橋區(qū)水域范圍的界定研究.pdf

1、橋梁作為航道上一種大型通航建筑，其影響水域不僅是橋孔區(qū)域，也包括前后河段。橋梁及其影響船舶通航安全的前后河段即為通常意義上的“橋區(qū)”。船舶在橋區(qū)水域航行，不僅受到橋梁通航橋孔寬度的限制，而且由于橋梁建設(shè)會對水域原有的水流流態(tài)產(chǎn)生影響，從而形成紊流，這些因素都會對船舶在橋區(qū)的航行造成不利影響。但是關(guān)于通航橋區(qū)范圍的界定，目前航道規(guī)劃和海事管理部門對此還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，橋區(qū)水域的概念也無明確的定義，因此借鑒《水運(yùn)技術(shù)詞典》對通航橋梁安全管理

2、的水域范圍規(guī)定，本文嘗試從通航的角度給出“橋區(qū)水域”的定義：橋區(qū)水域是指垂直于橋梁軸線方向上，對橋梁安全和船舶通航秩序產(chǎn)生影響的水域范圍，即包含橋孔區(qū)域，也包括前后一定河段或海域范圍。
　　 本文對橋區(qū)水域范圍的界定分成了兩大部分。第一部分針對沿通航橋孔航行的船舶，界定橋區(qū)安全水域的范圍，即對通航產(chǎn)生影響的通航橋孔及前后一段水域范圍。橋區(qū)安全水域范圍的界定主要以船舶大角度轉(zhuǎn)向和船舶失控漂移為基礎(chǔ)理論，考慮風(fēng)、流對船舶旋回和失控的

3、影響，提出了旋回制動水域和失控應(yīng)急水域的計(jì)算模型，并運(yùn)用模擬器對橋區(qū)安全水域范圍進(jìn)行仿真模擬，驗(yàn)證前文所提出的計(jì)算模型。第二部分針對平行于橋軸線航行的船舶或在橋區(qū)附近活動的船舶，界定橋區(qū)禁航水域的范圍，即為了避免事故的發(fā)生而禁止船舶平行航行或作業(yè)的水域范圍。橋區(qū)禁航水域的范圍的界定以失控理論為基礎(chǔ)，計(jì)算船舶在橋區(qū)失控后可能碰撞橋墩的水域范圍，并應(yīng)用船撞橋概率模型分析禁航水域范圍內(nèi)船舶碰撞橋墩的概率。
　　 為了計(jì)算橋區(qū)安全水域范

4、圍，本文提出了旋回制動水域計(jì)算模型和失控應(yīng)急水域計(jì)算模型，分別應(yīng)用旋回方程和失控運(yùn)動方程來計(jì)算水域范圍，并以港珠澳大橋九州航道段為例計(jì)算分析，確定港珠澳大橋九州航道段的橋區(qū)安全水域可劃分成兩個等級即1000m的旋回制動水域和3000m的失控應(yīng)急水域。為了確定橋區(qū)禁航水域的范圍，本文以失控船舶為對象，計(jì)算失控危險(xiǎn)水域，并應(yīng)用KUNZI模型計(jì)算改水域內(nèi)船舶碰撞橋墩的概率，計(jì)算結(jié)果表明港珠澳大橋九州航道段的禁航水域范圍在100～800m之間，