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摘要：本文通过闽江上游福建省航道局闽江分局防洪系泊锚地工程和福州港闽江口内港区的长安锚地二期工程设计实例总结双点系泊锚地的设计要点，主要介绍了锚地平面布置、最不利浮筒分析、系泊力计算、錨链、锚块设计等。
关键词：双点系泊锚地；浮筒；锚链；锚块；设计要点
前言
福州港长安锚地二期工程为2个3万吨级系泊泊位，主要为满足江中过驳等港口生产发展的需要。福建省航道局闽江分局防洪系泊锚地主要为满足洪水期间航道工程船舶的安全系泊需要而建设的。
锚地系泊方式包括抛锚系泊、浮筒系泊、趸船系泊和靠岸系泊。其中浮筒系泊又分为单点系泊和双点系泊。系泊方式应根据港口生产要求、自然条件、河流水文特性、水域条件和船型等因素选择。本文中所列举的两个工程实例均采用双点浮筒系泊，但又有所区别，长安锚地位于闽江口，属于以潮汐作用为主又系泊海船的河口港（闽江口内港区）锚地，而闽江分局锚地属于主要受闽江河流水文特性影响的内河锚地，在锚地总体设计时，参考的规范有所不同，海港、河口港锚地主要依据《海港总平面设计规范》，内河锚地主要依据《河港工程总体设计规范》。
1双点系泊锚地设计程序
确定设计条件锚地平面布置 系泊力计算 锚链长度计算锚链、锚块设计锚地设备选择
2工程概况及设计条件
3锚地平面布置
系泊锚地采用双浮筒系泊可节省水域面积，泊稳条件相对较好。锚地的平面布置应满足规范要求，设计中主要考虑以下几点：
⑴锚地的走向应尽量接近水流流向和常风向及强风向，应避免在横流较大的水域设置双点系泊锚地；
⑵为待泊及水上过驳作业的锚地，对船舶的泊稳条件要求较高，宜考虑双点系泊；
⑶锚地要满足船舶吃水要求；
⑷锚地边线与航道边线距离应不小于2倍设计船宽。
⑸新建锚地泊位布置应尽量利用能够满足要求的自然水深，避免疏浚，如疏浚维护量大，将影响锚地的利用率。
两个工程的锚地平面布置示意图如下：
3.1锚地长度计算
单个系泊泊位锚地长度S=L+2(r＋l)[1][2]
式中：S ——系泊水域长(m);
L ——设计船长(m)；
r ——由潮差引起的浮筒水平偏位(m)；
l ——系缆的水平投影长度；
本文案例中均为2个系泊泊位，故锚地总长度应为S=2L+4(r＋l)，计算结果见下表。
3.2锚地宽度计算
锚地宽度a应满足：a=4B[1][2]，对双浮筒系泊锚地当考虑过驳作业时，应增加驳船和浮式装卸设备所占的水域宽度。本文长安锚地工程即属于此种情况,即a=4B+b。
式中：a——锚地宽度(m)；
B——设计船宽(m)；
b—— 过驳作业时，驳船和浮式装卸设备所占的水域宽度，取50m；
a=4B+b=4*26+50=154m，取160m。
对于闽江分局防洪锚地，在洪水期每个泊位需系泊4艘200吨级的工程船舶，对于这种情况规范未给出明确锚地宽度的计算公式，考虑到防洪期间有定位桩的工程船舶会下放定位桩，同时锚地布置方向基本与水流向一致，横向漂移相对较小，因此在本工程设计中参考趸船系泊锚地宽度的计算公式a=B′+2b′
式中：a ——锚地宽度(m) ；
B ——船队船宽(m)；
b′——富裕宽度(m)；取2～3倍船宽。
a=4×6.2+2×(2×6.2)=49.6m，取50m。
3.3锚地边线与航道边线距离
港内锚地采用双点系泊时，锚地边线与航道边线距离不应小于2倍设计船宽，两个案例工程锚地平面布置均能满足要求。
3.4锚地水深
对于海港或以潮汐为主的河口港，锚地设计水深D：
D ＝ T＋Z1＋Z2＋Z3＋Z4[2]
Z2 ＝ KH4％－Z1
对于长安锚地工程设计，其中：
(1)设计船型满载吃水T为10.8m；
(2)龙骨下最小富裕深度Z1 取0.30m；
(3)波浪富裕深度Z2，由于闽江口内波浪较小，故取
Z2＝0
(4)船舶艉吃水Z3取0.15m；
(5)备淤富裕深度Z4取0.60m；
锚地设计水深D＝10.8＋0.3+0+0.15+0.6=11.85m
锚地设计计算泥面高程＝设计低水位－锚地设计水深
＝－0.14-11.85=-11.99m
对于内河锚地设计水深D：
D ＝ T＋Z[1]
对于闽江分局防洪锚地工程设计，其中：
(1)设计船型满载吃水T为1.5m；
(2)龙骨下最小富裕深度Z1 取0.20m；
锚地设计水深D＝1.5＋0.2=1.7m
锚地设计计算泥面高程＝设计低水位－锚地设计水深
＝5.0-1.7=3.3m
4锚地浮筒设计
4.1系泊力计算
⑴设计工况参数取值
系泊力计算主要涉及的参数包括：船型尺度、潮（水）位、风速、水流、波浪等，本文案例工程中闽江口及闽江内河有群山环抱，锚地四周风区较短，波浪较小，设计时波浪力可不考虑。对长安锚地主要考虑江中过驳作业需要，设计风速按9级风V=24m/s取用，当风力超过9级时,船舶应离开系泊锚地去避风锚地避风。
对闽江分局防洪锚地，根据历史资料，洪水与台风同时发生可能性较大，设计水流流速按2.0m/s、设计风速按9级风V=22m/s取用。
⑵最不利浮筒分析
系泊力是根据不同风向、不同水流流向（在系泊锚地处可能出现的水流与船舶的夹角）组合计算的。本文案例锚地平面布置方向基本与水流方向一致（即流向角θ＜15°或θ＞165°)，这里以长安锚地为例，经计算比较，当风向垂直于船舶轴线、水流与船舶成0°～15°夹角，船舶在高潮位压载时，风流力组合产生的系泊力最大，此时，中间浮筒为最不利浮筒，承受相当于1条3万吨级船舶的系泊力（包括横向风流力和纵横向水流力）。
⑶计算结果
经比较分析，最不利工况为“4”，此时船舶风流力及中间浮筒的系泊水平力计算结果如下：
作用于船舶上的横向风荷载标准值为810KN；
作用于船舶上的横向水流力标准值为590KN；
作用于船舶上的纵向水流力标准值为249KN；
风荷载的作用分项系数取1.4，水流力的作用分项系数取1.5。
则作用于中间浮筒上的风、流合力的设计值T为：
=2054KN
对于闽江分局防洪锚地浮筒系泊力最不利计算分析基本与长安锚地一致，只是因为是内河船型，在风流力计算过程中有些参数计算规则不一样，分析计算过程就不再重复，计算结果中间浮筒风、流合力的设计值T =257KN。
4.2锚链长度设计算
双点系泊浮筒锚链长度可按下式计算:
L=( H1+H2+H3+H4)*f[4]，以闽江分局锚地为例，
式中:L—锚链总长度(m)；
关键词：双点系泊锚地；浮筒；锚链；锚块；设计要点
前言
福州港长安锚地二期工程为2个3万吨级系泊泊位，主要为满足江中过驳等港口生产发展的需要。福建省航道局闽江分局防洪系泊锚地主要为满足洪水期间航道工程船舶的安全系泊需要而建设的。
锚地系泊方式包括抛锚系泊、浮筒系泊、趸船系泊和靠岸系泊。其中浮筒系泊又分为单点系泊和双点系泊。系泊方式应根据港口生产要求、自然条件、河流水文特性、水域条件和船型等因素选择。本文中所列举的两个工程实例均采用双点浮筒系泊，但又有所区别，长安锚地位于闽江口，属于以潮汐作用为主又系泊海船的河口港（闽江口内港区）锚地，而闽江分局锚地属于主要受闽江河流水文特性影响的内河锚地，在锚地总体设计时，参考的规范有所不同，海港、河口港锚地主要依据《海港总平面设计规范》，内河锚地主要依据《河港工程总体设计规范》。
1双点系泊锚地设计程序
确定设计条件锚地平面布置 系泊力计算 锚链长度计算锚链、锚块设计锚地设备选择
2工程概况及设计条件
3锚地平面布置
系泊锚地采用双浮筒系泊可节省水域面积，泊稳条件相对较好。锚地的平面布置应满足规范要求，设计中主要考虑以下几点：
⑴锚地的走向应尽量接近水流流向和常风向及强风向，应避免在横流较大的水域设置双点系泊锚地；
⑵为待泊及水上过驳作业的锚地，对船舶的泊稳条件要求较高，宜考虑双点系泊；
⑶锚地要满足船舶吃水要求；
⑷锚地边线与航道边线距离应不小于2倍设计船宽。
⑸新建锚地泊位布置应尽量利用能够满足要求的自然水深，避免疏浚，如疏浚维护量大，将影响锚地的利用率。
两个工程的锚地平面布置示意图如下：
3.1锚地长度计算
单个系泊泊位锚地长度S=L+2(r＋l)[1][2]
式中：S ——系泊水域长(m);
L ——设计船长(m)；
r ——由潮差引起的浮筒水平偏位(m)；
l ——系缆的水平投影长度；
本文案例中均为2个系泊泊位，故锚地总长度应为S=2L+4(r＋l)，计算结果见下表。
3.2锚地宽度计算
锚地宽度a应满足：a=4B[1][2]，对双浮筒系泊锚地当考虑过驳作业时，应增加驳船和浮式装卸设备所占的水域宽度。本文长安锚地工程即属于此种情况,即a=4B+b。
式中：a——锚地宽度(m)；
B——设计船宽(m)；
b—— 过驳作业时，驳船和浮式装卸设备所占的水域宽度，取50m；
a=4B+b=4*26+50=154m，取160m。
对于闽江分局防洪锚地，在洪水期每个泊位需系泊4艘200吨级的工程船舶，对于这种情况规范未给出明确锚地宽度的计算公式，考虑到防洪期间有定位桩的工程船舶会下放定位桩，同时锚地布置方向基本与水流向一致，横向漂移相对较小，因此在本工程设计中参考趸船系泊锚地宽度的计算公式a=B′+2b′
式中：a ——锚地宽度(m) ；
B ——船队船宽(m)；
b′——富裕宽度(m)；取2～3倍船宽。
a=4×6.2+2×(2×6.2)=49.6m，取50m。
3.3锚地边线与航道边线距离
港内锚地采用双点系泊时，锚地边线与航道边线距离不应小于2倍设计船宽，两个案例工程锚地平面布置均能满足要求。
3.4锚地水深
对于海港或以潮汐为主的河口港，锚地设计水深D：
D ＝ T＋Z1＋Z2＋Z3＋Z4[2]
Z2 ＝ KH4％－Z1
对于长安锚地工程设计，其中：
(1)设计船型满载吃水T为10.8m；
(2)龙骨下最小富裕深度Z1 取0.30m；
(3)波浪富裕深度Z2，由于闽江口内波浪较小，故取
Z2＝0
(4)船舶艉吃水Z3取0.15m；
(5)备淤富裕深度Z4取0.60m；
锚地设计水深D＝10.8＋0.3+0+0.15+0.6=11.85m
锚地设计计算泥面高程＝设计低水位－锚地设计水深
＝－0.14-11.85=-11.99m
对于内河锚地设计水深D：
D ＝ T＋Z[1]
对于闽江分局防洪锚地工程设计，其中：
(1)设计船型满载吃水T为1.5m；
(2)龙骨下最小富裕深度Z1 取0.20m；
锚地设计水深D＝1.5＋0.2=1.7m
锚地设计计算泥面高程＝设计低水位－锚地设计水深
＝5.0-1.7=3.3m
4锚地浮筒设计
4.1系泊力计算
⑴设计工况参数取值
系泊力计算主要涉及的参数包括：船型尺度、潮（水）位、风速、水流、波浪等，本文案例工程中闽江口及闽江内河有群山环抱，锚地四周风区较短，波浪较小，设计时波浪力可不考虑。对长安锚地主要考虑江中过驳作业需要，设计风速按9级风V=24m/s取用，当风力超过9级时,船舶应离开系泊锚地去避风锚地避风。
对闽江分局防洪锚地，根据历史资料，洪水与台风同时发生可能性较大，设计水流流速按2.0m/s、设计风速按9级风V=22m/s取用。
⑵最不利浮筒分析
系泊力是根据不同风向、不同水流流向（在系泊锚地处可能出现的水流与船舶的夹角）组合计算的。本文案例锚地平面布置方向基本与水流方向一致（即流向角θ＜15°或θ＞165°)，这里以长安锚地为例，经计算比较，当风向垂直于船舶轴线、水流与船舶成0°～15°夹角，船舶在高潮位压载时，风流力组合产生的系泊力最大，此时，中间浮筒为最不利浮筒，承受相当于1条3万吨级船舶的系泊力（包括横向风流力和纵横向水流力）。
⑶计算结果
经比较分析，最不利工况为“4”，此时船舶风流力及中间浮筒的系泊水平力计算结果如下：
作用于船舶上的横向风荷载标准值为810KN；
作用于船舶上的横向水流力标准值为590KN；
作用于船舶上的纵向水流力标准值为249KN；
风荷载的作用分项系数取1.4，水流力的作用分项系数取1.5。
则作用于中间浮筒上的风、流合力的设计值T为：
=2054KN
对于闽江分局防洪锚地浮筒系泊力最不利计算分析基本与长安锚地一致，只是因为是内河船型，在风流力计算过程中有些参数计算规则不一样，分析计算过程就不再重复，计算结果中间浮筒风、流合力的设计值T =257KN。
4.2锚链长度设计算
双点系泊浮筒锚链长度可按下式计算:
L=( H1+H2+H3+H4)*f[4]，以闽江分局锚地为例，
式中:L—锚链总长度(m)；