库区船舶容量分析方法探讨.pdf

11mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8库区船舶容量分析方法探讨 黄金 贵州顺达水运规划勘察设计研究院有限公司 摘 要：本次分析的库区船舶容量是指库区容纳船舶的最大数量。分析库区船舶容量的目的，一是为主管单位审批船舶数量上限提供依据，避免库区船舶的无限增加，进而控制进入库区的人数上限，同时为库区运量预测提供相关佐证参数；二是相比岸线控制计算，若库区水域计算值较小，则可通过库区水域控制计算的船舶数量反算岸线长度及码头数量，为主管部门对岸线及港口建设审批提供依据；三是分析库区船舶最大容量可进一步规范库区内船舶管理和用途，有效控制燃油机动船艇油污对库区水域造成污染，确保水上安全形势持续稳定。结合贵州省库区码头现状、船舶数量、水域面积等情况，开展库区船舶容量分析具有重要的现实意义。关键词：船舶容量；水库；岸线；水域贵州省河流众多，分属长江和珠江两大流域。以乌蒙山、苗岭为界，北属长江流域，有乌江、赤水河綦江、沅江、牛栏江横江四大水系；南属珠江流域，有南盘江、北盘江、红水河、都柳江四大水系。全省河网密布，10公里以上河流984条，其中流域面积大于300平方公里的167条，大于1000平方公里以上的8条。丰富的水资源造就了贵州近3000座天然和人工水库，其中大（1）型水库14座，大（2）型水库97座，中型水库近700座。近年来，贵州省经济社会高质量发展，GDP从2012年0.67万亿到2022年2.02万亿，创造了赶超跨越的“黄金十年”，随着贵州水运复苏及贵州旅游知名度的逐年提高，通航库区船舶的需求量和建造量也在逐年上升，但各个库区水域有限，为确保航行通畅、安全可控及污染防治，必须控制船舶的容量。1.船舶容量分析方法贵州省库区运营船舶主要为旅游船，其数量与游客数量、可用岸线、水域面积等关联较大，其中游客数量为变量参数，可用岸线、水域面积为定量参数。因此运营船舶最大容量同时以可用岸线及水域面积参数计算并取小值。1.1岸线计算控制以船舶停靠必须占用岸线来控制船舶容量，船舶停靠根据 河港总体设计规范（JTS-166-2020）计算，由于库区运营船舶为旅游船，因此斜坡靠泊按照丁靠连续布置方式计算，直立式靠泊则按照顺靠连续布置方式计算。1.1.1顺靠直立式顺靠码头的长度应根据设计船型、码头系缆布置和装卸作业要求确定。1）未布置艏艉缆系缆设施。Lm0.65L Lm10.8L+0.5d Lm2L+d式中：Lm独立布置单个泊位码头长度；Lm1连片布置多个泊位端部码头长度；Lm2连片布置多个泊位中间码头长度；L设计船型长度；d富裕长度。2）布置艏艉缆系缆设施。LmL+2d Lm1L+1.5d Lm2L+d式中：Lm独立布置单个泊位码头长度；Lm1连片布置多个泊位端部码头长度；Lm2连片布置多个泊位中间码头长度；L设计船型长度；d富裕长度。1.1.2丁靠根据规范，丁靠码头的码头长度应根据码头系缆布置和装卸作业要求等确定。计算公式如下：Lb3B Lb12B+0.5dB Lb2B+dB式中：Lb独立布置泊位长度；Lb1多个泊位连续布置端部泊位长度；Lb2多个泊位连续布置端部中间码头长度；B设计船型宽度；dB泊位富裕长度。本次分析顺靠采用布置艏艉缆系缆设施，单个泊位码头均按多个泊位连续布置端部中间长度计，则船舶容量计算如下：N=LS/（cLm2+（1-c）Lb2）式中：N船舶容量（艘）；LS可利用岸线总长（米）；c顺靠码头单船占用岸线长度比例。1.2水域计算控制船舶沿固定航线航行，中途不停船于水域中，水域计算方法可按照航线长度计算船舶容量。目前，关于船舶航行时各船之间的距离，没有绝对的规定。通常情况下，横向安全距离考虑风速，航行速度在1825节时两船船舷间不得小于120140米；纵向安全距离一般在可视条件好的情况下，不得低于前船2倍船长（同时为内河通航标准中水上过河建筑物在上游时与临河建筑物的安珠江水运 2023 163311mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8全距离）。按照双线航道考虑，不计横向安全距离，按纵向距离计，同时忽略自用船舶占用航线，其船舶容量计算如下：N=2S/（L+Ln）Ln=2.0L式中：N船舶容量（艘）；S可通航航线总长（单线航道，米）；L设计船型长度（米）；Ln纵向安全距离（米）。2.分析方法实例运用以贵阳市百花湖库区旅游客运船舶为例分析船舶容量。2.1库区概述百花湖乡气候属亚热带季风湿润气候，冬暖夏凉，雨量充沛，干、雨季界限分明，水势同季，暖湿同季。地区海拔高度在12001400米之间，全年日照11501200小时，年均气温13.514.5摄氏度，有效积温35004000摄氏度，无霜期237282天，年均降雨量11001300毫米，最冷月1月平均气温3.8摄氏度，最热月7月平均气温22.7摄氏度，冬季不结冰。百花湖位于贵阳城区西北郊与清镇市之间，竣工于1966年，1988年完成大坝加高，是一座大型人工库区，是红枫湖的姊妹湖。总面积83平方公里，其中水域面积10.96平方公里，总库容为2.21亿立方米，最大水深45米，平均水深10.8米。湖中湖汊与岛屿众多，错落有致，拥有秀丽的岩溶地貌和湖光山色，远山清淡，近水碧澄。百花湖库区设计正常蓄水位1195.00米，正常库容1.91亿立方米，水域面积14.5平方公里，死水位1188.00米，死库容0.99亿立方米，死库容水域面积9.7平方公里，校核水位1197.42米，对应的水库总库容为2.21亿立方米，汛期防洪限制水位为1190.50米。2.2库区资源开发情况百花湖得天独厚的山水资源，为旅游开发建设奠定了坚实的基础。项目以百花湖为核心，在其生态网络的基础上，以环境为依托，建设融入养生休闲、体育文化、运动娱乐、行政办公、产业服务和生活居住等多元素的生态与旅游示范区。主要建设内容包括生态养生社区、体育文化公园及户外运动及旅游基地。其中，生态养生社区分为湖泊资源型社区（主要依托于百花湖水资源，与水有关的休闲娱乐活动，如划船、快艇、垂钓等）、山麓资源型社区（包括爬山、踏青、露营、绘画等）和人工资源型社区（包括养老公寓、养生中心等）；体育文化公园主要以体育活动为主题，建有篮球场、网球场、篮球场、网球场、门球场、乒乓球场、中心广场等健身娱乐设施及配套建设相关商业服务设施，为跳舞爱好者，吹拉弹唱者，书法爱好者和各种体育锻炼爱好者提供了一个理想的健身活动场所；户外运动及旅游基地主要以户外运动为主，主要包括山地自行车会所，攀岩、蹦极等极限运动乐园，以及高尔夫训练基地和庄园等，为寻求刺激、放松心情的人们创造了最佳的场所。2.3现有船舶现状百花湖沿岸村寨较多，人口密集，部分居民居住岛上，自用船舶主要是百花湖当地居民生活、生产使用，根据收集的百花湖自用船舶资料，截至2022年底，自用船舶共计471艘，其中百花湖镇392艘，朱昌镇79艘；旅游船舶共计47艘，主要为25客位游船、11客位快艇、7客位快艇。2.4港口码头现状沿岸有钟十、新寨、高寨、马巷坡等4个便民码头，主要满足当地居民日常生产、生活使用。有松林坡、三堡村、石操、百花湖、星苑等5个旅游码头，主要满足水上旅游客运船舶使用。2.5沿岸人口现状百花湖水域腹地范围主要包含百花湖镇、朱昌镇。涉及18个村、1个居委会、5个村级社区，共29301人。2.6计算船舶标准代表船型及船舶组织方式的确定主要取决于水域条件和客运量的需求，船舶航行尺度与船舶尺度有着密切关系，而船型又对航道的水深、航宽、弯曲半径有着一定的要求。本次分析根据百花湖客运量、库区水域条件及运输需求，按照单船营运方式，不考虑船队。旅游客运船舶根据预测的运量，考虑库区水域序号船型总长（米）型宽（米）吃水（米）功率（千瓦）备注15人自用船舶8.12.6-20百花湖镇24人自用船舶5.01.5-7.533人自用船舶4.91.4-7.542人自用船舶4.71.255人自用船舶7.02.3-5.1朱昌镇64人自用船舶6.01.6-4.473人自用船舶5.01.5-4.4表1 主要自用船舶船型表序号船型总长（米）型宽（米）吃水（米）功率（千瓦）备注125人客位游船14.03.60.9524211客位快艇5.982.431.253537客位快艇5.521.820.9330表2 主要旅游船舶船型表34学术ACADEMIC11mm17mm9mm标题4mm4mm署名 811mm17mm9mm标题4mm4mm署名 8情况，综合确定旅游船舶为50客位客船，50客位客船尺度参照贵州省水运发展规划（20122030年）中50客位船型，尺度为25.0米4.0米0.6米；自用船舶以现有最大5人船舶作为代表船型，尺度为8.1米2.6米0.3米。2.7岸线控制分析百花湖岛屿面积约3.5平方公里，库区岸线总长约89千米，可用岸线约7.0千米。根据船型及规范参数，其中L取25.0米，B取4.0米，d取8.0米，dB取1.0米，c暂按10%计，根据计算，Lm2=25.0+8.0=33.0米；Lb2=4.0+1.0=5.0米；N=7000/（0.133.0+0.95.0）=897。2.8水域控制计算分析百花湖水域面积10.96平方公里，根据测算，百花湖可通航航线总长约34千米。则水域控制计算，N=234000/（25+2.025）=906。2.9结论船舶容量组合按照代表船型丁靠中间泊位所占宽度核算，运营船舶宽度与自用船舶宽度分别为5米（4米+1米）及3.6米（2.6米+1米），每增加1艘自用船舶，则需减少0.72艘营运船舶。通过代表船型（50客位）对百花湖船舶容量采取了岸线计算控制与水域计算控制两种方法。按照取小原则，百花湖运营船舶最大容量按照岸线计算控制为准，即897艘；自用船舶最大容量为897/0.72=1245艘。库区现有运营船舶47艘，自用船舶471艘。自用船舶折算成运营船舶（丁靠）为399艘，则库区还可容纳451艘营运船舶或容纳626艘自用船舶。2.10建议（1）按照一个泊位停靠一艘船原则，管理单位要求营运单位先实施码头建设，完工通过验收后按照泊位数量审批船舶数量，避免营运单位提前申请占用名额，进而转卖名额；（2）目前库区周边均已通公路，自用船舶过多，建议管理单位进一步落实自用船舶使用的必要性；（3）根据调查，自用船舶登记在册471艘，实际达700余艘，非法船舶较多，建议管理单位加强自用船舶的管理；（4）建议管理单位以控制岸线或码头建设许可审批，进而控制船舶容量。3.结束语贵州省库区主体功能多为城市供水、城乡供水、人畜饮水、灌溉、防洪、发电、航运等，又以供水、防洪为主，发电、航运为辅。近年来贵州省对水上旅游开发力度正逐年增加，水上旅游船舶日益增多，随着疫情的结束及旅游业的复苏，营运船舶将进一步增长，在现有水域面积下，如船舶无限制增加，超出库区船舶运力及容量极限，将造成运输秩序混乱，带来水上安全隐患，同时给库区生态环境及水体造成破坏，因此积极进行库区船舶容量极限分析，控制库区船舶数量，有利于减少船舶对水生生物及水域环境的污染，有利于减少污染饮用水源及经水生生物富集通过食物链进入人体而损害人体健康，有利于减少因船舶过多影响船舶通行效率，同时有利于减少水上交通安全事故及生命财产损失。建立规模适度、运营高效的库区船舶运力体系，引导水上运输向规范化、低碳环保方向可持续发展，最大限度发挥水运优势，有助力于贵州省库区水上交通健康安全可持续发展。图1 百花湖航线示意图珠江水运 2023 1635