一、通航水位

1．水位

水位是指河流或其他水体的自由水面相对于某一基面的高程。通常以航行基准面和理论最低潮面作为水位基面。

航行基准面是不包括河口潮流段的内河航道测图上所载水深的起算基面。

理论最低潮面是沿海和河口潮流段测图上所载水深的起算基面。

由于江河、湖泊的水面受上下游多种水文因素的影响，处于涨落变化状态，因此，水位是一个经常变化的值。

我们通常把水位涨落过程中河流呈现的特性，结合对航道、航运、水利等方面的影响程度，将河流的水位上升、下落过程划分为洪水期、中水期和枯水期。

2．设计最高通航水位

设计最高通航水位是设计规定某一河段或具体部位允许标准船舶或船队正常通航的最高水位。对船闸而言，当实际水位超过设计最高通航水位时，船舶便不能通航；对无船闸河段，它并不是断航水位，但是，对船舶水线以上高度和航速有限制。

3．设计最低通航水位

设计最低通航水位是设计规定某一河段或具体部位允许标准船舶或船队正常通航的最低水位。当实际水位低于设计最低通航水位时，航道不能保证标准维护水深，但吃水适宜的船舶可以照常航行，大型船舶(船队)需要减载控制吃水方可航行。

二、通航条件

通航条件是指与通航有关的条件，包括通航尺度、水流条件、气象条件、河床边界条件和通航设施状况等的总称。这里主要介绍通航尺度和通航水流条件。

1．通航尺度

通航尺度是航道尺度、船闸有效尺度和通航净空尺度的总称。  

1)航道尺度

航道尺度包括航道水深、航道宽度、航道弯曲半径。

我们把为保证标准船舶和船队正常通航，航道所必须具有的最小水深、宽度和弯曲半径称为航道标准尺度。《内河通航标准》规定了相应等级航道的航道尺度标准及确定原则、方法。

航道维护管理单位在对具体的河流进行航道维护的过程中，要根据现行的国家标准《内河通航标准》的规定，结合河流的客观条件和运输实际需要，按照相关程序确定计划维护的航道标准尺度，也称为计划维护尺度。

(1)航道水深：是指航道范围内从水面到底部的垂直距离。就局部河段而言，通常指航道内最浅处水面到河底的垂直距离。

航道水深是体现航道维护状况的重要指标，也是航行船舶合理配载、控制吃水、安全航行所不能缺少的指标。

航道水深与船舶吃水及相关因素的关系如下：

H=T+△H

式中：H——航道水深(m)；

T——船舶吃水(m)；

△H——富裕水深(m)。

当航行船舶利用上述公式时，船舶吃水应该以其在相应载重量时，首吃水或尾吃水中较大者为计算取值。

富裕水深是指设计船舶在标准载重静浮状态下，船底龙骨外缘至河床底部间的垂直距离。它是航行船舶在充分利用航道水深时不可忽略的因素。

在天然和渠化河流中，船舶在确定富裕水深时需要考虑的主要因素有以下几项：

(1)船舶航行下沉量:

(2)触底安全富裕量；

(3)船舶编队引起的吃水增(减)值；

(4)波浪引起的影响值。

△H值通常在0.2～0.5m之间，石质河床△H值较沙质河床△H值大0.5～0.2m，装载危险品货物船舶的富裕水深大0．1～0．2m。

航道部门发布的航道水深是航道范围内的最小水深，是船舶的配载依据。

(2)航道宽度：是指航道中心线的航道两边线之间的水平距离。就局部区段而言，通常指航道最窄处的水平距离。

《内河通航标准》规定了航道标准宽度的计算方法。航道部门公布的航道宽度是航道实际维护最小宽度。

(3)航道弯曲半径：通常指航道中心线上最小的圆弧半径。

2)船闸有效尺度

船闸有效尺度包括船闸有效长度、有效宽度和门槛水深。

船闸有效长度是指闸室内可供安全泊船的长度。

船闸有效宽度指闸室内可供安全泊船的宽度。

门槛水深指设计最低通航水位至门槛顶部的垂直距离。

3)通航净空尺度

通航净空尺度是通航净高和净宽尺度的总称。

通航净高指在跨越航道建筑物的通航孔两侧墩柱的内空范围内，从建筑物梁底最低点至设计最高通航水位间的垂直距离。

通航净宽指在跨越航道建筑物的通航孔两侧墩柱的内空范围内，可供船舶或船队安全航行的有效宽度。

2．通航水流条件

与通航有关的水流条件包括流速、流向、流态、水面比降、波浪等。

航道仅有足够的航道尺度，而无适合的水流条件是不能满足船舶航行需要的。

1)流速

流速是指水质点在单位时间内沿某一特定方向移动的距离，单位是m／s。适宜船舶航行的允许流速不是指航道中的断面平均流速，而是指船舶在航道中实际遇到的流速。

2)流向

流向是指水流流动的方向。 

3)流态

水流运动的形态称为流态。

水流形态的好坏，直接关系到航道条件的好坏。险恶水流可以使航行船舶遭受搁浅、触礁、倾覆沉没等严重的海损事故。

内河航道中常常有如回流、泡水、漩水、滑梁水、夹堰水、扫弯水、走沙水等流态。以上几种碍航流态，船舶航行应引起重视。

4)水面比降：

指水面两点间高差与其水平距离之比。   

一般来说，水面比降自河源向河口逐渐减小，比降分为纵比降和横比降。在特殊条件下也可形成反比降。

5)波浪

在外力作用下，具有自由面的液体质点偏离其平衡位置的有规律的振动称为波浪。

对船舶航行有直接影响的波浪主要有风成波、船行波、泄水波。

风直接作用于水面所形成的波浪为风成波，简称风浪。

船舶在航行时，水体受到行驶中船体的排挤，引起流速、压力的变化和水面波动而形成的波浪为船行波。

由于闸坝泄水时在闸坝下游形成的水面波动为泄水波。 波浪对船舶的直接影响是造成船舶发生摇摆，产生不稳定的纵倾和横倾。波浪轻则造成船舶操纵困难，重则使船队系缆断裂散队或船驳翻沉。

三、船舶尺度与通航尺度

实际运用中，航行船舶应根据自身的情况，结合航道部门公布的航道维护尺度、水位以及桥梁、船闸的通航尺度，合理配载和编队，应满足如下条件：

1)船舶实际最大吃水加上富裕水深，应小于航道维护水深；

2)船舶或船队最大宽度应小于航道维护宽度；

3)船舶旋回运动所占水域的最大半径应小于航道弯曲半径。

4)船舶水线以上高度加上规定的安全距离，应小于过河建筑物的实际净空尺度。

5)船舶或船队最大宽度加上规定的安全距离应小于通航净宽。

6)船舶实际最大吃水加上富裕水深，应小于船闸门槛水深；

7)船舶最大船宽和最大长度应小于船闸有效宽度和有效长度。

满足上述条件仅仅是最基本的要求，船舶的航行安全还取决于航线选择和操纵方法是否合理、科学。