貴港某港口作業(yè)區(qū)錨地工程錨泊方式對比分析

蘭錦豹

(貴港市港航發(fā)展中心，廣西 貴港 537100)

0 引言

錨地是供船舶在水上拋錨以便安全停泊、避風(fēng)防臺、等待檢驗引航、從事水上過駁及其他作業(yè)的水域，對航道通航安全具有重要意義。貴港港是全國內(nèi)河主要港口和國家對外開放一類口岸，水運業(yè)發(fā)達(dá)，2020年港口吞吐量突破億噸，成為珠江水系首個內(nèi)河億噸大港，2021年港口吞吐量繼續(xù)保持億噸，全市擁有貨運船舶4 100艘，運力達(dá)967.98萬載重噸，占廣西內(nèi)河船舶運力半壁江山。雖然貴港水運業(yè)發(fā)展迅猛，航道繁忙，但目前貴港航運配套基礎(chǔ)設(shè)施尚未完善，受資金短缺等因素影響，境內(nèi)277.24 km的通航河流還未建成規(guī)范錨地，船舶錨泊只能依靠航行習(xí)慣和航行經(jīng)驗擇地錨泊，存在船舶通航安全隱患。隨著水運行業(yè)的快速發(fā)展以及航道等級的提升，為確保船舶錨泊安全和航道通航安全，充分發(fā)揮貴港港航運能力，提升服務(wù)水平，貴港港需盡快完善錨地建設(shè)。根據(jù)交通運輸部以及廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳關(guān)于“十四五”期間內(nèi)河高等級航道上通航設(shè)施補助標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)文件精神，中央資金將補助錨地工程費用的90%，使建設(shè)資金短缺問題得到解決。貴港也將抓住中央資金補助契機，于“十四五”期間推進(jìn)一批錨地工程建設(shè)項目，進(jìn)一步改善航運服務(wù)設(shè)施和提高船舶通航安全保障能力。本文對錨地錨泊方式進(jìn)行研究和對比分析，對貴港后續(xù)建設(shè)的錨地工程具有借鑒意義。

1 工程實例

1.1 工程背景

根據(jù)《貴港港總體規(guī)劃(2035年)》，本工程規(guī)劃于貴港港中心港區(qū)郁江右岸，屬西江流域范圍，為貴港港某重點港口作業(yè)區(qū)錨地工程，供船舶安全停泊，等待調(diào)度進(jìn)港作業(yè)或供船舶應(yīng)急靠泊使用，規(guī)劃錨地面積為15 000 m2。工程所處河段自然河面寬度約300～350 m，航道現(xiàn)狀為貴港至梧州3 000噸級航道，航道尺度為4.1 m×90 m×670 m(水深×航道寬度×最小彎曲半徑)。根據(jù)有關(guān)地質(zhì)勘查資料及水下測量資料，河床底高程約為18～25 m(85國家高程，下同)，河床覆蓋層主要為淤泥及泥沙質(zhì)，河床基巖主要為風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。項目設(shè)計低水位參照現(xiàn)狀3 000噸級航道同河段設(shè)計低水位取29.23 m，在設(shè)計低水位時，水深約4～11 m[1]。項目位置左岸為現(xiàn)有港口碼頭，左岸水域為碼頭停泊水域和回旋水域，不適宜布置錨地，右岸為自然岸坡，未規(guī)劃為港口岸線，現(xiàn)狀3 000噸級航道邊線與自然岸坡之間水域有約100 m的水域?qū)挾?，可布置本錨地工程。

1.2 代表船型

通過對貴港本地以及周邊地市的西江干流沿線船舶現(xiàn)狀調(diào)查可知，現(xiàn)有航道運輸方式以單船運輸為主，頂推船隊極少，船舶類型主要以一般干貨船、集裝箱船和多用途船為主。根據(jù)《內(nèi)河過閘運輸船舶標(biāo)準(zhǔn)船型主尺度系列第3部分：西江航運干線》(GB38030.3-2019)[2]，結(jié)合現(xiàn)狀通航船型以及西江航運干線貴港至梧州3 000噸級航道工程設(shè)計代表船型，選定本工程設(shè)計代表船型為3 000噸級船舶，主尺度為90.0 m×15.8 m×3.8 m(總長×型寬×設(shè)計吃水)。

1.3 錨泊方式對比分析

錨地工程錨泊方式根據(jù)港口生產(chǎn)要求、錨地功能、氣候條件、河流水文特性、水域條件、河床底質(zhì)和船型等因素確定。錨地系泊可采用拋錨系泊、浮筒系泊、躉船系泊、靠岸系泊等方式[3-4]。綜合考慮工程所處河段行洪、水位差、水域?qū)挾?、水深、建造費用等因素以及參照廣西境內(nèi)類似內(nèi)河錨地工程建設(shè)經(jīng)驗，本工程不采用浮筒系泊、躉船系泊方式。結(jié)合所在河段河床底質(zhì)條件、周邊港口作業(yè)區(qū)等現(xiàn)狀情況，本工程主要考慮拋錨系泊以及靠岸系泊方式，并對這兩種方式作對比分析。

1.3.1 拋錨系泊方式

1.3.1.1 錨位面積計算

依據(jù)《河港總體設(shè)計規(guī)范》(JTS166-2020)[5]附錄A.1，拋錨系泊每錨位面積可按式(1)計算：

Am=S×a

(1)

式中：Am——錨位面積(m2)；

S——錨位沿水流方向長度(m)；

a——錨位寬度(m)。

根據(jù)規(guī)范，錨位長度S取1.6～2.0倍代表船型長度，錨位寬度a取4.0～4.5倍代表船型船寬，按設(shè)計代表船型(3 000噸級船舶90.0 m×15.8 m×3.8 m)計算，單個錨位尺度取150 m×65 m(長×寬)，單個錨位面積為9 750 m2。

1.3.1.2 錨位計算

該港口作業(yè)區(qū)錨地工程所規(guī)劃水域面積為15 000 m2,考慮到本工程所在河段相對狹窄，且船舶通航密度大，并靠系泊船數(shù)取1艘，按單個錨位尺度150 m×65 m(長×寬)計算，可布置1個錨位，可供1艘3 000噸級船舶錨泊。

1.3.1.3 錨地平面布置

本錨地工程平面布置主要考慮節(jié)約投資，不開挖自然岸坡，盡可能利用自然水深，在減少對航道通航影響的原則下，對錨地進(jìn)行布置，平面布置如圖1所示。當(dāng)采用拋錨系泊方式時，錨地總面積為14 625 m2，小于規(guī)劃錨地面積。

圖1 采用拋錨系泊方式平面布置圖(m)

1.3.2 靠岸系泊方式

1.3.2.1 錨位面積計算

依據(jù)《河港總體設(shè)計規(guī)范》(JTS166-2020)附錄A.4，靠岸系泊每錨位面積可按式(2)計算：

Am=S×a

S=(1.1～1.15)L

a=(n′+1)B

(2)

式中：Am——錨位面積(m2)；

S——錨位沿水流方向長度(m)；

a——錨位寬度(m)；

L——錨泊船舶長度(m)；

n′——并靠系泊船數(shù)；

B——錨泊船舶寬度(m)。

按設(shè)計代表船型(3 000噸級船舶90.0 m×15.8 m×3.8 m)計算，單個錨位尺度為100 m×32 m(長×寬)，單個錨位面積為3 200 m2。

1.3.2.2 錨位計算

該港口作業(yè)區(qū)錨地工程所規(guī)劃水域面積為15 000 m2，靠系泊船數(shù)取1艘，按單個錨位尺度100 m×32 m(長×寬)計算，可布置4個錨位，可供4艘3 000噸級船舶錨泊。

1.3.2.3 錨地平面布置

平面布置原則同拋錨系泊方式，其平面布置如圖2所示。當(dāng)采用靠岸系泊方式時，錨地總面積為13 824 m2，小于規(guī)劃錨地面積。

圖2 采用靠岸系泊方式平面布置圖(m)

1.3.3 對比分析

根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50139-2014)[6]關(guān)于錨地與高等級航道邊線的距離不得小于3倍最大設(shè)計錨泊船型寬度的規(guī)定，按最大設(shè)計錨泊船型寬度為15.8 m計算，本錨地工程與現(xiàn)狀3 000噸級航道邊線的最小距離為47.4 m。結(jié)合工程水深現(xiàn)狀以及岸坡等實際情況，在考慮工程經(jīng)濟(jì)性，盡可能減少工程土石方開挖的前提下，采用拋錨系泊方式時，錨地距離現(xiàn)狀3 000噸級航道邊線最小距離為27 m，不滿足國家行業(yè)規(guī)范要求，如將錨地工程往河岸一側(cè)移動至符合規(guī)范所要求的距離位置，則至少需要對河岸縱深方向約20 m的岸坡進(jìn)行開挖，還需征用陸域土地，加大工程建設(shè)難度，延長工程建設(shè)周期，增加工程投資，且此方案在規(guī)劃的錨地面積下，僅能靠泊1艘3 000噸級船舶，水域利用率低。當(dāng)采用靠岸系泊方式時，錨地距離現(xiàn)狀3 000噸級航道邊線最小距離為60 m，滿足國家行業(yè)規(guī)范要求，不需破壞自然岸坡，總錨地面積更少，減少河床疏浚開挖量，降低工程投資，對航道通航安全的影響最小，且在規(guī)劃的錨地面積下，可靠泊4艘3 000噸級船舶，水域利用率更高。故本錨地工程推薦采用靠岸系泊方式。

2 結(jié)語

錨地工程拋錨系泊以及靠岸系泊方式均各有優(yōu)缺點，適用性各異。在河道比較狹窄的河段布置錨地時，宜選用靠岸系泊方式，此方式優(yōu)點是占用水域面積較少，在同等水域面積下，可靠泊更多船只，可最大限度減少對航道通航安全的影響；缺點是得設(shè)置地?；蚩看盏葮?gòu)筑物作為系泊設(shè)施，尤其是采用靠船墩結(jié)構(gòu)時，投資偏大。在河道比較寬敞的河段，水域面積比較充裕、河床底質(zhì)符合要求時，宜選用拋錨系泊方式，船舶只需拋錨靠泊即可，無須再設(shè)置地?；蚩看盏认挡丛O(shè)施，可節(jié)省投資；缺點是對河床底質(zhì)條件要求比較高，占用水域面積大，同等水域面積下，錨泊容量小。

當(dāng)前，貴港乃至廣西內(nèi)河大部分通航河流水域均相對狹窄，在水運業(yè)快速發(fā)展、船舶數(shù)量不斷增長、航道等級不斷提升的情況下，均面臨船舶無規(guī)范錨地可錨的困境，選用合理的錨泊方式，對提高水域利用率、節(jié)省投資、降低對航道通航安全的影響具有重要意義。