離岸式海上機場水運交通規(guī)劃與布置

王諾，陳爽，楊春霞，石磊

（大連海事大學交通與物流工程學院，遼寧 大連 116026）

0 引言

隨著世界航空業(yè)的蓬勃發(fā)展以及海洋工程相關(guān)技術(shù)的日益成熟，越來越多的沿海國家和地區(qū)開始選擇在海上建設(shè)機場，詳見表1。從平面布局上來看，海上機場通常分為半島型和離岸型兩種。所謂半島型，是指機場由陸地向海域連續(xù)填筑而成，新建成的機場與后方陸地連為一體，這類海上機場在交通運輸組織上與陸上機場基本相同，只需調(diào)整道路網(wǎng)規(guī)劃即可。離岸型是指機場建在海中孤立的人工島上，四周被海水包圍，后方陸域主要通過橋梁與機場相連，這類海上機場相對于半島型海上機場不僅對城市的噪音污染更小，而且不改變自然岸線，基本不影響海洋的水流狀態(tài)，有利于保護海洋生物環(huán)境。由于離岸式海上機場四周為海水所包圍，交通運輸方式將可能呈現(xiàn)橋梁、水運、管線等多種形式，工藝上也相對復雜，在進行交通組織設(shè)計時需要綜合考慮多方面的因素。

我國土地資源貧瘠，但海洋資源十分豐富。從國際經(jīng)驗來看，利用海洋資源建設(shè)機場，是未來發(fā)展的方向，我國的上海浦東機場和深圳機場已使用了部分海洋資源，但因其是依托陸域延伸而建，因而交通體系并未有本質(zhì)上的變化，預計未來10年我國將會出現(xiàn)數(shù)個真正意義上的離岸式海上機場。鑒于目前我國大陸還沒有建設(shè)海上機場的實踐，在交通組織規(guī)劃上缺乏足夠的實際經(jīng)驗，因此有必要開展這方面的前期研究。

1 離岸式海上機場水運交通需求分析

1.1 航油供應(yīng)

機場主要的物資需求是飛機燃油，其消耗量十分巨大。任何機場都配有體系完善、有相當規(guī)模的燃油供應(yīng)系統(tǒng)，一般多通過鐵路方式完成。離岸式海上機場為海水所阻隔，跨海橋梁的輸送空間十分有限，出于安全上的考慮，一般不適宜利用鐵路運輸燃料。因此，可供海上機場選擇的運輸方式基本上只有兩種，一種是利用海底輸油管道，另一種是采用水路運輸。確定何種方式主要取決于供油煉廠的位置和機場后方陸域的具體情況。如果供油煉廠位于機場附近的臨港區(qū)域，且有配套的成品油碼頭，水上距離適宜，則采用水路運輸為首選，反之應(yīng)選用海底管道方式。從工藝特點來看，水路運輸成本低，途徑多樣化，應(yīng)變能力強，但因天氣原因具有一定的不確定性，因而需要留有一定的儲備；管道運輸可靠性高，連續(xù)性好，技術(shù)上也較為成熟，但由于是唯一通道，無替代方式，故一旦出現(xiàn)故障時后果將較為嚴重。

表1 世界主要離岸式海上機場基本情況一覽表

1.2 旅客交通

毫無疑問，由于規(guī)模的原因，對進出機場旅客的主要運送方式仍將是汽車和軌道運輸?shù)牡孛娼煌?。但對于岸線曲折，灣岔較多的復雜水域，海上機場的水上交通也是較為便捷的方式。盡管水運受天氣影響較大，有一定的不確定性，但事實上，影響水運的天氣，大都也同時會影響飛機的航班，兩者具有較大的同步性。在設(shè)計中，采用地面交通與水運交通并行，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，是已建海上機場的通常做法。事實上，一些離岸式海上機場如香港、澳門等在規(guī)劃時忽略了水運通道的建設(shè)，當運營一段時間后發(fā)現(xiàn)水運的需求很大，于是又不得不重新改造建設(shè)。

1.3 其他需求

離岸式海上機場坐落于人工島上，處于一種相對開敞無掩護的環(huán)境，一些極端天氣和自然災(zāi)害，如臺風、海嘯、地震等對機場的安全將形成很大的威脅，而橋梁交通最大的弱點是抵御災(zāi)害的能力較弱，對此，有的海上機場如日本中部國際機場、香港國際機場和澳門國際機場等，就布置了兩座獨立的跨海大橋，以提高抗風險的能力。但如果海上機場位置距陸地較遠，這種設(shè)計構(gòu)思便不夠經(jīng)濟。實際上，提高應(yīng)急能力的最有效方式是同時具備多種運輸通道，如同摩天大樓需要建立逃生通道一樣，海上機場必須開辟水上通道來保障緊急情況下人員疏散和救援搶險時交通的通達，因此，離岸式海上機場必須建設(shè)有相應(yīng)的碼頭，形成水路運輸?shù)哪芰Α?/p>

此外，為了滿足人們對海上機場的好奇心和崇拜感，應(yīng)考慮建設(shè)部分旅游碼頭。由于因護岸需要不斷維護和改造，在相當一段時間內(nèi)還要保留一定數(shù)量的施工碼頭。

2 世界部分離岸式海上機場水運設(shè)施的布置

據(jù)初步統(tǒng)計，世界上目前已建成的離岸式海上機場共有8個，如日本關(guān)西國際機場、香港國際機場和澳門國際機場等，這些機場與陸地的連接全都采用橋梁方式，同時設(shè)置了多個碼頭?？偟膩砜矗煌暮Ｉ蠙C場由于其自然條件和當?shù)厥袌鲂枨蟮确矫娴牟町?，其水運設(shè)施的安排也有不同。

日本關(guān)西國際機場選址于大阪灣東南部的泉州海面，建設(shè)在平均水深18m的海域中，一期和二期共形成了10.56 km2的土地，布置有兩條飛機跑道[1]。在交通布置上，主要通過3.8 km的跨海橋與陸域相連，作為旅客運輸?shù)闹饕ǖ?。在燃油供?yīng)方式上，設(shè)置有1個10 000噸級、3個2 000噸級共4個油品泊位。由于所處海域水上運輸系統(tǒng)發(fā)達，為滿足水上交通的需要，機場還建有客貨碼頭，設(shè)有6個躉船泊位和500m長的靠泊岸線。

香港國際機場位于大嶼山以北的人工島上，機場填海造地9.38 km2。該機場由2 160m青馬大橋和691m汲水門大橋與陸地相連[2]。為了方便來自珠江三角洲地區(qū)及澳門的旅客，機場設(shè)置了客運碼頭，與東莞虎門、廣州南沙等8個珠三角口岸相連接。為了保障機場的消防安全以及其他緊急情況下救援工作的展開，機場配備了消防碼頭，用于?？?條消防船，可同時接納1 200名受助者，也能滿足其他意外事故的救援工作，大大提高了緊急情況下的救援能力。

3 大連海上機場水運交通布置方案

按照“遼寧沿海經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃”，大連將于近期遷建新機場。經(jīng)初步選址論證，計劃在距海岸約5 km處的水域建設(shè)離岸式人工島，面積約21 km2，一期建設(shè)2條飛機跑道，設(shè)計通過能力3 500萬人次。新機場與城市的主要交通通道采取跨海橋方式，以公路和城市輕軌為主，同時建立水運通道作為輔助運輸方式。

3.1 水運交通需求預測

1）燃油供應(yīng)。飛機燃油需求與飛機到港的架次有直接關(guān)系，因此首先需進行飛機起降架次的預測。經(jīng)過對大連地區(qū)歷年航空業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計和未來發(fā)展趨勢分析，預計旅客和飛機起降架次的增長見表2和表3。

從表中可知，到2020年，大連機場飛機起降預計為16萬架次，經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，機場每年燃油需求量約為80萬t。到2035年，飛機起降將達到25萬架次，屆時機場每年預計需要燃油約120萬t。

表2 大連機場旅客吞吐量預測

圖3 大連機場年起降架次預測

2）其他需求。大連是著名的旅游城市，每年接待的來自全國各地的游客數(shù)以千萬計?！昂Ｉ峡创筮B”是大連旅游旺季時對內(nèi)地游客較有吸引力的品牌項目。大連海上機場建成后，將會成為大連海上旅游的另一個景觀，預計每年由船到機場觀光的游客將達到5萬人次。

為保證緊急情況下旅客的疏散和救援，結(jié)合大連地區(qū)陸島交通的航線中滾裝船較多的實際情況，應(yīng)首選安排可供汽車自由上下的滾裝碼頭，以及一定數(shù)量的物資和工作船碼頭。

3.2 水運交通布置方案

盡管大連海上機場的主要交通仍采用橋梁與陸域相連，但必須同時開辟物資供應(yīng)、緊急救援等方面的海上通道，以提高機場與后方陸域的可達性，同時也使得機場具有更大的安全保障。

1）油品碼頭。大連地區(qū)有多家煉油企業(yè)，位于大連灣和鲇魚灣內(nèi)，其產(chǎn)品有供飛機使用的燃油，擁有多個1 000～5 000噸級的油品泊位。這些企業(yè)海上距大連新機場不到50 nmile，適宜由海上定班穿梭油輪建立便捷的海上運輸通道。

大連海上機場所處水域的水深為8m，可選擇船型為1 000～5 000噸級。由設(shè)計規(guī)范估算每個油品泊位的設(shè)計通過能力為30萬～60萬t左右[3]?？紤]到應(yīng)有一定的富裕量，因而需要在2020年前建設(shè)1 000～5 000噸級油品泊位3個，預留泊位1個。

2）客船碼頭。為解決當自然災(zāi)害和緊急情況發(fā)生時旅客緊急疏散問題，需建設(shè)部分應(yīng)急碼頭。據(jù)測算，屆時大連機場日平均客流量為3萬～5萬人，機場內(nèi)相關(guān)工作人員約有5 000人，人工島上其他企事業(yè)單位工作人員約有10 000人。以旅客平均在機場停留時間為3 h計算，預計在某一時刻機場內(nèi)旅客及人工島上其他需緊急疏散人員約有20 000人左右。如果計劃在1 d內(nèi)疏散完畢，每艘船平均運送能力為50～100人，往返時間約1 h，則需要建設(shè)2個1 000噸級滾裝泊位和2個客運泊位。由于滾裝碼頭主要為應(yīng)急時使用，所以滾裝工藝不宜采用機械式升降橋。為保證在任何潮位下都能夠全天候作業(yè)，應(yīng)考慮設(shè)置能夠分別滿足高、低水位的固定坡道。上述2個客運泊位平時可供旅游使用。

3）雜貨碼頭。雜貨碼頭通常為備用設(shè)施，是緊急情況發(fā)生時海上機場搶運保障物資的儲備性通道，在設(shè)計時應(yīng)適當提高結(jié)構(gòu)抗震和抗風浪的等級。由于需求的運力不用太大，因此可考慮設(shè)置2個1 000噸級泊位，裝卸工藝采用輪胎吊。

4）工作船碼頭。考慮到海上消防以及環(huán)境監(jiān)測、海事巡邏等用途，需設(shè)置8個小型泊位。

以上規(guī)劃方案詳見表4。

表4 大連海上機場水運交通碼頭設(shè)置規(guī)劃方案

4 結(jié)論

機場是客流量巨大的交通樞紐，集疏運體系的通達性和安全性十分重要。將機場選址在遠離岸線的海域，會形成旅客和物資進出港的交通體系趨于脆弱的弱點，因此，建立水上運輸通道是離岸式海上機場交通安全與通暢的重要保障。由于我國目前缺少有關(guān)設(shè)計經(jīng)驗，加強研究、借鑒國外已建的同類機場，對少走彎路是必要的。同時，也應(yīng)結(jié)合具體的環(huán)境和實際需要，堅持以人為本，安全至上的理念，歸納出適合我國國情的一整套設(shè)計思路。通過對大連擬建的海上機場有關(guān)油品運輸、客運以及應(yīng)急等需求分析，初步形成對各類碼頭規(guī)模及布置的基本認識，從而為協(xié)調(diào)完善該機場的交通規(guī)劃和布置奠定了基礎(chǔ)。

[1] 盧有杰.日本關(guān)西國際機場一覽[J].中國投資與建設(shè)，1994（8）：26-28.

[2] 王銘珍.香港新機場的消防設(shè)計[J].建筑知識，1998，18（4）：28-29.

[3] 洪承禮.港口規(guī)劃與布置[M].北京：人民交通出版社，1999.