某码头挖入式港池口门尺度界定分析

摘 要：挖入式港池口门轴线的布置和口门宽度的确定，对码头运营至关重要。本文分析了长江镇江河段某码头挖入式港

池口门尺度的确定方法，并提出了合理化建议。

关键词：长江深水岸线 挖入式港池 口门尺度

随着沿江开发的加快推进，近年来长江沿线可利用的岸线已所剩不多，挖入式港池有少占用或不占用长江深水岸线、泊稳条件较好的优势。挖入式港池口门轴线的布置和口门宽度的确定，对码头运营至关重要。

工程概况

该工程位于长江镇江河段，工程区强风向为WNW向，最大风速为16.7m/s，常风向则为ENE～ESE向范围，所占频率均为9%。工程区属长江潮区界，受径流和潮流的影响双重。工程河段径流流向与岸线保持一致，长江泊位码头前沿表面最大流速为0.70m/s；涨潮流流向与岸线基本一致，靠近码头时流向与等深线走向趋于一致，最大流速为0.29m/s。

1、口门轴线的确定

口门轴线的布置直接影响港池的淤积。在受潮汐影响的河流中，进港航道轴线与主航道落潮流方向（下游）的夹角对港池淤积影响甚大。在涨落潮过程中，港池口门附近流速较小，而主航道流速较大，两种水体的交界面上产生摩擦形成剪力，将死水带动而生成回流，回流引起泥沙在口门处的淤积，并逐渐游离到港池内。《河港工程总体设计规范》3.5.9条规定，进港航道轴线进入主航道的走向宜偏向主航道的下游方向。进港航道入口段的轴线与航道水流方向的夹角在含沙量较大的河段宜取30°～60°。国内一系列模型试验已证实，河道与港池轴线夹角在30°～45°之间时，港池内的淤积量最小。结合本工程平面布置方案，进入内港池的航道走向与主航道水流方向夹角取为45°，口门开口方向与航道走向一致。

2、口门宽度的确定

口门宽度的取值与港池的淤积强度有关，从减小港池淤积的角度考虑，减小口门宽度可减小回流量，从而达到降低淤强的目的。但从船舶航行的安全角度考虑，口门宽度越大越有利于船舶进出。基于这两点考虑，首先来计算内港池船舶航行所需的航道宽度，在满足航行要求的前提下，尽量缩小口门的宽度。

工程内港池泊位设计代表船型为3000吨级内河普通货船，其船型尺度为90m×16.2m×2.7m～3.6m（船长×船宽×吃水）。兼顾船型为1000吨级内河普通货船、2000吨级内河普通货船。因工程处于感潮河段，根据河港和海港规范分别计算航道宽度。根据《内河通航标准》附录A.0.2条公式计算航道宽度（如表1所示），根据《海港总平面设计规范》4.8.7条公式计算航道宽度（如表2所示）。

可以看出，3000吨级内河普通货船所需单向航宽为37.64m，双向航宽为75.28m；由表2可以看出3000吨级内河普通货船所需单向最大航宽为79.36m，双向最大航宽为150.62m。《内河通航标准》航宽计算公式中，航行漂角根据航道等级来取值，最大漂角为3°，结合该工程码头前沿流速流向线来看，径流流向与口门轴线的夹角接近45°，河港公式计算值偏小。考虑到工程码头可利用水域范围有限，外档大泊位与下游规划泊位间距为220m，结合工程总平面布置方案，内港池航道宽度按海港公式单向航宽计算结果取为80m。

国内相关试验建议河港挖入式港池口门宽度b=（1/4～1/2）B（B为进港航道宽度）⑷，计算出的口门宽度为20m～40m。《海港总平面设计规范》中规定口门的有效宽度B0应为设计船长的1.0～1.5倍，计算出的口门有效宽度为90～135m。工程挖入式港池内泊位数较多，小型船舶流量较大，因此口门有效宽度借用海港标准取值。根据工程平面布置图和工程区域地形地貌，口门有效宽度取为100m。

结语

通过相关规范公式计算初步确定了挖入式港池口门走向和口门宽度，工程内港池口门宽度受诸多条件制约，其中外档泊位与下游规划码头间距为220m制约较大，若该间距取值稍大，则口门宽度取值会有更大余地。建议相关部门在制定港口规划时，应从水域高效利用角度出发，考虑到内港池兴建泊位的可能，并对其平面布置形式进行合理规划。考虑到工程河段含沙量较大，为保证内港池码头的正常运营，建议在口门靠上游适当位置修建防沙堤或采取其它的防淤减淤措施。

《内河通航标准》中航道宽度计算公式中，航行漂角最大为3°，《海港总平面设计规范》中航道宽度计算公式中，风、流压偏角最大为14°，两种计算公式对流速与航向夹角较大情况下的航宽计算适应性较差，建议相关部门提出合理实用的计算公式或规定。

（作者单位：中交第二航务工程勘察设计院有限公司）