[科普中国]-航行障碍物

简介

按其性质可分为两大类：自然航行障碍物，如礁石、浅滩、海草等；人为航行障碍物，如沉船、渔礁、渔栅和海上养殖场等。在海道测量中，常用水深加密测量、扫海测量等方法，对航行障碍物进行专门探测，以详细确定其精确位置、性质、最浅深度和分布范围。航行障碍物是航海图的重要要素之一，在各种比例尺的航海图上，均要优先选取。对一些据报的航行障碍物资料，有时也要表示在海图上，注记出“概位”、“疑位”、“疑存”等字样，以供航海人员参考1。

主要航行障碍物的介绍1.礁石：有暗礁、干出礁、适淹礁、明礁、丛礁等2。

2.浅滩：浅滩是指水深比周围较浅的浅水区，这在江河入海的河口地段和低海岸的沿岸地区较多。例如长江口和沿海就有较大的浅滩。对于个别小范围的浅滩，海图上明礁符号中虚线内的数字表示最浅深度。其与暗礁的区别在于浅滩为非危险性底质，如沙、硬泥等。浅滩又分为沙滩、泥滩、岸滩、沙砾滩、乱石滩、丛草滩、贝类养殖滩及红树滩等2。

3.沉船：沉船对航行有很大的威胁，按其沉没的状态可分为两类：一类是部分沉没的沉船；另一类是全部沉没的沉船。部分沉没的沉船，是指沉船的一部分（包括桅杆）在深度基准面以上。

此外，还有石坡、沙咀、险恶地、渔栅，以及掉入海中的铁锚、沉入海底供建筑用的水泥桩等，这些都是航行障碍物2。

4.沉树及其他类似沉物。

5.碍锚区。

探测航行障碍物的重要性最浅点的水下深度小于船的吃水深度的，是最危险的航行障碍物。因为这些障碍物都在水下，航海人员难以用肉眼看到，测深仪和侧扫声纳等仪器也只能探测到船底和两侧近处的海底情况，而航船具有巨大的惯性，一旦发现障碍物已来不及躲避，就很可能会搁浅、触礁沉没。即使是明礁，虽然大潮高潮时也露出水面，但因体积较小，在能见度较低时也难以及时发现。因此，在海图上，上述航行障碍物都用比较明显的符号表示，并且要求位置精度准确、性质标示明确、延伸范围表示正确。深度大于船的吃水深度的障碍物则用略为不明显的符号表示，如沉船深于18米的周围不加点线，有的国家对深于20米或50米的上述障碍物干脆不表示。为此，船舶航行前做计划航线时应做在远离上述障碍物的地方，航行时则要及时定位，不要偏离计划航线太远，一旦偏离就要及时纠正航向。

航行障碍物的探测方法航行障碍物探测是测定江河湖海中有碍舰船航行安全的地物、地貌的工作。礁石、浅滩、海草、沉船、渔栅和海上养殖场等障碍物，是舰船航行的主要威胁。航海人员需要详细掌握所航行海区的障碍物情况，以选择安全航线。在海道测量中，常用水深加密测量、扫海测量等方法，对航行障碍物进行专门探测，以详细确定其精确位置、性质、最浅深度和分布范围，并表示在各种比例尺航海图上3。

航行障碍物的探测的主要方法包括：测扫声纳探测、单波速加密探测、扫海工具探测和磁力仪探测等。

加密水深测量加密水深测量的内外业工作与前述之水深测量内容相同，用于水下障碍物探测的加密水深测量的主要技术要求是：

1.测深线间距不得大于图上0.5cm，一般应控制在2～3mm。

2.对1/5000以下测图、应放大比例尺探测。

3.探测结果必须明确障碍物范围、定位，深度、大小尺寸及性质。

4.探测后应提交水深图和探测报告。报告格式与普通扫测报告相同2。

多波束全覆盖扫测多波束全覆盖扫测系统已在国际上推广应用，我国也引进了日本和德国多套多波束扫测系统，但用于扫海测量较多的是日本四波束扫测系统。天津海监局取得了丰富的使用经验。现以日本四波束系统为例说明扫测的实施和技术要求如下2：

1.四波束扫测系统的外业工作：

换能器安装：

(1)在港池宜采用悬臂对称排列法;在航道宜采用船舷式对称排列法。

(2)全覆盖扫测换能器排列，必须使多波束在海底有重叠，其重叠宽度不得小于2cm。非全覆盖扫测，换能器排列使各波束在海底漏空不大于2～3m。

(3)换能器必须斜置时，最大倾斜角应小于发射角的一半;因扭偏换能器探头所造成的深度偏深，其误差不应超过水深的1.5%。

(4)测前、测后对扭偏角指示器进行校正。

(5)四个换能器的静吃水应取同一值。

(6)换能器杆应垂直于水面，悬臂式安装还必须使悬臂保持水平。悬臂长度一般不得大于1m2。

2. 四波束扫测系统扫测工作的实施：

(1)仪器校准：

每天测前、测后均应用校准器检定仪器综合改正数，一般可只在一个换能器下进行。测前、测后所测改正数之差不得大于0.1m。

(2)误差估算：

当因风浪影响，测深记录纸上波峰、波谷之差大于0.4m时应停止作业。在此限制范围内，对无纵倾横摇补偿装置的仪器，应进行船体倾斜观测，并估算测深误差2。

(3)扫测方法与扫趟宽度：

①泊位扫测方向应垂直于码头方向。

②进行泊位扫测，应清晰反映码头零米线至8m线范围内的深度情况。

③航道扫测方向应平行于航道并以旋转座标实施定位仪导航，扫测位置应避免边坡水深向航道内位移，形成虚假浅点。

④港池扫测方向应根据地形及码头（突堤）情况布设垂直或平行于顺岸码头方向，并便于用导标导航。

⑤扫趟有效宽度计算2。

(4)扫测定位:

①扫测定位方法主要有DGPS、微波定位仪、经纬仪前方交会和极座标法四种，为了保证测线不致于偏离过大，一般可用导标导航。

②定位中误差的估算公式与水深测量相同。

③定位中心应与四个换能器的对称中心线重合，两中心无法重合时，必须保证横向偏差为零，纵向偏差不超过1.0m，否则，应改正。

④定位图形重合应确保定位精度，并尽量使E0最小，以便使有效宽度达到最大。

⑤定位仪器的校验与水深测量相同。

⑥微波定位，船台高度不得小于3m（水面起算）2。

(5)仪器操作：

扫测过程中的仪器操作应严格执行其说明书的操作规程。

(6)潜水探摸：

对港口工程及疏浚、炸礁等施工过程中的碍航物及浅点的探测应根据探测目标概位或重点探测地段的水域情况布设扫趟方向，并满足更高的海况要求，扫到障碍物后应潜水探摸2。

(7)处理误差：

当决定通航尺度的扫测深度与疏浚竣工验收之中所提出的深度不符，而且呈现系统性规律时，或发现有浅于设计深度的浅点（浅区）时，应另选更好的海况条件（自然海底处测深记录纸上波峰、波谷之差应小于0.3m）对测区进行复扫。并应以四倍扫趟宽度进行垂直方向上的扫测，重复扫趟1cm范围内比对深度之差不宜大于0.3m，而且应成偶然误差性质。否则，应查明原因，全部重测2。

(8)测深仪回波记录线：

①必须同时记录4条测深回波线；

②根据扫区水深，应预先将4条另线旋转在第一档，其显示间距宜为2m，4条测深回波线应旋转在第二档；

③测深回波记录线应清晰可辨，其相邻回波线的颜色应有深浅区别2。

3.补扫：

(1)遇有下列情况，应在其相应部位进行补扫：

①显示在测深记录纸上的波峰、波谷之差通航水域内不超过0.3m，非通航水域不超过0.4m;

②重叠宽度小于定位中误差1.5倍，或有效宽度未覆盖的地段;

③发现可疑回波信号;

④相邻回波线交错而不能辨别;

⑤其他可疑情况。

(2)可疑信号。特别是障碍物信号的补扫方向与原扫测方向相同，为证实障碍物宽度、范围，补扫方向应与原扫测方向垂直2。