博客开通
博客名称 :
博客昵称 :
自我介绍 :100字以内

信息标题
没有提示信息
用户登录
登录名 :立即注册
密 码 :找回密码
Cookie :

页面设置

正文

长江口深水航道导堤东端口附近潮流的反射迴流和突变效应

2011-06-30 21:06:41


 

长江口深水航道导堤东端口附近潮流的反射迴流和突变效应

    长江口深水航道(以下简称深水航道)导堤东起于牛皮礁灯桩东面3.3海里,西止于长兴岛东端以南,沿深水航道分南北两侧,按走向分东、中、西三段。东段导堤(参考海图图号40406)宽度约4海里,东端导堤高度在潮高基准面以上2.6米,走向与深水航道平行。两侧导堤分别以约2.5海里的间距垂直向深水航道筑促淤丁字坝,丁字坝前端离深水航道的距离约1.1海里,两排丁字坝前端的连线与深水航道走向平行。

    南北导堤走向125度,北导堤头沿导堤的延长线从#D9灯浮处经过,南导堤头处于#D12灯浮的正西面。导堤口门连线(即南北导堤头的连线)走向为067度,从#D14灯浮下游0.5海里处经过。

    在未修筑导堤前,牛皮礁以东水域是呈顺时针旋转的旋回流,鸡骨礁高潮时流向西北偏北,鸡骨礁低潮时流向东南偏南;自牛皮礁至目前的#D23灯浮位置附近,由于北面横沙浅滩和南面九段沙浅滩影响逐步加强,潮流规律由旋回流逐渐向往复流演变,呈纺锤形。修筑了目前的导堤后,导堤内航道的潮流基本被修正为往复流,在导堤影响范围以东水域的潮流则维持旋回流的规律,而在导堤口门附近水域的潮流由于导堤口门的走向和导堤高度的原因,在导堤口门以内附近水域有时会产生反射迴流,在导堤口门以外至北导堤延长线范围内根据导堤外部水域流向的不同有时会产生突变效应。如下图所示

(图1)

产生反射迴流和突变效应的成因和时间段

    产生反射迴流和突变效应的成因是由于两侧导堤的阻挡,使导堤内导堤高度以下的水系的流向无法随导堤以外水域流向的旋转而改变,从而在导堤口门附近根据潮位高度与导堤高度及外部水域流向与导堤口门形状、位置的相对关系在相应的水域产生反射迴流和突变效应。

    下面根据导堤口门的走向和形状,按照导堤外部水域潮流顺时针旋转时的不同阶段分别来分析产生反射迴流和突变效应的时机。如下图所示

(图2)

一、导堤外部水域流向125度-247度时

    此时对应鸡骨礁潮时约为低潮前1.5小时到低潮后2.5小时,大约相当于深水航道非交管时间后期至交管时间开始后1小时,潮高一般低于2.6米。图2中1号潮流箭头是其中的一种情形。深水航道内船舶当航经北导堤头的即时潮流方向的方位线附近时,受到的流压会突然产生变化,进口时流压突然减小甚至消失,出口时流压迅速增大。该突变分界线最早出现时与深水航道相交在#D9灯浮西面,不过此时因为导堤内外的流向流速相差不大且航道离北导堤头较远,突变效应不明显,此后随潮流方向的旋转跟深水航道的相交点逐渐向西推移,航道离导堤头的距离也逐步减小,突变效应随之加强。明显的突变效应大潮汛时出现在流向南南东至西南西时,对应的深水航道位置为#D10灯浮与#D12灯浮当中至#D13灯浮上游,小潮汛时出现在流向南南东附近时,对应的深水航道位置为#D10灯浮与#D12灯浮之间。突变效应最强时流速可突变3节,对于航速10节的船舶的流压变化进口时可超过10度,出口时可超过15度。

二、导堤外部水域流向247度-305度时

    此时对应鸡骨礁潮时约为低潮后2.5小时到高潮前1小时,大约相当于深水航道交管时间开始后1小时至3小时,潮高一般在2.5米以上,最高值根据大小潮汛以及洪水期枯水期的不同可升到5-3米。如果鸡骨礁高潮潮高小于3米,则此次潮水此方向的流极弱甚或没有(极小潮汛无涨流)。图2中2号潮流箭头是其中的一种情形。在此时间段的最初阶段,流向在250度至260度附近,导堤外部的潮流经口门侵入导堤以内时,该股潮流受南导堤的阻挡而产生反射,潮流发生大幅度改向形成反射迴流。由于侵入流向攻角大,反射流距离深水航道近,同时潮高尚在3米或以下,导堤外部水系尚未或刚刚开始越过导堤顶部漫入导堤以内,反射迴流现象最为明显,经常越过深水航道到达航道北侧,产生的效果是此时正常航速的进口船在#D13灯浮时流压向左大于10度,到#D14灯浮时向左流压大幅度减小,在#D15灯浮后流压开始向右,在#D16灯浮附近达到最强,随后逐渐变弱。强的反射迴流可使航速15节的进口船产生3度的向右流压。此后随着流向的顺时针旋转,从口门侵入的潮流冲向南导堤的攻角逐渐减小,反射流距离深水航道也逐步变远,同时随着潮位升高,从导堤顶部漫入的外部水系也越来越厚,抵消了反射迴流。一般而言,对航行船舶产生影响的反射迴流仅在深水航道交管时间开始后1小时的初期产生在#D15灯浮至#D18灯浮之间的水域,潮汛越大越明显。

三、导堤外部水域流向305度-067度时

    此时对应鸡骨礁潮时约为高潮前1小时到高潮后2小时,大约相当于深水航道交管时间结束前1小时至结束后2小时,潮高一般仍在2.8米以上,最高值根据大小潮汛以及洪水期枯水期的不同为5-3米。如果鸡骨礁高潮潮高小于3米,则此次潮水此方向的流极弱或没有。图2中3号潮流箭头是其中的一种情形。在北导堤头即时流向反向延长线附近的两侧水域,其深层水系因为北导堤的阻挡而使流速存在相当大的差异,进出口船舶在航经深水航道#D14灯浮至#D9灯浮之间与此反向延长线相对应的位置附近时,向北的流压会发生明显地减小和增大。同时,在导堤口门附近的水系沿南导堤头经深水航道流过北导堤时,其深层水系受北导堤的阻挡而产生反射,在水系深层会形成反射迴流。但由于此处潮流在转到偏北至东北方向时其强度小于西北偏西时,而且又有表层水流的抵消作用,此反射迴流效应很难到达深水航道,只有在大潮汛期间导堤外水域流向处于030度-045度附近时,才会影响到深水航道,表现为其时#D17灯浮至#D15灯浮之间的向北的流压比其上下游航道的流压要小。

四、导流堤外部水域流向067度-125度时

    此时对应鸡骨礁潮时约为高潮后2小时到低潮前1.5小时。据大小潮汛以及洪水期枯水期的不同潮高从3.5-2.8米减到0.5-2米。图2中4号潮流箭头是其中的一种情形。在南导堤头即时流向的方位线两侧水域,流速会发生一定的改变,不过由于南导堤头距离深水航道较远,差异不是十分强烈。而且,当流向超过090度后,因南导堤头位于深水航道红灯浮连线的正西侧,此效应不再影响到深水航道。

船舶在此附近水域航行时的注意事项

    由于此处水域潮流的变化非常繁杂,即使在助航设备相当先进的今天,驾引人员稍一松懈船位就会离开自身的航道。在有些时候有些航段,如果航速较慢,简直无法将自己的船位控制在自己的航道内。所幸按照现在的北槽最大吃水计算规则,大部分船舶在此水域即使航行到航槽的边线甚至近距离槽外都不会发生搁浅,只有几年前“建华岭”轮在流向东北时进口曾搁浅于#D14灯浮东面的航道外。但近几年来,#D12灯浮和#D10灯浮尤其是#D10灯浮数次被航行船舶碰压,多次发生漂失与移位(其实这基本都是有关船舶碰压后隐匿不报所致),其主要原因就是由于对此处潮流的突变效应没有足够的认识。船舶在此处水域航行时应注意以下几点:

    一、根据当时的鸡骨礁潮时对当前导堤外水域的流向作出粗略的估计。进口船如果是白天可根据灯浮上的水流尾迹对流向和流速作出更精确的估计。根据估计的流向预计潮流可能产生明显改变的区域,提前做好思想准备。注意观察海面情况,在潮流发生大幅改变的区域,无甚风浪时两侧水面会形成一条泡沫或皱纹线,如果有不大的风浪,两侧的浪花会呈不同的形状。在夜间,将雷达的抑止调小,大部分雷达可以探测到这条线。

    二、时刻注意本船的对地航迹向(COG),根据流压的方向保持COG方向比该段航道走向略大或略小,使自己一直处于较有利的初始位置。当发现COG发生大幅度变化时要立即作出更大的航向修正值,做到“矫枉过正”。

    三、当受到或预计即将受到向右的流压时,特别要注意了望有无对驶船舶及其船位所处航道位置,如果预计本船与其会遇时右侧有灯浮且对方的位置不够靠右,应及早提醒对方或根据本船吃水主动走出航槽避让。

 

 

 

                                                                      作者: 上海港引航站  吴建文

 

 

 

 

 

 

 

 

 

已投稿到:排行榜
阅读( )| 评论( 0 )
联系我们  |  网站留言  |  友情链接  |  管理登录  |  电子邮箱:cmpa2008@163.com