港內水域

^[1] 

港口總平面佈置由於水深、掩護、陸域條件和規模的不同，港內水域佈置形式也是多種多樣的。海港港內水域按其功能可劃分為船舶制動水域、船舶迴轉水域、泊位前停泊和碼頭前船舶靠離岸的操作水域、港池與航道的連接水域以及港內裝卸錨地等。

(一)船舶制動水域

船舶進港時為克服橫向風、流的影響，必須保持一定的航速以維持舵效。

船體承受橫向風、流合力為P，按船舶靜力學原理，作用在船舶重心處可簡化成橫向力P_v及迴轉力矩M_p，為保持船舶航向就必須保持一定的船速V(以相對水流速度V來表示)以維持一定的舵效。當採用平衡舵角α時，在舵葉上產生水平舵力R及垂直舵力F，此時在船舶重心G處產生抵卸迴轉力矩的穩定力矩M_F。按船舶靜力學對10000～100000噸級船舶進行受力分析，得到的結果是：要使船舶進港時保持10°的風、流偏角，舵角α採用10°～15°，在6級橫風1.0kn橫流作用下，進港船舶應保持6kn-8kn的航速，這也符合駕駛人員關於船舶一般按低速進港，在困難條件下也要考慮中速進港的經驗。

船舶以航速V進港後，為停靠泊位或轉向必須減低船速乃至靜止，這個過程是船舶的制動過程，這段水域稱作制動水域，港內最小的制動水域是指船舶進港後採用全速倒車克服船舶前進慣性時所需的水域長度，其寬度要滿足船舶制動過程中隨舵效減弱橫向風影響加大和螺旋槳側壓力所引起船舶橫向漂移的距離。

(二)船舶迴旋水域

是指船舶轉頭出港或迴旋轉向所需的水域。其尺度與迴轉性能有關，圖表示船舶迴轉運動的軌跡及其特徵。船舶迴轉可分為三個階段：

1．轉舵階段(1～2)——從開始轉舵1至規定的舵角2，由於船體慣性很大，轉舵時間很短，船體尚未及產生側向速度和迴轉角速度，因此船舶基本仍沿原航向運動。

2．過渡階段(2～3)——是船舶結束轉舵進入定常回轉運動的過程。此階段由於舵力的影響，在船體重心處側向速度和迴轉角速度發生作用，開始克服船舶沿原航向運動的慣性力，此時船舶出現向轉舵相反方向運動的趨勢，其反橫距為L₃當船舶轉向至90°後(3的位置)為定常運動，其正橫距為L₂。

3．定常回轉階段(3～4)——此時作用在船體上的力和力矩達到新的平衡，船舶以一定的側向速度和迴轉角速度ω繞固定點作圓周運動，其定常回轉直徑為D_C，與原航向距離為迴轉直徑D_r。

對於少數具有天然水深水域開闊的港口，船舶可自航轉頭，但大多數的人工港是借拖船協助轉頭，個別中小港口當缺乏拖船時也有利用當時的風、流條件運用船舶的車、舵、錨配合作業的方式進行船舶轉頭。船舶迴轉水域習慣用數倍設計船長為直徑的內接圖來表示。

(三)泊位前停泊和船舶靠離岸的操作水域

一般人工開挖的港口，為節省疏浚量多按使用功能將泊位前水域分為船舶停泊和操作兩部分。

1．泊位前停泊水域：其深度應保證在設計低水位船舶滿載時能安全停靠，並備有各項富餘水深。其寬度一般選用2倍設計船寬，但對回淤強度較大的泊位，尤其對淤泥海岸有浮泥運動的港口，泊位前的停泊水域寬度要適當加大以利維護挖泥。

2．泊位前船舶靠離岸操作水域：其深度應保證在乘潮水位時船舶能安全靠離岸作業，並備有各項富裕水深。其寬度按港作拖船配備的情況和不同操作方式來確定，如當地橫向風較強時為保證船舶靠離岸作業的安全，應儘量考慮船舶可調頭靠離岸作業，其寬度B不宜小於1.5倍的設計船長。

(四)港池與航道的連接水域

係指順岸碼頭和突堤碼頭港池與航道連接段的水域。其功能是保證船舶安全的進出港池，一般情況下考慮船舶自航轉向進出港池，在困難情況下也可按用拖船協助轉向進出港池考慮。對突堤碼頭前港池的連接水域多兼顧出港船舶在此轉頭的需要。

(五)港內裝卸錨地

為利用港內良好的掩護條件，為提高港口吞吐能力和調節泊位不足的問題，有些港口利用港內空閒水域設置港內裝卸錨地。為節約佔用水域，多采用單、雙浮筒錨地的形式。設計中應注意錨地解系時的作業條件和錨地距航道和碼頭的安全距離。 ^[1]