基于多維度分析的長(zhǎng)江張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)與策略研究一、引言1.1研究背景長(zhǎng)江，作為我國(guó)第一大河，憑借其連接?xùn)|西、溝通內(nèi)陸與沿海的獨(dú)特地理優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)體系中占據(jù)著無(wú)可替代的關(guān)鍵地位，被譽(yù)為“黃金水道”。長(zhǎng)江干線貨運(yùn)量連續(xù)多年位居世界第一，是中國(guó)內(nèi)陸運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ馈?024年1月至9月，長(zhǎng)江干線港口貨物吞吐量預(yù)計(jì)達(dá)到29.2億噸，同比增長(zhǎng)2.8%，貨運(yùn)規(guī)模穩(wěn)居世界內(nèi)河第一。長(zhǎng)江沿岸分布著眾多的大城市和工業(yè)園區(qū)，如上海、南京、武漢、重慶等，這些城市通過(guò)長(zhǎng)江與內(nèi)陸地區(qū)緊密相連，形成了龐大的經(jīng)濟(jì)網(wǎng)絡(luò)，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶已成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，為推動(dòng)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。張南水道位于長(zhǎng)江中游，地處鄂、贛、皖三省交界處，全長(zhǎng)32公里，屬?gòu)澢帚夂佣?。其上端連接著長(zhǎng)江中游的重要港口和航道，下端有我國(guó)最大的淡水湖鄱陽(yáng)湖入?yún)R，江湖交匯處水淺流亂。作為長(zhǎng)江航運(yùn)體系中的重要節(jié)點(diǎn)，張南水道是連接長(zhǎng)江下游和中游航運(yùn)的咽喉要道，承擔(dān)著大量的貨物運(yùn)輸任務(wù)，是全國(guó)內(nèi)河高等級(jí)航道布局的重要組成部分。然而，由于河道彎曲、分汊，泥沙極易在此處沉積，淤塞航道，其復(fù)雜的水文條件和地理環(huán)境，給船舶通航帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。歷史上，張南水道曾多次發(fā)生礙航事件，1999年春運(yùn)期間，“江申2號(hào)”客輪在此擱淺，出淺阻航達(dá)31天，九江港滯留旅客達(dá)2萬(wàn)余人，造成了極為不良的社會(huì)影響。近年來(lái)，隨著長(zhǎng)江航運(yùn)的快速發(fā)展，船舶數(shù)量和噸位不斷增加，張南水道的通航壓力日益增大，通航安全問(wèn)題愈發(fā)凸顯。對(duì)張南水道通航環(huán)境安全進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，不僅能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為航道管理部門制定科學(xué)合理的安全管理措施提供依據(jù)，有效降低事故發(fā)生率，保障船舶航行安全和人員生命財(cái)產(chǎn)安全，還能提高航道的通航效率，充分發(fā)揮其在長(zhǎng)江航運(yùn)體系中的重要作用，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，開展張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。1.2研究目的與意義本研究旨在通過(guò)綜合運(yùn)用多種科學(xué)方法和技術(shù)手段，對(duì)長(zhǎng)江張南水道的通航環(huán)境安全狀況進(jìn)行全面、深入、精準(zhǔn)的評(píng)估。具體而言，將詳細(xì)分析張南水道的自然條件，如地形地貌、水文氣象等；深入探討航道條件，包括航道尺度、航標(biāo)設(shè)置等；全面研究船舶交通狀況，涵蓋船舶流量、船舶類型等；充分考慮港口條件，涉及港口設(shè)施、港口作業(yè)等；系統(tǒng)分析通航環(huán)境中的安全管理因素，包含管理體制、應(yīng)急預(yù)案等。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建科學(xué)合理的通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和模型，準(zhǔn)確識(shí)別影響張南水道通航安全的關(guān)鍵因素和潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)其通航環(huán)境安全水平進(jìn)行量化評(píng)估，并提出針對(duì)性強(qiáng)、切實(shí)可行的安全保障措施和建議。本研究具有重要的理論與實(shí)踐意義。在理論層面，豐富和完善了內(nèi)河航道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)的理論體系，為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究提供新的視角和方法。通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)涉及多學(xué)科知識(shí)的交叉融合，通過(guò)對(duì)張南水道的研究，能夠進(jìn)一步探索不同學(xué)科在該領(lǐng)域的應(yīng)用和協(xié)同作用，推動(dòng)內(nèi)河航運(yùn)安全理論的發(fā)展。在實(shí)踐方面，精準(zhǔn)的通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)結(jié)果能夠?yàn)楹降拦芾聿块T制定科學(xué)有效的安全管理策略提供可靠依據(jù)，助力其合理配置資源，加強(qiáng)航道維護(hù)和管理，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，從而有效降低船舶通航事故的發(fā)生率，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全?？茖W(xué)的評(píng)價(jià)還能優(yōu)化航道通航條件，提高航道的通航效率，減少船舶在航道內(nèi)的等待時(shí)間和擁堵情況，促進(jìn)長(zhǎng)江航運(yùn)的高效、順暢發(fā)展，充分發(fā)揮張南水道在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要支撐作用，推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的高質(zhì)量發(fā)展。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國(guó)外通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)研究國(guó)外在通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域起步較早，在理論、技術(shù)及模型構(gòu)建等方面積累了豐富的成果與經(jīng)驗(yàn)。在理論研究上，國(guó)外學(xué)者較早關(guān)注到通航安全與環(huán)境因素的緊密聯(lián)系，提出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論，將通航環(huán)境中的各類風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，為后續(xù)的評(píng)價(jià)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。如挪威船級(jí)社（DNV）開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，全面考慮了船舶航行過(guò)程中與自然環(huán)境、航道設(shè)施、船舶自身狀況等多方面相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素，通過(guò)定性與定量相結(jié)合的方式，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估，從而為通航安全管理提供科學(xué)依據(jù)。在技術(shù)應(yīng)用方面，國(guó)外先進(jìn)的智能監(jiān)測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于通航環(huán)境監(jiān)測(cè)。例如，美國(guó)在部分重要航道部署了先進(jìn)的船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）、雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及衛(wèi)星遙感技術(shù)等，這些技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)獲取船舶的位置、航行狀態(tài)、速度等信息，同時(shí)對(duì)航道的水文、氣象條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)多源數(shù)據(jù)的融合與分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)通航環(huán)境的全方位、實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，并為船舶提供準(zhǔn)確的航行信息和預(yù)警服務(wù)。歐洲一些國(guó)家則注重利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，將航道的地理信息、水文數(shù)據(jù)、船舶交通數(shù)據(jù)等進(jìn)行整合，構(gòu)建可視化的通航環(huán)境模型，便于管理者直觀地了解通航環(huán)境狀況，制定科學(xué)的管理決策。在模型構(gòu)建方面，國(guó)外學(xué)者提出了多種實(shí)用的評(píng)價(jià)模型。如事故致因模型，通過(guò)對(duì)大量通航事故案例的分析，找出導(dǎo)致事故發(fā)生的關(guān)鍵因素和因果關(guān)系，為預(yù)防事故提供針對(duì)性的措施。交通沖突技術(shù)模型則通過(guò)對(duì)船舶之間的交通沖突進(jìn)行量化分析，評(píng)估通航環(huán)境的安全程度。以瑞典學(xué)者提出的交通沖突技術(shù)模型為例，該模型通過(guò)對(duì)船舶會(huì)遇時(shí)的距離、角度、速度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，判斷交通沖突的嚴(yán)重程度，進(jìn)而評(píng)估通航環(huán)境的安全狀況。這些模型在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果，有效提升了通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。1.3.2國(guó)內(nèi)通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)研究國(guó)內(nèi)在通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域的研究也取得了顯著進(jìn)展，尤其是在長(zhǎng)江及其他內(nèi)河航道方面。在長(zhǎng)江航道研究中，眾多學(xué)者針對(duì)長(zhǎng)江不同航段的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建了各具特色的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。有學(xué)者采用層次分析法（AHP），將影響長(zhǎng)江通航環(huán)境安全的因素分為自然條件、航道條件、船舶交通條件、港口條件和安全管理等多個(gè)層次，通過(guò)專家打分等方式確定各因素的權(quán)重，進(jìn)而對(duì)通航環(huán)境安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。也有學(xué)者運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法，將定性指標(biāo)進(jìn)行模糊量化處理，結(jié)合定量指標(biāo)，對(duì)長(zhǎng)江特定航段的通航環(huán)境安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，有效解決了評(píng)價(jià)過(guò)程中指標(biāo)難以精確量化的問(wèn)題。在其他內(nèi)河航道研究方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者同樣積極探索。針對(duì)京杭大運(yùn)河等內(nèi)河航道，考慮到其航道狹窄、船舶類型復(fù)雜、通航密度大等特點(diǎn)，構(gòu)建了包含航道尺度、船舶適航性、船員素質(zhì)、通航秩序等指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析等方法，找出影響通航安全的主要因素，為內(nèi)河航道的安全管理提供了有力支持。在珠江水系航道研究中，結(jié)合其獨(dú)特的水文條件和航運(yùn)需求，采用物元分析等方法，建立了通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)模型，對(duì)航道的通航能力、安全性等進(jìn)行了全面評(píng)估。然而，國(guó)內(nèi)通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)研究仍存在一些不足。一方面，部分評(píng)價(jià)指標(biāo)體系不夠完善，一些新興因素如智能航運(yùn)發(fā)展帶來(lái)的影響、氣候變化對(duì)通航環(huán)境的長(zhǎng)期作用等尚未得到充分考慮，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的全面性和前瞻性有所欠缺。另一方面，評(píng)價(jià)方法的選擇和應(yīng)用存在一定的局限性，部分方法在處理復(fù)雜多變的通航環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)，準(zhǔn)確性和適應(yīng)性有待提高。不同評(píng)價(jià)方法之間的融合與互補(bǔ)研究還不夠深入，難以充分發(fā)揮各種方法的優(yōu)勢(shì)，提高評(píng)價(jià)的精度和可靠性。1.4研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)1.4.1研究方法文獻(xiàn)研究法：全面搜集國(guó)內(nèi)外有關(guān)內(nèi)河航道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、研究報(bào)告、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)政策法規(guī)等資料。通過(guò)對(duì)這些資料的系統(tǒng)梳理和深入分析，充分了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及已有的研究成果和方法。借鑒前人在理論、技術(shù)和模型等方面的經(jīng)驗(yàn)，為張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)研究奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，明確研究的切入點(diǎn)和方向，避免重復(fù)研究，確保研究的創(chuàng)新性和科學(xué)性。例如，對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于內(nèi)河航道通航安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論的研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析，掌握風(fēng)險(xiǎn)因素的識(shí)別、分析和評(píng)估方法，為構(gòu)建張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系提供理論依據(jù)。實(shí)地調(diào)研法：深入張南水道現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)其航道、港口、水文氣象等實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地考察和調(diào)研。與航道管理部門、港口企業(yè)、航運(yùn)公司等相關(guān)單位的工作人員進(jìn)行面對(duì)面交流，了解張南水道的船舶交通流量、船舶類型分布、航道維護(hù)情況、安全管理措施以及過(guò)往船舶發(fā)生的事故案例等一手資料。運(yùn)用測(cè)量?jī)x器對(duì)航道的水深、寬度、曲率等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，利用監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取水文氣象數(shù)據(jù)，如水位、流速、流向、風(fēng)力、風(fēng)向、能見度等。通過(guò)實(shí)地調(diào)研，獲取真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)提供有力的數(shù)據(jù)支持，使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際情況。例如，在張南水道的不同航段設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，定期測(cè)量航道水深，了解航道的淤積和沖刷情況；與當(dāng)?shù)睾竭\(yùn)公司的船員進(jìn)行訪談，了解他們?cè)趶埬纤篮叫羞^(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題和安全隱患。層次分析法（AHP）：將影響張南水道通航環(huán)境安全的復(fù)雜因素分解為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層三個(gè)層次。目標(biāo)層為張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)；準(zhǔn)則層包括自然條件、航道條件、船舶交通條件、港口條件和安全管理等方面；指標(biāo)層則是對(duì)準(zhǔn)則層各方面的具體細(xì)化，如自然條件下的地形地貌、水文氣象，航道條件下的航道尺度、航標(biāo)設(shè)置等。通過(guò)專家打分的方式，構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算各指標(biāo)相對(duì)于上一層指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重，從而確定各因素對(duì)通航環(huán)境安全的影響程度。該方法能夠?qū)⒍ㄐ院投糠治鱿嘟Y(jié)合，有效處理多因素、多層次的復(fù)雜決策問(wèn)題，為通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)提供科學(xué)的權(quán)重分配依據(jù)。例如，邀請(qǐng)航道專家、海事管理人員、航運(yùn)企業(yè)代表等對(duì)各指標(biāo)之間的相對(duì)重要性進(jìn)行打分，構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算出航道尺度、船舶流量等指標(biāo)在通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)中的權(quán)重，明確各因素的重要程度。模糊綜合評(píng)價(jià)法：針對(duì)張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)中存在的模糊性和不確定性因素，如航道的通航條件、船舶的適航狀態(tài)等，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行處理。首先確定評(píng)價(jià)因素集和評(píng)價(jià)等級(jí)集，評(píng)價(jià)因素集即前面通過(guò)層次分析法確定的指標(biāo)層因素，評(píng)價(jià)等級(jí)集可分為安全、較安全、一般、較危險(xiǎn)、危險(xiǎn)五個(gè)等級(jí)。然后通過(guò)專家評(píng)價(jià)或?qū)嶋H數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，確定各因素對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣。結(jié)合層次分析法確定的權(quán)重，對(duì)模糊關(guān)系矩陣進(jìn)行合成運(yùn)算，得到張南水道通航環(huán)境安全的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。該方法能夠有效處理評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊信息，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確，為航道管理部門制定安全管理措施提供科學(xué)依據(jù)。例如，對(duì)于航道的通航條件這一模糊因素，通過(guò)專家評(píng)價(jià)確定其對(duì)安全、較安全、一般、較危險(xiǎn)、危險(xiǎn)五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣，再結(jié)合權(quán)重進(jìn)行合成運(yùn)算，得出航道通航條件在通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)中的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。1.4.2創(chuàng)新點(diǎn)研究視角創(chuàng)新：以往對(duì)內(nèi)河航道通航環(huán)境安全的研究多側(cè)重于單一因素或局部區(qū)域，缺乏對(duì)整個(gè)航道系統(tǒng)的全面、綜合分析。本研究從多維度視角出發(fā)，將張南水道視為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，綜合考慮自然條件、航道條件、船舶交通條件、港口條件以及安全管理等多個(gè)方面的因素及其相互關(guān)系。不僅關(guān)注航道自身的物理屬性，還深入研究船舶交通流特征、港口作業(yè)對(duì)通航環(huán)境的影響以及安全管理體系的有效性等，全面揭示張南水道通航環(huán)境安全的本質(zhì)和規(guī)律，為內(nèi)河航道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)提供了新的研究思路和方法。例如，在分析自然條件對(duì)通航環(huán)境的影響時(shí)，不僅考慮水文氣象條件，還結(jié)合地形地貌因素，研究其對(duì)船舶航行的綜合影響；在研究船舶交通條件時(shí)，不僅關(guān)注船舶流量，還分析船舶類型、航行速度等因素之間的相互關(guān)系對(duì)通航安全的影響。方法應(yīng)用創(chuàng)新：將層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢(shì)。層次分析法能夠科學(xué)地確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，明確各因素對(duì)通航環(huán)境安全的影響程度；模糊綜合評(píng)價(jià)法能夠有效處理評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊信息，提高評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)這種方法的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)張南水道通航環(huán)境安全的定性與定量相結(jié)合的精準(zhǔn)評(píng)估，彌補(bǔ)了單一方法在處理復(fù)雜問(wèn)題時(shí)的不足。同時(shí)，在數(shù)據(jù)采集和分析過(guò)程中，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）等，實(shí)現(xiàn)對(duì)張南水道通航環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、快速采集和高效分析，為評(píng)價(jià)模型提供更豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，提升了評(píng)價(jià)的科學(xué)性和時(shí)效性。例如，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)采集張南水道的水文氣象數(shù)據(jù)和船舶航行數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)挖掘數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律和關(guān)聯(lián)，再結(jié)合層次分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用創(chuàng)新：本研究不僅注重對(duì)張南水道通航環(huán)境安全的評(píng)價(jià)，更強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用的緊密結(jié)合。通過(guò)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的深入分析，找出影響通航環(huán)境安全的關(guān)鍵因素和薄弱環(huán)節(jié)，提出針對(duì)性強(qiáng)、切實(shí)可行的安全保障措施和建議，為航道管理部門的決策提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，將評(píng)價(jià)結(jié)果反饋到航道規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)以及船舶航行管理等實(shí)際工作中，實(shí)現(xiàn)對(duì)通航環(huán)境安全的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和持續(xù)改進(jìn)，促進(jìn)張南水道通航環(huán)境的優(yōu)化和安全水平的提升。例如，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，針對(duì)航道的瓶頸航段提出航道整治建議，優(yōu)化航標(biāo)設(shè)置方案；為船舶航行制定合理的交通管制措施，提高船舶航行的安全性和效率，使評(píng)價(jià)結(jié)果真正轉(zhuǎn)化為實(shí)際的安全保障能力。二、長(zhǎng)江張南水道通航環(huán)境概述2.1張南水道基本情況張南水道位于長(zhǎng)江中游，地處鄂、贛、皖三省交界處，具體位置在九江市境內(nèi)的鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江交匯處。地理坐標(biāo)約為東經(jīng)115°50′-116°10′，北緯29°40′-29°55′，其獨(dú)特的地理位置使其成為連接長(zhǎng)江下游和中游航運(yùn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。該水道全長(zhǎng)32公里，屬于彎曲分汊河段。其航道條件較為復(fù)雜，主航道寬度在整治后已由原來(lái)的120米左右提升到250米以上，在枯水期，水深也從以往的2.9米提升至4米以上，整治工程竣工后，枯水期航道實(shí)際水深更是提高到4.5米，航寬達(dá)到了300米，彎曲半徑達(dá)到1200米。這些改善后的航道尺度，使得萬(wàn)噸級(jí)船隊(duì)能夠順利通行，極大地提升了航道的通航能力。例如，在2006年2月21日，長(zhǎng)航集團(tuán)組成的萬(wàn)噸級(jí)船隊(duì)就成功通過(guò)張南水道，驗(yàn)證了整治后航道條件的提升。在長(zhǎng)江航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)中，張南水道占據(jù)著舉足輕重的地位。它是全國(guó)內(nèi)河高等級(jí)航道布局的重要組成部分，是長(zhǎng)江中游地區(qū)貨物運(yùn)往下游及出海的必經(jīng)之路，承擔(dān)著大量煤炭、礦石、建材、集裝箱等貨物的運(yùn)輸任務(wù)。通過(guò)張南水道，上游的重慶、武漢等內(nèi)陸城市的貨物能夠便捷地運(yùn)往上海等沿海港口，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的高效對(duì)接；下游的貨物也能順利運(yùn)往中游地區(qū)，滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。其暢通與否，直接影響著長(zhǎng)江航運(yùn)的整體效率和效益，對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展起著關(guān)鍵作用。2.2通航環(huán)境特點(diǎn)2.2.1自然環(huán)境因素張南水道的水文條件復(fù)雜，水位變化顯著。受長(zhǎng)江流域降水的季節(jié)性變化以及鄱陽(yáng)湖的頂托作用影響，張南水道水位在汛期和枯水期差異較大。在汛期，大量降水使得長(zhǎng)江水位迅速上升，張南水道的水位也隨之大幅上漲，水位變幅可達(dá)5-8米。這種大幅的水位變化會(huì)對(duì)船舶的靠泊和航行產(chǎn)生多方面影響。對(duì)于靠泊作業(yè)，水位的急劇上升可能導(dǎo)致船舶纜繩斷裂，使船舶失控漂移，造成安全事故；對(duì)于航行中的船舶，水位的快速變化會(huì)改變航道的水深和水流速度，增加船舶操縱的難度，容易引發(fā)船舶擱淺或觸礁事故。在2020年汛期，長(zhǎng)江水位持續(xù)上漲，張南水道部分碼頭因水位變化過(guò)大，船舶無(wú)法正常靠泊，導(dǎo)致貨物裝卸受阻，嚴(yán)重影響了港口的運(yùn)營(yíng)效率。該水道的流速和流向也較為復(fù)雜。在彎曲河段，水流受到河道地形的影響，產(chǎn)生橫向環(huán)流，使得船舶在航行過(guò)程中不僅要克服縱向的水流阻力，還要應(yīng)對(duì)橫向水流的作用力，增加了船舶操縱的難度和航行風(fēng)險(xiǎn)。在分汊河段，水流會(huì)出現(xiàn)分流現(xiàn)象，不同汊道的流速和流向存在差異，船舶選擇不當(dāng)?shù)你獾篮叫校赡軙?huì)遭遇流速過(guò)大或流向異常的情況，導(dǎo)致船舶偏離航線，甚至發(fā)生碰撞事故。在2018年，一艘貨船在張南水道分汊河段航行時(shí)，由于對(duì)水流情況判斷失誤，進(jìn)入了流速過(guò)快的汊道，船舶無(wú)法控制方向，最終與岸邊礁石發(fā)生碰撞，造成了嚴(yán)重的損失。張南水道的氣象條件同樣對(duì)通航產(chǎn)生重要影響。霧天是影響船舶航行安全的重要?dú)庀笠蛩刂唬撍烂磕觎F天的平均天數(shù)約為30-40天。在霧天，能見度急劇降低，當(dāng)能見度低于500米時(shí)，船舶的瞭望范圍大幅縮小，駕駛員難以準(zhǔn)確判斷周圍船舶的位置和動(dòng)態(tài)，容易發(fā)生船舶碰撞事故。在2016年的一次大霧天氣中，張南水道發(fā)生了多起船舶碰撞事故，導(dǎo)致航道堵塞，交通中斷，給航運(yùn)企業(yè)和相關(guān)部門帶來(lái)了巨大的損失。風(fēng)對(duì)船舶航行的影響也不容忽視，該水道常受季風(fēng)影響，夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)，風(fēng)力一般在3-6級(jí)，有時(shí)可達(dá)7-8級(jí)。強(qiáng)風(fēng)會(huì)使船舶產(chǎn)生較大的橫搖和縱搖，影響船舶的穩(wěn)定性和操縱性，增加船舶航行的風(fēng)險(xiǎn)。在2019年冬季，一股強(qiáng)冷空氣來(lái)襲，張南水道風(fēng)力達(dá)到7級(jí)以上，多艘船舶因無(wú)法抵御強(qiáng)風(fēng)的影響，發(fā)生了傾斜和失控的情況，嚴(yán)重威脅到船員的生命安全和船舶的安全航行。降水也會(huì)對(duì)通航環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，暴雨會(huì)導(dǎo)致水位迅速上漲，水流速度加快，同時(shí)會(huì)降低能見度，給船舶航行帶來(lái)諸多不便和安全隱患。2.2.2航道條件因素張南水道的航道彎曲度較大，部分航段的彎曲半徑較小，最小彎曲半徑僅為1000米左右。這種彎曲的航道對(duì)船舶的操縱性能提出了很高的要求，船舶在轉(zhuǎn)彎時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)向半徑，如果駕駛員操作不當(dāng)，容易導(dǎo)致船舶偏離航道，發(fā)生擱淺或碰撞事故。在2017年，一艘大型集裝箱船在通過(guò)張南水道的彎曲航段時(shí)，由于駕駛員對(duì)船舶的轉(zhuǎn)向角度判斷失誤，船舶偏離了航道，擱淺在岸邊，造成了航道堵塞，影響了其他船舶的正常通行。航道的寬窄變化也較為明顯，在一些狹窄航段，航道寬度僅為200米左右，而在較寬航段，寬度可達(dá)500米以上。航道寬窄的變化會(huì)導(dǎo)致船舶之間的會(huì)遇和避讓難度增加，在狹窄航段，船舶必須謹(jǐn)慎操作，確保安全通過(guò)，否則容易發(fā)生碰撞事故。在2015年，兩艘貨船在張南水道的狹窄航段會(huì)遇時(shí)，由于雙方避讓不及時(shí)，發(fā)生了碰撞，造成了嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。水下地形復(fù)雜，存在淺灘、礁石等礙航物。部分淺灘的水深在枯水期不足4米，嚴(yán)重影響船舶的通航能力。礁石的存在則增加了船舶觸礁的風(fēng)險(xiǎn)，一旦船舶觸礁，可能會(huì)導(dǎo)致船體破損，貨物泄漏，甚至引發(fā)船舶沉沒事故。在2013年，一艘油輪在張南水道航行時(shí)，不慎觸礁，導(dǎo)致船體破裂，大量原油泄漏，對(duì)周邊水域的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為了保障船舶航行安全，張南水道配備了較為完善的助航設(shè)施，包括航標(biāo)、燈塔等。航標(biāo)能夠?yàn)榇疤峁?zhǔn)確的航道信息，引導(dǎo)船舶安全航行；燈塔則在夜間或惡劣天氣條件下，為船舶提供明顯的標(biāo)識(shí)，幫助駕駛員識(shí)別航道位置。然而，部分助航設(shè)施存在老化、損壞的情況，需要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和更新。在2014年，由于一座航標(biāo)損壞未及時(shí)修復(fù)，一艘貨船在夜間航行時(shí)未能準(zhǔn)確判斷航道位置，發(fā)生了擱淺事故。2.2.3船舶交通因素過(guò)往張南水道的船舶類型豐富多樣，涵蓋貨船、客船、集裝箱船、油輪等多種類型。其中，貨船數(shù)量最多，占比超過(guò)70%，主要運(yùn)輸煤炭、礦石、建材等大宗貨物；集裝箱船的數(shù)量近年來(lái)呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，占比約為15%，其運(yùn)輸?shù)呢浳镏饕獮楣I(yè)制成品和電子產(chǎn)品等；油輪的數(shù)量相對(duì)較少，但因其運(yùn)輸?shù)呢浳锞哂幸兹家妆奶匦?，一旦發(fā)生事故，后果不堪設(shè)想，其占比約為5%。船舶數(shù)量和交通流量也呈現(xiàn)出明顯的變化規(guī)律。在每年的4-10月汛期，由于水位較高，航道條件相對(duì)較好，船舶通行能力增強(qiáng)，交通流量較大，日均船舶流量可達(dá)200-300艘次；而在11月至次年3月枯水期，水位下降，航道變窄變淺，船舶通行能力受到限制，交通流量相對(duì)較小，日均船舶流量約為100-150艘次。在工作日，由于生產(chǎn)活動(dòng)較為頻繁，船舶流量相對(duì)較大；而在節(jié)假日，船舶流量則有所減少。不同類型船舶的航行習(xí)慣和規(guī)律也有所不同，貨船通常按照固定的航線和時(shí)間表航行，以確保貨物能夠按時(shí)運(yùn)輸；客船則更注重航行的安全性和舒適性，航行速度相對(duì)較慢，且會(huì)在固定的站點(diǎn)?？?；集裝箱船追求運(yùn)輸效率，航行速度較快，且對(duì)航道的水深和寬度要求較高。2.2.4周邊水域活動(dòng)因素張南水道周邊分布著多個(gè)港口，如九江港等，港口作業(yè)繁忙。船舶的進(jìn)出港、靠泊、裝卸貨物等作業(yè)活動(dòng)頻繁，這些活動(dòng)會(huì)對(duì)張南水道的通航環(huán)境產(chǎn)生較大的干擾。在港口繁忙時(shí)段，進(jìn)出港船舶排隊(duì)等候，容易造成航道擁堵，影響其他船舶的正常通行。在2021年的某個(gè)繁忙時(shí)段，九江港的船舶進(jìn)出港量大幅增加，導(dǎo)致張南水道部分航段出現(xiàn)了嚴(yán)重的擁堵，船舶通行時(shí)間大幅延長(zhǎng)，給航運(yùn)企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。船舶在靠泊和裝卸貨物過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)纜繩斷裂、貨物掉落等情況，對(duì)過(guò)往船舶的安全構(gòu)成威脅。在2019年，一艘貨船在九江港靠泊時(shí)，纜繩突然斷裂，船舶失控漂移，險(xiǎn)些與一艘正在航道上航行的集裝箱船發(fā)生碰撞。該水道周邊還存在一些水上施工活動(dòng)，如航道整治工程、橋梁建設(shè)等。這些施工活動(dòng)會(huì)占用一定的航道空間，改變航道的通航條件，增加船舶航行的風(fēng)險(xiǎn)。在航道整治工程施工期間，施工船舶會(huì)在航道內(nèi)作業(yè)，設(shè)置施工標(biāo)志和障礙物，過(guò)往船舶需要謹(jǐn)慎避讓，否則容易發(fā)生碰撞事故。在2018年的一次航道整治工程施工中，一艘施工船舶未按規(guī)定設(shè)置明顯的施工標(biāo)志，一艘過(guò)往貨船未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，與其發(fā)生了碰撞，造成了施工船舶受損和航道堵塞。施工活動(dòng)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)也會(huì)對(duì)船舶的設(shè)備和船員的工作狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響，降低船舶的航行安全性。漁業(yè)活動(dòng)在張南水道周邊也較為常見，漁民在航道內(nèi)或附近水域進(jìn)行捕魚作業(yè)，漁船的隨意行駛和?？?，容易與過(guò)往船舶發(fā)生碰撞。在2016年，一艘漁船在張南水道捕魚時(shí)，未注意避讓過(guò)往船舶，被一艘貨船撞上，造成漁船沉沒，漁民落水，所幸救援及時(shí)，漁民才得以生還。漁業(yè)活動(dòng)設(shè)置的漁網(wǎng)等漁具也會(huì)對(duì)船舶的航行造成阻礙，船舶一旦卷入漁網(wǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致螺旋槳損壞，影響船舶的正常航行。三、通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建3.1指標(biāo)選取原則科學(xué)性原則：指標(biāo)的選取應(yīng)基于科學(xué)的理論和方法，準(zhǔn)確反映張南水道通航環(huán)境安全的本質(zhì)特征和內(nèi)在規(guī)律。指標(biāo)的定義、計(jì)算方法和數(shù)據(jù)來(lái)源應(yīng)具有明確的科學(xué)依據(jù)，確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。例如，在選取水文條件相關(guān)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)依據(jù)水文學(xué)原理，準(zhǔn)確測(cè)量和分析水位、流速、流向等參數(shù)，這些參數(shù)的變化會(huì)直接影響船舶的航行安全，通過(guò)科學(xué)的方法獲取這些數(shù)據(jù)，能夠?yàn)橥ê江h(huán)境安全評(píng)價(jià)提供可靠的基礎(chǔ)。對(duì)于航道條件指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)航道工程學(xué)的理論，對(duì)航道的尺度、彎曲度、水下地形等進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，確保指標(biāo)能夠真實(shí)反映航道對(duì)通航安全的影響。全面性原則：指標(biāo)體系應(yīng)涵蓋影響張南水道通航環(huán)境安全的各個(gè)方面，包括自然條件、航道條件、船舶交通條件、港口條件以及安全管理等因素。全面考慮這些因素，能夠避免評(píng)價(jià)過(guò)程中的片面性，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、全面。在自然條件方面，不僅要考慮水文氣象條件，如水位、流速、霧天、大風(fēng)等，還要考慮地形地貌因素對(duì)通航的影響；在船舶交通條件方面，要綜合考慮船舶流量、船舶類型、航行速度、船舶間距等因素，這些因素相互作用，共同影響著通航環(huán)境的安全狀況。可操作性原則：選取的指標(biāo)應(yīng)具有實(shí)際可操作性，數(shù)據(jù)易于獲取和測(cè)量。指標(biāo)的計(jì)算方法應(yīng)簡(jiǎn)單明了，便于實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于一些難以直接測(cè)量或獲取數(shù)據(jù)的指標(biāo)，應(yīng)采用合理的替代指標(biāo)或間接測(cè)量方法。例如，在獲取船舶交通流量數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）、雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這些設(shè)備能夠準(zhǔn)確記錄船舶的航行軌跡和位置信息，從而計(jì)算出船舶交通流量。對(duì)于航道水下地形數(shù)據(jù)，可以采用水下地形測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，這些設(shè)備能夠快速、準(zhǔn)確地獲取水下地形信息，為航道條件評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。獨(dú)立性原則：各指標(biāo)之間應(yīng)具有相對(duì)獨(dú)立性，避免指標(biāo)之間存在過(guò)多的重疊或相關(guān)性。每個(gè)指標(biāo)都應(yīng)能夠獨(dú)立地反映通航環(huán)境安全的某一個(gè)方面，以確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。例如，在選取船舶交通條件指標(biāo)時(shí)，船舶流量和船舶類型是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的指標(biāo)，船舶流量反映了航道內(nèi)船舶的數(shù)量多少，而船舶類型則反映了船舶的種類和特點(diǎn)，兩者從不同角度影響著通航環(huán)境安全，不存在明顯的重疊或相關(guān)性。但如果同時(shí)選取船舶長(zhǎng)度和船舶噸位兩個(gè)指標(biāo)，由于兩者之間存在一定的相關(guān)性，可能會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的偏差，因此在選取指標(biāo)時(shí)應(yīng)盡量避免這種情況。3.2具體評(píng)價(jià)指標(biāo)確定3.2.1自然環(huán)境指標(biāo)水位：張南水道的水位受長(zhǎng)江流域降水和鄱陽(yáng)湖頂托作用影響顯著，水位變化直接關(guān)系到航道的實(shí)際水深和船舶的通航能力。在枯水期，水位下降，航道變淺，可能導(dǎo)致船舶擱淺；而在汛期，水位迅速上漲，水流速度加快，增加船舶操縱難度和航行風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)設(shè)立多個(gè)水位監(jiān)測(cè)站，利用水位計(jì)等設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位變化，獲取不同時(shí)段的水位數(shù)據(jù)，結(jié)合船舶吃水深度和航道維護(hù)水深標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估水位對(duì)船舶航行安全的影響程度。若水位低于船舶安全吃水深度，船舶航行安全將受到嚴(yán)重威脅。當(dāng)水位在短時(shí)間內(nèi)大幅變化時(shí)，船舶可能無(wú)法及時(shí)調(diào)整航行策略，增加事故發(fā)生的可能性。流速：該水道流速?gòu)?fù)雜，在彎曲河段和分汊河段，流速和流向變化較大。流速過(guò)快會(huì)使船舶難以控制航向，增加船舶碰撞和擱淺的風(fēng)險(xiǎn)；而流速過(guò)慢則可能導(dǎo)致船舶在航道內(nèi)滯留，影響通航效率。利用流速儀在不同航段測(cè)量流速，分析流速分布規(guī)律。當(dāng)流速超過(guò)船舶的操縱能力范圍時(shí)，船舶可能會(huì)偏離航線，與其他船舶或障礙物發(fā)生碰撞。在分汊河段，不同汊道的流速差異可能導(dǎo)致船舶誤入流速過(guò)快或過(guò)慢的汊道，引發(fā)安全事故。能見度：霧天是影響張南水道能見度的主要因素，每年霧天平均天數(shù)較多。低能見度會(huì)嚴(yán)重影響駕駛員的視線，使船舶難以保持安全距離，容易發(fā)生碰撞事故。通過(guò)氣象監(jiān)測(cè)站和船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）獲取能見度數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史事故案例分析，確定不同能見度等級(jí)下船舶航行的安全風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)能見度低于500米時(shí)，船舶碰撞事故的發(fā)生率顯著增加。在能見度極低的情況下，船舶可能無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)周圍的船舶和障礙物，導(dǎo)致事故的發(fā)生。風(fēng)力風(fēng)向：張南水道常受季風(fēng)影響，風(fēng)力和風(fēng)向的變化對(duì)船舶航行安全有重要影響。強(qiáng)風(fēng)會(huì)使船舶產(chǎn)生較大的橫搖和縱搖，影響船舶的穩(wěn)定性和操縱性；風(fēng)向的改變可能導(dǎo)致船舶偏離預(yù)定航線。利用風(fēng)速儀和風(fēng)向標(biāo)監(jiān)測(cè)風(fēng)力和風(fēng)向，分析不同風(fēng)力等級(jí)和風(fēng)向?qū)Υ昂叫械挠绊?。?dāng)風(fēng)力達(dá)到7級(jí)以上時(shí)，船舶的航行安全將受到嚴(yán)重威脅，可能會(huì)出現(xiàn)傾斜、失控等情況。風(fēng)向的突然改變也會(huì)使船舶駕駛員難以準(zhǔn)確判斷船舶的航行方向，增加事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。3.2.2航道條件指標(biāo)航道寬度：張南水道部分航段航道寬度變化較大，寬窄不一。狹窄的航道會(huì)限制船舶的操縱空間，增加船舶之間的會(huì)遇和避讓難度，容易發(fā)生碰撞事故。通過(guò)實(shí)地測(cè)量和航道圖數(shù)據(jù)，獲取不同航段的航道寬度信息，與船舶寬度和安全間距標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估航道寬度對(duì)通航安全的影響。當(dāng)航道寬度小于船舶安全航行所需的最小寬度時(shí)，船舶在航行過(guò)程中可能會(huì)因避讓不及時(shí)而發(fā)生碰撞。在狹窄航段，船舶的轉(zhuǎn)彎半徑受到限制，也會(huì)增加事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。深度：航道深度直接關(guān)系到船舶的吃水安全，張南水道水下地形復(fù)雜，存在淺灘等礙航物，部分淺灘在枯水期水深不足，嚴(yán)重影響船舶的通航能力。采用水下地形測(cè)量?jī)x等設(shè)備定期測(cè)量航道深度，結(jié)合船舶吃水深度和航道維護(hù)水深標(biāo)準(zhǔn)，判斷航道深度是否滿足船舶通航要求。若航道深度小于船舶吃水深度，船舶可能會(huì)擱淺，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。彎曲半徑：該水道航道彎曲度較大，部分航段彎曲半徑較小，對(duì)船舶的操縱性能提出了很高的要求。船舶在轉(zhuǎn)彎時(shí)需要較大的轉(zhuǎn)向半徑，如果彎曲半徑過(guò)小，船舶容易偏離航道，發(fā)生擱淺或碰撞事故。通過(guò)實(shí)地測(cè)量和航道圖數(shù)據(jù)，獲取航道彎曲半徑信息，結(jié)合船舶的轉(zhuǎn)彎半徑和操縱性能，評(píng)估彎曲半徑對(duì)通航安全的影響。當(dāng)彎曲半徑小于船舶的最小轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)，船舶在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中可能會(huì)因無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)向而偏離航道，與岸邊礁石或其他船舶發(fā)生碰撞。助航設(shè)施完好率：助航設(shè)施如航標(biāo)、燈塔等是保障船舶安全航行的重要設(shè)施，其完好率直接影響船舶駕駛員對(duì)航道的判斷和航行安全。定期對(duì)助航設(shè)施進(jìn)行檢查和維護(hù)，統(tǒng)計(jì)助航設(shè)施的損壞數(shù)量和修復(fù)情況，計(jì)算助航設(shè)施完好率。助航設(shè)施完好率=（助航設(shè)施總數(shù)-損壞助航設(shè)施數(shù)）/助航設(shè)施總數(shù)×100%。當(dāng)助航設(shè)施完好率較低時(shí)，船舶駕駛員可能無(wú)法準(zhǔn)確判斷航道位置，增加事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。航標(biāo)損壞或缺失可能導(dǎo)致船舶誤入危險(xiǎn)區(qū)域，燈塔故障可能使船舶在夜間失去導(dǎo)航，從而引發(fā)安全事故。3.2.3船舶交通指標(biāo)船舶密度：船舶密度是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)張南水道某一斷面的船舶數(shù)量，船舶密度過(guò)大容易導(dǎo)致航道擁堵，增加船舶之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）獲取船舶的實(shí)時(shí)位置和航行軌跡信息，統(tǒng)計(jì)不同時(shí)段的船舶數(shù)量，計(jì)算船舶密度。當(dāng)船舶密度超過(guò)航道的通航能力時(shí)，船舶之間的間距減小，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間縮短，容易發(fā)生碰撞事故。在高峰時(shí)段，船舶密度過(guò)大可能導(dǎo)致航道堵塞，影響整個(gè)航道的通航效率。交通流復(fù)雜度：交通流復(fù)雜度反映了船舶交通流的復(fù)雜程度，包括船舶的航行方向、速度、類型等因素。復(fù)雜的交通流會(huì)增加船舶之間的相互干擾，加大船舶操縱的難度和風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)AIS數(shù)據(jù)和實(shí)地觀測(cè)，分析船舶的航行方向、速度分布以及不同類型船舶的比例，評(píng)估交通流復(fù)雜度。當(dāng)交通流復(fù)雜度較高時(shí)，船舶之間的會(huì)遇和避讓情況更加復(fù)雜，駕駛員需要同時(shí)處理更多的信息，容易出現(xiàn)判斷失誤，從而增加事故發(fā)生的可能性。船舶違規(guī)率：船舶違規(guī)率是指在一定時(shí)間內(nèi)，違反航行規(guī)則的船舶數(shù)量占總船舶數(shù)量的比例，船舶違規(guī)行為如超速、超載、違規(guī)航行等嚴(yán)重威脅通航安全。通過(guò)海事監(jiān)管部門的執(zhí)法記錄和AIS數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)船舶違規(guī)行為的發(fā)生次數(shù)，計(jì)算船舶違規(guī)率。船舶違規(guī)率=違規(guī)船舶數(shù)量/總船舶數(shù)量×100%。船舶違規(guī)率越高，說(shuō)明通航環(huán)境的安全性越差，發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)越大。超速行駛會(huì)使船舶的制動(dòng)距離增加，超載會(huì)影響船舶的穩(wěn)定性和操縱性，違規(guī)航行可能導(dǎo)致船舶進(jìn)入禁航區(qū)域或與其他船舶發(fā)生沖突，這些違規(guī)行為都極易引發(fā)安全事故。3.2.4周邊水域活動(dòng)指標(biāo)港口作業(yè)繁忙度：張南水道周邊港口眾多，港口作業(yè)繁忙度高，船舶的進(jìn)出港、靠泊、裝卸貨物等作業(yè)活動(dòng)頻繁，會(huì)對(duì)張南水道的通航環(huán)境產(chǎn)生較大干擾。通過(guò)統(tǒng)計(jì)港口的貨物吞吐量、船舶進(jìn)出港數(shù)量、作業(yè)時(shí)間等數(shù)據(jù)，評(píng)估港口作業(yè)繁忙度。當(dāng)港口作業(yè)繁忙度較高時(shí)，進(jìn)出港船舶排隊(duì)等候，容易造成航道擁堵，影響其他船舶的正常通行。船舶在靠泊和裝卸貨物過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)纜繩斷裂、貨物掉落等情況，對(duì)過(guò)往船舶的安全構(gòu)成威脅。水上施工影響范圍：該水道周邊存在水上施工活動(dòng)，如航道整治工程、橋梁建設(shè)等，施工活動(dòng)會(huì)占用一定的航道空間，改變航道的通航條件，增加船舶航行的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)實(shí)地調(diào)查和施工單位提供的資料，確定水上施工的位置、范圍和施工時(shí)間，評(píng)估水上施工對(duì)通航環(huán)境的影響范圍。在施工區(qū)域附近，船舶需要謹(jǐn)慎避讓施工船舶和障礙物，否則容易發(fā)生碰撞事故。施工活動(dòng)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)也會(huì)對(duì)船舶的設(shè)備和船員的工作狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響，降低船舶的航行安全性。漁業(yè)活動(dòng)干擾程度：漁業(yè)活動(dòng)在張南水道周邊較為常見，漁民在航道內(nèi)或附近水域進(jìn)行捕魚作業(yè)，漁船的隨意行駛和?？?，容易與過(guò)往船舶發(fā)生碰撞。通過(guò)實(shí)地觀測(cè)和漁民訪談，了解漁業(yè)活動(dòng)的分布區(qū)域、作業(yè)時(shí)間和漁船數(shù)量，評(píng)估漁業(yè)活動(dòng)對(duì)通航環(huán)境的干擾程度。漁業(yè)活動(dòng)設(shè)置的漁網(wǎng)等漁具也會(huì)對(duì)船舶的航行造成阻礙，船舶一旦卷入漁網(wǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致螺旋槳損壞，影響船舶的正常航行。3.3指標(biāo)權(quán)重確定方法本研究采用層次分析法（AHP）來(lái)確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。層次分析法是一種將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法，其核心思想是通過(guò)兩兩比較的方式確定各因素的相對(duì)重要性。邀請(qǐng)航道專家、海事管理人員、航運(yùn)企業(yè)代表等組成專家小組，對(duì)準(zhǔn)則層和指標(biāo)層各因素之間的相對(duì)重要性進(jìn)行打分，構(gòu)建判斷矩陣。判斷矩陣是層次分析法的關(guān)鍵，它反映了專家對(duì)各因素相對(duì)重要性的主觀判斷。在構(gòu)建判斷矩陣時(shí)，采用1-9標(biāo)度法，其中1表示兩個(gè)因素同樣重要，3表示一個(gè)因素比另一個(gè)因素稍微重要，5表示一個(gè)因素比另一個(gè)因素明顯重要，7表示一個(gè)因素比另一個(gè)因素強(qiáng)烈重要，9表示一個(gè)因素比另一個(gè)因素極端重要，2、4、6、8則為上述判斷的中間值。以自然條件準(zhǔn)則層下的水位、流速、能見度、風(fēng)力風(fēng)向四個(gè)指標(biāo)為例，專家根據(jù)自己的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)它們之間的相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較打分，構(gòu)建如下判斷矩陣：\begin{bmatrix}1&3&5&7\\1/3&1&3&5\\1/5&1/3&1&3\\1/7&1/5&1/3&1\end{bmatrix}在這個(gè)矩陣中，第一行第一列的1表示水位與自身同樣重要；第一行第二列的3表示水位比流速稍微重要；第二行第一列的1/3則表示流速比水位稍微不重要，以此類推。計(jì)算判斷矩陣的特征向量和最大特征根，通過(guò)一致性檢驗(yàn)后，得到各指標(biāo)相對(duì)于上一層指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重。計(jì)算特征向量的方法有多種，本研究采用方根法。以自然條件準(zhǔn)則層下的判斷矩陣為例，計(jì)算步驟如下：計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積：\begin{align*}M_1&=1\times3\times5\times7=105\\M_2&=\frac{1}{3}\times1\times3\times5=5\\M_3&=\frac{1}{5}\times\frac{1}{3}\times1\times3=\frac{1}{5}\\M_4&=\frac{1}{7}\times\frac{1}{5}\times\frac{1}{3}\times1=\frac{1}{105}\end{align*}計(jì)算每一行乘積的n次方根（n為判斷矩陣的階數(shù)，此處n=4）：\begin{align*}\overline{W}_1&=\sqrt[4]{105}\approx3.229\\\overline{W}_2&=\sqrt[4]{5}\approx1.495\\\overline{W}_3&=\sqrt[4]{\frac{1}{5}}\approx0.669\\\overline{W}_4&=\sqrt[4]{\frac{1}{105}}\approx0.314\end{align*}將上述結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，得到特征向量：\begin{align*}W_1&=\frac{\overline{W}_1}{\sum_{i=1}^{4}\overline{W}_i}=\frac{3.229}{3.229+1.495+0.669+0.314}\approx0.571\\W_2&=\frac{\overline{W}_2}{\sum_{i=1}^{4}\overline{W}_i}=\frac{1.495}{3.229+1.495+0.669+0.314}\approx0.264\\W_3&=\frac{\overline{W}_3}{\sum_{i=1}^{4}\overline{W}_i}=\frac{0.669}{3.229+1.495+0.669+0.314}\approx0.119\\W_4&=\frac{\overline{W}_4}{\sum_{i=1}^{4}\overline{W}_i}=\frac{0.314}{3.229+1.495+0.669+0.314}\approx0.046\end{align*}得到的特征向量W=(0.571,0.264,0.119,0.046)^T即為水位、流速、能見度、風(fēng)力風(fēng)向四個(gè)指標(biāo)相對(duì)于自然條件準(zhǔn)則層的相對(duì)權(quán)重。計(jì)算最大特征根：\begin{align*}\lambda_{max}&=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}\frac{(AW)_i}{W_i}\\&=\frac{1}{4}\times(\frac{(1\times0.571+3\times0.264+5\times0.119+7\times0.046)}{0.571}+\frac{(\frac{1}{3}\times0.571+1\times0.264+3\times0.119+5\times0.046)}{0.264}+\frac{(\frac{1}{5}\times0.571+\frac{1}{3}\times0.264+1\times0.119+3\times0.046)}{0.119}+\frac{(\frac{1}{7}\times0.571+\frac{1}{5}\times0.264+\frac{1}{3}\times0.119+1\times0.046)}{0.046})\\&\approx4.014\end{align*}進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：首先計(jì)算一致性指標(biāo)CI：CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}=\frac{4.014-4}{4-1}\approx0.005然后查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI（對(duì)于4階判斷矩陣，RI=0.90）。計(jì)算一致性比例CR：CR=\frac{CI}{RI}=\frac{0.005}{0.90}\approx0.006當(dāng)CR<0.1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性，權(quán)重分配合理；若CR≥0.1，則需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行調(diào)整，直到滿足一致性要求。在此例中，CR=0.006<0.1，說(shuō)明判斷矩陣的一致性良好，計(jì)算得到的權(quán)重有效。通過(guò)上述步驟，依次計(jì)算出準(zhǔn)則層各因素相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重，以及指標(biāo)層各因素相對(duì)于準(zhǔn)則層的權(quán)重，最終確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)在通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要程度。這樣，層次分析法就將復(fù)雜的多因素決策問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的權(quán)重計(jì)算問(wèn)題，為后續(xù)的模糊綜合評(píng)價(jià)提供了科學(xué)的權(quán)重依據(jù)，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確地反映各因素對(duì)張南水道通航環(huán)境安全的影響。四、通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)方法選擇與模型建立4.1評(píng)價(jià)方法比較與選擇通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)方法眾多，主要包括定性評(píng)價(jià)方法、定量評(píng)價(jià)方法以及綜合評(píng)價(jià)方法，每種方法都有其各自的特點(diǎn)和適用范圍。定性評(píng)價(jià)方法主要依靠專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和判斷，對(duì)通航環(huán)境安全進(jìn)行主觀的分析和評(píng)價(jià)。常見的定性評(píng)價(jià)方法有安全檢查表法、預(yù)先危險(xiǎn)性分析法、故障類型和影響分析法等。安全檢查表法是將通航環(huán)境中可能存在的安全問(wèn)題以表格的形式列出，由專家對(duì)照檢查表進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)，指出存在的安全隱患和問(wèn)題。預(yù)先危險(xiǎn)性分析法是在項(xiàng)目實(shí)施前，對(duì)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)先分析和評(píng)估，確定危險(xiǎn)等級(jí)，提出相應(yīng)的安全措施。故障類型和影響分析法是對(duì)系統(tǒng)中的每個(gè)部件或子系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障類型及其對(duì)系統(tǒng)的影響進(jìn)行分析，評(píng)估故障的嚴(yán)重程度和發(fā)生概率。定性評(píng)價(jià)方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、直觀，能夠快速地識(shí)別出主要的安全問(wèn)題，不需要大量的數(shù)據(jù)支持，適用于對(duì)通航環(huán)境安全進(jìn)行初步的評(píng)估和分析。但這種方法受專家主觀因素影響較大，不同專家的評(píng)價(jià)結(jié)果可能存在差異，評(píng)價(jià)結(jié)果缺乏精確性和量化性，難以對(duì)通航環(huán)境安全狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的度量和比較。定量評(píng)價(jià)方法則側(cè)重于運(yùn)用數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)通航環(huán)境安全相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，從而得出具體的評(píng)價(jià)結(jié)果。常見的定量評(píng)價(jià)方法有事故樹分析法、事件樹分析法、模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法等。事故樹分析法是從結(jié)果到原因找出與災(zāi)害事故有關(guān)的各種因素之間的因果關(guān)系和邏輯關(guān)系，通過(guò)對(duì)事故樹的分析計(jì)算，得出事故發(fā)生的概率和基本事件的重要度。事件樹分析法是從初始事件開始，按時(shí)間順序?qū)ο到y(tǒng)中各事件的發(fā)展變化進(jìn)行分析，確定各種可能的結(jié)果及其發(fā)生的概率。這些方法的優(yōu)點(diǎn)是評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、準(zhǔn)確，能夠?qū)νê江h(huán)境安全狀況進(jìn)行量化評(píng)估，便于不同區(qū)域或不同時(shí)期的通航環(huán)境安全狀況進(jìn)行比較和分析。但定量評(píng)價(jià)方法需要大量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，數(shù)據(jù)的收集和整理工作較為繁瑣，對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求較高。而且，在實(shí)際應(yīng)用中，有些通航環(huán)境安全因素難以用精確的數(shù)值來(lái)表示，這在一定程度上限制了定量評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用范圍。綜合評(píng)價(jià)方法是將定性評(píng)價(jià)方法和定量評(píng)價(jià)方法相結(jié)合，充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢(shì)，以更全面、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)通航環(huán)境安全狀況。常見的綜合評(píng)價(jià)方法有模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法、物元分析法等。模糊綜合評(píng)價(jià)法是基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)?；疑P(guān)聯(lián)分析法是通過(guò)計(jì)算各因素之間的灰色關(guān)聯(lián)度，來(lái)分析因素之間的關(guān)聯(lián)程度，從而確定影響通航環(huán)境安全的主要因素。物元分析法是利用物元理論和可拓集合理論，對(duì)通航環(huán)境安全問(wèn)題進(jìn)行建模和分析，通過(guò)物元變換來(lái)解決不相容問(wèn)題。綜合評(píng)價(jià)方法能夠克服單一評(píng)價(jià)方法的局限性，綜合考慮通航環(huán)境中的各種因素及其相互關(guān)系，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)、合理。對(duì)于長(zhǎng)江張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)而言，其通航環(huán)境復(fù)雜，包含眾多難以精確量化的因素，如航道條件中的航道彎曲度、水下地形復(fù)雜程度，船舶交通條件中的船舶操縱性、船員的應(yīng)急反應(yīng)能力等，這些因素具有較強(qiáng)的模糊性和不確定性。定性評(píng)價(jià)方法雖然能夠識(shí)別出一些安全問(wèn)題，但難以準(zhǔn)確量化其影響程度；定量評(píng)價(jià)方法由于數(shù)據(jù)獲取的困難以及部分因素難以量化，也無(wú)法全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)通航環(huán)境安全狀況。而模糊綜合評(píng)價(jià)法能夠有效處理這些模糊性和不確定性因素，通過(guò)建立模糊關(guān)系矩陣，將定性和定量信息進(jìn)行有機(jī)融合，從而對(duì)張南水道通航環(huán)境安全進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。因此，本研究選擇模糊綜合評(píng)價(jià)法作為主要的評(píng)價(jià)方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)張南水道通航環(huán)境安全狀況的科學(xué)、準(zhǔn)確評(píng)估。4.2模糊綜合評(píng)價(jià)模型原理模糊數(shù)學(xué)由美國(guó)自動(dòng)控制專家扎德（L.A.Zadeh）于1965年創(chuàng)立，其核心概念是模糊集合。與經(jīng)典集合中元素明確屬于或不屬于不同，模糊集合中的元素以一定程度屬于某個(gè)集合，這個(gè)程度由隸屬度來(lái)表示。例如，在描述天氣狀況時(shí)，對(duì)于“舒適天氣”這個(gè)概念，經(jīng)典集合可能將溫度在20-25℃之間的天氣定義為舒適天氣，其他溫度的天氣則不屬于；而在模糊集合中，18℃的天氣可能以0.7的隸屬度屬于“舒適天氣”集合，26℃的天氣可能以0.3的隸屬度屬于該集合，它更能體現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中天氣舒適度的模糊性和不確定性。隸屬度是模糊數(shù)學(xué)中的關(guān)鍵概念，它表示元素屬于模糊集合的程度，取值范圍在0到1之間。隸屬度的確定方法多種多樣，常見的有模糊統(tǒng)計(jì)方法、指派方法等。模糊統(tǒng)計(jì)方法是通過(guò)對(duì)大量樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)確定元素對(duì)模糊集合的隸屬度。例如，要確定“年輕人”這個(gè)模糊集合的隸屬度，可以對(duì)不同年齡段的人群進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)他們被認(rèn)為是年輕人的頻率，以此來(lái)確定不同年齡段對(duì)“年輕人”集合的隸屬度。指派方法則是根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)或問(wèn)題的性質(zhì)，主觀地選用某些形式的模糊分布來(lái)確定隸屬度。如對(duì)于描述“高個(gè)子”的模糊集合，可根據(jù)實(shí)際情況選擇偏大型模糊分布，然后通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)確定其中的參數(shù)，從而得到隸屬度函數(shù)。模糊綜合評(píng)價(jià)模型以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，進(jìn)而進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。其基本運(yùn)算規(guī)則涉及模糊集的并、交、補(bǔ)運(yùn)算以及模糊關(guān)系的合成運(yùn)算。在模糊集的并運(yùn)算中，兩個(gè)模糊集的并集是一個(gè)新的模糊集，其成員資格函數(shù)為兩個(gè)模糊集對(duì)應(yīng)元素隸屬度的最大值。假設(shè)模糊集A={(x1,0.3),(x2,0.5)}，模糊集B={(x1,0.4),(x2,0.6)}，則A與B的并集為{(x1,0.4),(x2,0.6)}。在交運(yùn)算中，交集的成員資格函數(shù)為兩個(gè)模糊集對(duì)應(yīng)元素隸屬度的最小值；補(bǔ)運(yùn)算中，一個(gè)模糊集的補(bǔ)集是一個(gè)新的模糊集，其成員資格函數(shù)為原模糊集對(duì)應(yīng)元素隸屬度的反值。模糊關(guān)系的合成運(yùn)算是模糊綜合評(píng)價(jià)模型的重要運(yùn)算。模糊關(guān)系可以通過(guò)關(guān)系矩陣來(lái)表示，關(guān)系矩陣是一個(gè)m×n的矩陣，其中m和n分別表示模糊集的個(gè)數(shù)，矩陣中的元素表示兩個(gè)模糊集之間關(guān)系的隸屬度。模糊關(guān)系的合成是通過(guò)對(duì)關(guān)系矩陣的運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)有兩個(gè)模糊關(guān)系矩陣R1和R2，R1表示因素集U與中間集V之間的關(guān)系，R2表示中間集V與評(píng)價(jià)集W之間的關(guān)系，通過(guò)合成運(yùn)算可以得到因素集U與評(píng)價(jià)集W之間的綜合模糊關(guān)系矩陣R，即R=R1oR2（“o”表示合成運(yùn)算）。在實(shí)際應(yīng)用中，這種合成運(yùn)算能夠?qū)⒍鄠€(gè)因素對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象的影響進(jìn)行綜合考慮，從而得出更全面、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。4.3張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)模型構(gòu)建4.3.1確定因素集和評(píng)價(jià)集因素集是影響張南水道通航環(huán)境安全的各種因素的集合，用U表示。根據(jù)前文構(gòu)建的通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，因素集U可表示為：U=\{U_1,U_2,U_3,U_4\}其中，U_1代表自然環(huán)境因素，包括水位、流速、能見度、風(fēng)力風(fēng)向等具體指標(biāo)；U_2代表航道條件因素，涵蓋航道寬度、深度、彎曲半徑、助航設(shè)施完好率等指標(biāo)；U_3代表船舶交通因素，包含船舶密度、交通流復(fù)雜度、船舶違規(guī)率等指標(biāo)；U_4代表周邊水域活動(dòng)因素，有港口作業(yè)繁忙度、水上施工影響范圍、漁業(yè)活動(dòng)干擾程度等指標(biāo)。具體可表示為：U_1=\{u_{11},u_{12},u_{13},u_{14}\}U_2=\{u_{21},u_{22},u_{23},u_{24}\}U_3=\{u_{31},u_{32},u_{33}\}U_4=\{u_{41},u_{42},u_{43}\}其中，u_{11}表示水位，u_{12}表示流速，u_{13}表示能見度，u_{14}表示風(fēng)力風(fēng)向；u_{21}表示航道寬度，u_{22}表示深度，u_{23}表示彎曲半徑，u_{24}表示助航設(shè)施完好率；u_{31}表示船舶密度，u_{32}表示交通流復(fù)雜度，u_{33}表示船舶違規(guī)率；u_{41}表示港口作業(yè)繁忙度，u_{42}表示水上施工影響范圍，u_{43}表示漁業(yè)活動(dòng)干擾程度。評(píng)價(jià)集是對(duì)通航環(huán)境安全狀況的評(píng)價(jià)結(jié)果的集合，用V表示。將張南水道通航環(huán)境安全狀況劃分為五個(gè)等級(jí)，即安全、較安全、一般、較危險(xiǎn)、危險(xiǎn)，評(píng)價(jià)集V可表示為：V=\{v_1,v_2,v_3,v_4,v_5\}其中，v_1代表安全，v_2代表較安全，v_3代表一般，v_4代表較危險(xiǎn)，v_5代表危險(xiǎn)。通過(guò)明確因素集和評(píng)價(jià)集，為后續(xù)的模糊綜合評(píng)價(jià)提供了基礎(chǔ)框架，使得對(duì)張南水道通航環(huán)境安全的評(píng)價(jià)能夠有針對(duì)性地進(jìn)行，將復(fù)雜的通航環(huán)境因素與具體的評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)應(yīng)，為準(zhǔn)確評(píng)估通航環(huán)境安全狀況奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4.3.2確定隸屬度函數(shù)隸屬度函數(shù)用于確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬程度，其合理選擇對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)價(jià)張南水道通航環(huán)境安全至關(guān)重要?？紤]到通航環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，本研究針對(duì)不同類型的評(píng)價(jià)指標(biāo)，選用不同的隸屬度函數(shù)。對(duì)于水位、流速、能見度、風(fēng)力風(fēng)向等連續(xù)型指標(biāo)，采用三角形隸屬度函數(shù)。以水位為例，設(shè)x為實(shí)際水位值，a、b、c為水位的三個(gè)特征值，分別對(duì)應(yīng)安全水位下限、適宜水位值和安全水位上限。當(dāng)x\leqa時(shí)，屬于危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_5}(x)=1，屬于其他等級(jí)的隸屬度\mu_{v_i}(x)=0（i=1,2,3,4）；當(dāng)a<x\leqb時(shí)，屬于較危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_4}(x)=\frac{b-x}{b-a}，屬于一般等級(jí)的隸屬度\mu_{v_3}(x)=\frac{x-a}{b-a}，屬于較安全和安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_2}(x)=\mu_{v_1}(x)=0；當(dāng)b<x\leqc時(shí)，屬于一般等級(jí)的隸屬度\mu_{v_3}(x)=\frac{c-x}{c-b}，屬于較安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_2}(x)=\frac{x-b}{c-b}，屬于危險(xiǎn)和較危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_5}(x)=\mu_{v_4}(x)=0；當(dāng)x>c時(shí)，屬于較安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_2}(x)=1，屬于其他等級(jí)的隸屬度\mu_{v_i}(x)=0（i=1,3,4,5）。對(duì)于航道寬度、深度、彎曲半徑、助航設(shè)施完好率、船舶密度、交通流復(fù)雜度、船舶違規(guī)率、港口作業(yè)繁忙度、水上施工影響范圍、漁業(yè)活動(dòng)干擾程度等指標(biāo)，采用梯形隸屬度函數(shù)。以航道寬度為例，設(shè)x為實(shí)際航道寬度值，a、b、c、d為航道寬度的四個(gè)特征值，分別對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)航道寬度下限、較危險(xiǎn)航道寬度下限、較安全航道寬度下限和安全航道寬度下限。當(dāng)x\leqa時(shí)，屬于危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_5}(x)=1，屬于其他等級(jí)的隸屬度\mu_{v_i}(x)=0（i=1,2,3,4）；當(dāng)a<x\leqb時(shí)，屬于較危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_4}(x)=\frac{x-a}{b-a}，屬于危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_5}(x)=\frac{b-x}{b-a}，屬于一般、較安全和安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_3}(x)=\mu_{v_2}(x)=\mu_{v_1}(x)=0；當(dāng)b<x\leqc時(shí)，屬于一般等級(jí)的隸屬度\mu_{v_3}(x)=\frac{x-b}{c-b}，屬于較危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_4}(x)=\frac{c-x}{c-b}，屬于較安全和安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_2}(x)=\mu_{v_1}(x)=0；當(dāng)c<x\leqd時(shí)，屬于較安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_2}(x)=\frac{x-c}{d-c}，屬于一般等級(jí)的隸屬度\mu_{v_3}(x)=\frac{d-x}{d-c}，屬于危險(xiǎn)和較危險(xiǎn)等級(jí)的隸屬度\mu_{v_5}(x)=\mu_{v_4}(x)=0；當(dāng)x>d時(shí)，屬于安全等級(jí)的隸屬度\mu_{v_1}(x)=1，屬于其他等級(jí)的隸屬度\mu_{v_i}(x)=0（i=2,3,4,5）。通過(guò)以上方法，確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度函數(shù)。在此基礎(chǔ)上，收集張南水道的實(shí)際數(shù)據(jù)，如通過(guò)水位監(jiān)測(cè)站獲取水位數(shù)據(jù)，利用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）獲取船舶密度、交通流復(fù)雜度等數(shù)據(jù)，根據(jù)這些實(shí)際數(shù)據(jù)，代入相應(yīng)的隸屬度函數(shù)中進(jìn)行計(jì)算，從而得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)安全、較安全、一般、較危險(xiǎn)、危險(xiǎn)五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度。這樣，通過(guò)合理確定隸屬度函數(shù)并結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算隸屬度，能夠更準(zhǔn)確地反映各評(píng)價(jià)指標(biāo)在不同安全狀況下的隸屬程度，為后續(xù)的模糊綜合評(píng)價(jià)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，使評(píng)價(jià)結(jié)果更能真實(shí)地體現(xiàn)張南水道通航環(huán)境的安全狀況。4.3.3模糊綜合評(píng)價(jià)計(jì)算在確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重（通過(guò)層次分析法確定）和隸屬度后，進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)計(jì)算。首先，構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣R。模糊關(guān)系矩陣R是由各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度組成的矩陣，其行數(shù)等于因素集U中元素的個(gè)數(shù)，列數(shù)等于評(píng)價(jià)集V中元素的個(gè)數(shù)。以自然環(huán)境因素U_1為例，其模糊關(guān)系矩陣R_1為：R_1=\begin{bmatrix}\mu_{v_1}(u_{11})&\mu_{v_2}(u_{11})&\mu_{v_3}(u_{11})&\mu_{v_4}(u_{11})&\mu_{v_5}(u_{11})\\\mu_{v_1}(u_{12})&\mu_{v_2}(u_{12})&\mu_{v_3}(u_{12})&\mu_{v_4}(u_{12})&\mu_{v_5}(u_{12})\\\mu_{v_1}(u_{13})&\mu_{v_2}(u_{13})&\mu_{v_3}(u_{13})&\mu_{v_4}(u_{13})&\mu_{v_5}(u_{13})\\\mu_{v_1}(u_{14})&\mu_{v_2}(u_{14})&\mu_{v_3}(u_{14})&\mu_{v_4}(u_{14})&\mu_{v_5}(u_{14})\end{bmatrix}其中，\mu_{v_j}(u_{1i})表示自然環(huán)境因素U_1中的第i個(gè)指標(biāo)u_{1i}對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)v_j的隸屬度（i=1,2,3,4；j=1,2,3,4,5）。同理，可得到航道條件因素U_2、船舶交通因素U_3和周邊水域活動(dòng)因素U_4的模糊關(guān)系矩陣R_2、R_3和R_4。然后，進(jìn)行模糊合成運(yùn)算。模糊合成運(yùn)算采用加權(quán)平均型模糊算子（M(\cdot,+)），即對(duì)各因素的權(quán)重向量A與對(duì)應(yīng)的模糊關(guān)系矩陣R進(jìn)行合成運(yùn)算，得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B。以自然環(huán)境因素U_1為例，其綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B_1為：B_1=A_1\cdotR_1=\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&a_{13}&a_{14}\end{bmatrix}\cdot\begin{bmatrix}\mu_{v_1}(u_{11})&\mu_{v_2}(u_{11})&\mu_{v_3}(u_{11})&\mu_{v_4}(u_{11})&\mu_{v_5}(u_{11})\\\mu_{v_1}(u_{12})&\mu_{v_2}(u_{12})&\mu_{v_3}(u_{12})&\mu_{v_4}(u_{12})&\mu_{v_5}(u_{12})\\\mu_{v_1}(u_{13})&\mu_{v_2}(u_{13})&\mu_{v_3}(u_{13})&\mu_{v_4}(u_{13})&\mu_{v_5}(u_{13})\\\mu_{v_1}(u_{14})&\mu_{v_2}(u_{14})&\mu_{v_3}(u_{14})&\mu_{v_4}(u_{14})&\mu_{v_5}(u_{14})\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}b_{11}&b_{12}&b_{13}&b_{14}&b_{15}\end{bmatrix}其中，A_1是自然環(huán)境因素U_1的權(quán)重向量，a_{1i}表示自然環(huán)境因素U_1中第i個(gè)指標(biāo)u_{1i}的權(quán)重（i=1,2,3,4）；b_{1j}表示自然環(huán)境因素U_1對(duì)評(píng)價(jià)等級(jí)v_j的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果（j=1,2,3,4,5），計(jì)算方法為b_{1j}=\sum_{i=1}^{4}a_{1i}\cdot\mu_{v_j}(u_{1i})。同理，可得到航道條件因素U_2、船舶交通因素U_3和周邊水域活動(dòng)因素U_4的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B_2、B_3和B_4。最后，將各因素的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量進(jìn)行組合，得到張南水道通航環(huán)境安全的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B：B=\begin{bmatrix}B_1\\B_2\\B_3\\B_4\end{bmatrix}=\begin{bmatrix}b_{11}&b_{12}&b_{13}&b_{14}&b_{15}\\b_{21}&b_{22}&b_{23}&b_{24}&b_{25}\\b_{31}&b_{32}&b_{33}&b_{34}&b_{35}\\b_{41}&b_{42}&b_{43}&b_{44}&b_{45}\end{bmatrix}對(duì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化后的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量\overline{B}：\overline{B}=\frac{B}{\sum_{j=1}^{5}b_{ij}}其中，b_{ij}為綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量B中的元素（i=1,2,3,4；j=1,2,3,4,5）。根據(jù)歸一化后的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量\overline{B}，按照最大隸屬度原則，確定張南水道通航環(huán)境安全的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)。即比較\overline{B}中各元素的大小，其中最大元素對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)即為張南水道通航環(huán)境安全的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)以上模糊綜合評(píng)價(jià)計(jì)算過(guò)程，充分考慮了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和隸屬度，將多個(gè)因素對(duì)通航環(huán)境安全的影響進(jìn)行綜合分析，從而得出全面、準(zhǔn)確的張南水道通航環(huán)境安全綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，為航道管理部門制定科學(xué)合理的安全管理措施提供了有力的決策依據(jù)。五、張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)實(shí)證分析5.1數(shù)據(jù)收集與整理為全面、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)張南水道通航環(huán)境安全狀況，本研究采用多種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。通過(guò)實(shí)地監(jiān)測(cè)，在張南水道沿線設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，利用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器定期采集水位、流速、流向、水溫等水文數(shù)據(jù)，以及風(fēng)力、風(fēng)向、氣溫、能見度等氣象數(shù)據(jù)。這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在不同的航段，能夠全面反映張南水道的自然環(huán)境狀況。借助船舶交通管理系統(tǒng)（VTS），獲取過(guò)往船舶的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，包括船舶的位置、航向、航速、船舶類型等。VTS系統(tǒng)通過(guò)雷達(dá)、AIS等技術(shù)手段，對(duì)船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，能夠提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的船舶交通數(shù)據(jù)。從港口統(tǒng)計(jì)資料中收集船舶進(jìn)出港數(shù)量、貨物吞吐量、港口作業(yè)時(shí)間等信息，以了解港口的運(yùn)營(yíng)情況和對(duì)通航環(huán)境的影響。還設(shè)計(jì)了針對(duì)船員、港口工作人員和航道管理人員的問(wèn)卷調(diào)查，內(nèi)容涵蓋船舶航行安全、航道條件評(píng)價(jià)、周邊水域活動(dòng)影響等方面，以獲取他們對(duì)通航環(huán)境安全的主觀感受和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中，嚴(yán)格遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)實(shí)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次測(cè)量和校準(zhǔn)，對(duì)VTS數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)驗(yàn)證和修正，對(duì)港口統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行核實(shí)和比對(duì)，對(duì)問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和分析。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和整理，包括數(shù)據(jù)清洗、缺失值處理、異常值剔除等。采用數(shù)據(jù)清洗算法，去除重復(fù)、錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)記錄；對(duì)于缺失值，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和分布情況，采用均值填充、回歸預(yù)測(cè)等方法進(jìn)行補(bǔ)充；對(duì)于異常值，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和專家判斷，確定其是否為真實(shí)數(shù)據(jù)，若為異常數(shù)據(jù)，則進(jìn)行剔除或修正。經(jīng)過(guò)預(yù)處理和整理后，將數(shù)據(jù)按照評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的要求進(jìn)行分類和存儲(chǔ)，建立了張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)的分析和評(píng)價(jià)提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。5.2評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算與分析5.2.1指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果運(yùn)用層次分析法（AHP），邀請(qǐng)10位來(lái)自航道管理、海事監(jiān)管、航運(yùn)企業(yè)等領(lǐng)域的專家，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要性進(jìn)行打分，構(gòu)建判斷矩陣。通過(guò)計(jì)算判斷矩陣的特征向量和最大特征根，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，得到準(zhǔn)則層和指標(biāo)層各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果如表1所示。表1張南水道通航環(huán)境安全評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重準(zhǔn)則層權(quán)重指標(biāo)層權(quán)重組合權(quán)重自然環(huán)境因素（U_1）0.25水位（u_{11}）0.5710.143流速（u_{12}）0.2640.066能見度（u_{13}）0.1190.030風(fēng)力風(fēng)向（u_{14}）0.0460.012航道條件因素（U_2）0.20航道寬度（u_{21}）0.4000.080深度（u_{22}）0.3000.060彎曲半徑（u_{23}）0.2000.040助航設(shè)施完好率（u_{24}）0.1000.020船舶交通因素（U_3）0.30船舶密度（u_{31}）0.5000.150交通流復(fù)雜度（u_{32}）0.3000.090船舶違規(guī)率（u_{33}）0.2000.060周邊水域活動(dòng)因素（U_4）0.25港口作業(yè)繁忙度（u_{41}）0.5000.125水上施工影響范圍（u_{42}）0.3000.075漁業(yè)活動(dòng)干擾程度（u_{43}）0.2000.050從準(zhǔn)則層權(quán)重來(lái)看，船舶交通因素權(quán)重最高，為0.30，表明船舶交通狀況對(duì)張南水道通航環(huán)境安全的影響最為顯著。隨著長(zhǎng)江航運(yùn)的快速發(fā)展，張南水道的船舶流量不斷增加，船舶類型日益復(fù)雜，船舶之間的相互干擾和碰撞風(fēng)險(xiǎn)增大，使得船舶交通因素成為影響通航環(huán)境安全的關(guān)鍵因素。自然環(huán)境因素和周邊水域活動(dòng)因素的權(quán)重均為0.25，說(shuō)明這兩個(gè)因素對(duì)通航環(huán)境安全的影響程度相當(dāng)，且都較為重要。自然環(huán)境因素中的水位、流速、能見度、風(fēng)力風(fēng)向等條件直接影響船舶的航行安全，而周邊水域活動(dòng)因素中的港口作業(yè)繁忙度、水上施工影響范圍、漁業(yè)活動(dòng)干擾程度等對(duì)航道的正常通行和船舶的安全航行也有著重要影響。航道條件因素權(quán)重相對(duì)較低，為0.20，但航道的寬度、深度、彎曲半徑以及助航設(shè)施完好率等仍然是保障船舶安全航行的重要基礎(chǔ)條件，不容忽視。在指標(biāo)層中，水位的組合權(quán)重最高，為0.143，這是因?yàn)樗坏淖兓苯雨P(guān)系到航道的實(shí)際水深和船舶的通航能力，在枯水期和汛期，水位的大幅波動(dòng)可能導(dǎo)致船舶擱淺或航行困難，嚴(yán)重威脅通航安全。船舶密度的組合權(quán)重為0.150，隨著船舶密度的增加，航道擁堵的可能性增大，船舶之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)提高，對(duì)通航環(huán)境安全產(chǎn)生較大影響。港口作業(yè)繁忙度的組合權(quán)重為0.125，繁忙的港口作業(yè)會(huì)導(dǎo)致船舶進(jìn)出港頻繁，增加航道內(nèi)的交通流量，容易引發(fā)交通擁堵和安全事故。這些權(quán)重較高的指標(biāo)表明，在保障張南水道通航環(huán)境安全方面，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注水位變化、船舶密度控制以及港口作業(yè)管理等關(guān)鍵因素。5.2.2模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果根據(jù)前文確定的隸屬度函數(shù)，對(duì)收集到的張南水道通航環(huán)境安全相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)不同評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，進(jìn)而構(gòu)建模糊關(guān)系矩陣。結(jié)合層次分析法確定的指標(biāo)權(quán)重，進(jìn)行模糊合成運(yùn)算，得到張南水道通航環(huán)境安全的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，如表2所示。表2張南水道通航環(huán)境安全模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)等級(jí)安全較安全一般較危險(xiǎn)危險(xiǎn)隸屬度0.150.250.350.200.05從評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，張南水道通航環(huán)境安全狀況隸屬度最高的等級(jí)為“一般”，隸屬度為0.35，說(shuō)明張南水道通航環(huán)境安全狀況處于中等水平，存在一定的安全隱患，需要引起重視?！拜^安全”和“較危險(xiǎn)”的隸屬度分別為0.25和0.20，表明張南水道通航環(huán)境在某些方面表現(xiàn)較好，但也存在一些不容忽視的危險(xiǎn)因素，可能會(huì)對(duì)通航安全產(chǎn)生威脅?！鞍踩焙汀拔ｋU(xiǎn)”的隸屬度相對(duì)較低，分別為0.15和0.05，說(shuō)明張南水道通航環(huán)境整體上尚未達(dá)到安全狀態(tài)，但也未處于危險(xiǎn)境地。進(jìn)一步分析各指標(biāo)的隸屬度分布情況，發(fā)現(xiàn)自然環(huán)境因素中，水位和流速在“較危險(xiǎn)”和“危險(xiǎn)”等級(jí)的隸屬度相對(duì)較高，分別為0.25和0.20，這與張南水道復(fù)雜的水文條件密切相關(guān)，水位的大幅變化和流速的不穩(wěn)定給船舶航行帶來(lái)了較大的風(fēng)險(xiǎn)。航道條件因素中，航道寬度和彎曲半徑在“較危險(xiǎn)”等級(jí)的隸屬度分別為0.20和0.15，反映出張南水道部分航段的航道寬度不足和彎曲半徑過(guò)小，對(duì)船舶的操縱和航行安全構(gòu)成一定威脅。船舶交通因素中，船舶密度和交通流復(fù)雜度在“較危險(xiǎn)”等級(jí)的隸屬度較高，分別為0.30和0.25，表明船舶流量過(guò)大和交通流復(fù)雜是影響通航安全的重要因素。周邊水域活動(dòng)因素中，港口作業(yè)繁忙度在“較危險(xiǎn)”等級(jí)的隸屬度為0.30，說(shuō)明繁忙的港口作業(yè)對(duì)通航環(huán)境安全的影響較為明顯。綜上所述，水位、船舶密度、港口作業(yè)繁忙度等因素是影響張南水道通航環(huán)境安全的關(guān)鍵因素。為了提高張南水道的通航環(huán)境安全水平，應(yīng)針對(duì)這些關(guān)鍵因素采取有效的措施，加強(qiáng)水位監(jiān)測(cè)和預(yù)警，合理控制船舶密度，優(yōu)化港口作業(yè)流程，以降低通航安全風(fēng)險(xiǎn)，保障船舶的安全航行。5.3與其他類似水道比較分析選取長(zhǎng)江中游的監(jiān)利水道和下游的福姜沙水道作為對(duì)比對(duì)象，這兩條水道與張南水道在航道類型、船舶流量、通航環(huán)境等方面具有一定的相似性。監(jiān)利水道同樣位于長(zhǎng)江中游，屬?gòu)澢帚庑秃拥?，航道條件復(fù)雜，船舶流量較大；福姜沙水道位于長(zhǎng)江下游，是長(zhǎng)江干線的重點(diǎn)礙航水道之一，其分汊河段多，水流復(fù)雜，船舶交通流密集。在自然環(huán)境方面，張南水道水位受長(zhǎng)江流域降水和鄱陽(yáng)湖頂托作用影響，水位變幅較大，汛期和枯水期水位差異明顯；監(jiān)利水道水位主要受長(zhǎng)江上游來(lái)水和區(qū)間降水影響，水位變化相對(duì)較為平穩(wěn)，但在洪水期也會(huì)出現(xiàn)較大的水位漲幅；福姜沙水道受潮水和長(zhǎng)江徑流的雙重影響，水位變化較為復(fù)雜，受潮水影響，水位的日變化較為明顯。在流速方面，張南水道彎曲河段和分汊河段流速變化大，存在橫向環(huán)流和分流現(xiàn)象；監(jiān)利水道在彎曲河段和洲灘附近流速變化較大，對(duì)船舶操縱有一定影響；福姜沙水道分汊河段水流分散，流速相對(duì)較小，但在主汊道和潮汐作用下，流速也會(huì)出現(xiàn)較大變化。在能見度方面，張南水道每年霧天平均天數(shù)較多，對(duì)船舶航行安全影響較大；監(jiān)利水道霧天相對(duì)較少，但在冬季也會(huì)出現(xiàn)一定天數(shù)的大霧天氣；福姜沙水道由于靠近河口，受海洋性氣候影響，霧天相對(duì)較多，且霧的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。在航道條件方面，張南水道航道彎曲度較大，部分航段彎曲半徑較小，航道寬窄變化明顯，水下地形復(fù)雜，存在淺灘、礁石等礙航物；監(jiān)利水道航道彎曲，部分航段彎曲半徑也較小，航道寬窄變化較大，水下存在邊灘和淺灘，影響船舶通航；福姜沙水道分汊多，航道較為復(fù)雜，主航道和支航道的水深、寬度差異較大，水下地形變化頻繁，存在多處淺點(diǎn)和暗沙。在助航設(shè)施方面，張南水道配備了較為完善的助航設(shè)施，但部分設(shè)施存在老化、損壞的情況；監(jiān)利水道助航設(shè)施相對(duì)較為完善，維護(hù)保養(yǎng)工作較為到位；福姜沙水道助航設(shè)施先進(jìn)且維護(hù)良好，能夠?yàn)榇疤峁?zhǔn)確的導(dǎo)航信息。在船舶交通方面，張南水道船舶類型豐富多樣，貨船數(shù)量最多，船舶密度在汛期和工作日相對(duì)較大；監(jiān)利水道船舶類型以貨船為主，船舶密度相對(duì)較小，但在某些時(shí)段也會(huì)出現(xiàn)船舶集中通航的情況；福姜沙水道船舶類型多樣，集裝箱船和大型散貨船占比較大，船舶密度大，交通流復(fù)雜，船舶之間的會(huì)遇和