长岛港区新建码头灯桩设计和配布研究

长岛港区新建码头灯桩设计和配布研究

黄赵鑫 王福成 梁福民

烟台航标处

摘要：烟台港长岛港区主要服务于大陆与岛屿以及岛屿与岛屿客货运输及海岛旅游，来往船舶密集，港口建设日新月异，因此港口视觉航标的助航效果要不断适应港口建设的步伐。本文结合长岛港区扩建情况以及航标配布的意义和原则，分析新建码头灯桩设计和配布的合理性。

关键词：视觉航标、航标设计和配布，灯桩设计

一、烟台港长岛港区基本情况

长岛位于胶东、辽东半岛之间，黄、渤海交汇处，由32个岛屿组成，海岸线总长146.16 公里，陆岛总面积53.17平方公里。烟台港长岛港区位于南长山岛西岸的鹊嘴湾内，西邻庙岛，南隔庙岛海峡与蓬莱相望，地理坐标为：东经 120°20′20″、北纬 37°55′00″，距大陆最近点仅 6 海里。烟台港长岛港区是进出长岛主要港口，每天6:00-18：30运营，平常时间客货混装船和高速客船每30分钟一班，船程25-40分钟，长岛港年进出船舶近3万艘次，人员进出近200万人次，车辆进出近20万台次。

二、烟台港长岛港区扩建情况

烟台港长岛港区南侧客滚区新建突堤2个（南三、南四突堤）、改建突堤1个，南三、南四港池宽48.5m，布置滚装泊位5个。突堤码头长85m，宽10m，方位角0°-180°，前沿顶高程4.0m，设计底高程-5.0m。北侧客运区新建突堤4个（北一、北二、北三、北四突堤），利用现有护岸建设顺岸码头1个，布置客运泊位8个。北一突堤长117.15m（泊位长98m），宽10m，北一、北二港池宽 49m；北二突堤长75m，宽10m，北三、北四突堤长66m，宽 10m，顺岸码头长66m，陆域纵深23m，北二、北三、北四港池宽40m；码头方位角均为157°-337°，前沿顶高程4.0m，设计底高程-5.0m。自现有1#泊位突堤外边线北侧端点，向西建设南直立岸壁、登陆点160m，自在建3×1000GT 泊位西直立岸壁北侧端点正北向续建西直立岸壁104m，后向东北沿方位角246°-66°建设直立岸壁、登陆点89.4m，然后向东建设直立岸壁47m和北护岸共148m，直立岸壁顶高程4.0m。直立岸壁、登陆点、顺岸码头与现有护岸之间形成陆域 35681m²。

滚装码头船舶回旋水域直径120m，航道宽135m，走向为 246°-66°；客运码头回旋水域直径160m，航道宽75m，走向为200°-20°。港池及航道设计底高程为-5.0m。

三、航标配布意义和原则

（一）航标配布的意义

岸线形状不规则，水深较浅且空间及时间上的变化大，碍航物较多，可航水域弯曲，船舶在近岸水域航行操纵受到岸形、水深、碍航物、航路自然状态的制约。港口水域一般包括港池或停泊区、各类锚地、进出口水道、调头区等由于它是船舶航行的出发地、目的地和中转地，故港口及其附近水域的船舶密度最大，交通最拥挤并容易出现交通阻塞甚至交通事故。港口水域是船舶运输的终端，也是水陆交通运输的枢纽，是近岸水域中的特殊水域，所以，港口交通是船舶交通管理中优先考虑的内容，港口航标的助航作用更是重中之重。近岸水域，尤其是港口及进港航道上，多设有各种视觉航标，如灯塔、灯桩、浮标等。

（二）配布的基本原则

航标配布是一项技术性很强的技术工作，它必须经过图上分析、实地勘测、图上作业、试航检验等基本过程。在港口水域，航标配布的基本原则如下：

（1）根据航道条件与运输要求，通过技术经济论证，合理确定航标的配布类别；

（2）航标配布应注意岸标与浮标之间的有效结合，使每一标志发挥最大作用。由于岸标作用可靠，受自然界各种因素影响导致失常比浮标少，因此应注意发挥岸标的作用；

（3）航标的配布和选型要合理、可靠、经济，满足船舶航行安全的要求，并有利于航标管理人员的维修和保养。

航标总体配布设计内容主要哟以下两项：

（1）航标配布的位置；

（2）航标的种类及其有效助航性能。

四、烟台港长岛港区码头灯桩设计、配布实例

长岛港区由于客观原因，港池及航道未进行疏浚，保持自然水深，因此用灯浮标标示港池与航道边界已无必要。根据灯塔、灯桩的功能作用分析，灯桩更适合烟台港长岛港区新建码头。按照国家有关航标配布标准和规范，拟配布码头灯桩 2 座，撤除灯浮标1座。

（一）配布原则

（1）烟台港长岛港区航道标识清晰，港池航道未经疏浚，港池水域为自然水深，进出港航道与回旋水域无需配布浮标，在原有浮标的基础上，撤除已有浮标长岛港1号浮；

（2）新建、扩建码头泊位较多，为了保障船舶安全靠离泊位，需在南北港池码头终端配布灯桩；

（3）考虑到长岛国家海洋公园建设要求，灯桩选用维护周期长，视觉效果好的玻璃钢材料制作桩身。

（二）灯桩设计

（1）高度：根据灯桩设计规范，灯桩高度一般为3-3.5m，灯光射程小于15海里时，其灯高可按公式H=0.29βD（H：灯高（m），β：船舶观察灯桩的垂直角，D：灯桩作用距离）计算。根据南北港池码头终端数据计算，灯高14m，灯光射程6海里。

（2）结构：灯桩为直径1.5米，高10米玻璃钢灯桩，灯桩总体结构由基础平台、下支节、中支节、上支节、平台、护栏、避雷系统、太阳能航标灯器八大部分组成，内设爬梯，桩体抗风强度＞50m/s，适应温度-40-50℃，其中北港池码头灯桩为绿白相间横带圆柱形桩身，南港池灯桩为红色圆柱形桩身。

（3）灯器及灯质：灯桩灯器为天璇-7A型北斗遥测遥控LED灯器，北港池灯器灯质为定绿，南港池灯器灯质为等明暗红6s，灯器工作情况可在航标管理部门通过遥测遥控系统进行远程监控。

（4）供电：灯器采用市电供电，桩身内置DUPS-14VDC不间断电源柜，蓄电池容量300AH，220VAC接入不间断电源柜，再由电源柜提供12VDC电源供给灯器。

目前，码头灯桩已完成安装调试，并接通市电正常运行，码头灯桩照片如下：

北港池码头终端灯桩 南港池码头终端灯桩

五、结束语

视觉航标的直接标识作用在来往船舶频繁密集、水文地理情况复杂的港口水域发挥重要作用，充分发挥视觉航标的助航作用是实现港口良性交通管理的必要前提。本文以烟台港长岛港区新建码头灯桩配布实践为例，研究港口灯桩的设计和配布，得出烟台港长岛港区新建码头灯桩设计配布合理，新建灯桩将在长岛陆岛运输中为进出长岛港区船舶提供可靠的航海保障。

参考文献

【1】郭建国 《港口水域航标配布的综合评判》大连海事大学硕士学位论文 2000年

【2】袁锦标 《谈航标位置的维护管理》航海科技 1996年