告中,針對嘉陵江梯級渠化工程,提出了引航道半開敞直線布置型式(新政樞紐、金溪坊樞紐);引航道半開敞曲線布置形式(鳳儀場樞紐);限制性引航道的曲線布置型式(青居樞紐)以及引航道停泊段與調(diào)順段重合布置形式(見圖2).這些布置形式具有典型山區(qū)河流的特點,航道能充分利用一側(cè)的河岸地形和另一側(cè)的開闊水域.若以導(dǎo)航隔流堤(墻)頭范圍內(nèi)為引航道,則長度甚短,引航道向口門區(qū)延伸,引航道的一部分為開敞式,同時也成為口門區(qū)一部分,這種布置受航道河岸邊界條件的制約順應(yīng)河岸邊界的特點,導(dǎo)航隔流堤較短,停泊段在口門區(qū),適合山區(qū)河流樞紐船閘引航道布置,并且在嘉陵江梯級開發(fā)的渠化樞紐工程中應(yīng)用,由于目前的船舶(隊)尺度較小,尚未達(dá)到設(shè)計的代表船型及船隊,倘若通過原體實船檢驗,可作為山區(qū)河流樞紐通航船閘布置及規(guī)范條文修改的依據(jù).

靠船墩在引航道工程實踐中的位置有3種類型:一是在引航道直線段上;二是在引航道擴(kuò)大段范圍內(nèi);三是在引航道口門外口門區(qū)范圍內(nèi).靠船墩的布置受地理、地質(zhì)、地形條件的影響,尤其受邊界條件的制約,山區(qū)河流河道彎曲,直線段很短,靠船墩布置在引航道口門外口門區(qū)范圍內(nèi),如蒼溪、新政、金溪場、過軍渡、東西關(guān)、桐子壕、紅巖子等樞紐船閘;有些樞紐船閘工程靠船墩布置在引航道擴(kuò)大段處,如老口、那吉、貴港(上游)等;布置在引航道直線段內(nèi)的樞紐船閘工程有三峽、葛洲壩、金雞、長洲、青居(上游)等(見表3).不同停泊位置受水流條件的影響是有差異的,靠船墩在引航道直線段內(nèi),受船閘充泄水在引航道內(nèi)產(chǎn)生長波運動,形成較大的水面比降的影響、船舶(隊)的系纜力大,但風(fēng)浪影響小;靠船墩在口門外時,受泄水閘泄水波、風(fēng)浪及水流條件的影響大,而系纜力小;而靠船墩在擴(kuò)大段時,界于二者之間,因此從船舶(隊)停泊條件的系纜力大小而論,船舶(隊)停在口門外系纜力會減小.

圖2 船閘引航道布置型式Fig.2 Layout of the approach channel of ship lock

表3 工程實踐中靠船墩位置Tab.3 Locations of berthing pier in engineering practices

3 結(jié)語

(1)船閘引航道長度,按規(guī)范要求L直≥(3.5~4.0)Lc,但結(jié)合山區(qū)河流的實際,經(jīng)模型試驗論證,可適當(dāng)縮短.

(2)引航道寬度一般均滿足規(guī)范要求,也未規(guī)定引航道一定要加寬.經(jīng)有關(guān)工程實踐的統(tǒng)計,若需加寬時,加寬值 ΔB≥0.5B0.

(3)在嘉陵江梯級渠化工程中,針對山區(qū)河流的特點,提出引航道半開敞直線、半開敞曲線及限制引航道曲線布置形式,若經(jīng)原體設(shè)計代表船型及船隊檢驗,可供引航道布置和規(guī)范修訂時參考.

(4)制動段影響引航道長度,對制動段長度的確定尚需積累原體船舶(隊)在各種水流條件下,船隊停機(jī)后沖程制動距離方面的資料.

(5)鑒于山區(qū)河流彎曲或微彎河段組成引航道直線段長度很難滿足規(guī)范要求,直線段中的停泊段既可以安排在引航道內(nèi)或口門區(qū)內(nèi),也可以直線布置或結(jié)合地形條件呈彎曲轉(zhuǎn)布置.

[1]JTJ 305—2001,船閘總體設(shè)計規(guī)范[S].(JTJ 305—2001,Code for master design of shiplocks[S].(in Chinese))

[2]尹崇清.通航建筑物口門區(qū)及連接段通航水流條件試驗研究報告[R].重慶:重慶西南水運工程科學(xué)研究所,2006.(YIN Chong-qing.Test study on flow condition for the entrance area and the transitional channel of the navigation structures[R].Chongqing:Chongqing Southwest Water Transport Engineering Research Institute,2006.(in Chinese))

[3]李焱.那吉航運樞紐通航水流條件水工模型試驗報告[R].天津:交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究院,2003.(LI Yan.Test study on flow condition for Naji Hydro-junction Project[R].Tianjin:Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,Ministry of Transport,2003.(in Chinese))

[4]周華興.船閘通航水力學(xué)研究[M].吉林:東北林業(yè)大學(xué)出版社,2007.(ZHOU Hua-xing.Study on shiplock hydraulics[M].Jilin:Northeast Forestry University Press,2007.(in Chinese))

[5]劉彥.山區(qū)河流渠化樞紐總體布置綜合研究[R].成都:四川省交通廳內(nèi)河勘察設(shè)計研究所,2003.(LIU Yan.Comprehensive study on general layout of mountain rivers and drainage of the hub[R].Chengdu:Sichuan Communications Surveying& Design Institute,2003.(in Chinese))

[6]陳作強(qiáng),盧文蕾,王敏芳.通航建筑物引航道通航水流條件研究[R].成都:四川省交通廳交通勘察設(shè)計研究院,2006.(CHEN Zuo-qiang,LU Wen-lei,WANG Min-fang.Study on flow condition for the transitional channel of the navigation structures[R].Chengdu:Sichuan Communications Surveying& Design Institute,2006.(in Chinese))

[7]王作高.船閘設(shè)計[M].北京:水利電力出版社,1992.(WANG Zuo-gao.Design of shiplocks[M].Beijing:Water Resources and Electric Power Press,1992.(in Chinese))

[8]陳桂馥,張曉明,王召兵.船閘導(dǎo)航建筑物透明形式對通航水流條件的影響[J].水運工程,2004(9):56-58.(CHEN Guifu,ZHANG Xiao-ming,WANG Zhao-bing.Influence of open-type guide works on flow condition for navigation of shiplock[J].水運工程,2004(9):56-58.(in Chinese))

[9]胡旭躍,李彪,徐立.水利樞紐通航水流條件研究綜述[J].水運工程,2005(11):59-64.(HU Xu-yue,LI Biao,XU Li.A review of research on navigation flow condition of hydro-junction[J].水運工程,2005(11):59-64.(in Chinese))

[10]周華興,鄭寶友,李炎.那吉航運樞紐船閘口門連接段航行條件分析[J].水道港口,2004(1):11-15.(ZHOU Hua-xing,ZHENG Bao-you,LI Yan.Analysis of navigational conditions of the transitional channel of lock entrance of Naji Hydro-junction Project[J].Journal of Waterway and Harbor,2004(1):11-15.(in Chinese))

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