對蓬萊中柏京魯船業(yè)舾裝碼頭的燈樁設(shè)計和配布研究

1、<p>　　對蓬萊中柏京魯船業(yè)舾裝碼頭的燈樁設(shè)計和配布研究</p><p>　　摘 要：由于視覺航標的直接標識作用，在來往船舶頻密、水文地理情況復雜的港口水域加強視覺航標建設(shè)，充分發(fā)揮視覺航標的助航作用是實現(xiàn)港口良性交通管理的必要前提。本文結(jié)合蓬萊中柏京魯船業(yè)舾裝碼頭燈樁配布實踐，分析了碼頭燈塔、燈樁配布的意義和原則，對燈塔、燈樁設(shè)計配布的決定因素進行了分析和研究。 </p><p&

2、gt;　　關(guān)鍵詞：港口航標配布；視覺航標；燈塔燈樁的設(shè)計 </p><p><b>　　0.引言 </b></p><p>　　自古以來沿海地區(qū)就因港而興，因港而榮。2011年1月，國務(wù)院批復了《山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，趁著建設(shè)山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)和膠東半島高端產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)兩大戰(zhàn)略機遇的東風，以發(fā)展特色港口經(jīng)濟為突破口，港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度加快，與港口關(guān)聯(lián)緊密的大型

3、臨港工業(yè)得到了大力發(fā)展。船舶制造業(yè)是山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)建設(shè)重點項目，關(guān)乎產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級等重點工作。 </p><p>　　蓬萊中柏京魯船業(yè)有限公司位于山東蓬萊西城臨港工業(yè)區(qū)，是以船舶制造為主營業(yè)務(wù)并兼顧海洋工程制造業(yè)務(wù)的大型企業(yè)，是山東省船舶工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃確定的重點造船企業(yè)，也是山東省、煙臺市確定的重點建設(shè)項目。 正在籌建京魯船業(yè)舾裝碼頭重大項目工程，分為一期工程、二期工程，一期工程已建泊位5個，

4、二期工程擬建泊位8個。根據(jù)國家規(guī)范和標準，擬在舾裝碼頭配布3座碼頭燈樁。 </p><p>　　1.燈塔、燈樁配布的意義和原則 </p><p>　　近岸水域地形特征表現(xiàn)為：岸線形狀不規(guī)則，水深較淺且空間及時間上的變化大，礙航物較多，可航水域彎曲等。船舶在近岸水域上航行、操縱受到岸形、水深、礙航物、航路自然狀態(tài)的制約。港口水域一般包括港池或停泊區(qū)、各類錨地、進出口水道、調(diào)頭區(qū)等，由于它是船

5、舶航行的出發(fā)地、目的地和中轉(zhuǎn)地，故港口及其附近水域的船舶密度最大，交通最擁擠并容易出現(xiàn)交通阻塞甚至交通事故。港口水域是船舶運輸?shù)慕K端，也是水陸交通運輸?shù)臉屑~，是近岸水域中的特殊水域，所以，港口交通管理是船舶交通管理中優(yōu)先考慮的內(nèi)容，港口航標的助航作用更是重中之重。近岸水域上，尤其是港口及進港航道上，多設(shè)有各種視覺航標（如燈塔、燈樁、燈浮標等）。 </p><p>　　航標配布是一項技術(shù)性很強的技術(shù)工作，它必須經(jīng)過

6、圖上分析、實地勘測、圖上作業(yè)、試航檢驗等基本過程。在港口水域，航標配布的基本原則如下： </p><p>　　（1）根據(jù)航道條件與運輸需要，通過技術(shù)經(jīng)濟論證，合理確定航標的配布類別。 </p><p>　?。?）航標配布應(yīng)注意岸標與浮標的之間有效結(jié)合，務(wù)使每一標志發(fā)揮最大作用。由于岸標作用可靠，受自然界影響所導致失常的因素遠較浮標少，因此應(yīng)注意發(fā)揮岸標的作用。 </p>&l

7、t;p>　?。?）航標的配布和選型要合理、可靠、經(jīng)濟，滿足船舶航行安全的要求，并有利于航標人員的管理維修等等。 </p><p>　　航標的總體配布設(shè)計內(nèi)容主要有以下兩項： </p><p>　?。?）航標配布的位置 </p><p>　?。?）航標的種類及其有效的助航性能 </p><p>　　2.燈塔、燈樁設(shè)計配布的決定因素 <

8、;/p><p>　　燈塔、燈樁設(shè)計配布需綜合考慮航道的基本特征，如航道的走向、寬窄、等級、航道的水深及航道周邊的環(huán)境狀況，對應(yīng)地提出燈塔、燈樁的主要設(shè)計要求，如建造位置、建設(shè)高度、顏色設(shè)置與燈具選擇等。從建筑角度理解，只要滿足通信導航專業(yè)對燈塔、燈樁提出的最基本要求，其它的就可以結(jié)合實際自由發(fā)揮了，通常最基本的要求是滿足安放相關(guān)通訊導航設(shè)備以及形狀、高度、顏色等符合其專業(yè)規(guī)范。 </p><p&g

9、t;<b>　?。?）位置 </b></p><p>　　根據(jù)港口碼頭泊位與航道的相對位置合理選擇燈塔、燈樁的位置，必須使燈塔、燈樁醒目、容易察看。具體位置的選擇需考慮以下幾點： </p><p>　　第一需了解燈塔、燈樁的覆蓋范圍及就近的水、陸域地形高程及周圍障礙物； </p><p>　　第二附近有無樹林及高大建構(gòu)筑物對燈塔、燈樁的視覺通廊

10、造成影響； </p><p>　　第三背景是否純凈，是否有利于凸顯塔身。 </p><p>　　因此燈塔、燈樁較適宜的位置一般為山岬、懸崖邊，不宜位于碼頭后方陸域，以免占用有限且寶貴的碼頭堆場資源和被裝載機械碰撞，同時，應(yīng)選擇若干位置進行綜合比較選擇最佳地點。 </p><p><b>　?。?）高度 </b></p><p

11、>　　由于地球表面為一曲面，故燈塔、燈樁塔身必須具有充分的高度，并在頂部裝設(shè)燈具等發(fā)光設(shè)備，以便使遠距離的船舶容易察見，在高度設(shè)計過程中，結(jié)合專業(yè)的要求進行相關(guān)計算，如合理的視距范圍、設(shè)計船型的眼高、垂直張角與靈敏度等，通過專業(yè)的公式計算且符合規(guī)范規(guī)定就可以計算出燈塔、燈樁的合理高度。 </p><p><b>　?。?）顏色及燈質(zhì) </b></p><p>　

12、　顏色在通導的國家標準中亦有明確規(guī)定，總的可分為單一色以及兩種顏色相間兩種模式，兩種顏色又分為橫帶相間和豎條相間。左側(cè)、右側(cè)、專用、東南西北等方位均有一一對應(yīng)的顏色規(guī)定，航海人員均比較熟悉。顏色是白天才能看到的，夜間則主要依靠燈器的燈光性質(zhì)，即燈質(zhì)：它包含三個因素即燈光顏色、節(jié)奏和周期，顏色有紅色、綠色、黃色；節(jié)奏就是指燈光周期性明暗變化的規(guī)律；周期是指有節(jié)奏的燈光自開始到以同樣的節(jié)奏重復時所經(jīng)歷的時間間隔。 </p>&

13、lt;p>　?。?）外部環(huán)境因素影響 </p><p>　　燈塔、燈樁外部影響因素比較多，從大的方面來說可分為自然環(huán)境因素和人文環(huán)境因素。自然環(huán)境因素如氣溫、降水、風霧、雷電等氣象條件；波浪、潮汐、潮水、潮流等水文條件；地形、地貌、地震等地質(zhì)條件。人文環(huán)境如工程地點所屬城市的地理區(qū)位、歷史文化、結(jié)構(gòu)類型及當今城市的性質(zhì)與發(fā)展方向等。 </p><p><b>　?。?）環(huán)境

14、協(xié)調(diào)性 </b></p><p>　　所謂環(huán)境協(xié)調(diào)是指具體分析項目建設(shè)用地及周邊相關(guān)范圍內(nèi)環(huán)境對設(shè)計的影響以及燈塔、燈樁建成后對周圍環(huán)境的反影響，在這種影響與反影響之間尋求一種均衡的協(xié)調(diào)關(guān)系，協(xié)調(diào)四周一定范圍之內(nèi)的人工建筑、人文環(huán)境以及自然環(huán)境等。 </p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)設(shè)計 </b></p><p>　　燈塔、燈

15、樁的常用結(jié)構(gòu)形式可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)兩大類。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗腐蝕性較強，結(jié)構(gòu)壽命長，維護保養(yǎng)相對簡單，投入少，防盜措施容易設(shè)置，缺點是施工相對麻煩。鋼結(jié)構(gòu)施工較容易，造價適宜，但防腐蝕工作量大，1～2年需要油漆一次，維護費用較大。隨著社會的發(fā)展，經(jīng)濟實力的提高，現(xiàn)在建設(shè)的燈塔、燈樁筒壁采用200-250厚鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。 　　燈塔、燈樁的電氣設(shè)計主要包括建筑物供電、環(huán)保和防雷等幾個主要部分。 </p>&l

16、t;p>　　供電電源有條件采用市電時就盡量采用，不具備市電條件的一般采用柴油發(fā)電機自行發(fā)電，現(xiàn)在較多的是采用太陽能、蓄電池的方式供電。 </p><p>　　環(huán)保一般是采用綠色能源智能控制系統(tǒng)，光源采用LED等新型光源。 </p><p>　　燈塔、燈樁所處區(qū)域往往比較空曠，燈塔、燈樁就是此區(qū)域高聳、孤立的建筑物，也是雷擊的高危目標，因此燈塔、燈樁的防雷設(shè)計就較一般建筑物不同，需特別

17、對待。 </p><p>　　3.蓬萊中柏京魯船業(yè)舾裝碼頭燈樁設(shè)計、配布實例 </p><p>　　根據(jù)燈塔、燈樁的功能作用分析，燈樁更適合于本案例，被設(shè)置于航道附近港口、防波堤處，燈光射程一般小于15海里，用于標識初見陸地的位置或作為導標的一部分；標識航道或航道附近的礙航物及危險物；標識航道或可航水道的側(cè)面界限。 </p><p><b>　?。?）配布

18、原則： </b></p><p>　　進港航道公用欒家口作業(yè)區(qū)航道，航道標識清晰，進港航道與回旋水域無需配布燈浮標。 </p><p>　　舾裝碼頭泊位較多，為了保障船舶安全靠離泊位，需在重要泊位點配布燈樁。 </p><p>　　考慮到舾裝碼頭作業(yè)粉塵較大，采用維護周期長、視覺效果好的材料制作燈樁樁身。 </p><p><

19、;b>　?。?）燈樁位置 </b></p><p>　　為了清晰地標識重要的泊位位置，保障船舶安全靠離泊位，在一期工程西突堤碼頭北端配布燈樁1座，在二期工程1#泊位西端配布南碼頭燈樁和5#泊位西端配布北碼頭燈樁1座。 </p><p><b>　　效果下圖所示： </b></p><p><b>　?。?）燈樁設(shè)計：

20、 </b></p><p>　　高度：根據(jù)燈樁設(shè)計規(guī)范，燈樁高度一般為3m～3.5m，其燈光射程小于15n mile時其燈高可按公式H=0.29βD（H—燈樁的燈高（m），β—船舶觀察燈樁的垂直角，D—燈樁的作用距離）計算。 </p><p>　　據(jù)上式，西突堤碼頭燈樁、南碼頭燈樁取垂直角3’，燈光射程6海里，計算燈光焦面在平均大潮面以上的高度為9.7米。鑒于碼頭頂部標高2m，

21、碼頭燈樁樁身高度取8m。北碼頭燈樁燈光射程為8海里，計算燈光焦面在平均大潮面以上的高度為12.9m。鑒于碼頭頂面標高2m，碼頭燈樁樁身高度取10.0m。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)：樁基為鋼筋混凝土；樁身為超高分子量聚乙烯鋼管結(jié)構(gòu)，直徑1.0m，外設(shè)爬梯，抗風強度為50m/s，樁身顏色西突堤碼頭燈樁為黑白相間的橫條，南碼頭燈樁為紅色，北碼頭燈樁為紅白相間橫條；樁頂設(shè)不銹鋼圍欄和避雷針。安裝完好的燈樁垂直誤差小于1

22、0。 </p><p>　　燈器及燈質(zhì)：碼頭燈樁采用LED燈器，功率為12v20w；西突堤碼頭燈樁燈質(zhì)為快閃紅，南碼頭燈樁燈質(zhì)為定紅，北碼頭燈樁燈質(zhì)為等明暗紅4s。 </p><p>　　供電：燈器采用市電供電，樁身內(nèi)置DUPS-14VDC不間斷電源柜，蓄電池容量200AH，220VAC接入不間斷電源柜，再由電源柜提供12VDC電源供給燈器。 </p><p>　　

23、碼頭建設(shè)工程尚未完全完成，當前僅完成西突堤碼頭燈樁和北碼頭燈樁的配布。燈樁圖片如下圖所示： </p><p><b>　　4.結(jié)束語 </b></p><p>　　“十二五”期間是航標發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期，航標建設(shè)規(guī)范化、科技信息化是航標發(fā)展的動力與源泉。由于視覺航標特有的直觀性，在未來10至15年內(nèi)，視覺航標仍將是港口和操縱自由度受限制水域的基本助航手段。本文以蓬萊

24、中柏京魯船業(yè)舾裝碼頭航標燈樁為實例研究了港口燈塔燈樁的的設(shè)計和配布，并且得出中柏京魯船業(yè)舾裝碼頭燈樁設(shè)計配布合理，合乎規(guī)范。 </p><p>　　由于本人在蓬萊航標管理站工作，水平和能力有限，文中難免有不妥之處，敬請各位領(lǐng)導、專家指正，也歡迎大家針對視覺航標的配布和設(shè)計多提寶貴建議，幫助我們進一步提高完善，在航標管理中發(fā)揮更大的作用。 </p><p><b>　　參考文獻：

25、</b></p><p>　　[1]劉君《淺析港口水域的航標管理》中國水運2010年7月. </p><p>　　[2]郭建國《港口水域航標配布的綜合評判》大連海事大學碩士學位論文2000. </p><p>　　[3]姜立得《航標燈塔設(shè)計研究》華南理工大學工程碩士學位論文2011年. </p><p>　　[4]袁錦標《談航標位