第四节 船舶及其特征一、船舶与船队(一)船舶内河船舶按有无动力装置可分为: 机动船船舶带有动力,可以单独行驶; 如客船、货船、拖船、推船 非机动船船舶没有动力,需由机动船带动引驶; 如驳船、趸船 新型船舶集装箱运输船高速水翼船(二)船队在内河上常见的运输方式为船队运输,由多个驳船编在一起,由机动船带动船队运输的优点:运输成本低、运量大、减少货物中转和倒载船队按编队方式可分为: 拖带船队拖轮在前,由缆索拖带后面的驳船队 顶推船队推轮在驳船后面,与驳船联结成整体拖带船队队形图 拖带船队特点:阻力大,运价高; 驳船柔性联结,要求的航道条件低整治后京杭运河苏州市河段(拖带船队) 顶推船队分为: 普通驳顶推船队由普通驳船和推船组成;特点:阻力小,增加船队的稳定性; 船员数量大为减少,编队解队简便 分节驳顶推船队由统一规格的驳节,组成的庞大船队特点:改善整体线型,可提高航速; 便于建造,降低造价; 船型丰满,增加运量; 易于标准化和系列化,操作性能较好顶推船队队形图 优点:船舶航行阻力小;推船的推进效率高;操纵灵活缺点:驳船刚性连接,要求航道有较大的弯曲半径; 在有船闸的渠化河流上,船闸尺度和船队尺度彼此 要相互适应,否则需要解队过闸,影响运输效益。
分节驳顶推船队 二、船舶航行阻力及过滩能力(一)船舶航行阻力 船舶航行时,作用在船体上阻止船舶运动的力船舶运动时,船体的水线以下部分浸入水中,其余部分则处在空气中通常船舶航行阻力是指船舶的裸体阻力影响船舶航行阻力的主要因素: 船型 航速 航道宽度船舶航行阻力的确定: 半经验计算公式 按船模测试结果换算(二)船舶的过滩能力1. 船舶的过滩能力 船舶在一定的载重下克服急流险滩自航过滩的能力2.船舶的最大过滩能力 船舶过滩时,随流速和比降增大,船舶航行阻力增加,航速降低,当航速降低到一定程度时,就不能自航过滩,在这种极限条件下的过滩能力为船舶的最大过滩能力3.船舶过滩能力的计算 航行阻力 主机推力主要取决于主机功率和推进器效率, 并与螺旋桨特性、转速有关急流险滩,流态紊乱,一般计算结果与实际往往有明显差别,在重要工程中,需采用实船试验确定其过滩能力第五节 航标配布航标 用以标示航道,引导船舶在航道中 安全方便地行驶的设施由于航道是水域中能保证满足航行要求的部分,因而必须用航标为船舶提供航行的线路和目标、水深和航道界限,指明危险物位置和某些特定区域以及是否允许通行等航标对发挥航道的运输能力起着重大的作用。
航标分类 按设置的地区不同分为: 海区航标、内河航标 按设置的位置不同分为: 岸标、浮标岸标主要用以指示航道方向浮标用以指示航道的界限 按性能不同可分为三种:视觉航标:又称目视航标,供驾驶人员通过观察辨明水域,确定船位,是最常见的航标音响航标:可在雾、雪等能见度低的天气中向附近航船按规定声响鸣叫,以示明障碍物和危险,包括雾钟、雾号、雾哨等无线电航标:是发射无线电波供船舶接收以测定船位的设施,包括无线电指向标,无线电导航台、雷达应答器和雷达指向标等 一、内河航标1、内河航标船舶在内河航道安全航行的重要助航设施2、内河航标的主要功能: 标示内河航道的方向、界限与障碍物,为船舶航行指示安全、经济的航道3、常用内河航标的分类: 航行标志 信号标志 专用标志 决定河流左、右岸的原则: 按水流方向确定河流的上、下游,面向河流下游,左手一侧为左岸,右手一侧为右岸 对水流流向不明显或河段流向不同的河流,按以下顺序确定上下游: 1、通往海口的一端为下游; 2、通往主要干流的一端为下游; 3、河流偏南或偏东的一端为下游; 4、以航线两端主要港埠间的主要水流方向确定上下游港口的左右岸以面向进港为准)二、航标配布1、内河助航标志(GB5863-93)将内河航标配布分为四类:(1)一类航标配布:夜间全发光,从一座标志可以看到下一座标志 (2)二类航标配布:发光标志与不发光标志分段配布 (3)三类航标配布 :仅有昼标志 (4)重点航标配布:只在航行较困难的河段和个别地点配布航标 2、内河航标以不同的颜色、光色(或闪光)来表示航道左、右岸。
左岸航标漆白色(黑色),发绿光(白光); 右岸航标漆红色,发红光3、内河航标配布原则(1)航标配布必须符合船舶航行安全,使航标简单明了, 正常率高,维护方便;(2)应使每座标志发挥最大作用;(3)根据河道的具体情况,选择合适的最小安全航行距离;(4)应保证在最小安全航行距离的相连直线内,不得有 小于航道标准水深或指示水深的碍航物存在;(5)注意可航范围与航道标准宽度的关系;(6)应根据不同水位,及时调整标位;特殊河段突出标位4、内河航标灯质及选择灯 塔 目视航标常常颜色鲜明,以便白天观测;发光的目视航标可供日夜使用常见的目视航标有灯塔、立标、灯桩、浮标、灯船和各种导标灯塔是设置在重要航道附近的塔型发光固定航标,一般有人看守 机械式波力发电航标灯 通过机械式波力发电装置将波浪能转换成电能,为航标灯内的电池充电第三章 航道整治工程 航道整治应根据河床演变的趋势,把冲淤导向有利的方向航道整治工程应符合河床演变规律及河流动力学原理,统筹兼顾,进行科学规划,应根据不同河势及特性,采取相应的整治原则及措施 整治线的设计与整治断面设计是航道整治工程最基本也重要的设计内容,本章系统阐述了整治线的布置原则与各整治参数的计算方法。
整治线与整治参数要通过整治建筑物实现,本章介绍了主要整治建筑物的特性、作用与结构型式根据平原河流、山区河流不同的水流特性,分别介绍了不同河道一般存在的碍航滩险特征、相应的整治工程措施及水力计算方法 第三章 航道整治工程 第一节 概述 第二节 整治线设计与布置 第三节 整治断面设计 第四节 主要整治建筑物的特性与作用 第五节 主要整治建筑物的结构 第六节 平原河流航道的整治工程 第七节 山区河流的航道整治第一节 概述一、航道整治工程与河床演变1、航道整治工程在河床上修筑专门的整治建筑物或其他工程措施,诱导水流、改善水流情况,集中水流利用水流本身的力量冲刷河槽,调整河槽形态,增加航道尺度,改善航行条件2、河床冲淤变化的根本原因 在于水流输沙能力与来沙量的不平衡3、“优良河段”特征: 枯水期水流集中于一个河槽而不分流; 河岸的曲度均匀而不过大,两个相邻的弯曲河段之间 的直线过渡段不太长,主流没有急弯; 深槽与过渡段的高程相差不大; 水面的比降沿程均匀; 枯水期过渡段的过水断面较为对称; 边滩发育完整,高程较高且相对稳定; 枯水时期深槽的宽度稍大于过渡段的宽度4、航道整治是根据河床演变的趋势, 把冲淤导向有利的方向, 使河床冲刷和淤积达到基本平衡。
河床演变是水流与组成河床的泥沙相互作用的结果, 水流是引起河床变形最活跃的因素; 河床对水流变化也经常起作用二、航道整治工程原则1、航道整治工程应符合河床演变规律及河流动力学原理, 统筹兼顾,进行科学规划;2、应根据不同河势及特性,采取相应的整治原则及措施: 山区河流航道整治,应修整不利于航行的河槽形态, 改善水流条件 平原河流航道整治,宜采用修筑整治建筑物措施, 控制中、低河势,稳定航槽,造成有利于冲深航槽的水流; 必要时亦可以疏浚为主,或修筑整治建筑物与疏浚相结合 3、应根据不同的滩势(浅、急、险)及碍航性质, 分清主次,有针对性地指定整治措施 4、应根据经济发展的轻重缓急整治长河段5、应抓住有利时机整治年际冲淤变化较大的浅滩6、应考虑对已建、 在建或将建的同河段的水利枢纽工程可能造成影响第二节 整治线设计与布置一、整治线的设计 整治线 在整治工程设计流量下, 在水面处所设计的稳定河槽的外形 整治线与航道整治线的设计1、确定整治线的位置与岸线之间的关系;2、了解整治线范围内及边缘的水流泥沙特性;3、确定整治线的水位与整治线宽度二、整治线布置原则1、整治线的起点和终点应以稳定深槽的主导河为依托。
整治线过渡位置 2、整治线一般应与枯水河槽相适应整治线与流向关系 3、整治线一般应通过浅滩上的最大流速区4、有支流或溪沟汇入的口门不宜布置整治线 5、全面考虑两岸工农业需要和防洪要求三、整治线轮廓的确定影响曲线的弯曲半径和直线段的长度的因素:该河流来水来沙及其过程、河床地质、河岸组成等不同的水文、泥沙、地质条件形成自身稳定的河形整治线设计时,应选择适当弯曲半径和直线长度: 在一般情况下, 当浅滩河段的来沙量多时,可采用R4B, 反之,采用R5B; 特殊河形按其自身规律选取; 切除凸嘴,改善航行条件时, 可采用R(23)B,直线段长度取L(13)B思考题:1、为什么要设置航标,内河航标分为那些类型?2、航道整治的目的和任务是什么?3、整治线布置的内容和基本原则是什么?。