长江某停泊区大型海轮系泊设计浅谈

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1、长江某停泊区大型海轮系泊设计浅谈　　摘要：双浮筒系泊相对于锚泊或单浮筒系泊等其他传统系泊方式，具有锚位明确，所需水域面积小，对水域的利用程度高的优点，同时船舶系泊抵御风浪能力强，安全系数高，走锚风险小。本文结合工程实例，详尽的列出了双浮筒系泊的计算原理及过程，计算出的结果符合工程实际，可供类似工程参考。关键词：双浮筒系泊；锚系；沉锤；停泊区中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：一、项目背景该停泊区范围位于长江#34黑浮至#37黑浮北侧，长4500m，宽1000m，是为缓解附近区域锚地紧张而设置的小型船舶临时停泊区。由于邻近规划调整，原停泊区区域内拟建设4个3~5万吨级泊位，对应停泊

2、区面积有所缩减。为适应该变化，原停泊区拟通过改造部分区域的船舶系泊方式，提高停泊船型等级，使得调整后停泊区容纳总吨位保持大致不变。拟建大型海轮泊位位于原停泊区下游位置，共包含两个3万吨级及两个5万吨级泊位。本文主要对该部分泊位的系泊设计展开详细论述及分析，设计船型尺度见表1。11表1设计船型尺度表二、系泊方式种类及选择1、系泊方式种类系泊方式是指利用锚或浮筒使船舶在锚地安全停泊的方式。船舶在锚地停泊的方式有三种，即浮筒系泊、抛锚停泊和趸船靠泊。浮筒系泊又有单浮筒系泊和双浮筒系泊两种，抛锚停泊也有单锚停泊和多锚停泊等多种。（1）单浮筒系泊从船首用缆直接系在一个浮筒上，是常用的系泊方式。这种

3、方式系泊方便，船舶能随水流和风向改变方向，阻力小；所需水域面积较抛锚停泊为小。（2）双浮筒系泊首尾分别用缆绳系于浮筒上。此种方式适用于水域较窄的地方，河道中用的较多。船舶回转部分的水域可占用航道。为减少水域面积，前船尾和后船首可共用一个浮筒，也可考虑两艘、三艘靠泊在两个系船浮上。有时也可用船首系浮筒而船尾抛锚的方式。（3）单锚系泊11锚地不设浮筒，船舶只抛一个首锚进行停泊。在水域宽阔，水底土质适宜抛锚的条件下使用。这种停泊方式船舶可以减少随风向或水流改变方向，以减少受风面积。占用水域面积为圆形，其半径的计算主要由设计船长、锚链投影长度和安全富裕距离组成；（4）双锚停泊双锚停泊有两种情况：

4、一为抛出两个首锚，一为首尾各抛出一个锚。第一种情况又分为抛八字锚和一字锚两种。八字锚是从船首成八字形抛出两个锚，多用于风浪大的港口；一字锚是从船首顺水流方向抛出两个锚，一个在上游，一个在下游，船舶处于两锚位的中心位置，多用在有潮汐影响的河段。占用水域面积为矩形。（5）趸船基地趸船靠泊是在锚地水域范围内设置锚泊趸船，供船舶进锚地锚泊。趸船基地锚泊方式适用于吨级较小的船舶。2、系泊方式选择锚地的系泊方式根据锚地所处的河段情况、河床地质、风、浪、流、潮汐等自然条件以及锚地作业性质、设计代表船型、当地航行条件来综合选择。一般来说，锚地采用双浮筒系泊方式进行锚泊所需水域面积最小，对水域的利用程度最

5、高。但浮筒系泊工程量要较抛锚系泊方式为大，投资大。11单浮筒系泊及抛锚系泊占用水域面积大，本工程为大型海轮停泊区，采用该两种方式将导致疏浚工程量巨大，工程造价高，未来维护困难。趸船基地一般适用于吨位较小的船舶。综上考虑，从水域面积限制及使用要求出发，改造后停泊区大型海轮泊位拟采用双浮筒系泊方式系泊。三、总平面布置拟建大型海轮泊位共设4个泊位，分别为2个3万吨级及2个5万吨级泊位。其中单个5万吨级泊位尺度为300m×130m，设计底高程为-14.5m；单个3万吨级泊位尺度为255m×130m，设计底高程为-12.5m；泊位呈东西向连续布置，5万吨级泊位位于3万吨级泊位上游，整个停泊区平面尺

6、度为1110m×130m，共设5只系船浮筒。双浮筒系泊轴线方位角与落潮流向基本一致，与航线平行且间距200m，满足4倍船宽安全距离要求。总平面布置详见图1。图1某停泊区大型海轮泊位总平面布置图四、系泊系统相关计算系泊系统相关计算主要包含系泊力计算、锚链选型与长度计算及沉锤沉入泥中垂直破土力计算。拟建大型海轮泊位共设4个泊位，包含8～12#系船浮筒，共5只。由于篇幅所限，本文以较为典型的9#系船浮筒（5万吨级双浮筒系泊）为例进行分析。1、系泊力计算设计风速：V=22m/s11设计流速：1.9m/s。（1）作用于船舶上的风荷载计算根据《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）计算如下

7、：表2作用在船舶上的风力计算结果表（2）作用于船舶上的水流力计算表3作用于船舶上的水流力计算结果汇总表（3）风、水流力作用于船舶上形成系泊力计算双浮筒系泊是系泊船舶的首、尾缆分别系在前后浮筒上的固定系泊设施，其特点是约束船舶不产生偏荡和回旋。当风流合力平行双浮筒轴线时，则上风流的浮筒同单浮筒系泊状态，其下风流的浮筒将起到限制船舶偏荡和回旋的作用；如果风流来自舷侧，则前后浮筒系船链缆将船舶牵制在某一平衡位置上，链缆将担负较大的系泊力，