水位与航道通航能力的关系研究
第３４卷第４期
２０１０年８月
武汉理工大学学报（交通科学与工程版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
（ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）
Ｖ０１．３４Ｎｏ．４
Ａｕｇ．２０１０
水位与航道通航能力的关系研究
郭义浩＂
（长江航务管理局”
刘佳仑∞刘明俊约
武汉４３００６３）
武汉４３００２０）（武汉理工大学航运学院２’
摘要：水位高低与航道通航能力大小息息相关，对大型船舶（队）通过某些典型航段时尤为重要．为
保障船舶航行安全，充分发挥航道通航能力，针对长江航道的特点，在总结有关剩余水深规定的基
础上，分析典型船舶载重与吃水的关系，对航道通航能力进行研究，提出运用水位（或水深）预报航道通航能力的方案，对于航运管理和规划有较大的参考价值．关键词：长江航道；水位；通航能力；航行安全；航运管理中图法分类号：Ｕ６１２．３２＋１
ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—２８２３．２０１０．０４．０４９
航道的通航能力通常是指一定航道等级和标准的航道，在某时段特有通航环境条件下，所能通航的最大船舶尺度、最大船舶载重吨或货运量及能通过船舶流的数量等．航道水位状况是船舶安全通航需要考虑的首要因素，也是影响航道通航能力的主要因素之一［１］．随着长江航道建设的快速发展，航道水位与在航船舶都有了较大变化［２Ｊ，有必要对水位与通航能力之间的关系进行研究‘引．
１．２水深与通航船舶的关系
允许通航船舶的吃水＝实际水深一
Ａｈ＝水位＋图示水深一Ａｈ
式中：ＺＸｈ为航道剩余水深或富裕水深．１．３有关剩余水深的规定
１．３．１《河港平面设计总规范》的规定
Ｄ。＝Ｔ＋Ｚ＋ＡＺ
（３）（２）
式中：Ｄ。为设计水深，ｍ；Ｔ为船舶吃水，ｍ，根据航道条件和运输要求可取船舶设计吃水或枯水期减载时的吃水．设计船型为进江海船时，船舶吃水还应考虑由于咸淡水密度差而增加的吃水值，海水密度按１．０２５ｔ／ｍ３计；Ｚ为龙骨下最小富裕深度，ｍ；ＡＺ为其他富裕深度，ＩＴＩ．其他富裕深度还应考虑波浪富裕深度、因船舶配载不均匀应增加船尾吃水、备淤的富裕水深等［５］．１．３．２《内河通航标准》的规定
Ｈ＝Ｔ＋Ａｈ
（４）
水深与船舶通航的关系
１．１水位与水深的关系
当时当地实际水深＝当时当地水位＋图示水深
（１）
自基准面至河底的深度称为图示水深或图注水深Ｈ］．以基准面为零值，凡在基准面以上的取负值，一般称干出高度；在基准面以下的取正值，称深度．图示水深应按碍航河段航道中最浅点的水深计算，亦即整个碍航航道的最小水深．
式中：Ｈ为航道水深，ｍ；Ｔ为船舶吃水，ＩＴＩ，根据航道条件和运输要求可取船舶、船队设计吃水或枯水期减载时的吃水；△，ｌ为富裕水深，ＩＴＩ，可从表１中选用．
表１富裕水深值
ＩＴＩ
收稿日期：２０ｌＯ一０５—０７
郭义浩（１９６３一）：男，高级工程师。主要研究领域为航道管理、通航管理
万方数据
第４期
郭义浩，等：水位与航道通航能力的关系研究
・８４３・
１．３．３有关富余水深的管理规定除《河港平面
设计总规范》、《内河通航标准》规定之外，有关主管机关结合辖区实际情况也分别提出了相应的规定．如长江航务管理局于１９７８年颁布的《长航安［７８］１０８５号》文件，对长江干线枯水期航行船舶富裕水深作了如下规定：（１）川江：客、货轮０。３ｍ，拖轮（包括华字艇）０．２ｍ；（２）中、下游：各轮均
为０．２ｍ；（３）凡拖、运一级危险品的船舶，按上述规定增加０．１
ｍ．
江苏海事局船舶航行安全富裕水深管理规定：航行于沿海港口水域的船舶应根据本船船型、吃水和航速保留不小于船舶吃水百分之十的富裕水深；在辖区其他水域航行的船舶应根据本船实际吃水，按下列要求留足富裕水深：（１）实际吃水不足５ｍ的，富裕水深不小于０．４ｍ；（２）实际吃水在５ｍ及以上不足７ｍ的，富裕水深不小于
０．５
Ｉｎ｝（３）实际吃水在７ｍ及以上不足９．７
ｍ
的，富裕水深不小于０．７ｍ；（４）实际吃水在９．７
ｍ及以上不足１０．５ｍ的，富裕水深不小于０．８
ｍ；（５）实际吃水１０．５ｍ及以上的，富裕水深不小
于１．０ｍ；（６）载运危险货物的，富裕水深应另加
０．１
ｍ；航速大于１２ｋｎ的，富裕水深另加０．１
ｍ．
本文研究中拟采用《内河通航标准》关于剩余水深的规定．２
长江航行船舶统计
收集长江干线不同航行船舶和船队的资料，
并对其船长、船宽、型深、吃水、装载量ＤＷＴ等进行统计，分析船舶定线制航行的有关特点［６］，计算长宽比，通过统计分析，分别找出长江干线航行船舶和船队的吃水Ｄ～ＤＷＴ的关系、船长Ｌ～ＤＷＴ的关系、宽度Ｂ～ＤＷＴ的关系等、并绘制关系曲线．
本文收集了１２０艘长江船舶资料，并用ｍａｔ－ｌａｂ工具标出载重吨分别与满载吃水、船长、宽度的散点关系，然后对这些散点进行曲线拟合，求出拟合曲线的方程．图１～３表示集装箱船舶载重吨分别与满载吃水、船长、长宽比之间拟合之后的曲线关系．
船舶ＤＷＴ与满载吃水的关系曲线方程为
Ｙ一０．０８５６ｘ２—０．６９８４ｘ＋１．６００４（５）
式中：Ｙ为载重量，万ｔ；ｚ为满载吃水，ｍ．
集装箱船舶ＤＷＴ与船舶长度的关系曲线方程为
万方数据
１２
１０
—８
般
喜
６
日
４２
０
２
４６８
ｔ０１２
１４１６
７’／ｍ
图１船舶ＤｗＴ与满载吃水的关系图
乓
囊
岛
图２
３０２５２０
＿
ｋ＼
１５譬
ｌｏＱ
５Ｏ
３
运用水位（或水深）预报航道通航能力的方案
一根据上述分析，在已知典型航段实际水位（或
水深）的条件下，可以通过水位与水深、船舶允许吃水、吃水与ＤＷＴ的关系预报该典型航段能够通过的最大船舶吨位，当已知某典型航道实际水位时，根据式（２）中水位与吃水的关系，即可算出该航道能够通过的船舶最大吃水，根据式（５）中船舶载重量与船舶吃水之间的关系，可计算出能够
・８４４・武汉理工大学学报（交通科学与工程版）
２０１０年第３４卷
通过的最大船舶吨位，从而实现预报“典型航段最大通过船型与吨位信息”的目的．４
全面性和对统计资料进行分析的系统性，因此，长江干线船舶在完全实施船型标准化前预报值与实际值会处在一定的误差，有关问题有待深入研究．
结束语
参考文献
本文通过分析水位（或水深）与通航能力的关系，探索了运用水位（或水深）预报航道通航能力的方法，研究内容对于促进长江干线船舶标准化建设进程和有关规范或标准的研究与修订，将会起到积极的作用，对于航运规划与管理、航道维护与建设、航运企业的运营与调度等亦有较好的参考作用．
但在实际航行中，从保障航行安全的角度考虑，还应注意综合考虑其他航道尺度，如航道宽度、净空高度、弯曲半径等因素对航道通航能力的影响．此外，预报的准确度依赖于长江干线船舶标准化建设的程度、富裕水深（剩余水深）理论研究的深度以及对长江干线船舶进行统计的完整性、
［１３刘明俊，龚道平．长江通航环境变化分析［刀．船海工
程，２００４，３３（２）：３６－３９．
［２］刘明俊，万长征．航道通过能力影响因素的分析［Ｊ］．
船海工程，２００８，３７（５）：１１６—１１８．
［３］刘亚丽．长江干线航道通过能力研究［Ｄ］．大连：大连
海事大学交通运输管理学院，２００７．
［４３吴兆麟，朱军．海上交通工程［Ｍ］．２版．大连：大连
海事出版社，２００４．
［５］李勇，邱振良．船舶操纵［Ｍ］．北京：人民交通出版
社，１９９９．
［６］魏志刚，周俊安，李听．长江干线航道条件与船舶
定线制问题分析与研究［Ｊ］．水运工程，２００７，（１０）；
４４—４９．
ＳｔｕｄｙｏｆＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐＢｅｔｗｅｅｎ
ＷａｔｅｒＬｅｖｅｌ
ａｎｄＣａｐａｃｉｔｙｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎＣｈａｎｎｅｌ
ＧｕｏＹｉｈａ０１’ＬｉｕＪｉａｌｕｎ２’ＬｉｕＭｉｎｇｊｕｎ２’
（ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｈｉｐｐｉｎｇ
Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ
４３００２０，Ｃｈｉｎａ）１’
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）２’
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗａｔｅｒ
ｔａｎｔ
ｌｅｖｅｌｉｓｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｎａｖｉｇａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌａｎｄｉｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｍｐｏｒ—
ｗｈｅｎｌａｒｇｅｖｅｓｓｅｌｓ（ｔｅａｍ）ｐａｓｓｔｙｐｉｃａｌｒｅａｃｈｅｓ．Ｆｏｒｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙａｎｄｂｒｉｎｇ—
ｏｎ
ｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｎａｖｉｇａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｉｎｔｏｆｕｌｌｐｌａｙ，ＢａｓｅｄｆｏｒｍｅｒｎａｖｉｇａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａＴｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｃａｎ
ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｗａｔｅｒｗａｙａｎｄ
ｂｅｔｗｅｅｎｔｙｐｉｃａｌｖｅｓｓｅｌｓａｎｄｄｒｏｕｇｈｔ．
ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
ｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｎａｖｉｇａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｂｙｕｓｉｎｇｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ（ｏｒｄｅｐｔｈ）．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｗａｔｅｒｗａｙ；ｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ；ｃａｐａｃｉｔｙｏｆｎａｖｉｇａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌ；ｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓａｆｅｔｙ；
ｍａｒｉｎｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ
万方数据
水位与航道通航能力的关系研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
郭义浩， 刘佳仑， 刘明俊， Guo Yihao， Liu Jialun， Liu Mingjun
郭义浩,Guo Yihao(长江航务管理局,武汉,430020)， 刘佳仑,刘明俊,Liu Jialun,LiuMingjun(武汉理工大学航运学院,武汉,430063)
武汉理工大学学报（交通科学与工程版）
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(TRANSPORTATION SCIENCE & ENGINEERING)2010,34(4)1次
参考文献(6条)
1.魏志刚;周俊安;李昕 长江干线航道条件与船舶定线制问题分析与研究[期刊论文]-水运工程 2007(10)2.李勇;邱振良 船舶操纵 19993.吴兆麟;朱军 海上交通工程 2004
4.刘亚丽 长江干线航道通过能力研究[学位论文] 2007
5.刘明俊;万长征 航道通过能力影响因素的分析[期刊论文]-船海工程 2008(05)6.刘明俊;龚道平 长江通航环境变化分析[期刊论文]-船海工程 2004(02)
本文读者也读过(5条)
1. 杨兴晏 长江口深水航道通航能力的仿真研究[会议论文]-2008
2. 陈正华 长江口深水航道整治与管理中的问题和建议[期刊论文]-航海技术2009(1)
3. 李克文.李富平.LI Ke-wen.LI Fu-ping 对三峡水库水位消落期重庆主城港区通航安全的思考[期刊论文]-中国海事2010(10)
4. 吴少霖.陈海斌.郭生昌 某港区进港航道通航能力研究[期刊论文]-中国水运（下半月）2011,11(7)
5. 陈进涛.徐周华.CHEN Jin-tao.XU Zhou-hua 长江黄洲新滩险段通航能力论证及对策研究[期刊论文]-武汉船舶职业技术学院学报2009,8(3)
引证文献(1条)
1.周剑敏 基于AIS的航道船舶流量智能采集系统开发[期刊论文]-计算机与现代化 2011(11)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_whjtkjdxxb201004049.aspx