浙江北部航道设计通航水位的计算

王国欣

摘 要：社会和科技的发展也带动了海上经济的发展，海上运输也成为我国运输中重要的组成部分。正因如此航道的设计也变得越来越重要，而在航道设计中必不可少的就是通航水位的计算，本文通过研究浙江北部航道的和道位置以及河道现状并对其高低通航水位进行计算探讨。

关键词：通航水位；航道；高低水位；计算

中图分类号：U611 文献标志码：A

1 河道现状条件

浙江北部最主要的物品运输方式就是水運，而湖州航道作为浙江北部的主要货用渠道，所以我们对其得有一定的了解。湖州航道总长66.3km，河道宽度达到60m。目前航道水位在2.7m左右，比应该达到的最低通航水位3.2m还低0.5m左右，所以有时会造成航区内船舶搁浅拥堵事故。现如今通过人工的改造，湖州航道正在一步步的走上正轨，运输量也越来越大，仅去年，湖州航道的货物吞吐量达到2000t左右，占浙江航道总吞吐量的40%，且比前年增加了500t左右。由此可见，湖州航道在浙江北部的地位越来越高。

2 通航水位的计算

2.1 通航高水位的计算

最高水位即当遇到暴雨或者其他的一些情况，使得河流出现洪水，从而导致河道的水位提高达到了最大值，这就是我们所说的通航的高水位。而通航高水位的计算是整个通航设计中的重中之重，根据2001年我国出台的“内河航道与港口水文规范”中提到的一些对最高通航水位的要求表示：我国通航高水位的计算是通过计算天然河流的洪水重现期。我国主要是通过根据航道的等级而将洪水的重现期分为3个等级：航道等级为一到三级的洪水重现期为20年，航道等级为四到五级的洪水重现期为10年，航道等级为六到七级的洪水重现期为5年。目前我国主要采用频率法来确定通航最高水位。再根据近年来浙江北部航道的水位变化，来确定最后的数值。而国外则是根据货物的吞吐量来确定最高水位，当吞吐量在15000t以上时为平时多10%当吞吐量在3501t～15000t时，和吞吐量在751t～3501t时，最高水位比平时多5%。当吞吐量在751t以下时，最高水位比平时多1%。

2.2 通航低水位的计算

低水位即当某年出现干旱或者降水量低于平均值时，或者当河道内积沙过多时导致河床提高时，从而导致了当年河道水位低于平均值而达到最小值时的水位称为最低水位。其实通航低水位的计算和高水位的计算是有所类似的，都是根据2001年我国出台的“内河航道与港口水文规范”来对航道进行等级划分，然后通过频率法和综合历时率法来计算，唯一不同的就是低水位的计算对航道等级的划分不同。也就是说：当航道等级为1级～2级时，保证率是98%～99%时重现期为5年-10年，当航道等级为3级～4级时，保证率是95%到98%时重现期是4年-5年，当航道等级为5级～7级时，保证率是90%到95%时重现期是2年-4年。然后根据以前出现过的低水位来预估航道的低水位。相对于最高水位国内和国外的不同也暴露了我国在其中存在的许多问题，而最低水位的标准国内和国外是一致的，而且国外是根据我国最低水位的计算标准来计算的，由此可见我国奠定了最低水位计算的基础。

3 设计通航水位中存在的问题

3.1 设计通航高水位中存在的问题

众所周知，我国的高水位是通过调查某河道所在近100年来的降水量以及洪水重现期来计算通航中的最高水位，这样只是从表面上粗略地估计了洪水有可能发生的时期以及最高水位的计算值，通过和国外最高水位计算水位的比较发现我国的计算方法计算出的最高水位和实际中的最高水位存在很大的偏差，由此是在浙江北航地区。因为地理位置原因，浙江北航高水位变化特别快主要是受洋流的影响。也就是说，浙江北航的水位变化多半是受自然因素的影响，这样就存在着许多不可预测的因素，因此水位变化就不在预估值内。不仅如此，如果说人为的影响因素是可控制的，那么气候的变化就是人类不可控制的，这样就会有许多的突发情况，比如说某年的降水量高过预估值，这样就会影响水位的变化了。这个问题只是诸多问题中的一个问题，但是却是目前没办法解决的一个大问题。还有就是随着我国经济的快速发展，我国水上的货运量也会变得越来越大，尤其是浙江这个以水运为主要货运方式的城市，这样货运量的增加，就使得河床不断的提高，这样不仅增加了水位的高度，还对河流造成的一定程度的伤害，也破坏了航道内部的生态环境和生态平衡。以上所述的这些问题只是凤毛麟角，这其中还存在好多我们不曾发现的问题，但是尽管如此，我们发现了问题，目前来说我们没有好的解决办法也是徒劳的，所以希望以后科学的发展能够对这些问题提出切实的解决办法，让这些不再干扰着我国的海运事业。

3.2 设计通航低水位中存在的问题

相对于通航高水位计算中存在的诸多问题来说，通航低水位计算中存在的问题就显得不值一提了，因为相对于高水位来说，自然因素对低水位的影响没有高水位那么重要，虽然这样说但这些问题依旧是存在的。和高水位一样，低水位也受着气候的影响，如果天气干燥的话，就会使得各处的需水量变大，这样干流的水就会被其他支流瓜分，这样干流也就是通航道的水位就会骤降。这样就影响了货用。由于我国对低水位计算做得比较好，所以对于低水位的预估值和重现期估算的也比较准确，这样造成的困扰就少了许多。而且我国对水位的计算也出台了相关文献，所以造成的困扰几乎微乎其微。

4 通航设计中对水位的影响因素

通航设计中对水位的影响因素有很多，尤其是像浙江北部的这些天然河流，那里面更是存在着许多不稳定的因素，比如说天气的原因，如果说在某一年遇到大暴雨使得山洪暴发，洪水泛滥成灾这样就会造成河水的水位提高，形成高水位，又或者说在某一时期，由于天气干燥，使得大地缺水，这样不仅增加了水的蒸发量，还加大了河流支流对水的需求量，这样又会造成河流的水位急速下降形成低水位。而且，由于浙江地理位置的原因也会影响浙江北航的水位，因为浙江靠海，所以当地气候的变换也会影响海内气流的变化，所以使得浙江北部气候多变，这样就让航道水位变化更快，而且由于浙江靠海，这样就避免不了流入的时候携带大量的流沙，这样流沙积累使得河床提高也会影响水位的变化，而且因为航道所在地气候变化多端，使得水位陡涨陡落，这样就产生了所谓的不稳定流。不稳定流主要受海内洋流和海上空气流的影响，使得水位日内变化幅度大，这样也给运输带来了许多不可预测的麻烦。不仅如此，影响航道水位的因素还有好多，不仅有自然因素也存在着许多的人为因素。比如说人类对水中鱼类的大量捕捉，使得水内部的生态平衡遭到破坏，使得海草，水藻等物迅速生长，这样水中多了漂浮物就会影响或者减缓船只行驶的速度。还有就是有些人为了增加盈利，所以超速超载行驶，这样就会因为船只过重或者速度过快而携带大量的泥沙，然后当某处河床突然过高这样船只携带的泥沙就会覆盖在上面，日复一日，年复一年使得河床越来越高，水位迫不得已就得提高，到最后水位无法再提高，就得通过人为来清理积沙，这样付出的代价更大。

参考文献

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