港口航道工程师

第一篇：港口航道工程师

港口航道工程师

职位概要：

负责规划港口、航道工程的总体规划和设计，制定施工方案，并监督实施。工作内容：

1、负责设计与建造港口、码头和防波堤、护岸等水工建筑物

2、负责规划、设计航道的疏浚、清淤、护岸、航标灯塔等工程

3、负责港口和航道项目的质量管理工作，并编制分部、分项工程质量计划

4、负责向施工班组进行技术交底和工程设计变更管理

5、参与港口与航道工程的中间验收、竣工验收协调，保证工程及时交付使用 教育背景：

◆港口与航道工程相关专业大专以上学历

培训经历：

◆国家注册土木工程师（港口与航道工程）

经验：

◆有3-5年水工工程中型以上项目施工经验

技能技巧：

◆熟悉国家相关施工政策和规范，了解港口工程相关施工标准◆能独立负责港口工程施工的技术和管理工作

◆能熟练使用办公软件和CAD制图软件

胜任能力：

◆具备良好的语言表达能力和沟通能力

◆具备较强的计划、控制能力

◆出色的应变能力，能够适应一定的工作压力

晋升方向：

第二篇：浅析港口与航道安全性问题

港口与航道的那些安全事儿

“港口”、“航道”这两个词汇，通俗言之，前者不过是运输枢纽之一而已，后者不过是交通枢纽之一罢了。然而，固守的常识，却让我们忽略了“港口”与“航道”不为大众所知的安全性故事。于是，我决定另辟蹊径，说说港口与航道的那些安全事儿。

事，该从什么地方讲起呢？再三思考，既然选择另辟蹊径，那么，就从“文”与“理”两方面讲吧。

有诗歌云： 秋天来临，黄叶铺满了大地，寂静的小路上，只剩我一个慢步行走在幽静的阶梯上。你是那枯黄的叶子早已凋零，失去了往常的美丽，但我会用绿叶的叶汁侵染在你身上，让你重活新生。你就像一个港口修在我需要的地方，当我疲倦时，希望我能停放在你的岸旁。

有些时候我就像一只飘零的小船，孤孤单单的浮沉在大海之上，终于有一天，你的出现成为我紧紧依靠停放的地方，从此以后我不在孤单失望，因为有你的陪伴与导航。你是港口，我是船，希望我们永远成为彼此的家。

简洁优美的文字，配上直白的标题——《你是港口我是船》，诗歌传达给我们的是港口的温暖、是港口的柔情，还有港口带给人们对有着他人依靠而不再为孤单所困扰的爱情的向往。

文学眼中的港口，代表着如家般的温暖。那么“理”于港口，港口是否也能带给人们如家般的温暖呢？

首先谈谈港口安全生产现状。

经过几十年的建设和发展，我国港口企业的安全生产能力和安全管理水平都有了较大的提高，港口重特大事故及主要港口的年千人死亡率和每百万吨货物吞吐量安全生产事故死亡率都在逐年下降，但是与中等发达国家相比，安全生产、安全管理的形式依然严峻。

集团目前正处于全面高速发展的阶段，大量的高科技设备投入生产，货物吞吐量逐步攀升，多个专业化码头相继投入建设，在未来将按瓯江南北两岸来划分港口功能，与国际接轨逐步实现港口功能专业化。但是现阶段集团下属的几个码头专业化、自动化程度都不高，普遍存在多个货种及人、机交叉作业等现象，而由各类原因导致的财产损失和人员伤亡的现象仍时有发生。认真分析安全生产事故发生的原因，不难发现主要受以下因素的影响：

（1）、港口的生产设备存在一定的不安全因素

码头生产离不开设备，现代化码头装卸作业基本上都是由机械设备来完成的，已经远远脱离了原来的人力搬运的作业模式。现代化的生产模式使生产效率得到了极大地提升，但是在效率提升的同时带来的是屡见不鲜的机损事故和重大人身伤亡事故。人会生病，机械设备也一样会“生病”，机械设备的各个机构是紧密联系在一起的，若某个部位出现问题没有及时发现、排除，将导致机损甚至是伤亡事故。龙湾公司一辆装载机曾经就是由于一条线路表皮破损，结果与车身接触造成短路，短路引发的电火花导致车辆发生自燃事故，造成了几万元的经济损失，幸好没有人身伤亡。

（2）、操作人员自身素质与日益发展的港口生产存在矛盾

在港口生产日益发展的现在，对作业现场操作人员的要求越来越高，特别是一些专业化、自动化程度高的码头，要求操作人员必须经过专业培训，不仅会操作，更重要的是懂得如何保护自己和他人的安全。如果操作人员自身素质高、自律性强、团队配合意识高，那么在生产现场就不会盲目作业，而且对风险的识别能力相对较高。

有些码头企业目前的操作人员均是劳务公司的派遣工，文化水平不高，安全意识淡薄，劳动纪律性不强，一些操作规程及与安全相关的规章制度往往履行不到位。他们在作业过程中为了操作方便或为了加快装卸速度往往进行冒险作业、违章作业，而习惯性违章更是屡见不鲜。根据有关资料表明，60%以上的安全生产事故都是由于思想麻痹、纪律松弛、自我防范意识差、违章作业、违章指挥造成的。

（3）、港口专业化程度不高，广泛存在人机交叉作业现象

国外一些专业化、自动化程度高的港口，作业场地内几乎看不见人，所有的作业过程均是由专业人员操纵机械设备来完成，中间流程不需要额外的辅助作业人员，甚至一些先进的集装箱港口连机械设备也无需人员在现场操作，只要在中控室进行远程操控就可以了，设备会根据中控室的指令自动进行作业。设备越先进、自动化程度越高发生人身伤亡事故的概率就越小。

温州港口企业普遍存在规模小、设备落后、专业化程度不高的弊端。就集团下属几个港口企业来看，规模在温州应该算是较大的，但是由于航道、货源、集疏运条件等各方面因素的制约，导致港口接卸的货种非常的复杂，无法形成一个专业的散货码头或集装箱码头，先进的、专业的机械设备就没有用武之地。码头前沿的机械设备种类繁多，人、机、货接触密度很高，基本上是一个立体交叉的作业空间，势必会出现互相干扰的现象，这就给生产现场带来极大地安全隐患，稍有不慎就会造成严重的安全事故。

（4）、安全管理人员与港口发展不匹配

安全管理工作是一项技术性很强的工作，安全管理人员在安全管理体系中占有主导地位，其素质的高低对能否搞好安全生产有极为重要的作用。如果安全管理人员本身素质不高，对安全管理工作的重要性理解的不够透彻，或者根本就不懂安全管理，那将会造成严重的后果。

虽然有些港口企业还是比较注重安全管理队伍的建设，但是普遍存在管理人员专业化素质不高、老龄化等现象。虽说老工人可能对生产各个环节比较了解，知道生产过程中容易发生安全事故的关键点，但是他们对新的管理模式，新的工艺流程，新的规章制度、操作规程，新的技术接受度不高，习惯用老的一套思想来看问题。而且相当一部分的安全管理人员拉不下面子去管理，发现违章只是口头警告一下，没有严格的按照安全管理制度去执行。殊不知这样是纵容违章人员再次违章。如何避免安全生产事故的发生，确保生产安全有序的进行，是各个港口企业恒久不变的话题，也是努力的方向。但是现阶段要做到完全没有安全生产事故几乎是不可能完成的任务，只能做到尽量降低安全生产事故的发生。现结合以上港口企业安全生产现状，提出以下几点应对措施：

（1）、健全机械设备巡查制度

设备巡查制度的建设对一个港口企业尤为重要。做好机械设备的巡查工作可以在设备故障还处于萌芽阶段的时候就被发现并及时解决，保证设备一直处于良好的工作状态，能有效的发现设备的安全隐患，并通过相应的措施来降低或消除安全隐患，保障港口生产正常有序的进行。

设备巡查应根据岗位的不同分为三类，分别是操作人员、技术人员、管理人员三种岗位的检查。操作人员检查应该在设备开始作业前完成，侧重于设备工作性能、安全装置等方面的检查。技术人员应该每月不少于一次对设备进行全面的、深入的、系统的检查。管理人员应该不定期的对设备整体运行状况进行检查。现阶段我们这三种检查工作做的都不够，特别是操作人员的工前检查更是做不到位，大部分人都是敷衍了事，而有的操作人员甚至没有进行工前检查，只是收工后在检查表上做个记录。针对这种情况，应加大对工前检查记录的抽查和处罚力度，使工前检查真正的得到落实。

（2）、提升员工安全意识，推进港口安全文化建设

推进港口安全文化建设是稳定港口生产、构建和谐港口的重要内容之一。安全文化建设的首要任务是提升广大员工的安全意识，全面提高员工自身防护能力，员工安全意识提高了安全生产才能得到有效的保障。

首先要加强员工的安全培训工作，特别是特种作业人员、前勤辅助作业人员等特殊岗位工人的安全培训工作。要保证三级安全教育培训工作的实效性，可以对培训工人进行考试，考试类型可分开卷和闭卷考试，经考试合格的员工方可上岗作业，不合格的则继续学习。特种作业人员要持证上岗，按章作业，严禁无证人员上岗。

其次要提高员工对突发事故的处理能力。通过相关的培训，要求作业人员在面对各类不同的突发事故时，能够在最短的时间内，采取最有效的方法予以紧急处置，努力使事故的损失减少到最低的限度。

最后要加强企业安全文化的宣传力度，要通过各种媒介，引导员工掌握安全知识。可以举办例如安全知识竞赛、安全咨询日，分发安全知识卡片等活动和手段，进行安全知识的普及教育。

（3）、提高码头专业化、自动化程度

随着社会的发展进步，对港口企业的要求也越来越高，专业化、自动化码头建设的趋势也是势不可挡。通过对一些事故案例的分析，不难发现安全事故多发生在复杂的作业环境下，作业条件越恶劣，作业强度越高，发生事故的概率就越大。专业化、自动化码头的建设对于降低人力劳动强度、减少交叉作业概率、改善作业条件有很大的帮助。现阶段我们可能无法做到集装箱全自动化作业或散货皮带机流水线，但是可以对现有工艺进行改进，比如像龙湾公司的散货装卸工艺改进，用卸料漏斗替代原有的装载机装卸作业，可以避免因装载机与自卸车交叉作业而发生的安全事故。

（4）、加强生产现场的监督管理，规范作业减少伤害

现场管理是港口企业安全生产管理中最关键的环节，而规范作业则是保障生产有序进行、保护人身安全的重要保证。要做好现场管理、保证规范作业首先要做好对重点作业现场的管理，比如清仓作业、件杂货作业、堆高作业现场的管理及规范作业，要明确班组长及现场指导员的职责，要做好现场作业人员之间的衔接沟通工作，严禁违章作业、冒险作业。其次要重点关注夜间及特殊气候环境下的生产现场管理，夜间作业一定要穿戴反光背心，尽量避免在强风、大雾等气候条件下作业，如果确实生产需要，则一定要做好相应的安全措施以保证安全生产。最后要做好生产现场无关人员的管理，应明确禁止外来无关人员出现在生产现场，原则上应禁止外来提货人员在现场提货时从货车上下来，如确实有必要则应佩戴安全防护用品。

（5）、加强安全生产事故的统计分析

有时候安全生产事故的发生是不可避免的，但是我们应该努力做到避免同类事故再次发生，这其中的关键是从已经发生过的安全事故中分析原因、找出症结、提出应对措施。现阶段大家普遍都是发生事故才召开事故分析会，这样是典型的亡羊补牢式做法。我认为安全部门应该收集已发生过的事故案例，然后根据事故的发生地点、原因、类型等进行归纳分类，然后总结每一类事故的应对措施，最后整理装订成册，分发给员工进行深入学习和理解。通过对安全生产事故案例的统计分析，可以让员工比较全面的了解各类事故，提高对安全隐患的识别能力，避免同类事故再次发生。

（6）、加强港口专业安全生产管理人员的培养

安全管理人员是安全管理体系的骨干力量，是生产现场的一道防护网。专业的高素质的安全管理员能有效的降低安全生产事故的发生概率。现阶段我们应加强安全管理人员的培养，可以抽调一些经验丰富、素质高、有责任心的年轻员工先到安全岗位上实习一段时间，熟悉业务流程，然后半脱岗或脱岗针对安全管理方面的内容进行专业学习。这样员工就可以针对工作岗位的性质及内容进行有的放矢的学习，能更好的掌握相关安全管理的知识，完成学习后一定能大幅提高企业的安全管理水平。

安全生产责任重于泰山，安全管理工作任重而道远。我们要充分运用科学的现代安全管理模式和有效的管理手段，为港口的生产作业提供安全、高效的作业环境。要把安全工作纳入企业的日常管理中，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，不要让安全工作“说起来重要，做起来次要，忙起来不要”，要真正的把做好安全工作深入到每一位员工的心中，要做到让每一位员工自觉地参与到安全工作中来，为安全生产分担自己的一份责任，只有这样才能真正做好安全工作，才能从根本上杜绝事故的发生。

全面、多方位考虑港口安全性问题，并采取有效应对措施，如此，于“理”，港口是安全的运输枢纽，于“文”，港口是如家般温暖的代名词。

水，柔情之物，亦有其凶猛之处，为此，贞观之治者唐太宗有云：水，既能载舟亦能覆舟。

每当乘船出行，我们总是会对航道沿途的风景所吸引，或因航道周围有山丘而叹“一天秋色冷晴湾，无数峰峦远近间。”、或因水道波浪的不乖巧而叹“两岩虽云牢，水石互飞发。屯门虽云高，亦映波浪没。”、又或因夜驳船江上面对皓月而叹“海上生明月，天涯共此时。”，所有的感叹，都是在对航道周围风景难以言表的赞美！因为有航道的存在，我们的出行多了份欣赏、多了份慰藉，也多了份诗情画意。

然而，又有诗云：“九曲黄河万里沙，浪淘风簸自天涯。”、“绝壁横天险，莓苔烂锦章。入夜分明见，无**浪狂。”、“巨石奔崖指下生，飞波走浪弦中起。”简短数句，活生生勾勒出水道之险，让人不由得对水产生畏惧之情！

“文”于航道，我们不仅看到的是一幅关于航道诗情画意的美，也看到了航道由于与水息息相关而存在着很多的不安全因素。因此，有必要于“理”来谈谈航道的安全性问题。

影响航道不安全因素有如下两点：

1、自然条件对航道通航环境影响：风、水流、潮汐、能见度；

2、航道条件变化对航道的影响：航道的宽度变化、航道水深的变化、航道的弯曲状况、航道的交叉状况、导助航标志、通航交通量、航行障碍物。

为此，可以采取相应的缓解措施：

1、加强管理

水道整治工程作业期间，由于施工船舶将穿越水道，因此对该水域船舶的航行造成一定的影响，使过往船舶的安全存在一定的隐患。施工作业船舶在水流的作用下，会发生漂移，过往船舶避让不及就会发生两船相撞的事故。另外，如果施工船不设置或显示正确的信号标志、警戒标志，过往船舶经过时避让不及也会导致碰撞、搁浅事故。施工期间如果信息不畅通，联络不当，船舶不按指令行事，很容易发生海事。综上所述，航道整治工程施工期间，过往船舶的航行安全存在一定的风险，但是如果管理、协调得当，并按相关部门的统一部署、统筹安排，在海事部门有力监管下，施工期间的安全保障措施得当，则从而控制工程水域事故率。

2、提高意识

交通管理也是航道风险影响中重要一环。如果管理得当，信息渠道畅通，可以保障水上交通秩序井然，降低航道的通航风险，保障船舶的安全航行。根据统计，约50%以上的水上交通事故是由人为因素造成的，船舶驾驶员也是影响航道通航环境风险的一个重要原因，若人员培训、安全管理有效，船舶驾驶人员的安全意识得以提高后，可以降低人为因素对航道通航环境的影响。

港口与航道的那些安全事儿，在你我不经意之间，已经成为一个不可忽视的交通枢纽问题。所以，以文学与工程两方面结合来构思成这篇文章，我并不是在炫耀自己的“奇思妙想”，而是想让大家能重视港口与航道中的安全问题，谨记“安全第一”的工程原则。

第三篇：港口航道与海岸工程介绍

港口航道与海岸工程介绍

港口航道与海岸工程这个专业属于一个设立得比较晚的专业，主要学习港口工程、航道工程、海岸工程的规划、设计、施工和管理，划分类别的话还是属于土木工程这一类，只是还需要学习水力和水运方面的知识。

选择一个专业就不免会考虑到这个专业毕业以后的前景和待遇方面的问题，虽然港口航道与海岸工程并不是什么热门专业，但目前国家大力投入资金加强港口和水利的建设，在未来的10年，港口和水利将是国家重点投入的项目，所以对于这方面的人才将会有很大的需求，选择这方面的专业有不错的前景，也更容易得到很多机遇，港口航道与海岸工程专业就是培养建设和规划港口方面的人才，并且目前设有这个专业的学校只有十多所，相对于其他专业同行的竞争力较小，拥有更多的工作机会。目前设有港口航道与海岸工程专业的学校有：大连理工大学 天津大学 河海大学 哈尔滨工程大学 中国海洋大学 重庆交通大学 长沙理工大学 华北水利水电学院 江苏科技大学 上海海事大学 东南大学 大连海洋大学 同济大学 浙江大学。有兴趣的同学可以自己再上网多了解了解。

第四篇：港口航道和码头通航安全评估

第 32 卷

第4 期

2006 年 11 月

大 连 海 事 大 学 学 报 Journal of Dalian Maritime University

Vol.32No.4

Nov

2006 文章编号 :100627736(2006)0420043205

Ξ

港口航道和码头通航安全评估

(集美大学 航海学院 ,福建 厦门

361021)

张寿桂 ,翁跃宗 ,熊振南

摘要 :为了满足对福建液化天然气站线 10 万 t 级液化天然气船舶码头工程通航安全评估需求 ,就通航安全

评估工作中的船舶操纵模拟器运用、船舶运动数学模型的建立、电子海图和码头

CAD 数据转换及叠加、虚拟

通航环境生成、评估仿真模拟试验方案的设计与实施以及船舶航迹带生成系统等关键技术问题进行简要的论述.且运用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统 ,对 10 万 t 级液化天然气船舶的航行安全问题进行 仿真模拟 ,并对模拟仿真结果进行分析评价 ,进而提出通航安全方面的合理化建议.关键词 :港口航道Π

;液化天然气船舶;通航安全;安全评估;船舶模拟器 码头中图分类号 :U 651.3文献标识码 :A 0

引 言

港口及其持续稳定的发展是沿海地区经济繁

评估系统的组成

采用某校研发的全功能大型船舶操纵模拟 荣的基础保证.当前 ,各沿海城市的港口建设规模 正日益扩大 ,码头的新建、进出港船舶数量和吨位

也逐渐增加 ,港口航道正由自然港向人工深水港 不断延伸 ,港口交通日趋繁忙.近年来 ,大量事故 统计分析表明 ,港口及其附近水域已成为海上交 通事故的多发区 ,给港口安全、港口生态环境和港

口繁荣发展带来了较大的负面影响.为此 ,中国海 事主管部门要求各港口拟建港口工程水域必须做 港口航道通航环境安全评估 ,以确保拟建港口工 程水域的通航安全以及船舶靠离泊安全操纵和项 目工程的安全运作.基于港口航道通航安全评估的应用需求 ,运 用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统 , 对 10 万 t 级液化天然气(LNG)船舶航行安全问题 进行了模拟仿真 ,对模拟仿真结果进行分析评价 , 就船舶安全航行的航道设计宽度和码头前沿靠离 泊的极限条件进行了工程论证 ,进而提出通航安 全方面的合理化建议.1.1船舶操纵模拟器

器 ,该系统具有油船、散货船、集装箱船、滚装船、客船和杂货船等 30 多艘船舶模型 ,可供不同目的 的船舶操纵安全评估、港 口码头、航道工程设计及

通航环境评估等模拟试验选择.基于分布交互仿 真理念的设计系统 ,除了具有一个水平视场角为 270°的大屏幕环型投影系统的主本船外,还包括 3 个水平视场角为 120°的平面投影视景系统的副本

船 ,各本船均可通过雷达图像、电子海图和视景互

见 [1].1.2船舶运动数学模型

船舶运动数学模型是船舶操纵模拟器的核 心部分 ,也直接关系到评估结果的可信度.目前 在船舶运动模型化研究中有两大流派 ,一种是 欧美学派 ,它采用的是整体模型结构;另一种是

日本学派 ,通常称为 MMG学派(Manoeuvring Mod2 el Group),它发展的是分离式模型结构 ,MMG 模

Ξ 收稿日期 :20062072211 作者简介 :张寿桂(196354 经纬度表达方式 ,再通 过某校开发的 VECTOR 海图矢量化程序将转换好 的陆地或码头等数据叠加至电子海图上 ,VECTOR 程序同时支持水深数据、文字、回转圈等数据的编

(1)

种船舶操纵运动数学模型 ,特别适合计算机模

[2] 拟预报船舶的动态响应.本文采用 MMG 模型对船舶运动进行仿真 , 该模型取附体坐标系原点在船舶重心 G,运动方 程为

裸船体;P 为桨;A 为风;W 为浪;S 为岸壁;L 为缆 辑及修改.1.4航迹数据的处理及分析软件 绳;T 为拖船;C 为锚链.1.3评估区域通航环境生成

通常来说 ,评估系统的通航环境生成包括以 下三个方面 : 1.3.1 电子海图制作

收集调研所需当地资料 ,包括 :大比例尺海 图、修改的航道图和港口航道的设计图等,制作通 航水域的电子海图.选取最新版海图进行数字化 , 对原有海图上没有注明新建的桥梁、海底管道、码

头、建筑物等影响航行环境的工程,应依据施工图 将具体的方位、尺寸、航道增深的水深值等修改到 电子海图上.1.3.2 风流潮汐等环境的建立

调研收集海区的风、流、浪、潮汐等有关的水 文、气象自然资料,将其准确资料输入计算机 ,建 立虚拟环境.应用风压力系数计算风干扰力.在港 湾、航道和近海航道等处的流,一般具有不均匀 性、不定常性,根据实测点处的流速、流 向 ,在该点 处用实测值 ,在附近点进行加权平均求出其值.也 可以进行简化 ,对最不利于船舶安全通航的环境 条件 ,进行定常处理.1.3.3 码头工程设施数据的 CAD 转换及叠加

港航工程设计图为 CAD 的 DWG 格式 ,多数 采用高斯坐标 ,而航海模拟器采用的电子海图是 VEC 格式 ,为 BE54 经纬度.为了得到高精度坐标转换 ,本文专门开发 针对码头工程设施数据 CAD 转换的软件 ,通过该

模拟器输出的航迹数据仅是船舶单条航迹 , 无法实现多条航迹的叠加显示 ,为此 ,本文研发了 一套针对评估操纵结果叠加显示的 “船舶航迹带 生成系统”该系统能够直接读取模拟器输出的航 ，迹数据 ,并能实现航迹数据的多工况叠加 ,实现航 迹数据的点、线、船形、拖船等要素的独立或叠加

显示 ,满足对船舶操纵数据的评估需求.安全评估

港口航道和码头通航环境安全评估的主要工

作是 :通过对拟建港口工程水域通航环境调查 ,分 析拟建工程水域环境安全现状 ,提出改善安全管 理的措施;运用船舶操纵模拟器 ,模拟拟建工程水 域船舶进出该水域的航行和靠离泊模拟试验 ,研 究船舶航行和靠离泊的极限条件及其安全对策.为项目工程港口水域通航安全保障、船舶靠离泊 安全操纵和项目工程的安全运作提供依据.根据上述主要评估内容 ,借助船舶操纵模拟 器 ,对船舶进出港口水域航道通航条件、航道航迹 带宽度、风流压差角、操舵角、锚地

;码头前沿水域 船舶掉头回旋水域尺度和操纵的极限通航条件以 及港口拖船功率和数量的配置等进行评估 ,评估 工作和过程流程如图 1 所示.2.1调研与安全现状分析

评估港口航道、码头通航安全的指标主要包

括航行水域的宽度、水深、通航条件、净高度以及

码头前沿水域掉头尺度和极限通航条件等.这些 指标又受到船速、舵角、船舶操纵性能、港口拖船 功率和数量、风流潮汐、船舶通航密度及操船人员 第 4 期

张寿桂 ,等 :港口航道和码头通航安全评估

过程中动态读取风和潮流数据 ,使模拟结果精度 大大提高.2.2.3 船舶操纵运动数学模型的确定及其检验

准确的船舶操纵运动数学模型是航道、码头 通航环境评估中最关键的核心技术之一.为了评 估船舶在不同条件下的通航安全 ,模拟器的数学 模型要能够描述以下几个方面的操船情况 :定速 航行时避碰操船;加减速操船;低速水域中操船;浅水影响下操船;岸壁、桥 墩影响下操船;风流影 响下操船;侧推器、拖船、锚缆等附属操纵设备控

制下操船;两船接近时相互影响下操船;风、浪等 外力作用下操船;还要考虑主机响应特征.操纵模拟必须提供在给定条件下实际船舶的 真实操纵性能 ,因此需对操纵运动数学模型的结 果进行检验.检验方法包括客观和主观两个途径 , 主观方法是凭经验丰富的船长或引航员的感觉进 行检验 ,这种方法只能得出定性的结论;客观方法 是根据船舶操纵运动的特定试验结果进行检验 , 但客观方法较难实现.因此通常采用主观方法进 行检验.2.2.4 模拟仿真试验方案的制订

评估需求调研、资料收集和各项工作准备就

绪后 ,依据评估指标和目的 ,并结合熟悉实地环境 的引航员、船长的实际经验,拟定和设计出评估的 初步试验方案.考虑到试验目的不同 ,虚拟环境因 素也有所不同 ,除了对定常风向、风速、流向、流速 各种工况的模拟仿真试验方案外 ,还应根据各种 最不利于船舶操纵安全影响的工况 ,设计典型的 模拟试验方案.为了确保模拟结果具有真实性和实际指导意 义 ,操纵模拟人员应由三副到船长的各级船舶驾 驶人员组成 ,最好聘请熟悉模拟水域经验丰富的 船长或引航员来指导模拟操船 ,以提高模拟结果 的准确性 [4].2.3船舶操纵模拟仿真试验

通航环境与通航安全的仿真研究与分析 ,应 采用大型船舶操纵模拟器进行港口航道、码头水 域通航安全评估模拟试验研究 ,包括船舶进出港 安全航行的航道尺度、码头前沿掉头水域尺度和 极限通航条件.通过模拟试验 ,分析船舶航行和靠 离泊操纵的可行性、安 全性及安全保障措施.在船舶操纵模拟器中 ,有对试验结果和相关 数据进行记录和重演的功能 ,将操船者的操纵指 令、模拟环境以及船舶运动信息实时地记录下来, 图 1 港口航道和码头通航安全评估工作流程图 的技能等因素的影响.因此 ,评估工作首先对评估 需求进行调研 ,提出要解决的问题 ,设计出评估的 总体方案.调研收集所需当地资料 ,包括拟建工程 水域的自然条件、通航环境、水道航法、交通流的统计、船舶交通事故和未来港口发展,以及通航水 域的海图、工程初设方案等,通过对拟建工程水域 通航环境调查与分析 ,提出拟建工程对该水域交 通与安全的影响.2.2试验准备工作

利用现有的船舶模拟系统和虚拟现实技术 , 对港口航道、码头水域进行通航评估,其模拟仿真 试验的准备工作包括 :试验海区电子海图的制作、外界通航环境生成、船舶运动模型的建立和模拟 仿真试验方案的制订.2.2.1 试验海区电子海图的制作

由于模拟航行是在电子海图上进行的 ,因此 选取模拟海区最新版的大比例尺海图进行数字化 处理 ,制作模拟试验海区的电子海图.同时 ,对拟 建工程的航道总平面布置图和码头总平面布置图 及附近新建桥梁、海底管道、航道水深、码头的海

图变更进行 CAD 图的转换 ,形成符合本模拟试验 要求的数字化电子海图 ,用于显示模拟试验过程 的模拟航行环境和模拟船舶.一般来说 ,航道、码头通航环境评估主要是对

所设计的航道宽度、深度和船舶靠离泊时旋回水 域等进行评估 ,因而对电子海图所标注的水深和 测量精度要求比较高 ,必须准确进行港口、码头 CAD 图的转换.2.2.2 外界通航环境的生成

为了模拟实际的船舶操纵和航行情况 ,应向 模拟器输入准确的风、流、潮汐等外界环境资料.在进行航道、码头通航环境评估时,可取对操船最 不利的定常风向、风速、流向、流速.最好的办法是

建立典型风场、潮流仿真数据库,让计算机在模拟

连大

海 事 大 学 学 报

第卷

运用“航迹数据的处理及分析软件”实现航迹数, 据的多工况叠加 ,实现航迹数据的点、线、船形、拖 船等要素的独立或叠加显示 ,以便进行试验结果 的分析 ,为船舶操纵数据的评估提出合理的结论.2.4模拟结果的分析与评判

根据设计的试验方案 ,在船舶操纵模拟器上 进行一定数量的仿真模拟试验 ,以获得足够多的 操纵试验数据 ,确定合理的评价指标 ,对仿真模拟 试验结果进行分析评价 ,评价水域通航环境的安 全性.通过分析模拟试验记录的数据 ,观看试验的 重演过程 ,提供的基础数据和分析结论供港航部 门、海事局通航管理、引航员或工程设计部门参 考.在通航环境调查分析和模拟试验结果分析基 础上 ,结合有关规范要求 ,研究拟建工程对该水域 通航安全的影响 ,分析存在问题 ,提出有关安全保 障措施.对大型船舶(特别是大型 LNG船舶)在狭 水道中安全通航的评估 ,应提出安全保障措施 ,必

[3] 要时可提出 VTS 协助操船或交通管制.式中 :A = n(Lsinγ+ B);n 为船舶漂移倍数;γ为 风、流压差角

;L 和 B 分别为设计船长和船宽 ,船 舶间富裕宽度 b 取设计船宽.根据《液化天然气码头设计规程》航道有效, 宽度取 1 倍船长 ,设计航道宽度为 300 m.通过模拟试验的航迹带宽数据来分析航道尺 度的需求.船舶为抵御风流对船舶的影响 ,必然在 特定的航段采用相应的风流压差角γ,使船舶在 航道航行过程中所占航道横向宽度大于船舶自身 宽度 ,形成航迹带宽度如图 2 所示 ,经过 58 次的 不同风流条件下的操船试验统计 ,福建液化天然 气站线项目港口水域通航航道 10 万 t 级 LNG船 舶所需单向航道宽度最大为 250 m ,因此 ,单向航 行时各航段所需航道宽度均未超过航道最窄设计 宽度.3

实例应用

本文以“福建液化天然气站线项目港口水域

通航环境安全评估”项 目为例 ,对 10 万 t 级(LNG)拟建港口工程水域通航环境和船舶操纵安全进行 了评估论证.由于液化天然气的高危险性和 LNG 船舶的排他性 ,模拟拟建工程水域 10 万 t 级 LNG 船舶的航行 ,对在不同环境因素影响下进出该水 域 10 万 t 级 LNG船舶航行的可行性及安全性进 行评估 ,为福建液化天然气站线项目港口水域通 航安全保障、船舶靠离泊安全操纵和

LNG项目工 程的安全运作提供依据.液化天然气站线项目工程评价指标主要有 10 万 t 级 LNG船舶进出港航道航迹带宽度;风流 压差角;操舵角;锚地;LNG项目专用码头前沿掉 头回旋水域尺度和港口拖轮功率和数量的配置 等.本文仅以评价指标中 10 万 t 级 LNG船舶进出 港航道宽度和码头前沿掉头回旋水域尺度两项指 标为例进行工程论证.3.1LNG船舶设计航道宽度的论证

按照交通部《 海港总平面设计规范》 规定 ,航 道宽度 W 由航迹带宽度 A、船舶间富裕宽度

b 和 船舶与航道底边的富裕宽度 c 组成.单向航道

W = A + 2c 双向航道

W = 2A + b + 2c

图 2 航迹带宽度示意图

3.2码头前沿掉头回旋水域设计尺度论证

按照《海港总平面设计规范》

要求 ,受水流影 响较大的港口 ,垂直水流方向回旋水域宽度为(1.5～2.0)L;沿水流方向的长度为(2.5～3.0)L.LNG船舶设计总长 L = 298 m ,取 2L ×3 L ,则调头 水域为 596 m ×

m;取 1.5 L ×2.5 L ,则调头水 894 域为 447 m ×

m.745

对有掩护的水域 ,港作拖船条件较好 ,可借岸 标定位的水域 ,回旋圆直径可定为船长的 2 倍 ,即 596 m.经过 28 次不同风、流条件下靠离泊模拟试验

数据表明 ,在

7、级大风伴随急涨落潮情况下 ,该 8 模拟船型泊位前掉头所需回旋水域为椭圆形分布(见图 3),纵距为 1014.6 m ,横距为 756.7 m ,其范 围延伸至港口进出港航道.本工程设计回旋水域平面尺度为椭圆形布 置 ,即顺水流方向(纵距)取 2.5 倍船长 ,为 750 m;垂直水流方向(横距)取 2 倍设计船长 ,为 600 m.模拟试验表明 ,在

7、级大风伴随急涨或急落潮 8

第 4 期

张寿桂 ,等 :港口航道和码头通航安全评估

航行安全.情况下 ,其设计的回旋水域相对较小 ,且船舶回旋 水域会延伸至秀屿港出港航道 ,影响该航道船舶

图 3 船舶调头回旋水域分析图

可信度 ,并且为评估结果分析提供科学的理论依 据.通过对拟建港口航道、码头、桥梁等工程项目 4

结束语

船舶大型操纵模拟器在港口航道的规划设

通航安全评估 ,它既可降低项目工程实际操作的 风险 ,减少不必要的经济损失 ,积累处理危机事件 的经验 ,还为该项目工程水域通航环境安全 ,未来 船舶的营运、操作,船长和引航员实际操船参考数 据的获得以及通航安全科学管理提供依据.计、船舶操纵方案论证和港口航道与码头通航安

全评估等方面起到非常重要的作用.在通航安全 评估中使用模拟器仿真试验不仅提高评估结果的 参

考

文

献:

[1]尹

勇 ,金一丞.航海模拟器与分布交互仿真技术[J ].计算机仿真 , 2000(6):37242.[2]张秀凤.船舶操纵模拟器在船舶通航安全评估中的应用[J ].中国航海 ,2003(3):25231.海港总平面设计规范》S].北京 :人民交通出版社 ,1999:45256.[3]中华人民共和国行业标准JT J215-98《 [ [4]International Maritime Organization.International Convention on Standards of Training ,Certification and Watchkeepingfor Seafarers , 1978 ,as amended in 1995[S].Safety assessment of port sea2route and dock navigation ZHANG Shou2gui ,WENG Yue2zong ,XIONG Zhen2nan(Navigation College , Jimei Univ., Xiamen 361021 ,China)Abstract :T meet the demands of Fujian liquefied natural gas station 100 ,000 tons ship dock navigation safety as2 o sessment , this thesis gave a brief introduction about how to apply ship handling simulator , construced ship move2 ment mathematics mode , made appropriate digital sea map , overlaid CAD dock data , constructed virtual navigation circumstance , designed assessment blue print , developed ship track route comprehensive display system , etc.This thesis also presented the methods about how to carry out the simulation of 100 ,000 tons ship dock navigation safety problems , and also analyzed the results of simulation in order to obtain reasonable suggestions about safe navigation.Key words :port sea2routedock;liquefied natural gas carrier;navigation safety;safety assessment;ship handling Π

simulator

第五篇：港口航道专业本科毕业生主要就业单位

本科毕业生主要就业单位

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