海安千噸級(jí)航道整治工程控制船型分析

余彬

摘要：海安航道是連通廣東與海南最短的海上運(yùn)輸通道，是相對(duì)獨(dú)立的區(qū)間運(yùn)輸通道，營(yíng)運(yùn)船舶具有地域性，船型尺寸為非國(guó)標(biāo)船型，為適應(yīng)海安航道形勢(shì)發(fā)展需要，本文通過分析營(yíng)運(yùn)基礎(chǔ)條件、分析現(xiàn)有船舶類型，提出適合海安航道干噸級(jí)航道整治的控制船型。

關(guān)鍵詞：海安航道控制船型航道整治

1.前言

海安航道是廣東省與海南省之間航程最短的海上運(yùn)輸通道（海安至海口航線的北段航道）。擔(dān)負(fù)著海安港至?？诟壑g的客、車、貨輪渡運(yùn)輸任務(wù)，是具有重要戰(zhàn)略意義的沿海航道和戰(zhàn)備航道。海安灣位于雷州半島南端的中部，屬溺谷海灣，形似喇叭，灣口朝南。海安港位于海安灣頂沿東南伸人海灣舌狀陸地的東側(cè)，大水橋河出口處，隔瓊州海峽與海南省會(huì)?？谑邢嗤?。海安港至海口航線是目前跨越瓊州海峽、溝通大陸與海南島間最短最經(jīng)濟(jì)的航線，以車、客運(yùn)輸為主。地理位置見圖1-1。

隨著2009年海安新港荔枝灣作業(yè)區(qū)投入營(yíng)運(yùn)，海安港吞吐量以千萬噸數(shù)量級(jí)發(fā)展，船舶大型化明顯，而投入營(yíng)運(yùn)船舶與海安新港荔枝灣作業(yè)區(qū)設(shè)計(jì)文件提出的客貨滾裝船尺度出入較大，為適應(yīng)海安航道形勢(shì)發(fā)展需要，確定更加合理的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，本文就海航航道千噸級(jí)整治的控制船型進(jìn)行分析。

2.基礎(chǔ)條件分析

2.1 航道

海安客運(yùn)港航道于2002年完工的航道整治工程按全潮通航500T級(jí)海輪標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，航道尺度為4.3xl00×500m（水深×航寬×彎曲半徑，下同），航槽底標(biāo)高-3.5m（以當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面起算，下同）。

海安新港于2005年11月開工建設(shè)，至2008年12月開港，建設(shè)了2個(gè)車渡碼頭泊位（其中1個(gè)為危險(xiǎn)品泊位）和2個(gè)1000噸級(jí)件雜貨泊位，并配套建設(shè)了海安新港1000噸級(jí)海輪進(jìn)出港航道，進(jìn)港航道的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為航道寬度120m，設(shè)計(jì)底標(biāo)高為-4.Om。

2.2 現(xiàn)狀船型

海安航道客滾運(yùn)輸潛力較大，但船舶造價(jià)較高。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在目前從事瓊州海峽水域運(yùn)輸?shù)慕?0艘客輪、客滾船中（未計(jì)粵海鐵路滾裝船），約三分之二船舶有10多年的船齡，有的甚至接近30年，其中有13艘已經(jīng)過改造，其他船齡高的船舶面臨著修則投入大、不修則船舶安全沒保證的兩難狀況；而且二手進(jìn)口船占有一定的比例，船齡偏大。由于2009年荔枝灣作業(yè)區(qū)投入運(yùn)營(yíng)后，近三年有15艘新船投入使用。

海安航道運(yùn)輸船舶有中車客滾裝船、海輪和客船。其中，雜貨船海輪噸位以500-10OOt級(jí)為主，海安客運(yùn)站每年到港數(shù)量較少；雜貨泊位港池浚深和海安新港開始營(yíng)運(yùn)之后，已有1000t級(jí)以上海輪靠泊；目前客貨滾裝船的主力營(yíng)運(yùn)船舶多為600-960客位，30-45車位的船型；客船多為51m船型。

2.3 運(yùn)量

從海安港分貨類吞吐量的資料中可以看出，海安港貨物吞吐量中有85%-90%貨物是通過汽車輪渡滾裝運(yùn)輸方式完成的。綜合考慮扣除火車輪渡北港作業(yè)區(qū)吞吐量，以及紅坎油庫(kù)和其他貨運(yùn)碼頭的吞吐量后，2011年海安航道貨物通過量為5178萬噸、客運(yùn)量977.37萬人次、滾裝船汽車通過量為122.86萬輛次。

2.4 水文

2.4.1 潮汐

瓊州海峽內(nèi)的潮汐性質(zhì)變化較大，海安灣位于瓊州海峽北岸的中部，系不正規(guī)全日潮，即一月內(nèi)有12～14天每天有一次漲落潮。但因同時(shí)受東西潮汐性質(zhì)不一致的影響，在不同季節(jié)海安港所在位置潮汐性質(zhì)不同：即當(dāng)月赤緯較大時(shí)，即大潮期間為全日潮，并出現(xiàn)日潮不等現(xiàn)象；當(dāng)月赤緯較小時(shí)，即小潮期間，潮汐呈半日潮特征，潮差較小。

該水域大潮期間潮位大于小潮期間，平均潮位均在2m左右，且海安灣內(nèi)西部平均潮位大于東部。大潮期間平均潮差約為小潮期間的2倍，最大潮差亦約為小潮期間的2倍，最小潮差相當(dāng)。小潮期間張落潮平均歷時(shí)相當(dāng)，均在6時(shí)左右，但落潮歷時(shí)變化幅度較大。大潮期間平均漲潮歷時(shí)比平均落潮歷時(shí)長(zhǎng)，變化幅度小。

2.4.2 潮流

瓊州海峽海流較強(qiáng)，夏季西南季風(fēng)盛行，海流自西向東流動(dòng)，流速大，而其他季節(jié)則均由東向西流動(dòng)，流速小。工程海域小潮潮型為半日潮，向東流的平均速度大于向西流，最大流速出現(xiàn)在向東流，轉(zhuǎn)流時(shí)刻多在高、低潮的峰谷附近，最小流速發(fā)生在轉(zhuǎn)流時(shí)刻；大潮潮型為全日潮，東流平均流速大于西流平均流速，最大流速與小潮一樣也出現(xiàn)在向東流，東西流最大流速時(shí)刻多發(fā)生在高、低潮峰谷附近?？傮w來說，流速?gòu)臑稠數(shù)酵夂Ｖ饾u變大，向東流的流速略大于向西流的流速。

2.4.3 波浪

工程海域波型以風(fēng)浪為主，涌浪為輔，最多風(fēng)浪向E、NNE向，頻率分別為14.6%、13.1%；次波向SE、SSE向，頻率10.4%、11%。

2.4.4 設(shè)計(jì)水位

設(shè)計(jì)高水位（高潮10%）：2.78m。

設(shè)計(jì)低水位（低潮90%）：0.62m。

3.控制船型的提出

3.1 依據(jù)

根據(jù)2013年11月12日開始實(shí)施的《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS165-2013）附錄A（設(shè)計(jì)船型尺度及其他參數(shù)）內(nèi)容提到，設(shè)計(jì)船型尺度是確定港口碼頭、回旋水域、航道、錨地等有關(guān)尺度和裝卸船設(shè)備選型的基本依據(jù)。

“本次船型尺度的統(tǒng)計(jì)方法，先確定船種、統(tǒng)計(jì)參數(shù)和船舶噸級(jí)劃分，然后分別進(jìn)行保證率為85%的船舶總長(zhǎng)、型寬、型深和滿載吃水等4個(gè)尺度的統(tǒng)計(jì)”。

3.2 統(tǒng)計(jì)結(jié)果

設(shè)計(jì)代表船型如仍按照1000CJT客貨滾裝船71x19.OX5.0×3.5（總長(zhǎng)×型寬×型深×滿載吃水）來進(jìn)行選取，則船舶總長(zhǎng)僅能滿足現(xiàn)有客貨滾裝船保證率26%，滿載吃水保證率為58%。超出原有1000GT客貨滾裝船設(shè)計(jì)代表船型船舶尺度較大。

設(shè)計(jì)代表船型尺度的選擇可以依據(jù)現(xiàn)有船型資料和未來船型發(fā)展趨勢(shì)，選擇規(guī)范船型，選取保證率為85%或以上的設(shè)計(jì)船型尺度作為本項(xiàng)目校核船型。

根據(jù)2012年2月的瓊州現(xiàn)營(yíng)運(yùn)在海安航道的客貨滾裝船共43艘，進(jìn)行船型尺度保證率分析。

從以上保證率取值分析中可以看出，若按全潮通航1000GT客貨滾裝船建設(shè)進(jìn)行整治，依據(jù)規(guī)范所選取的設(shè)計(jì)代表船型尺度保證率難以滿足要求。因此，擬定通航標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有所提高，以滿足未來海安航道船舶大型化趨勢(shì)。若選擇2000GT客貨滾裝船作為設(shè)計(jì)代表船型，其船長(zhǎng)尺度不能滿足85%的保證率，但其吃水及型寬與統(tǒng)計(jì)結(jié)果較為吻合。若選擇1000GT客貨滾裝船結(jié)合1000噸海輪作為設(shè)計(jì)代表船型，其吃水及型寬取值與統(tǒng)計(jì)結(jié)果較為吻合，船長(zhǎng)尺度也不能滿足85%的保證率。

因此，若能在船長(zhǎng)尺度方面參照其他滾裝船尺度，即以現(xiàn)狀控制船型作為設(shè)計(jì)船型，所得出的航道尺度是基本能夠涵蓋現(xiàn)有海安航道航行船舶范圍的。

3.3 確定控制船型

（1）根據(jù)海安航道的水運(yùn)運(yùn)量現(xiàn)狀、預(yù)測(cè)值，營(yíng)運(yùn)船舶現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，航道現(xiàn)狀及航道發(fā)展規(guī)劃，船東對(duì)航道條件的要求。按全潮通航1000GT客貨滾裝船（滿載吃水3.5m），乘潮（乘潮水位1.65m）通航100ODWT雜貨船的雙向航道標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足海安航道現(xiàn)狀及未來發(fā)展的需要。原因是近三年投入運(yùn)營(yíng)的新船滿載吃水在3.5-4.0米和總長(zhǎng)90米以上的船舶增長(zhǎng)較快，這一比例在40%左右，船舶大型化趨勢(shì)較為明顯，按歷時(shí)4小時(shí)保證率90%的乘潮水位1.65m乘潮通航以不能滿足運(yùn)量需求。如能延長(zhǎng)乘潮歷時(shí)，降低乘潮水位或調(diào)整設(shè)計(jì)代表船型，則航道水深和通航條件會(huì)大大改善，可滿足海安航道客貨運(yùn)量未來大幅度增長(zhǎng)和船舶大型化趨勢(shì)的需求。

（2）根據(jù)《廣東省沿海航道規(guī)劃》，海安航道屬粵西航道網(wǎng)的組成部分，海安航道的主要服務(wù)范圍為海安作業(yè)區(qū)，規(guī)劃航道等級(jí)為沿海航道XI級(jí)，通航3000噸級(jí)海輪。

（3）廣東省發(fā)改委粵發(fā)改交通【2012】215文對(duì)海安航道整治工程項(xiàng)目建議書的以進(jìn)行批復(fù)，批復(fù)建設(shè)規(guī)模為全潮通航100OGT客貨滾裝船，乘潮通航1000DWT雜貨船。

（4）根據(jù)以上分析結(jié)果，考慮海安航道的現(xiàn)狀、運(yùn)輸船舶現(xiàn)狀和對(duì)航道的運(yùn)輸需求，其推薦設(shè)計(jì)控制船型如表4。

4.經(jīng)濟(jì)合理性分析

（1）提出的控制船型適應(yīng)該區(qū)域船舶大型化趨勢(shì)，能夠滿足未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，同時(shí)與海南進(jìn)一步打造“國(guó)際海島”政策導(dǎo)向相一致。

（2）提出控制代表船型尺寸較原有設(shè)計(jì)船型略有增加，根據(jù)低潮90%設(shè)計(jì)水位0.62m、最新測(cè)圖來看，需要整治航段集中在2～3km，局部浚深即可。

（3）控制代表船型是根據(jù)多年來尤其是近些年來的現(xiàn)狀船型基礎(chǔ)上論證后提出的，該規(guī)模船型的裝卸、周轉(zhuǎn)時(shí)間與航道長(zhǎng)度是相適應(yīng)的，與港區(qū)泊位等基本是能夠達(dá)到最優(yōu)配比。

因此，該船型作為海安千噸級(jí)航道區(qū)間運(yùn)輸?shù)目刂拼驮诮?jīng)濟(jì)上是合理的。

5.結(jié)語

（1）經(jīng)過分析現(xiàn)有船舶的尺寸，結(jié)合船舶發(fā)展趨勢(shì)，提出海安航道控制船型為客貨滾裝船控制船型，長(zhǎng)120m，寬20.3m，型深6.5m，吃水4.2m.

（2）提出的控制船型與當(dāng)?shù)匕l(fā)展規(guī)劃、航道情況、政策導(dǎo)向是相適應(yīng)的。