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航道与引航基本知识

计算题:水位和实际水深的计算,潮汐的计算

河谷:是河流流经或曾经流经的长条形凹地。

河谷的分类:有阶地/无阶地河谷;山区/平原河流河谷;一般山区河流河谷狭窄、坡降大,水流急;平原河流河谷较宽阔,坡降小,形态规则。

河漫滩:在洪水期被淹没,枯水期露出水面的冲积层部分。

河床:河谷中曾经被水流淹没的部分。

船闸:是拦河建筑物的重要通航设施,它能使船舶通过有集中水位差的航道,上下有闸首,中间有闸室的过船建筑物。

船闸的组成:闸室,(上、下)闸首,(上、下游)引航道。

航道标准深度:又称最小保证水深,它是设计代表船型在设计最低通航水位时,须保证的航道最小水深。其标准值不小于设计代表船型的最大吃水加富裕水深。航道标准宽度:是指在设计最低通航水位时,设计代表船型或船队满载吃水航行所需的航道最小宽度。即整个通航期内航道中应保证的最小宽度。

主流:河流中的水体,有部分沿河槽轴线总的方向流动,面流层流线基本平行运动,这部分水流称主流。它是在重力作用下产生的。

主流对船舶航行的影响:主流是选择航路的依据,由于主流带有宽、窄、弯、直、急、缓,随河槽形态的变化而变化。在宽阔顺直河段,下行船舶应“认主流、走主流”,上行船舶应“认主流、丢主流”,利用主流以提高航速;在弯曲狭窄河段,主流带随河形弯曲,主流两侧出现横向分速水流扫弯而成强横流,同时出现了流势高低。一般指向凸岸一侧横向分速较低,为高流势侧。因此,无论上下水航行,应将航路(航迹线)选择在主流上侧航行,即稍靠凸岸一侧航行。

缓流:主流两侧流速较缓的水流称缓流。

回流:同主流流向相反的回转倒流称回流。因长江走向是自西向东,故长江的回流又称“西流”。

回流对上行船舶航行的影响:上行对面积大而力量弱的回流,上行船可适当利用,以增大航速,提高船舶的过滩能力。对回流面积小,力量强的回流区,上行船舶应避开航行。

回流对下行船舶的影响:在航道条件允许的情况下,下行船舶应避开回流区航行,以提高航速。若在急弯河段中航行,可利用嘴下回流出水作为支撑点直外舵提尾顺向,缩小航迹带宽度,达到挂高及船向与岸形、流线顺向的目的。

横流:凡水流流向与河槽轴线成一交角具有横向推力的水流统称为横流。如流向与船舶航线成一交角的水流,对船舶也能起到横流的作用。

横流对船舶航行的影响:横流具有较强的横推力,对航行中的船舶产生强烈的水动力作用。由于横流形成的原因及其作用于船体部位不同,因而引起船舶偏转或横移的状况也不一样。

夹堰水:两股不同流向的水流汇合时相互撞击,在交界面上呈现涡流浪花的带状水流称为夹堰水。微弱的夹堰水,习称“眉毛水”。

夹堰水对船舶航行的影响:在急流滩,夹堰水内侧有较宽的缓流带时,上行船舶可循夹堰内侧缓流航行,以避开河心高速水流及陡比降,以提高航速和过滩能力;较强的夹堰水伴有泡漩乱流,流速流压梯度差大,船舶航经夹堰水时,船向极易偏摆,船身颠簸起伏,甚至出现歪船扎驳,而且在夹堰处还会激起经久不息的大浪,危及他船航行安全,船舶必要时应绕开航行或减速通过,防止浪损事故发生。航行图种类:目前航行图主要有航行参考图、分道航行图、雷达航行参考图和电子江图等四种。

航行通告:内河航务、航运机关向管辖区域发布的指令文件。其内容有:航道的更改、封闭、开放、水上水下施工起止时间、悬挂的信号及有关航行规定等。

航道通电:由管理部门将航道及航标设置变化情况用通电形式及时发往航区全线,作为驾驶员了解航道情况和更改航行图的依据。如长江中游航道通电:“天道120、3.0、2.9。”表示天星洲水道航宽120m,航道中间水深3.0m,浮标联线水深2.9m。航道公报:由航道部门汇集航道通电内容按月发布的航道变异资料。内容有航道尺度、标志异动及航行注意事项。

水位通电:由管理部门向船舶发布的每天水位数字及其涨落情况。

安全航行通电:管理部门根据季节、航道、水文、气象变化情况对所属船舶发布的通电或文件。如枯水期安全航行措施、防洪措施、防浪损的有关规定等,要求认真执行以确保航行安全。

航行条件:船舶行驶区域内的航道、水文、气象、航标配布,船舶会让等客观因素。

航道特征:河段的地貌、河床形态、航道尺度、芝汊河、与捷水道分布及开放水位,河岸坡高及漫坪水位,河槽内碍航物分布及高度,滩险和狭窄河段的分布及特征等。

水文特征:航道水深、主流、缓流分布,不正常流态特征、分布及对航行船舶的影响。

助航标志:天然及人工助航标志的分布及应用,航标配布原则,设标水深及移动规律。

航道内船舶动态:船舶类型(含地方船、渔船),出没时间、活动规律、会让原则。气象潮汐特点:航段气象、潮汐变化特征及其对航行的影响。

内河航道等级:

1.内河航区分级规范:

(1)内河航区级别

1)根据水文和气象条件,将内河船舶航行区域划分为A、B、C三级,其中某些水域,依据水流情况,又划分为急流航段,即J级航段。

2)航区级别按A级、B级、C级高低顺序排列,不同的J级航段分别从属于所在水域的航区级别。

(2)内河航区划分标准

1)各级航区的计算波浪尺度和波高范围,见表1-11。

2)在峡谷河流中,滩上流速超过3.5m/s的航段,定为急流航段。

3)急流航段按滩上流速大小划分:

J1级航段——航区内滩上流速为5m/s以上但不超过6.5m/s的航段;

J2级航段——航区内滩上流速为3.5m/s以上至5m/s的航段。

4)航区级别划分未考虑局部地区出现的特殊暴风、台风、潮汐及山洪爆发的影响,船长应注意航区水文和气象的变化,谨慎驾驶。

(3)内河航区划分如书。

2. 内河通航标准:

《标准》将通航载重量50t级至3000t级驳船的航道依次分级为七级。每级有几种船队形式,以适应广泛的需要。具体河流的航道等级,应在近、远期规划的基础上通过技术经济论证选定。凡不易扩建或改建的永久性工程应按核定的远期航道等级执行。

(1)船型船队的确定

1)一至五级航道以分节驳顶推为代表性船型船队;六至七级航道以拖带、机动驳顶推和分节驳顶推为代表性船型船队。

2)表1-12所列船型主要尺度,在船舶设计建造时允许做少量调整。但所组成的船队须适应《标准》所规定的各项通航尺度。

3)表列吃水是标准载重量时的数值,其最大吃水和最大装载量可根据具体航道、水文及运输等条件确定。

(2)主要通航尺度标准

1)内河航道、船闸、水上过河建筑物通航孔净空的主要通航尺度按表1-12执行。2)桥梁及其它水上过河建筑物的通航净空范围按表1-13执行。

(3)通航水位的确定

通航水位包括设计最高通航水位和设计最低通航水位,它是各级航道设计代表船型或船队正常运行的航道维护管理和有关工程建筑物的水位设计依据。

影响水位变化的因素

1.河水补给的影响

2.风的影响

3.潮汐的影响

4.冰的影响

5.河槽宽窄、深浅的影响

6.支流水位变化的影响

产生横比降的原因

1.惯性离心力的影响

2.水位急涨急落的影响

3.地球自转偏心力的影响。重点考这个结论:地球自转偏心力与河流的地理走向无关,在北半球的河流中,水质点所受到的自转偏向力总是自左指向右的,造成右岸水面高于左岸水面,横比降由右岸指向左岸,水流长期冲刷右岸,故大多数右岸高陡,节点较多,左岸沉积沙滩。南半球相反。

4.风的影响

流速的水平分布:

1)在河底两岸附近,流速最小;

2)水面流速从两岸最小处向最大水深处增大;

3)陡岸边或靠近凹岸边流速大,坦岸边或靠近凸岸边流速小。

流速的垂直分布:流速沿深度的垂直方向上分布,叫垂线流速分布,以水流H为纵坐标,点流速V为横坐标,连接各点流速向量的末端,可得垂线流速分布图。1)天然河流的一般河段,垂线流速分布曲线多呈抛物线或对数曲线形式,一般河底的流速近于零,垂线平均流速与离水面2/3H处的点流速相等,最大流速位于离水面1/3H深度范围内。

2)河底有隆起的障碍物时,垂线流速分布曲线在障碍物顶部附近向下开始急剧收缩,而向上急剧增大,最大流速位置较一般河槽偏深一些,河底流速可能近于零。3)在深槽中或浅滩上,深槽比浅滩的深度愈大,则深槽中的流速分布曲线愈向下愈弯曲,最大流速接近水面,而浅滩上的最大流速则距水面较深。

4)当河流封冻时,流水像被限制在水管中流动着,由于冰盖底面粗糙度影响,使最大流速从表面向深处移动,冰盖底部愈粗糙移动的距离也愈大。

流向的判断方法:(水流质点的运动方向,称流向。)

1.根据水面漂浮物的运动方向,判断该处表层水流的流向。

2.根据水流流经航标时,观察标船的船向及其尾部水流迹线的方向。

3.船舶抛单锚时,观察锚链及船舶的首尾方向。

4.从河岸岸形判断,在顺直河段,流向基本与岸形平行一致;弯曲河段,一般是凸岸水势高,凹岸低,水流扫弯,水流从凸岸流向凹岸。弯顶以下,由于超高现象,水流自凹岸流向凸岸。

5.根据河岸水生植物被水流冲击的倾倒方向而判断流向。

6.在宽阔或水流较缓的河段,不易识别流向时,可根据船舶压舵的情况及偏航的程度或前船尾迹线水流的偏摆来估计流向。

潮汐成因:

1.月球对地球的吸引力

太阳与地球间平均距离为1490万km,月球与地球间平均距离为38.44万km,太阳离地球距离比月球离地球大389倍。月球引力大小不相等,其方向任何时刻都指向月心。

2.地球绕月地系质心作圆周平动,产生惯性离心力

河口潮汐的特点:

1.当潮汐沿着河道溯流向上时,由于河口缩窄和深度变浅,加上摩擦和河水的影响,使潮波逐渐发生变形。越向上游,涨潮历时越短,落潮历时越长,发生高潮的时刻越落后,潮差也越来越小。

2.潮流界和潮区界离河口的远近,各条河流不一样。一般邻近海区潮差越大,河底纵比降越缓,径流量越小,则潮波上溯的范围就越大,潮流界和潮区界离河口越远。同一条河流,潮流界和潮区界的位置并不是固定不变的。在夏秋洪水期,如遇小潮,风向与上溯流向相同,河水作用强时,则潮流界和潮区界大幅度下移;在冬春枯水期,如遇大潮,风向又与上溯流向相反,河水的作用弱时,则潮流界和潮区界就大幅度上推。如我国长江下游,枯水大潮期,潮区界可上溯到距河口616km的安徽省大通;洪水小潮期,潮区界只上溯到距河口500km的芜湖。3.高水位时,涨潮流减弱,涨潮时间退后,历时也短;落潮流相反,时间可能提前,流速也会增大,当河流在低水位时,又有强进口风,则涨潮时间提前,流速增大,历时也长。

4.潮流在高潮或低潮时的转流,两岸比河心先转流,河底比水面先转流,弯曲河段的凸岸比凹岸先转流。慢速船队可利用这一点选择有利航路。如利用得法,可以提高航行速度,缩短航行时间。

河床演变的原因:具体原因尽管千差万别,但根本原因总是归结为输沙不平衡。具体主要表现在如下几个方面:

1)纵向输沙不平衡

2)横向输沙不平衡

3)局部输沙不平衡

河床的自动调整作用:由输沙不平衡引起的河床变形,在一定条件下往往朝着恢复输沙平衡,使变形朝着停止的方向发展,这就叫做河床的自动调整作用。但其表现形式则因对象不同而各具特色。

航行标志:指示航道方向、界限与碍航物的标志。包括过河标、沿岸标、导标、过渡导标、首尾导标、侧面标、左右通航标、示位标、泛滥标及桥涵标共10种

引航部分只考:

弯曲河段、浅滩河段的引航

河口段的引航只需了解

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