港口航道通过能力研究

【摘要】我们都知道航道是水路交通运输系统的重要组成部分，航道通过能力是水运行业发展水平的主要标志之一。并且港口航道是船舶航行作业系统的重要组成部分，也是是港口整体功能充分发挥的重要影响因素。为探讨港口航道通过能力的影响因素与计算方法，该论文对港口航道通过能力进行针对性的深入研究。

【关键词】航道通过能力；标准船型；影响系数

港口船舶航行作业系统是一个随机因素多、动态联系复杂、多级排队的随机服务系统，航道作为服务系统中至关重要的一个环节，其通过能力受到许多复杂因素的制约。航道通过能力是反映航道适航程度的一项重要性能指标，是度量航道疏导船舶能力的尺度。随着现代交通运输业的发展，对港口的航运能力和船舶的运输性能要求也越来越高。与此同时，船舶的载重和吨位的增加也对港口的航道承载能力提出了新的要求，而且还影响到了到港口的正常运营和进一步的发展，现对港口航道的通过能力进行了分析，并且为港口航道通过能力进行了有益的探索，希望对港口航道通过能力提出了新的方法与思路。

一、研究意义

航道是水路交通运输系统的重要组成部分，航道通过能力是水运行业发展水平的主要标志之一。加大水运基础设施扩能升级，增强碍航水工建筑物的改造力度，改善通航环境；加快航道升级的改造工程，使航道等级提高可通航船舶吨级标准，将有效地提高航道通过能力。就港口运输而言，航道通过能力是反映港口航道适航程度的一项重要性能指标，是度量航道疏导船舶能力的尺度，它的大小直接影响整个港口通过能力的发挥和资源的配置利用。所以确定航道通过能力计算分析方法，对航道的通过能力进行计算评价是进行航道设计与规划、确定航道建设规模及实现航道扩建的重要依据。21世纪是物流时代，港口发展是一个国家的主要经济支柱之一，港口管理与运营是物流业的主要依托。港产业发展，将有效地促进港口建设不断升级，推动物流业尤其是港口物流的发展和完善，并对增强我国经济实力、提高综合国力与国际地位有着积极意义。港口航道的规划与建设是完善港口布局、加快港口发展的关键举措，应时之需，港口航道通过能力研究成为支持港口建设决策和运营管理的重要课题，其旨在解决影响我国港口布局的航道规划等问题，提出在恶劣自然条件、生产不确定性和社会综合制约等复杂条件下港口航道通过能力计算分析理论和提高改善措施。目前，内河航道通过能力计算方法趋于成熟，港口规划领域缺乏相关课题理论研究，造成港口平面规划上的不便，影响港口规划、建设与发展。为适应我国水运交通运输事业可持续发展的需要，促进交通运输向节能、环保和安全的方向发展，提出港口航道通过能力分析计算方法，对提高航道利用率、船舶航行的安全性以及航道工程的投资效益，保证沿海大型专业化码头装卸效率的充分发挥，具有重要意义。

二、港口航道通过能力基本概念

港口航道通过能力是指报告期内（计算时间通常为年、月）航道能通过的最大运量，即特定时段内，一能通过航道某区段（或某一地点）的船舶数量或船舶载重吨的最大能力。这里所指的船舶基本上是标准船队和相应的载重吨位。内河航道的通过能力，一般以上水运量和下水运量的合计值表示。在海上交通工程学中，通过能力是指一个水道处理船舶交通的能力，以单位时间内能够通过的最大船舶数表示，给出港口航道通过能力的定义：对于确定港区的给定航道和航速条件下，基于正常港口生产作业状态下，一年期内达到指定的港口服务水平时通过该航道的标准船舶数量（或载重吨）。以上定义中，航道条件指航道的线数、水深、乘潮水位及通航条件；正常生产作业指港区内各个泊位在正常生产效率下进行生产；港口服务水平（以AWT/AST为主要指标）指船舶在港等待（泊位与航道）时间与靠泊时间之比；标准船舶指用于计量港口航道通过能力的船舶。为深入研究港口航道通过能力的影响因素，探索港口航道通过能力的计算方法，本研究将港口航道的通过能力分为基本通过能力和实际通过能力。基本通过能力是指在航道条件和交通状况皆属理想状态时，在给定条件下的通过能力；实际通过能力是指某港口在实际航道条件和泊位资源等条件下的通过能力。为合理简化系统、正确构建模型，应对港口航道通过能力的影响因素进行全面考察。

三、港口航道通过能力的影晌因素

我们对标准船型的港口航道通过能力研究述，影响内河航道通过能力的主要因素有：船舶技术性能、运行组织、航道控制段、计算时间、自然条件等，其中航道控制段是关键因素；影响道路通行能力的主要因素有道路状况、车辆性能、交通条件、交通管理、环境、驾驶技术和气候等条件。经过类比分析与实际调查，确定港口航道通过能力的影响因素，主要包括航道和船舶的技术性能、自然因素、经济因素以及运行组织等四个方面.港口航道通过能力是诸多因素在一定时空条件下的综合反映。

详细分析各个影响因素。（1）航道和船舶的技术性能①航道条件。包括航道尺度（长度、深度、宽度）、通航期保证率、航标设置等。航道条件是航道通过能力重要影响因素，它决定了可以通航的船舶吨位与尺度。航道状况良好，则水深条件可以满足大型船舶的吃水要求，并有利于提高船舶的实际载重量，有着更高的通航保证率，提供更多的可通航时间。②船舶属性。包括到港船型及比例构成、航行速度、船舶间距（混合货种）、载货量、装卸量等。（2）自然因素天气（风、雨、雾等）、潮汐等直接影响着航道全年可通航天数。（3）经济因素主要是指航道的客货流结构和船舶性能与货物性能的适应情况。（4）运行组织①船舶运行模式。当船舶密集到港时，就会造成航道的使用冲突；与双向通航相比，单向航道的拥堵会更加严重。②装卸作业效率。船舶在泊位靠泊，陆域设备的装卸作业效率直接影响船舶在泊作业的时间，从而影响船舶在港停时，对航道的通过能力造成影响。此外，还包括进出港规则（调度）、排队规则（生产组织）、港口服务水平、拖船协作以及船舶驾驶人员的技术水平等，这些因素取决于各个港口的具体情况。如上所述，港口航道通过能力的影响因素是繁多而复杂的，而某些因素之间又具有不同程度的相关性。可以说，其中的复杂性不亚于内河航道通过能力与道路通行能力。在计算港口航道通过能力时，对影响因素通盘考虑、计算过程力求完美是不现实的，以国内河航道的控制段包括天然航道的急流浅滩、单行航道、不能夜航的航道、有碍航建筑物的区段、浅滩、船闸、升船机等。

四、结论

目前，泊位优化、装卸工艺、港区物流等港口规划理论相对完善，航道规划理论比较缺乏，港口发展的瓶颈多由泊位通过能力的限制转向航道通过能力的制约。对港口航道加以浚深、拓宽，加强导航、助航设施管理，将有利于提高船舶航速、增大通航船舶吨级；改进船舶性能、完善装卸工艺，将减少船舶在港时间，提高港口与航道的服务水平。

参考文献：

[1]宋向群.沿海集装箱港区单向航道服务水平研究[J].水运工程，2010（7）

[2]王军多.浅段航道设计通过能力仿真[J].大连海事大学学报，2011（1）

[3]郭子坚.船舶进出港安全时距对沿海散货港区航道通过能力的影响[J].水运工程，2011（7）