設計最高通航水位(maximum navigable stage of channel)是指標準載重船舶在某一航道上能正常通航的最高水位。是確定航道、船閘閘首、閘室牆頂面高程以及橋樑、電纜等跨河建築物通航淨空的起算水位。在工程實踐中，它通常等於按規定的設計頻率所確定的相應水位，而設計頻率則根據航道等級及航道的自然條件等選定，一般取為10-20年一遇。
基本介紹
- 中文名：設計最高通航水位
- 外文名：maximum navigable stage of channel
- 學科：交通工程
- 領域：水運
- 釋義：能正常通航的最高水位
- 年限：一般取為10-20年一遇
簡介,頻率與保證率,通航水位保證率,通航保證率,
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簡介
設計最高通航水位(maximum navigable stage of channel)是指標準載重船舶在某一航道上能正常通航的最高水位。是確定航道、船閘閘首、閘室牆頂面高程以及橋樑、電纜等跨河建築物通航淨空的起算水位。在工程實踐中，它通常等於按規定的設計頻率所確定的相應水位，而設計頻率則根據航道等級及航道的自然條件等選定，一般取為10-20年一遇。
頻率與保證率
在水運工程水文分析與計算中所提出的頻率與保證率，原出自於水利水電工程中分析安全與效益而使用的2個水文學概念。頻率是樞紐工程或堤防工程中防範某種量級洪水風險的一種設計標準。例如某樞紐設計洪水頻率為1%，即該樞紐可調蓄百年一遇的洪水，若超過百年一遇的洪水，該樞紐就無力調蓄，甚至該樞紐本身也可能存在一定的危險。對堤防來說，頻率概念就更明確了。某一堤防高程設計為抵禦洪水頻率為5%的洪水，當20年一遇洪水來臨時，雖然該堤防是安全的，但為防止洪水進一步上漲，因而可能還要臨時加高，不允許一分一秒的洪水越堤。顯然，頻率在水利工程中是一個防範風險方面的指標。
保證率是水利水電樞紐設計中保證出力的一種設計標準。例如，某水利水電樞紐設計出力的保證率為95%，說明該水利水電樞紐平均每年大約有347d能夠保證出力。顯然，保證率在水利水電工程中，不是一個風險指標，而是一個效益大小的指標。
因此，頻率是一個風險指標，而保證率卻是一個效益指標，是反映2種不同性質的指標。因而，在使用這兩個指標時，應根據所針對的問題性質來合理地採用。
“國標”及“規範”在確定航道設計水位的規定中，頻率與保證率2種指標都被引用了。對於山區航道設計而言，一般沒有防範洪水風險的要求，而是對全航段有多大的通航效益提出了要求。平均每年實際通航的天數才是該航段通航效益的具體體現。而設計最高通航水位，對航道而言，應該是考慮洪水影響航行天數的一項指標。
在大多數山區河流中，洪水期由於水流條件的惡化等原因而停航是客觀存在的事實。但是，在“國標”與“規範”中，並沒有直接規定各級航道在洪水期允許停航的天數( 或保證率) ，因此在計算航道通航效益時，考慮洪水停航天數就比較麻煩。因為頻率的統計樣本是年，而保證率的統計樣本是天。況且重現期只能表明平均多少年遇到一次這樣的洪水，而不表明平均一年有幾天遇到這樣的洪水。
按“國標”所規定的頻率要求，因洪水影響設計標準船舶( 隊) 正常航行的天數是極少的。長江合江站所在Ⅲ級航道的河段按20年一遇要求，其對應的保證率為99.98%，平均每年僅為0.07d，即平均約13～14年僅有1d對設計標準船舶( 隊) 的正常航行產生影響，這與實際情況相差甚遠。即使按“國標”“注”中規定：“Ⅲ級航道洪水重現期可採用10年”，其對應的保證率也只有99.96%，平均每年也只有0.14d，即平均約6～7年才有一天對設計標準船舶( 隊) 的正常航行產生影響，這也與實際情況相差甚遠。對其它各級航段來說，也都有類似情況。
事實上在許多山區通航河流上，即使所有跨河建築物都滿足“國標”的要求，而在洪水期影響通航的並不是跨河建築物，而是航道本身的水流條件。這些惡劣的礙航水流條件產生時的水位較有關規範所規定的洪水重現期所相應的水位為低。為使“國標”對設計通航水位的規定與通航效益緊密聯繫，可考慮將頻率法改為綜合曆時保證率法。這樣才能將由於水位問題的洪水與枯水問題一樣，用同一種表述方法來反映，而且在一個規範中相同性質的問題應該用同一種方法來計算確定。
通航水位保證率
通航水位保證率與通航保證率是分別由2個內容不盡相同的因素組成的，是2個不同的概念。從航運效益分析的觀點出發，通航水位保證率應該包括2個部分，一部分是枯水水位保證率，另一部分則是洪水水位保證率，而這2部分都是僅從通航水位的角度來評價通航期問題的。
通航保證率
通航保證率是指一年內設計標準船舶(隊)實際可以正常航行的天數與365d之比，通常也以百分比表示。
通航保證率是在水運工程建設、航道通過能力及船舶(隊)營運等項目中計算經濟效益時必須運用的一項不可缺少的重要指標。而通航水位保證率僅是影響通航保證率諸多因素中的一個因素。因此，不能將通航水位保證率說成通航保證率，更不能將用得較多的枯水通航保證率說成通航保證率。
