楊家亮 盧亦敏(.湖南省水利水電勘測設(shè)計研究總院 長沙市 40007;.華北水利水電大學(xué) 鄭州市 450045)
港口碼頭前沿高程的確定
楊家亮1盧亦敏2
(1.湖南省水利水電勘測設(shè)計研究總院 長沙市 410007;2.華北水利水電大學(xué) 鄭州市 450045)
港口碼頭工程是水運交通的重要基礎(chǔ)設(shè)施,設(shè)計單位主要依據(jù)《河港總體設(shè)計規(guī)范》確定設(shè)計高水位。港口碼頭又是河岸的涉水工程,按《中華人民共和國河道管理條例》橋梁和棧橋的梁底高程必須高于設(shè)計洪水位,并按照防洪和航運的要求,留有一定超高,設(shè)計洪水位由河道主管機關(guān)根據(jù)防洪規(guī)劃確定。文章通過典型工程,揭示按規(guī)范設(shè)計和按條例審批在港口碼頭前沿高程確定上存在的差異,提出問題,建議有進一步研究的必要。
港口前沿高程 港口前沿設(shè)計高水位 梁底高程 設(shè)計洪水位
港口碼頭設(shè)計水位在 《河港總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ 212-2006)中明確要求,碼頭設(shè)計高水位應(yīng)根據(jù)河流水文特性、淹沒影響、綜合利用水利樞紐和渠化梯級運行調(diào)度等情況綜合研究并按表1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定。
表1 平原河流、河網(wǎng)地區(qū)和山區(qū)河流碼頭設(shè)計高水位
設(shè)計高水位的計算方法,基本采用水文學(xué)方法,即河段上、下游水文站實測洪水位,按水面比降推算,或采用水力學(xué)方法,水位流量的水面線推算。按設(shè)計頻率取值。港口碼頭前沿設(shè)計高程確定主要考慮碼頭重要性設(shè)計船型裝卸工藝,碼頭布置及型式,前后方高程銜接條件、地形、地貌和工程設(shè)計等因素,碼頭前沿設(shè)計高程應(yīng)為設(shè)計高水位加超高(0.1~0.5)m。從表1可以看出一般內(nèi)河航運碼頭多按10~50年一遇的標(biāo)準(zhǔn)計算設(shè)計高水位,且設(shè)計高水位的重現(xiàn)期不會超過50年。
《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201-2014)中列有河港主要港區(qū)陸域的防護等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)(表2),但對碼頭前沿裝卸貨平臺是否屬于主要港區(qū)陸域沒有明確要求,交通部門在實際操作過程中,港區(qū)陸域的堆場及管理辦公場地一般都高于碼頭前沿高程,實際操作過程中碼頭前沿平臺區(qū)與主要港區(qū)陸域也是區(qū)別對待的。
表2 河港主要港區(qū)陸域的防護等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)
近年來湖南省河道主管部門審批過程中,為把框架式碼頭對河道的行洪影響降到最低,將碼頭前沿平臺等同于港區(qū)陸域?qū)Υ?,其防洪?biāo)準(zhǔn)參照港區(qū)陸域所處河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)取用,并要求碼頭此類臨水建筑物按《中華人民共和國河道管理條例》中橋梁和棧橋等跨河建筑物的防洪要求考慮——碼頭梁底高程必須高于河道所處河段的設(shè)計洪水位,并留一定的超高。
通過選取典型的碼頭進行分析,河道主管部門把關(guān)審批的框架式碼頭前沿高程要比按《河港總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ 212-2006)要求的高程偏高,典型調(diào)查揭示差值最大的碼頭高達4.46 m,具體見表3。
表3 湖南省典型碼頭前沿平臺高程取值表
根據(jù)相關(guān)調(diào)研成果江西、湖北及長江中游一般框架式港口碼頭設(shè)計高水位一般取20~50年一遇的洪水位,前沿高程加超高(0.1~0.50)m。近年來長江中游臨近省份建設(shè)完成的碼頭前沿平臺高程的選取見表4。
表4 長江中游典型碼頭前沿平臺高程取值表
框架式碼頭前沿高程的高低對泊位年通過能力,全年的能耗和港口綜合裝卸成本和工程建設(shè)成本即港口綜合效益有直接影響。根據(jù)湖南省交通運輸廳規(guī)劃辦公室組織研究的成果,碼頭前沿高程增高(2.54~4.46)m,泊位年通過能力減少5%~10%,全年能耗增加(0.7~4.4)萬kW·h,港口綜合裝卸成本增加(20~80)萬元,工程每延米增加建設(shè)成本(70~120)萬元。
湖南省河道主管部門為將碼頭對河道的行洪影響降到最低,按《中華人民共和國河道管理條例》中橋梁等跨河建筑物考慮,碼頭前沿高程一般高于《河港總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ 212-2006)的要求。通過實地調(diào)查來看,長江中游臨近省份的碼頭前沿高程基本采用《河港總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ 212-2006)確定??紤]到碼頭前沿高程對港口綜合效益影響較大,且當(dāng)今國家大力推進發(fā)展港口碼頭建設(shè),碼頭前沿高程合理確定意義重大,值得進一步研究,建議通過大量原型觀測和數(shù)學(xué)、物理模型試驗,定量研究港口碼頭前沿高程對河道行洪的影響,為制定更為合理的行業(yè)管理政策提供科學(xué)依據(jù)。
[1]陳嘉琴,等.長江港口碼頭前沿高程問題的探討[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報,1986,(3):19-21.
[2]雷路平,張愛平,楊家亮,等.港口碼頭前沿高程對防洪及綜合效益的影響研究 [R].湖南省交通運輸廳規(guī)劃辦公室,2015.
2016-06-09)
楊家亮(1981-),男,湖南澧縣人,大學(xué)本科,高級工程師,現(xiàn)從事水利規(guī)劃工作,E-mail:79142920@.qq.com。