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【摘要】简要介绍数字航道监控系统的基本概念、组成及功能,利用监控系统对风和潮汐影响下的航标运动轨迹进行系统分析,探求航标在自然条件影响下的运动规律,进而对航标位移报警处理及有效减少提出建议。
【关键词】数字航道;监控系统;航标;潮汐
航标是用来标示航道的方向和界限,引导各类船舶安全航行的重要助航设施。加强航道日常维护管理,广泛开展航道全面质量管理活动,不断提高航道维护水平,确保航道畅通是航道工作者的职责。为做好航道维护工作,根据船舶航行特点研究航标的配布并确保其处于良好的技术状态是十分重要的。
正确的航标标位是船舶安全航行的保障。由于各种因素的影响,航标在水中是不断运动的,其实际位置与设计标位之间总是存在一定的偏差。在航道维护工作中,对每座航标均根据航道条件设置标位允许偏差范围,即位移门限,当航标偏移超过门限时,即认为需要采取相应措施进行航标恢复。
在传统的航道管理模式中,航标位置信息仅能在工作站船阶段性巡航过程中获取,且受限于测量手段和仪器精度,航标定位并不精确。航道技术人员因此无法准确把握航标动态位置,亦无法对航标运动规律进行系统性研究。采用数字航道监控系统后,安装在航标上的数字航道智能终端能实时显示并存储航标位置信息。监控人员利用综合监控系统,能够实现对航标运动轨迹的实时观察和记录,从而为航标运动规律的研究提供依据。
1数字航道监控系统
1.1数字航道
“数字航道”是“数字地球”概念在航道领域的应用,是航道管辖区域、管理对象及管理活动的数字化表现,是综合运用遥感、遥测、地理信息系统、网络、多媒体等技术对航道业务流程、动态监测管理和辅助决策服务进行虚拟化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。
长江南浏段数字航道上起苏皖交界的慈湖河口,下至江苏太仓浏河口,全长369.5 km。目前已建成的数字航道系统主要由电子航道图系统、综合监控系统、信息管理系统及系统支撑平台等组成,通过航道信息数字化、航道监控实时化和航道服务网络化,实现航道维护管理从被动矫正型向主动预防型的转变,从完成任务型向主动服务型的转变,从劳动密集型向技术管理型的转变,从而最大限度地利用自然资源,挖掘航运潜能,提高航道通过能力,提升公共服务水平。[1]
1.2综合监控系统
综合监控系统是数字航道应用系统的核心,也是数字航道正式运行后开展日常航道维护工作的主要平台。该系统主要由航标遥测遥控平台、船舶监控平台、水位监控平台等3部分组成,具备航标技术信息动态监控及处理、工作船舶动态跟踪、水位动态监测等功能。
1.3航标运动轨迹观测原理
航标运动观测主要在航标遥测遥控平台上实现。每个航标上安装的智能终端均集成GPS模块,能实现对航标的实时定位并将位置信息存储在终端中。终端每间隔1个轮询周期将航标当前位置坐标等相关信息通过网络或短信方式上传至数据库。监控系统从数据库中即时读取航标位置信息,并按照其坐标在监控平台中标绘出航标实际标位。同时,监控系统自动计算航标当前位置与设计标位(通电标位)之间的偏差,一旦航标位移超过预定义的位移门限,终端立即进入报警状态并高亮显示,同时通过声音提示监控工作人员(见图1)。监控人员在巡检航标过程中可通过不断刷新监控系统获取辖区内各航标实时标位。一旦航标发生位移报警,监控人员需立即对报警信息进行查看和确认,并根据情况安排工作船舶到现场进行恢复。
利用综合监控系统,监控人员可以对航标位置进行一段时间的观察和记录,从而标绘出航标在该时段的运动轨迹。此外,监控人员还可通过监控系统自带的查询航标历史轨迹和历史信息的功能,实现对任一历史时段航标运动轨迹及位置信息的查询(见图2)。
2航标位移的原因及分类
每座航标均根据航道条件规定设计标位,正确的航标标位是船舶安全航行的重要保障。在航道维护工作中,由于航标抛设技术条件限制以及外部环境干扰等原因,航标实际位置往往距设计标位有一定的偏移。当航标偏移在标位允许偏差范围即位移门限内时,认为航标标位正常;当航标偏移超过门限时,即认为需要采取相应措施进行航标恢复。[2]
航标位移的原因一般有两种:一是人为原因,即航标被过往船舶碰撞或拖带移位;二是自然原因,即航标受风或潮汐影响移位。这两种异动在综合监控系统中的表现不尽相同。第1种情况往往表现为个别航标发生大幅度位移报警,此类位移的发生具有一定的突发性,航标偏移往往在达到一个较大值后基本不变,且不会自动恢复;第2种情况则表现为一定区域内多数航标均发生小位移,位移的发生往往是渐进的,且随着天气或水文条件的变化位移幅度不断发生变化并有可能自动恢复。参见图3。
人为原因造成的航标位移对航道影响较大,需要立即安排船舶开航恢复,这类位移带有一定的突发性和随机性,只能通过加强管理尽量避免。自然原因造成的航标位移,其偏移往往较小,且随着天气或水文条件变化航标可能自动复位,故在传统的航道管理中不易发现。实行数字航道管理模式后,航标任一位移均会在监控系统中发出报警提示。在面对此类报警时,如何在保障航道安全畅通的同时尽量减少工作船舶开航次数和工作量,成为新的技术问题。
影响航标位移的自然因素主要是风和潮汐。二者均可检测和量化,其数值与航标位移亦存在一定的相关关系。因此,可以利用综合监控系统观察航标在不同自然条件下的运动轨迹,研究其变化规律,进而为合理处理航标位移报警,提高航道维护工作效率提供依据。
3风影响下航标的运动规律
3.1运动特征
航标标体是由沉于水底的锚具固定悬浮在水中的。由于自重较轻,因此当受风影响时,浮体易顺着来风方向发生摆动从而偏离设计标位,当偏移值超过位移门限时即会触发位移报警。当风力较小时,航标位移较小且易自动恢复,对航道安全影响不大。但当风力达到一定级别时,航标位移可能过大进而导致锚具发生松动,严重时锚具可能断裂漂失从而使航标处于漂移状态,对航道安全影响很大。
例如,2010年1月20日夜间,南京二桥北汊八孔2号红浮在大风影响下发生位移。当日夜间风力为东北风5~6级。从轨迹中可以看出航标在大风影响下漂移的过程:,航标在小风影响下处于小位移状态;,随着风力增大位移增大为32.1 m;22:30,风力逐渐增大到5~6级,航标顺着来风方向发生大幅偏移,位移达到61.2 m,此时可判断浮体下方的锚具发生松动或漂失,航标处于半漂移状态;随后,航标又随着风力风向的变化来回移动;至1月21日01:58,再次偏回设计标位附近(见图4)。
3.2影响因素
为分析风对航标运动的影响程度,选取南京航道处辖区内大胜关桥区、南京大桥桥区、南京二桥桥区以及四桥施工桥区附近各3个标志,列出其在不同风力下的位移(见表1)。显然,风对航标运动的影响主要与航标标体类型、风力风向以及航标附近的自然环境等因素有关。
(1)标体类型目前长江南浏段主航道浮标主要类型有锥罐形单船、灯船型、柱形浮鼓等3种。柱形浮鼓自重较大,下端用大型沉石固定,故在风影响下一般只在小范围内摆动,偏移较小,且由于标志位移门限较大,故一般不会触发位移报警。从表1可见,采用柱形浮鼓的150号黑浮、142号红浮、138号黑浮、135号红浮在不同风力下偏移均未超过位移门限,且位移与风级大小无相关关系,可见风对柱形标志位移影响很小。锥罐形单船、灯船型标志则有所不同,由于其浮体和锚具相对较轻,在风影响下摆动较大,且该类型标志在南浏段一般用于桥区,位移门限相对较小,故风力较大时标志很容易触发位移报警甚至发生漂移。因此,下文主要针对锥罐形单船和灯船型标志论述风对航标运动的影响。
(2)风力风向风力风向与航标位移具有高度相关性。标志一般会顺着来风方向发生偏移,且单船和灯船型标志一般均是平行于航道方向抛首尾锚固定,故当来风方向平行于主航道走向时,标志位移相对较小,而当风向垂直于主航道时,位移往往较大。标志位移与风力呈现正相关关系,位移大小随着风力增大而不断增大。由表1可见,风力在3级以下时,所有标志位移都未超过位移门限;当风力超过3级后,陆续有位移超过位移门限;当风力达到5~6级时,几乎所有标志位移均超过位移门限,甚至有部分标志出现漂移。
(3)自然环境航标附近的水流、河底地形、江面障碍物等自然条件亦对风作用下的航标位移产生一定影响。从表1可见,在相同风力下,不同桥区航标的位移不尽相同。当然,由于各桥区自然环境较为复杂,难以量化,故表中数据仅作为自然环境对航标位移影响的参考。
3.3位移报警处理建议
通过以上分析,对风影响下航标位移报警处理建议如下:
(1)风对航标位移的影响集中体现于锥罐形单船和灯船型标志。就南浏段主航道而言,主要是指南京航道局辖区内大胜关桥区、南京大桥桥区、南京二桥桥区以及四桥施工桥区等4个桥区标志。因此,在航道日常管理中,一般仅需考虑风对这些桥区标志位移的影响,而对于柱形标志可不予考虑。
(2)从管理角度看,日常工作中应根据水位涨落及时调整船型标志锚链长度,保证锚具有较好的受力条件,必要时可对位移门限较小的桥区标志抛八爪锚以加强固定。此外,可考虑在重点航标上安装风速仪,及时将实时风力情况通过终端传输到监控系统,以便监控人员更准确地了解江面风力情况。
(3)在日常工作中,当风力超过3级后应加强对桥区航标位移的监控,并根据风力大小对标志位移报警作区别处理;当风力在4级以下时,有航标发生位移报警时应注意观察,位移不大时可持续观察3个轮询周期,若航标一直处于报警状态可考虑适时安排船舶开航恢复;当风力超过5级时,应保持高度警惕,必要时通知工作船舶现场驻守,当有航标发生大幅度漂移时,应立即通知船舶开航恢复,若风力过大船舶无法开航时则应及时发航道通电。
4潮汐影响下航标的运动规律
4.1运动特征
长江南浏段属于感潮河段,在潮流影响下,江水做往复性运动,从而造成水面周期性的升降。航标是漂浮在水面上的悬浮体,受潮流运动影响,亦会随着江水往复运动,其运动方向与水流方向基本一致:涨潮时向上游方向移动,落潮时向下游方向移动。航标在潮汐作用下的运动是以平潮时位置为中心的,一般情况下,标志向上下游方向的运动幅度不会超过位移门限。因此,若航标设计标位(通电标位)与平潮时位置较为接近,则航标往复运动一般不会触发位移报警。在实际工作中,由于水流的往复冲击,航标平潮时运动中心位置可能随着潮流运动发生变化,特别是遇到天文大潮时,潮汐作用强烈,航标锚具容易发生松动,使得航标平潮时位置偏离设计标位,可能在随后的往复运动中触发位移报警(见图5)。
潮汐对航标运动的影响主要与航标标体类型、潮汐强度以及潮位变化等因素有关。
(1)标体类型航标在潮汐作用下主要作平行于水流方向的往复运动。由于单船及灯船型标志使用首尾锚固定,能较好地约束浮体在平行于水流方向的运动,故潮汐对其运动影响较小;而柱形标志由于其设标较深,浮体与沉石锚具之间采用较长的锚链连接,在潮汐影响下水流发生运动时,由于锚链刚度较小,极易发生摆动并带动上方浮体运动,从而使航标发生偏移并作往复运动。
(2)潮汐强度长江南浏段的潮汐强度是自浏河口向上游递减的,潮汐对航标运动的影响同样自下而上递减。潮汐强度变化可分为年内变化和月内变化。从年内变化上看,枯水期潮汐作用较强,南京以下航道航标运动均不同程度受到潮汐影响;洪水期潮汐作用较弱,仅上海辖区内部分航标运动受到潮汐影响。从月内变化上看,大潮时潮汐对航标运动影响程度相对较大,小潮时相对较小(见表2)。
(3)潮位变化航标在潮汐作用下的偏移与潮位变化是密切相关的。图6显示苏桥1号黑浮在1月28日―1月31日这3个潮周期内,标志偏移与同时间白峁潮位的关系。从图6可见,航标偏移与潮位变化之间有良好的相关关系,航标偏移随着潮位涨落呈现周期性变化。进一步研究表明,二者呈现直线相关关系,利用回归分析(图7),可以得出两者的相关关系式为y=44.917 x-58.239(其中:y为标志偏移值,m;x为潮位值,m),利用此关系式,即可估测任一潮位下的航标偏移值。
4.3位移报警处理建议
一般情况下,潮汐引起的航标位移大多是平行于主航道方向的,不会显著影响船舶航行安全,且由于位移多数能随着潮水回落自动恢复,故遇到此类位移报警不必急于开航恢复,而应持续对标志偏移及同时间潮位进行对比观察。若标志偏移随着潮位涨落相应发生周期性变化,且平潮位时标志位置接近设计标位,则不必对此类位移报警进行处理。若平潮时标位距离设计标位偏差较大,标志在涨落潮过程中长期处于位移报警状态,则需考虑将设计标位校核至平潮时位置。
在实际工作中,对于易受潮汐影响的标志,可参照本文方法建立一定时期内标志偏移与潮位的相关关系,定期根据潮汐变化对标位进行校核,以保证航标位置的正确。
5结语
作为数字航道的核心,综合监控系统在航道维护管理中发挥重大的作用。充分利用航标遥测遥控这一科技平台,开展航标运动规律研究,对于正确处理航标位移报警、保障航标标位的实时畅通具有重要的意义。
参考文献:
[1] 万大斌,李国祥,颜昌平.建设长江“数字航道”的构想[J].水运工程,2004(11):22-24.
[2] 张有平,浦燮民.长江航道标志被碰原因分析及其防范措施探讨[J].水运工程,2002(5):32-34.
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【关键词】数字航道;监控系统;航标;潮汐
航标是用来标示航道的方向和界限,引导各类船舶安全航行的重要助航设施。加强航道日常维护管理,广泛开展航道全面质量管理活动,不断提高航道维护水平,确保航道畅通是航道工作者的职责。为做好航道维护工作,根据船舶航行特点研究航标的配布并确保其处于良好的技术状态是十分重要的。
正确的航标标位是船舶安全航行的保障。由于各种因素的影响,航标在水中是不断运动的,其实际位置与设计标位之间总是存在一定的偏差。在航道维护工作中,对每座航标均根据航道条件设置标位允许偏差范围,即位移门限,当航标偏移超过门限时,即认为需要采取相应措施进行航标恢复。
在传统的航道管理模式中,航标位置信息仅能在工作站船阶段性巡航过程中获取,且受限于测量手段和仪器精度,航标定位并不精确。航道技术人员因此无法准确把握航标动态位置,亦无法对航标运动规律进行系统性研究。采用数字航道监控系统后,安装在航标上的数字航道智能终端能实时显示并存储航标位置信息。监控人员利用综合监控系统,能够实现对航标运动轨迹的实时观察和记录,从而为航标运动规律的研究提供依据。
1数字航道监控系统
1.1数字航道
“数字航道”是“数字地球”概念在航道领域的应用,是航道管辖区域、管理对象及管理活动的数字化表现,是综合运用遥感、遥测、地理信息系统、网络、多媒体等技术对航道业务流程、动态监测管理和辅助决策服务进行虚拟化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统。
长江南浏段数字航道上起苏皖交界的慈湖河口,下至江苏太仓浏河口,全长369.5 km。目前已建成的数字航道系统主要由电子航道图系统、综合监控系统、信息管理系统及系统支撑平台等组成,通过航道信息数字化、航道监控实时化和航道服务网络化,实现航道维护管理从被动矫正型向主动预防型的转变,从完成任务型向主动服务型的转变,从劳动密集型向技术管理型的转变,从而最大限度地利用自然资源,挖掘航运潜能,提高航道通过能力,提升公共服务水平。[1]
1.2综合监控系统
综合监控系统是数字航道应用系统的核心,也是数字航道正式运行后开展日常航道维护工作的主要平台。该系统主要由航标遥测遥控平台、船舶监控平台、水位监控平台等3部分组成,具备航标技术信息动态监控及处理、工作船舶动态跟踪、水位动态监测等功能。
1.3航标运动轨迹观测原理
航标运动观测主要在航标遥测遥控平台上实现。每个航标上安装的智能终端均集成GPS模块,能实现对航标的实时定位并将位置信息存储在终端中。终端每间隔1个轮询周期将航标当前位置坐标等相关信息通过网络或短信方式上传至数据库。监控系统从数据库中即时读取航标位置信息,并按照其坐标在监控平台中标绘出航标实际标位。同时,监控系统自动计算航标当前位置与设计标位(通电标位)之间的偏差,一旦航标位移超过预定义的位移门限,终端立即进入报警状态并高亮显示,同时通过声音提示监控工作人员(见图1)。监控人员在巡检航标过程中可通过不断刷新监控系统获取辖区内各航标实时标位。一旦航标发生位移报警,监控人员需立即对报警信息进行查看和确认,并根据情况安排工作船舶到现场进行恢复。
利用综合监控系统,监控人员可以对航标位置进行一段时间的观察和记录,从而标绘出航标在该时段的运动轨迹。此外,监控人员还可通过监控系统自带的查询航标历史轨迹和历史信息的功能,实现对任一历史时段航标运动轨迹及位置信息的查询(见图2)。
2航标位移的原因及分类
每座航标均根据航道条件规定设计标位,正确的航标标位是船舶安全航行的重要保障。在航道维护工作中,由于航标抛设技术条件限制以及外部环境干扰等原因,航标实际位置往往距设计标位有一定的偏移。当航标偏移在标位允许偏差范围即位移门限内时,认为航标标位正常;当航标偏移超过门限时,即认为需要采取相应措施进行航标恢复。[2]
航标位移的原因一般有两种:一是人为原因,即航标被过往船舶碰撞或拖带移位;二是自然原因,即航标受风或潮汐影响移位。这两种异动在综合监控系统中的表现不尽相同。第1种情况往往表现为个别航标发生大幅度位移报警,此类位移的发生具有一定的突发性,航标偏移往往在达到一个较大值后基本不变,且不会自动恢复;第2种情况则表现为一定区域内多数航标均发生小位移,位移的发生往往是渐进的,且随着天气或水文条件的变化位移幅度不断发生变化并有可能自动恢复。参见图3。
人为原因造成的航标位移对航道影响较大,需要立即安排船舶开航恢复,这类位移带有一定的突发性和随机性,只能通过加强管理尽量避免。自然原因造成的航标位移,其偏移往往较小,且随着天气或水文条件变化航标可能自动复位,故在传统的航道管理中不易发现。实行数字航道管理模式后,航标任一位移均会在监控系统中发出报警提示。在面对此类报警时,如何在保障航道安全畅通的同时尽量减少工作船舶开航次数和工作量,成为新的技术问题。
影响航标位移的自然因素主要是风和潮汐。二者均可检测和量化,其数值与航标位移亦存在一定的相关关系。因此,可以利用综合监控系统观察航标在不同自然条件下的运动轨迹,研究其变化规律,进而为合理处理航标位移报警,提高航道维护工作效率提供依据。
3风影响下航标的运动规律
3.1运动特征
航标标体是由沉于水底的锚具固定悬浮在水中的。由于自重较轻,因此当受风影响时,浮体易顺着来风方向发生摆动从而偏离设计标位,当偏移值超过位移门限时即会触发位移报警。当风力较小时,航标位移较小且易自动恢复,对航道安全影响不大。但当风力达到一定级别时,航标位移可能过大进而导致锚具发生松动,严重时锚具可能断裂漂失从而使航标处于漂移状态,对航道安全影响很大。
例如,2010年1月20日夜间,南京二桥北汊八孔2号红浮在大风影响下发生位移。当日夜间风力为东北风5~6级。从轨迹中可以看出航标在大风影响下漂移的过程:,航标在小风影响下处于小位移状态;,随着风力增大位移增大为32.1 m;22:30,风力逐渐增大到5~6级,航标顺着来风方向发生大幅偏移,位移达到61.2 m,此时可判断浮体下方的锚具发生松动或漂失,航标处于半漂移状态;随后,航标又随着风力风向的变化来回移动;至1月21日01:58,再次偏回设计标位附近(见图4)。
3.2影响因素
为分析风对航标运动的影响程度,选取南京航道处辖区内大胜关桥区、南京大桥桥区、南京二桥桥区以及四桥施工桥区附近各3个标志,列出其在不同风力下的位移(见表1)。显然,风对航标运动的影响主要与航标标体类型、风力风向以及航标附近的自然环境等因素有关。
(1)标体类型目前长江南浏段主航道浮标主要类型有锥罐形单船、灯船型、柱形浮鼓等3种。柱形浮鼓自重较大,下端用大型沉石固定,故在风影响下一般只在小范围内摆动,偏移较小,且由于标志位移门限较大,故一般不会触发位移报警。从表1可见,采用柱形浮鼓的150号黑浮、142号红浮、138号黑浮、135号红浮在不同风力下偏移均未超过位移门限,且位移与风级大小无相关关系,可见风对柱形标志位移影响很小。锥罐形单船、灯船型标志则有所不同,由于其浮体和锚具相对较轻,在风影响下摆动较大,且该类型标志在南浏段一般用于桥区,位移门限相对较小,故风力较大时标志很容易触发位移报警甚至发生漂移。因此,下文主要针对锥罐形单船和灯船型标志论述风对航标运动的影响。
(2)风力风向风力风向与航标位移具有高度相关性。标志一般会顺着来风方向发生偏移,且单船和灯船型标志一般均是平行于航道方向抛首尾锚固定,故当来风方向平行于主航道走向时,标志位移相对较小,而当风向垂直于主航道时,位移往往较大。标志位移与风力呈现正相关关系,位移大小随着风力增大而不断增大。由表1可见,风力在3级以下时,所有标志位移都未超过位移门限;当风力超过3级后,陆续有位移超过位移门限;当风力达到5~6级时,几乎所有标志位移均超过位移门限,甚至有部分标志出现漂移。
(3)自然环境航标附近的水流、河底地形、江面障碍物等自然条件亦对风作用下的航标位移产生一定影响。从表1可见,在相同风力下,不同桥区航标的位移不尽相同。当然,由于各桥区自然环境较为复杂,难以量化,故表中数据仅作为自然环境对航标位移影响的参考。
3.3位移报警处理建议
通过以上分析,对风影响下航标位移报警处理建议如下:
(1)风对航标位移的影响集中体现于锥罐形单船和灯船型标志。就南浏段主航道而言,主要是指南京航道局辖区内大胜关桥区、南京大桥桥区、南京二桥桥区以及四桥施工桥区等4个桥区标志。因此,在航道日常管理中,一般仅需考虑风对这些桥区标志位移的影响,而对于柱形标志可不予考虑。
(2)从管理角度看,日常工作中应根据水位涨落及时调整船型标志锚链长度,保证锚具有较好的受力条件,必要时可对位移门限较小的桥区标志抛八爪锚以加强固定。此外,可考虑在重点航标上安装风速仪,及时将实时风力情况通过终端传输到监控系统,以便监控人员更准确地了解江面风力情况。
(3)在日常工作中,当风力超过3级后应加强对桥区航标位移的监控,并根据风力大小对标志位移报警作区别处理;当风力在4级以下时,有航标发生位移报警时应注意观察,位移不大时可持续观察3个轮询周期,若航标一直处于报警状态可考虑适时安排船舶开航恢复;当风力超过5级时,应保持高度警惕,必要时通知工作船舶现场驻守,当有航标发生大幅度漂移时,应立即通知船舶开航恢复,若风力过大船舶无法开航时则应及时发航道通电。
4潮汐影响下航标的运动规律
4.1运动特征
长江南浏段属于感潮河段,在潮流影响下,江水做往复性运动,从而造成水面周期性的升降。航标是漂浮在水面上的悬浮体,受潮流运动影响,亦会随着江水往复运动,其运动方向与水流方向基本一致:涨潮时向上游方向移动,落潮时向下游方向移动。航标在潮汐作用下的运动是以平潮时位置为中心的,一般情况下,标志向上下游方向的运动幅度不会超过位移门限。因此,若航标设计标位(通电标位)与平潮时位置较为接近,则航标往复运动一般不会触发位移报警。在实际工作中,由于水流的往复冲击,航标平潮时运动中心位置可能随着潮流运动发生变化,特别是遇到天文大潮时,潮汐作用强烈,航标锚具容易发生松动,使得航标平潮时位置偏离设计标位,可能在随后的往复运动中触发位移报警(见图5)。
潮汐对航标运动的影响主要与航标标体类型、潮汐强度以及潮位变化等因素有关。
(1)标体类型航标在潮汐作用下主要作平行于水流方向的往复运动。由于单船及灯船型标志使用首尾锚固定,能较好地约束浮体在平行于水流方向的运动,故潮汐对其运动影响较小;而柱形标志由于其设标较深,浮体与沉石锚具之间采用较长的锚链连接,在潮汐影响下水流发生运动时,由于锚链刚度较小,极易发生摆动并带动上方浮体运动,从而使航标发生偏移并作往复运动。
(2)潮汐强度长江南浏段的潮汐强度是自浏河口向上游递减的,潮汐对航标运动的影响同样自下而上递减。潮汐强度变化可分为年内变化和月内变化。从年内变化上看,枯水期潮汐作用较强,南京以下航道航标运动均不同程度受到潮汐影响;洪水期潮汐作用较弱,仅上海辖区内部分航标运动受到潮汐影响。从月内变化上看,大潮时潮汐对航标运动影响程度相对较大,小潮时相对较小(见表2)。
(3)潮位变化航标在潮汐作用下的偏移与潮位变化是密切相关的。图6显示苏桥1号黑浮在1月28日―1月31日这3个潮周期内,标志偏移与同时间白峁潮位的关系。从图6可见,航标偏移与潮位变化之间有良好的相关关系,航标偏移随着潮位涨落呈现周期性变化。进一步研究表明,二者呈现直线相关关系,利用回归分析(图7),可以得出两者的相关关系式为y=44.917 x-58.239(其中:y为标志偏移值,m;x为潮位值,m),利用此关系式,即可估测任一潮位下的航标偏移值。
4.3位移报警处理建议
一般情况下,潮汐引起的航标位移大多是平行于主航道方向的,不会显著影响船舶航行安全,且由于位移多数能随着潮水回落自动恢复,故遇到此类位移报警不必急于开航恢复,而应持续对标志偏移及同时间潮位进行对比观察。若标志偏移随着潮位涨落相应发生周期性变化,且平潮位时标志位置接近设计标位,则不必对此类位移报警进行处理。若平潮时标位距离设计标位偏差较大,标志在涨落潮过程中长期处于位移报警状态,则需考虑将设计标位校核至平潮时位置。
在实际工作中,对于易受潮汐影响的标志,可参照本文方法建立一定时期内标志偏移与潮位的相关关系,定期根据潮汐变化对标位进行校核,以保证航标位置的正确。
5结语
作为数字航道的核心,综合监控系统在航道维护管理中发挥重大的作用。充分利用航标遥测遥控这一科技平台,开展航标运动规律研究,对于正确处理航标位移报警、保障航标标位的实时畅通具有重要的意义。
参考文献:
[1] 万大斌,李国祥,颜昌平.建设长江“数字航道”的构想[J].水运工程,2004(11):22-24.
[2] 张有平,浦燮民.长江航道标志被碰原因分析及其防范措施探讨[J].水运工程,2002(5):32-34.
荆艺软件公司举行2010年KSP 3.0产品发布会
近日,荆艺软件在上海召开“荆艺软件2010供应链管理平台KSP 3.0产品发布会”。
KSP 3.0物流供应链管理平台采用纯B/S架构,无需安装客户端,订单中心、客户关系管理(CRM)、海运货代管理、船代管理、空运货代管理、报关管理、保税管理、仓储管理、配送管理、运输管理、堆场管理、贸易管理、销售分销管理、消息平台、单据管理、结算中心、财务管理、资金管理、决策支持中心等系统模块将企业运作中的信息资源整合在一起,降低交流成本,提高运作效率和准确性,加强企业内部的管理与监控,为综合物流企业提供业务财务一体化平台。