（交通信息工程及控制专业论文）营口港锚地规划的研究.pdf

t h er e s e a r c ho fa n c h o r a g ep l a n n i n gi ny i n g k o up o r t at h e s i ss u b m i t t e dt o d a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i n p a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y y ur e n h a i ( t r a f f i ci n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n ga n dc o n t r 0 1 ) t h e s i ss u p e r v i s o r ：a s s o c i a t ep r o f e s s o rl iw e i j u n e2 0 1 1 lip h l l l l l l i i p r j l l l j l l l l lr j l l i l l l l l l l l l l l 0 y 18 9 5 7 i l l i l l 0 i i i i l 6 i i i i l l 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文：萱旦鲞缝丝趣型笪硒塞：! 除论文中已经注明引用的内容 外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的 成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 刍：! ：兰垒 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 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h o r a g ep l a n n i n gc o u l d 饥5 h i c 也e s a f e t yo fs h i p s ，p r o 啊d es h e l t e r e de n v i 加咀锄ta n de a s et r a m cf l o wo fs h i p s t h i sp 印贯f i r s t l yd e s c r i b 铭t h ec o n c 印t si nd e t a i l ，c o n c l u d i i l g a n c h o r a g e c i 勰s i f i c a t i o 玛 跹c h o r a g ec a ：p a c i w ,趾c h o r a g ea r 魄b yp r o c 豁s m gd a t a ,s 髓d m g q u e s t i o 皿础璐t 0t h eo 伍c e r so fs h i p p m gc o n l p 趾i 嚣a n du n i v e r s i 够t e a c h e r s ，t h ep 印盯 m a k 懿ap r e l i m m a r ys t u d yo nt h e 鼢f e t yf 融。塔o f 趾c h o r a g ep l a n n i n g ，c o n d u d m g n a t u r a l 饥v i m e n to fw i n d ，f l o w , w a v e ，i c e 、，i s i b i l i 坝s e d i n l e n t ；w a t e r 、，i r o n m e n to f d i s t a n 缸h nv 骼s e lt 0p i l o ts t a f i o n c h a n n d ，w a t e rd 印也a n dv 懿s e ld e n s i t y , s h i p c o n d i t i o no fs h i pf o r m ，s h i pl o a da n ds h i pd r a f l a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s si st a k e nt o d e t e r m m et h ep r i m a r y 弛ds e c o n d a r yr e l a t i o n s h i po fe a c hs a f e t yf a c t o ro n 孤c h o r a g e p l a 珊【i n g 谢t l lp m c t i ；皿硒c e r t a i l l c dm s u r 锄e n tm o d e li s 懿讪l i s h e dt 0 矧m e 枷o n a l i 锣o f 姐c h o r a g e # a r m i n g t a k i n gb a y u q u a n 趾c h o r a g eo fy m g k o up o r t 嬲t h e m o d c l ，豳t h et h r o u g h p u to fb a y u q u a n 如c h o m g eo fy m g k o up o r tk e y i n gi n c r e 鹤i n 岛i t c o u l dn o tm e e tt h es h i p ss e c u r i t ) ，n e e d sm ym o r eb yc a l c u l 池g ，a c c o r d m gt 0 也e r e a l i t ) rs i t u a t i o n a f t c rm o d e lv a l i d a f i o nw h i c hi st a k e nb yal o w 盯r i s k ，t h ee x p 舭s i o no f 哥e a ts h i p s 柚c h o r a g cb 嬲e d 0 1 1e ) 【i t i n g 砌o r a g ei sf e a s i b l e t h er e s e a r c ho ft h i sp a p 盯c o u l dp r o d er e 毓f o rf i l t u r es t u d i 髂o fo m 日 p o n s 缸c _ h o r a g ep l a n n m g k e y w o r d s ：s a f b 每f a c t o n ；a n c h o r a g ep i a n n i n g ；a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s 目录 目录 第l 章引言1 1 1 论文背景l 1 2 研究意义：。l 1 3 研究现状1 1 4 研究主要目标。2 1 5 研究思路与内容。2 第2 章锚地相关知识概述3 2 1 锚地的概念、分类以及锚地规划的原则。3 2 1 1 锚地的概念3 2 1 2 锚地分类3 2 1 3 锚地建设原则一3 2 2 船舶泊地需求4 2 2 1 泊地概念4 2 2 2 泊地的大小和形状5 2 2 3 泊地的分类5 2 2 4 操船水面。5 2 2 5 船舶停泊所需面积5 2 2 6 锚地中锚泊船之间的距离7 2 2 7 单船锚泊实际面积9 2 2 8 锚地容量l l 2 3 本章小结1 2 第3 章锚地规划预评估指标体系建立与指标权重的确定1 3 3 1 指标体系建立的原则1 3 3 2 锚地规划指标体系。1 3 3 3 评价指标分析及评价指标1 4 3 3 1 水域环境1 4 3 3 2 自然环境1 5 3 3 3 船舶状况17 3 4 层次分析法1 8 3 5 锚地安全预评价因素权重的计算1 9 3 5 1 准则层权重计算。1 9 3 5 2 指标层权重计算1 9 目录 3 6 锚地规划安全综合评判未确知测度评价方法2 0 3 6 1 未确知测度综合评价模型。2 0 3 6 2 未确知测度模型2 2 3 7 本章小结j 2 5 第4 章锚地规划及模型验证2 6 4 1 营口港港口构成现状。2 6 4 2 营口港自然条件2 6 4 2 1 气象2 7 4 2 2 水文2 8 4 2 3 地形、地貌及泥沙运动3 4 4 3 营口港泊位分布与吞吐量预测3 5 4 3 1 泊位分析介绍3 5 4 3 2 进出港船舶交通流量现状3 7 4 3 3 出港船舶交通流量预测3 8 4 3 4 到港船舶船型主要尺度3 9 4 4 锚地需求量计算4 2 4 5 锚地规划安全预评价单指标未确知测度4 6 4 5 1 自然条件安全测度4 6 4 5 2 水域环境安全测度4 7 4 5 3 船舶状况安全测度4 8 4 5 4 锚地规划安全预评价多指标未确知测度4 8 4 5 5 置信度识别。4 8 4 6 本章小结4 9 第5 章结论与展望5 0 5 1 结论5 0 5 2 展望5 0 参考文献5 1 致谢5 5 研究生履历5 6 营口港锚地规划的研究 第1 章引言 1 1 论文背景 2 0 1 1 年是十二五规划的开局之年，十二五规划明确提出坚持陆海统筹，制定 和实施海洋发展战略，提高海洋开发、控制、综合管理能力以及科学规划海洋经 济发展，保障海上通道安全，维护我国海洋权益。 营口港追随着整个东北以及东盟地区的经济发展总量逐步实现自己的目标做 大做强。营口港已全面完成服务体系的延伸，先后在沈阳、长春、哈尔滨、通辽 和吉林等城市建立了具有属地报关报验、仓储运输等功能的陆港，到发的货轮已 达4 0 多个国家和地区的1 4 0 多个港口；已开通至哈尔滨等腹地城市4 0 多条海铁 联运集装箱班列和专列，海铁联运集装箱总量2 0 1 0 年在全国沿海港口排名第一。 “十五”末期营口港吞吐量是7 5 0 0 万吨，集装箱量是7 8 万标准箱。“十一五一末期， 吞吐量已达到2 2 5 亿吨，集装箱量达到3 3 3 8 万标准箱，两大主要生产指标的增 幅分别达到2 0 0 和3 2 7 。港口总资产也由“十五”末期的1 2 8 亿元发展到“十一 五一末期的4 9 5 亿元，成为“十一五一期间中国沿海港口群中发展速度最快的港 口之一。而吞吐量2 亿多的大港仅有两处，临时锚地一处，严重影响了船舶的安 全。因此，港口水域规划合理配置，已成为港口锚地规划必须考虑的主要问题【1 捌。 1 2 研究意义 随着港口贸易的不断拓展，靠泊港口船舶不断增加，到港船型大型化与专业 化趋势十分明显，在港口泊位数量不断增加，港口吞吐量远远超亿吨而锚地规划 及发展仍是空白的情况下，营口港锚地的重新规划与发展已提上日程，良好合理 的规划，不仅可以缓解港口的交通流，为来船提供停泊场所，也可以给过往船只 提供避风环境，从而保证港口内部的船舶安全。系统深入的锚地规划研究，更能 为日后各港口规划提供理论依据。 1 3 研究现状。 国内外对港口锚地的研究，总体上从两方面入手，一是从港口锚地合理规划、 港口建设、港口发展等方面进行宏观环境的研究；二是从交通流、锚泊安全等细 第1 章绪论 节方面进行微观研究。锚泊安全专家给出了安全的两个指标，一种是船舶走锚概 率；另一种是船舶走锚危险指数。长尾义三根据船舶走锚这一特点的模型实验结 果给出了走锚概率评价模型【4 】。井上欣三则根据船舶走锚危险指数来评价船舶双锚 泊安全，也提出了锚泊船走锚的概率密度函数呈正态分布，并将走锚概率作为评 价指标，考虑风和浪两种外力作用，对单船锚泊运动进行模拟从而作出安全评价【习； 国内学者袁星字运用数学理论，建立了锚泊安全的二级综合评价模型6 1 。 1 4 研究主要目标 本文通过研究，结合营口港锚地找出简单的锚地规化方案。通过营口港鲅鱼 圈运营情况，预测鲅鱼圈港锚地吞吐量与船型，根据理论知识计算需要锚位面积。 结合锚地现有情况，对锚地提出相应改善，运用层次分析法与未确知测度相结合 进行安全评估，确定安全等级，从而得出结论，锚地规划是否确保港口有序，确 保进出船舶安全。 1 5 研究思路与内容 本文通过翻阅图书，查阅文献，了解锚地的基本概念；根据港口平面规划相 关内容，了解掌握锚地规划的理论依据，其中包括影响锚地安全因素分析、锚地 容量分析、锚泊船之间安全距离分析以及所需锚位的估算分析，为下文中营口港 鲅鱼圈锚地规划打下基础；以营口港鲅鱼圈锚地为研究对象，对锚地规划研究探 讨，首先分析了营口鲅鱼圈港近几年的发展，其中包括营口鲅鱼圈港近几年吞吐 量的增加，泊位的增加，通过查阅历史资料，了解营口港自然环境与水域环境， 计算鲅鱼圈锚地面积是否可以适应现在的发展，如不能适应，重新规划已有锚地。 在锚地规划安全评估中，借用数学理论层次分析法确定影响锚地规划安全因素的 主次关系，运用数学模型未确知测度单指标与多指标模型进行锚地安全性能评估， 从而验证锚地规划的安全性及合理性。 营口港锚地规划的研究 第2 章锚地相关知识概述 2 1 锚地的概念、分类以及锚地规划的原则 2 1 1 锚地的概念 锚地是指港口中供船舶安全停泊、避风、海关边防检查、检疫、装卸货物和 进行过驳编组作业的水域，又称锚泊地、泊地。 2 1 2 锚地分类 海港中的锚地按所处位置分为港外锚地和港内锚地。港外锚地设在港界线以 外，供船舶候潮、待泊、联检、避风等使用，有时也进行水上装卸作业，一般采 取锚泊形式。港内锚地设置在岗界线以内水域或河道内，供船舶候潮、待泊、补 给、联检、防台、编解队或进行水上装卸作业等使用。 海港中锚地按其使用功能划分为海轮检疫待泊锚地、危险品船舶锚地和公用 锚地三种类型【7 胡。 我国常用的锚地： ( 1 ) 避风锚地：经海事部门批准划定的可供船舶躲避风流时使用的水域。 ( 2 ) 引航锚地：经海事部门批准划定的专供引航员上、下被引领船舶的锚地。 ( 3 ) 装卸锚地：经海事部门批准划定的专供船舶进行水上过驳作业使用的锚地。 ( 4 ) 检疫锚地：经海事部门批准划定的专供来港口后的国际船舶进行卫生检疫 的水域，通常也用于入境通过检查使用。 ( 5 ) 候潮锚地：专供吃水相对较大的船舶等待潮水进出港时使用的锚地。此种 锚地通常在有潮汐的港口设置。候潮锚地有时和避风、补给、待泊等合并使用。 2 1 3 锚地建设原则 ( 1 ) 统一规划、合理布局的原则【9 - 1 2 l 锚地设置不仅要考虑水域情况，即考虑水流、水深、河床底质等自然因素， 而且要实行统一规划，合理布局，做到深水深用，浅水浅用，使有限可用水域发 挥更大的潜能。各水域行政单位要破除本位主义思想，树立区域港口群一体化的 观念，突破行政区域的限制，以便对锚地进行统一规划、合理开发建设，更好地 第2 章锚地理论概述 为社会公众船舶服务。 ( 2 ) 合理开发、有偿使用的原则 由于锚地的设置必须满足一定的条件，如水深、水流、河床底质等，另外， 由于水域条件的限制，有些拟建锚地可能会跨越两个港口之间的相邻水域，以往 由于各港港口受行政区划的影响，造成有限的水域被人为地分割，不能得到合理 的开发和使用，导致锚地建设不到位。各港应从大局出发，合作开发有限的水域 资源，共同建设锚地，实现资源共享。 ( 3 ) 面向市场，方便船舶的原则 在计划经济时代，港口锚地的主要服务对象是国有大中型航运企业的船舶， 但随着市场经济的建立和发展，水运市场呈现出所有制多样化、市场主体多元化 格局，不但有外轮、国有大型企业的船舶，还有大量的社会船舶需要使用锚地， 锚地的管理和使用，在市场经济条件下，必须按照市场经济的特点和规律办事。 锚地建设及使用必须面向市场，必须本着方便船舶进港，待泊与引航的原则。 ( 4 ) 锚地规划应符合规范要求 锚地位置应选在靠近港口、天然水深适宜、海底平坦、锚抓力好、水域开阔、 风、浪和水流较小，便于船舶进出航道并远离礁石、浅滩以及有良好定位条件的 水域。必要时应进行扫海测量及底质取样等工作。锚地位置选择应符合下列规定： 锚地的边缘距航道边线的安全距离：港外锚地不应小于2 3 倍设计船长；港内 锚地采用单锚或单浮筒系泊时不应小于1 倍设计船长，采用双浮筒时不应小于2 倍设计船宽。 港外锚地水深不应小于设计船型满载吃水的1 2 倍。当波高超过2 米时，尚应 增加波浪富余深度。港内锚地水深应与码头前沿设计水深相同。 锚地底质以泥质及泥沙质为好，沙泥质次之应避免在硬粘土、硬沙土、多 礁石设置锚地。 2 2 船舶泊地需求 2 2 1 泊地概念 船舶在操船、锚泊等利用的水域面积称为泊地。泊地底质需软硬适度。泊地 营口港锚地规划的研究 与航道相比，泊地利用海面吃水部分以及海底底质。船舶在风浪潮流中，锚抓抓 力使船舶抓紧海底，固定船位，不能形成紧迫局面。泊地的海底底质应符合要求。 海底底质必须保证船舶既不能滑动又要深入抓底。因此锚地的底质最好为粘土， 沙夹土，沙夹卵石等或者软硬适度的泥底，沙底，粘土质泥底最好1 3 。5 1 。 2 2 2 泊地的大小和形状 风、浪、流、潮汐、对象船舶的大小等决定了泊地的大小、形状和水深。 2 2 3 泊地的分类 泊地：系留水面，操船水面，锚地和其他水面。 2 2 4 操船水面 能够安全操船的广大水面被称为操船水面。操船旋回余地的确定应考虑预计 出链长度、时间长短、障碍物、底质及自然条件等。通常，船舶自力回头面积应秘 以船长3 倍为直径的圆。如果有拖船协助回头为2 3 自力回头操船水面。如特殊情 况，可利用锚碇、风、潮流：自力回头面积为2 倍船长直径圆；拖船协助为3 2 倍 直径的圆。自力回头如图2 1 所示： 图2 1 船舶掉头示意图 f i g 2 1s k e c hm a po fs h i pt u r n i n g 3 l 2 2 5 船舶停泊所需面积 船舶系泊有四种，单锚系泊、双锚系泊、单浮筒系泊以及双浮筒系泊。系泊 第2 章锚地理论概述 方式决定系泊面积。 ( 1 ) 通常情况 三定义为船长，单位m ，系泊船舶停泊所需要的面积定义为岛系泊水域半径 定义为尺。抛锚时对应的水域面积： 单锚系泊：r = ( 三+ 6 0 ) m 一( 三+ 9 0 ) m 。s 为系泊半径为r 圆所覆盖的面积 双锚系泊：r 取( l + 4 5 ) m 。s 为系泊半径为尺圆所覆盖的面积。 单浮筒系泊：r 取+ 2 5 ) m 。s 为系泊半径为r 圆所覆盖的面积。 双浮筒系泊：s 为长方形，边长分别取( l + 5 0 ) m 与耽。 以上数值不包含操船时所需要的面积，仅仅为停泊面积。 条件良好，单锚系泊时，锚链伸长长度为4 7 倍水深，1 0 m 水深旋回半径为 f l + 6 0 ) m ，条件不好适当增加锚链长度。 ( 2 ) 其他情况 不同船舶，其船锚不同，风亦影响锚链的长度。因此应该对船型、天气，船 舶锚的大小，流等综合状况进行考虑。 在海港中采用较多的为单浮筒系泊，在河港或河口港中双浮筒系泊采用较多， 具体如图2 2 所示： 1 ) 单锚系泊2 ) 双锚系泊 图2 2 不同系泊方式所需水域面积示意图 f i g 2 2s k e c hm a po f w a t e r a 撇d i f f e r e n tm o o r i n gw a y st a k i n g 营口港锚地规划的研究 在日本，船舶所占水域面积的公式如表2 1 【2 6 】。 表2 1 锚泊半径 t a b 2 1t h er a d i u so ft h ea n c h o r a g e 我国标准尚为保守，对于单锚泊系泊方式，与日本暴风雨系泊标准相同。 英国按照港口设计手册相关要求，其锚泊半径公式在表2 2 列出。 英国与日本标准基本上相同，所以我们可以认为国际上锚泊半径的公式大体 相同或相近【2 7 ，2 8 】。 表2 2 船舶锚泊半径 t a b 2 2t h er a d i u so ft h ea n c h o r e ds h i p 2 2 6 锚地中锚泊船之间的距离 锚地在进行规划时，应该考虑单船的旋转半径，更应该对它船进出锚地时的 航行安全问题进行探讨。两锚泊船应该保持的最小距离如图所示： 墨三皇堕丝望笙塑垄 - 船 间 距 图2 3 两锚泊船最小安全距离 f i g 2 3m i n i m u ms a f ed i s t a n c eo ft w om o o r i n gv e s s e l s 两锚泊船最小的安全距离 d = 2 ( l + l c + 2 r )( 2 1 ) 三设计船长，l c 出链长度，单锚k 取值为6 0 9 0 ，为测量误差。 日本航海研究者臼井英夫、井上欣三通过大量试验研究表明，在保证锚地内 的航行船舶安全的条件下，相同船型两锚泊船的安全距离计算如下： ( 1 ) 如果在锚泊地域抛锚的两船船型相同，则相邻的这两艘船的安全距离 l a b = 2 9 1 砌+ 1 6 4 x 肠+ 5 ( 2 2 ) l n 是在锚泊水域当中航行船舶全长；l a 为锚泊船舶全长。 ( 2 ) 两艘不同船型的船舶锚泊距离计算： l a b = 2 - 9 2 厶+ 1 6 4 l a m + o 8 9 一 ( 2 3 ) ( 3 ) 其他 锚泊水域中有三艘以上船间航行时，锚泊船之间的距离是在原来两艘结果上 营口港锚地规划的研究 增加0 3 个l a b 。如图2 4 所示： 图2 4 锚地中抛锚的三艘船舶的位置关系 f i g 2 4l o c a t i o nr e l a t i o n s h i po f3m o o r i n g v e s s e l si nt h ea n c h o r a g e 2 2 7 单船锚泊实际面积 单个船舶锚泊所需实际面积的计算： 单独船舶锚泊实际所需面积和相邻锚泊船之间距离，每艘船舶实际所占水域 面积砌由下列计算公式计算： r a = 妇 r ，l 嘿) ( 2 4 ) ( 1 ) 锚地水深的要求 对于不同的船舶，所需锚地的水深取决于风浪级别、吃水深度。一般来讲， 港外锚地水深应该大于设计船型满载吃水的1 2 倍。当海面波高( 日4 ) 超过2 米时， 就应该增加波浪富余水深，港内锚地水深应该与码头前沿设计水深相同。不同吨 位船舶所需要的锚地水深如下表所示： 计算公式为： 缸= g 嫩么 ( 2 7 ) q 。 ；为月平均货物量，g ，极为最大月吞吐量，硒月不平衡系数； 营口港锚地规划的研究 注：对吞吐量较大的煤炭与金属矿，局可以适当增加。但是煤炭不应大于1 5 ， 金属矿不应大于1 6 0 。 2 2 8 锚地容量 锚泊容量是指锚地中可同时容纳最大的锚泊船数量。锚地容量取决于单船锚 泊时所占水域面积、锚地总面积、锚地内船舶分布以及锚地水域船型等，锚地容 量分为三种。 ( 1 ) 基本容量 指在理想条件下，锚地水域恰好被充分使用，所能容纳的所有船舶数量。 c 6 = & ( 2 8 ) 式中：& 为单船锚泊所需要的面积，为锚地总面积，g 为基本锚地容量。 ( 2 ) 可能容量 相同船型，在理想分布情况下，能容纳的最大船舶数量。 锚地中相同船型，井字型分布时，锚地使用率理论上7 8 5 4 ，如果按品子型 分布，锚地总面积对使用率有影响，锚地使用率在理论上7 5 0 0 - 8 5 。 到达 用容量一般为基本锚地容量的8 0 。 气象、海况、水文以及锚泊方式等因素影响着单一船舶所占水域面积。基本 锚地面积按实用面积的8 0 计算，油轮和危险品船舶的锚地面积增加1 0 。 2 3 本章小结 本章主要对锚地理论的相关知识进行了概述。首先介绍了锚地的概念、分类 以及锚地规划的原则；之后本章从操船水面、单船锚泊的实际面积、锚地锚泊船 之间的距离和锚地容量等多个角度分析了泊地的需求。 本章结论：泊地的需求和操船水面、单船锚泊的实际面积、锚地锚泊船之间 的距离等多因素有关。 营口港锚地规划的研究 第3 章锚地规划预评估指标体系建立与指标权重的确定 科学地建立安全预评估指标体系并合理的确定其权重，才能全面、客观反映 锚地的基本状况及其存在的危险。 3 1 指标体系建立的原则 锚地规划安全预评价需要考虑的因素较多，涉及的内容也非常多。只有正确、 科学地选择评价指标才能对安全进行预评价。因此必须遵循以下原n t 2 9 6 5 】。 ( 1 ) 目的性原则。我们选定指标的目的是为了更好地反映评价对象，所有指标 最终目的就是为了反映系统的安全性。 ( 2 ) 系统性原则。所有的指标都能够反映锚地规划的安全；指标体系能够清晰 地反映出各个层次之间的隶属关系。 ( 3 ) 科学性和可操作性原则。评价指标需理论结合实践，具有可操作性。 3 2 锚地规划指标体系 在锚地规划中，影响安全的因素有很多，通过咨询专家以及调查问卷，本文 将影响锚地规划的安全因素分为准则层3 类，指标层1 3 小类具体如图3 1 所示： 图3 1 锚泊规划安全预评价指标体系 f i g 3 1a n c h o r a g ep l a n n i n gs a f e t ye v a l u a t i o ns y s t e m 评估指标体系建立与指标权重确定 在确定评价指标的标准时，本文采用调查问卷的方式，调查对象大部分既是 高校教师又是远洋高级船长，经过数据处理后得出结论如下【州5 1 ： 3 3 1 水域环境 ( 1 ) 锚地水深 水深是影响航行安全的重要指标，对船舶运动的影响与船舶尺度、航速、航 道水深等有关。本文结合专家问卷调查的结果，确定将航道水深与船舶吃水之比 h d 作为水深的危险度评价指标。 表3 1 水深与锚泊危险度的关系 t a b l 3 1r e l a t i o n s h i po fd e p t ha n da n c h o rr i s k ( 2 ) 锚地船舶密度 船舶密度是指某一瞬间单位面积水域内的船舶数，通常为以每平方海里船舶 艘数或每1 0 0 、1 0 0 0 平方海里船舶艘数表示。锚地水域中的船舶密度通常考虑停 泊水域周围的通航密度以及停泊水域的锚泊船的密度。本文确定如下指标： 表3 2 船舶密度与锚泊危险度的关系 t a b 3 2r e l a t i o n s h i po fs h i p p i n gd e n s i t 、a n da n c h o rr i s k ( 3 ) 锚地据航道的距离 锚地距航道的距离是影响安全的一个重要因素。锚地与航道太近，会使船舶 处于危险中；如果锚地距航道太远，又不方便靠港，因此航道边缘距锚地的距离 在锚地规划安全预评价中起至关重要的作用。 营口港锚地规划的研究 ( 4 ) 锚地距引航站的距离 距引航站的距离亦是考虑锚地规划的一个因素，距引航站的距离直接影响着 引航的方便快捷，距离需适宜，既要方便引航员上下船舶，又要远离交通流量密 集的地方，结合专家调查确定指标： 表3 4 锚地距引航站的距离与锚泊危险度的关系 t a b 3 4r e l a t i o n s h i po fd i s t a n c eo fa n c h o r a g et op i l o ts t a t i o na n da n c h o rr i s k 3 3 2 自然环境 ( 1 ) 底质 海底底质直接影响了锚抓底后的抓力，锚地水域底质要适合抛锚船舶。锚地 底质，需软硬适宜，能使锚爪深入海底足够吃力。若海底底质为软泥，锚爪吃力 是必定滑动，若是坚硬的礁石，则无法深入抓紧。所以，锚地最好的底质为粘土、 沙夹土、沙夹卵石等。也同样可以这么说，软硬适度的泥底、沙底及粘土质泥底 最好，泥沙混合底较好；硬质和软质泥底较差；石底不易抛锚。必要时应进行扫 海测量及底质取样来确定。 表3 5 底质与锚泊危险度的关系 t a b 3 5r e l a t i o n s h i po fs u b s t r a t ea n da n c h o rr i s k ( 2 ) 风 锚地水域的风，通常考虑以下方面：常次风向、强或次强风向，最大风速以 及风力大于6 级( 包括6 级) 的天数，越详细地记录风力等级越好。另外，针对该海 第3 章锚地规划预评估指标体系建立与指标权重确定 区，还需要记录台风出现的次数，出现的季节与频率。为了准确描述风对锚泊地 的影响，我们定义6 级风为标准风，把不同等级的风换算成标准风，用年标准风 的天数来作为评价标准，从而更准确地反映锚地水域的危险程度。 标准风的计算方法：风的年标准天数、7 级年平均风的天数+ 1 5 ( 8 级以上) 年平均风的天数 根据专家调查整理以及分析各沿海港口年平均风天数，得出风与锚泊危险度 的关系： 表3 6 风与锚泊危险度的关系 t a b 3 6r e l a t i o n s h i po f w i n da n da n c h o rr i s k ( 3 ) 流 潮流是水流的主要表现，航行与停泊船舶受潮流影响主要表现在船舶运动、 操纵性能，在本文中主要采用流速对流进行评价，流速采取最大流速，具体对停 泊安全影响关系为： 表3 7 流与锚泊危险度的关系 t a b 3 7r e l a t i o n s h i po f c u r r e n ta n da n c h o rr i s k ( 4 ) 波浪 浪对航道航行的超大型船舶的影响主要表现在纵摇、横摇以及垂荡引起吃水 增加，要求更大的富余水深。另外，波浪和涌浪会引起船舶首摇和操舵量的增大， 从而引起船舶航迹带宽度的增大。 表3 8 波浪与锚泊危险度的关系 t a b 3 8r e l a t i o n s h i po f w a v ea n da n c h o rr i s k 营口港锚地规划的研究 ( 5 ) 冰 冰对操船的影响取决于流的大小、冰量和冰的厚度。冰量是指海区浮冰的密 ，集程度。在评价中通常采取视距范围内海冰覆盖面积与总面积之比度量。 表3 9 冰与锚泊危险度的关系 t a b 3 9r e l a t i o n s h i po fi c ea n da n c h o rr i s k ( 6 ) 能见度 能见度不良的距离为1 0 0 0 米到2 0 0 0 米，根据调查问卷定量分析，我们确定 锚地水域能见度评价指标为： 表3 1 0 能见度与锚泊危险度的关系 t a b 3 1 0r e l a t i o n s h i po f v i s i b i l i t ya n da n c h o rr i s k 3 3 3 船舶状况 ( 1 ) 船舶吨位 锚地规划中吨位的影响主要从旋回半径的角度考虑，吨位较大船长较长，惯 性较大，需要的旋回半径较大，需要船与船的距离较大，另船舶吨位越大，船舶 的操纵性能越差，需要的操船时间越长。 表3 1 l 船舶吨位与锚泊危险度的关系 t a b 3 11 r e l a t i o n s h i po f t o n n a g ea n da n c h o rr i s k ( 2 ) 船舶载量 船舶装载情况指的是船舶排水量的大小。影响航行与锚泊。承载力大，船舶 惯性就大，如果要改变其运动状态，就需要增大动力，相应的时间亦要增加。因 此要求锚泊时必须考虑这一因素，以确保船舶操纵的安全。根据研究相关文献表 第3 章锚地规划预评估指标体系建立与指标权重确定 明，旺季出口基本满载，淡季出口与回程2 3 满载，淡季回程为1 3 满载。 表3 1 2 船舶载量与锚泊危险度的关系 t a b 3 1 2r e l a t i o n s h i p o f s h i p p i n gl o a d i n g a n da n c h o r r i s k 危险度 低危险度危险度较低危险度一般 危险度较高高危险度 载量3 4 满载以上2 3 3 4 满载 1 3 - 2 3 满载压载 空载 ( 3 ) 船型 锚泊水域的停泊船舶，由于船型不同，对其影响的因素大小不同。船型在一 定因素上影响着锚地的规划，对划分锚地的功能和数量起到辅助作用。 表3 1 3 船型与锚泊危险度的关系 t a b 3 13r e l a t i o n s h i po f h u l lf o r ma n da n c h o rr i s k 危险度 低危险度危险度较低危险度一般 危险度较高高危险度 船型杂货 集装箱散货油船、化学品l n g 3 4 层次分析法 层次分析法【树8 1 也称a h p 法，是美国学者t l s a a ：t ) r 【4 9 1 提出的，他的基本思路 是把复杂事故分成若干有序层次，然后根据对客观现象的判断，就每层次上的排 列因素对高层次的因素的相对重要性做出表述，即构造各层的比较判断矩阵。根 据这一矩阵的最大特征根及其特征向量，确定每一层次各因素相对重要性的次序 权重，最后通过对各层次的分析，得到各影响因素的总排序权重。 在a h p 中，当确立若干层次后( 最高层、中间层、最低层) ，决策者一般按照 1 - 9 的比例标度给 虮u 2 u 3 ，) 赋予相应的权重，阳，坳两个元素比较，前者假设 比后者重要，按照5 级划分属于“稍微重要一，则通过赋权重可得： 卿：竺：3 ，由此得到口耖) o ，彩：土，口封：1 蚴 a t 由嘶构成判断矩阵a - ( 卿) _ x 一称为正互反矩阵，矩阵假设符合回鳓= 口征则满 足一致性。 1 8 营口港锚地规划的研究 2 ，4 ，6 ，8 以上各数的倒数 两种元素具有同等重要 前一种相比后一种稍微重要 前一种相比后一种重要 前一种相比后一种重要的多 前一种相比后一种极为重要 中间值 两个因素反过来比较，次要程度比较 3 5 锚地安全预评价因素权重的计算 3 5 1 准则层权重计算 为确定锚地规划中各因素的权重，本文特制定调查问卷，向一线船员及院校， 老师咨询，经过层次分析法对水域环境、自然环境以及船舶状况处理数据后，得 出权重： l 三3 4 彳= ( 硒) = l 詈 l2 11 一 一 l 32 c i = 0 0 0 1 8 ，c r = 0 0 0 3 ；w = ( 0 4 7 4 6 ，0 3 5 7 3 ，0 1 6 8 1 ) a 为一致性指标，c r 为一致性比例，w 为各指标权重。 3 5 2 指标层权重计算 ( 1 ) 水域环境权重的计算 设指标水深、船舶密度、锚地距航道距离及锚地距引航站距离分别为 i n l 9 1 2 , 1 3 。u 4 建立判断矩阵彳 第3 章锚地规划预评估指标体系建立与指标权重确定 r14 , 2 3 l ， 如饿；22z l - c i = o 0 1 3 9 ，c r = o 0 1 5 6 ，m = ( o 3 8 1 2 ，0 3 0 2 2 ，0 1 9 3 4 , 0 1 2 3 2 ) ( 2 ) 自然环境权重的计算 设底质，风，流，波浪，冰，能见度为, 2 1 ，1 2 2 ，u 2 3 i 2 4 。u 2 s 。u 2 6 建立判断矩阵 4 2 = l l 1 l 1244 l233 1 33 ，二 2 , 122 ，j 1 1 必1 1 w 2 = ( 0 2 7 0 7 ，0 2 2 3 2 ，0 2 2 3 2 ，0 1 3 5 3 ，0 0 7 0 7 ，0 0 7 6 8 ) c - - 0 0 2 0 9c r - - 0 0 1 6 6 ( 3 ) 船舶状况 设船舶吨位，船舶载况，船型为1 , 3 1 u 3 2 ，1 3 3 建立判断矩阵 营口港锚地规划的研究 设轧辊x 3 赫是n 个对象，以x 表示对象空间，则x = x 1 x 2 赫l 要评价对象 x t ，需要测量m 个指标，i - j