鎮(zhèn)江港海船錨地錨位優(yōu)化方案

周云鵬

【摘 要】 為進(jìn)一步緩解鎮(zhèn)江過境和到港船舶錨泊需求，分析鎮(zhèn)江港沿江錨地現(xiàn)狀，對(duì)鎮(zhèn)江港海船錨位進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化，提出優(yōu)化方案。優(yōu)化后的錨地實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)錨泊，擴(kuò)大錨地供給能力，保障船舶安全錨泊。

【關(guān)鍵詞】 海船;錨地;錨位;洪水期;枯水期

0 引 言

錨地是稀缺的港口資源，是港口的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，對(duì)沿江經(jīng)濟(jì)、港口和航運(yùn)發(fā)展具有不可或缺的作用。近年來，隨著鎮(zhèn)江港口經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，到港船舶數(shù)量逐年上升。在沿江錨地資源有限的情況下，為了使鎮(zhèn)江港緊張的錨地資源得到最大限度地利用，對(duì)鎮(zhèn)江港海船錨地和危險(xiǎn)品錨地錨位進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化十分重要。

1 鎮(zhèn)江港沿江錨地現(xiàn)狀

1.1 錨地現(xiàn)狀

鎮(zhèn)江港沿江錨地布局現(xiàn)狀見圖1、表1。

鎮(zhèn)江全港共有高資海船錨地、定易洲錨地、鎮(zhèn)江海船錨地和危險(xiǎn)品錨地等4處公用錨地，拋錨方式均為單錨散拋，4處錨地共有錨位32個(gè)，錨地面積共約5.38 km2。從錨位功能來看，危險(xiǎn)品錨位4個(gè)，海船錨位8個(gè)，江船錨位20個(gè)，分別占錨位總數(shù)的12.5%、25.0%和62.5%;從錨位等級(jí)看，噸級(jí)錨位1個(gè)，噸級(jí)錨位23個(gè)，1萬噸級(jí)錨位3個(gè)，3.5萬噸級(jí)錨位5個(gè)，分別占錨位總數(shù)的3.1%、71.9%、9.4%和15.6%。

1.2 錨地利用現(xiàn)狀

（1）錨泊船舶艘次及時(shí)間。目前，鎮(zhèn)江沿江現(xiàn)有生產(chǎn)性泊位209個(gè)，綜合通過能力1.2億t。鎮(zhèn)江港現(xiàn)有錨地難以滿足靠泊鎮(zhèn)江港船舶的錨泊需求。2017年鎮(zhèn)江港海船錨地共錨泊1 202艘次，其中1 072艘次服務(wù)于鎮(zhèn)江本港，130艘次服務(wù)于過境船舶。鎮(zhèn)江港海船錨地有超過80%的船舶錨泊時(shí)間小于3 d，少量船舶靠泊時(shí)間超過5 d，平均錨泊時(shí)間為43 h，遠(yuǎn)大于計(jì)劃靠泊時(shí)間。

（2）錨泊船舶噸級(jí)。鎮(zhèn)江港海船錨地以1萬～5萬噸級(jí)船舶靠泊為主，其次為5萬～7萬噸級(jí)船舶。

2 評(píng)估優(yōu)化方案

2.1 錨位計(jì)算方式

長江鎮(zhèn)江段屬長江下游感潮河段，潮型為非正規(guī)半日淺海潮，潮水位每日兩漲兩落，漲潮和落潮時(shí)長明顯不等，落潮時(shí)長大于漲潮時(shí)長。河段洪季處在潮區(qū)界內(nèi)，枯季處在潮流界邊緣，水流既受長江徑流控制，又受天文潮潮汐影響（汛期時(shí)影響較小，枯季時(shí)影響相對(duì)較大）。受潮汐影響而?？績?nèi)河船舶或海船的河口港和既有河流水文特性又受潮汐影響而?？亢４暮痈郏瑑烧叩目傮w設(shè)計(jì)可根據(jù)不同情況按《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》和《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

依據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》，拋錨系泊方式錨位面積計(jì)算為

式中：S為錨地面積，m2;l為錨位沿水流方向長度，m;b為錨位寬度，m。

選用受風(fēng)浪、潮汐影響大的河段錨位尺度的計(jì)算方法：

式中：B為設(shè)計(jì)船寬，m;L為設(shè)計(jì)船長，m。

考慮到船舶的安全性及危險(xiǎn)品船舶的特殊性，確定l=3.0 L，? b=8.5 B。

依據(jù)《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》，船舶采用單錨系泊時(shí)，每個(gè)錨位所占水域?yàn)橐粓A形面積，其半徑可按下列公式計(jì)算：

風(fēng)力≤7級(jí)時(shí)， r=L + 3 h + 90

風(fēng)力>7級(jí)時(shí)， r=L + 4 h + 145

式中：r為單錨水域系泊半徑，m;h為錨地水深，m。

2.2 優(yōu)化依據(jù)

上述兩種規(guī)劃計(jì)算所得錨位面積差異較大，因此，根據(jù)長江南京以下12.5 m深水航道二期工程動(dòng)態(tài)檢測數(shù)據(jù)，分別篩選了錨地所在水域落成洲枯水期大潮、小潮和洪水期大潮、小潮的流速資料，分析該水域水文特征。根據(jù)水文特征分析確定最終選用的計(jì)算規(guī)范。

（1）洪水期大潮。根據(jù)鎮(zhèn)江港海船錨地洪水期大潮流速，該段水域未監(jiān)測到漲潮流，水流方向與徑流方向相同。因此，在洪水期大潮期間，該段水域水流流向以徑流為主。

（2）洪水期小潮。根據(jù)鎮(zhèn)江港海船錨地洪水期小潮流速，該段水域水流方向與徑流方向相同，監(jiān)測到的最大漲潮流流速為1.4 ，最小漲潮流流速1.2 m/s。因此，在洪水期小潮期間，該段水域水流方向與徑流方向一致，對(duì)船舶錨泊影響很小。

（3）枯水期大潮。根據(jù)鎮(zhèn)江港海船錨地枯水期大潮流速，該段水域在28個(gè)監(jiān)測時(shí)刻中有8個(gè)時(shí)刻出現(xiàn)漲潮流，監(jiān)測到的最大漲潮流流速為0.24 m/s，最小漲潮流流速為0.06 m/s，最大落潮流流速為0.88 m/s，最小落潮流流速為0.31 m/s?？菟诖蟪逼陂g，需要重點(diǎn)對(duì)該段水域的水文條件進(jìn)行監(jiān)測，采取安全措施，防止船舶發(fā)生過大擺動(dòng)。

（4）枯水期小潮。根據(jù)鎮(zhèn)江港海船錨地枯水期小潮流速，該段水域枯水期小潮期間未監(jiān)測到漲潮流，水流方向與徑流方向相同。

綜上所述，鎮(zhèn)江港按照國家戰(zhàn)略劃分為海港，但依據(jù)水文特性仍為河港。兩種規(guī)劃計(jì)算所得錨位面積差異較大，鎮(zhèn)江港海船錨地整體受潮流影響較小，漲潮歷時(shí)很短。因此，在規(guī)范選取上可選用《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)鎮(zhèn)江港海船錨地錨位進(jìn)行優(yōu)化。

2.3 錨位尺度計(jì)算

根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》計(jì)算，鎮(zhèn)江港海船錨地拋錨系泊單個(gè)錨位尺度見表2。

2.4 優(yōu)化方案

根據(jù)長江南京以下12.5 m深水航道整治工程調(diào)整后的方案，鎮(zhèn)江港海船錨地現(xiàn)狀為長 m、寬686～768 m，面積為1.49 km2，錨地水深為14～22 m，可同時(shí)錨泊3艘3.5萬噸級(jí)船舶，錨泊方式為自由式拋單錨。隨著長江南京以下深水航道二期貫通，10萬噸級(jí)散雜貨船可減載到達(dá)南京港，長江鎮(zhèn)江段以通航1萬噸級(jí)以上海船為主。

經(jīng)優(yōu)化評(píng)估，理論上，鎮(zhèn)江港海船錨地可錨泊船舶由規(guī)劃的3艘3.5萬噸級(jí)海船調(diào)整為2～9艘1萬～10萬噸級(jí)海船，錨泊方式仍為自由式拋單錨。實(shí)際錨泊艘次和噸級(jí)大小可根據(jù)到港船型、錨泊時(shí)間及水文氣象條件進(jìn)行優(yōu)化配布。

根據(jù)鎮(zhèn)江港海船錨地錨泊船舶噸級(jí)分布，錨地可錨泊船舶以2萬噸級(jí)以下船舶為主。因此，選取特定的定點(diǎn)錨泊優(yōu)化方案，鎮(zhèn)江港海船錨地最終優(yōu)化方案為可錨泊3艘2萬噸級(jí)和2艘3.5萬噸級(jí)船舶，錨泊方式為自由式拋單錨。優(yōu)化方案及定點(diǎn)錨泊點(diǎn)見圖2。

3 效果分析

鎮(zhèn)江港海船錨地由原有的3個(gè)錨位提升至5個(gè)錨位，在錨位等級(jí)上結(jié)合錨泊船型進(jìn)行組合優(yōu)化，在錨地利用效率上也有較大提升。相比原錨泊方案，優(yōu)化后的錨地實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)錨泊，可有效提升錨地管理效率和周轉(zhuǎn)率，增加錨泊安全性。

4 結(jié) 語

優(yōu)化后的錨泊方案提高了錨地周轉(zhuǎn)率，提升了鎮(zhèn)江港海船錨地的利用率，但錨地在實(shí)際運(yùn)行管理過程中仍需解決以下4個(gè)問題：（1）錨泊船舶需嚴(yán)格按照規(guī)定錨泊;（2）采用定點(diǎn)錨泊后，錨點(diǎn)固定，船舶聽從相關(guān)部門指揮進(jìn)行錨泊;（3）進(jìn)一步完善錨地信息管理系統(tǒng)，利用信息系統(tǒng)進(jìn)行定點(diǎn)錨泊管理，未來結(jié)合到港船型和錨泊條件進(jìn)行動(dòng)態(tài)拋錨管理;（4）優(yōu)化錨地調(diào)度和使用制度，禁止船舶長時(shí)間占用錨位，對(duì)于長時(shí)間占用錨位的船舶，一方面從信用考核上予以評(píng)價(jià)，另一方面提高超時(shí)錨泊費(fèi)率。