某專業(yè)牲畜碼頭平面布置要點(diǎn)

葉宇旻,呂臘炎,浦偉慶

(1.中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200032;2.寧波舟山港集團(tuán)有限公司，浙江 寧波 315040)

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的持續(xù)提高，我國牛肉消費(fèi)量逐年遞增。2001—2016年我國牛肉消費(fèi)量從544.8萬t增長(zhǎng)至755.9萬t，并于2016年成為僅次于美國的全球第二大牛肉消費(fèi)國。但從人均牛肉消費(fèi)量看，目前約為5 kg/人，連世界平均水平的一半還不到。而且我國目前所消費(fèi)的進(jìn)口牛肉都是在出口國屠宰、切割后，以冷凍的保存方式進(jìn)口，口感遠(yuǎn)不及冷鮮。2014年11月17日，新希望集團(tuán)與澳大利亞簽署了《中澳企業(yè)間農(nóng)業(yè)與食品安全百年合作計(jì)劃諒解備忘錄》(簡(jiǎn)稱《備忘錄》)，其中就包括澳洲每年將向中國出口100萬頭活牛。

鑒于浙江省舟山市金塘島的獨(dú)島優(yōu)勢(shì)以及防疫優(yōu)勢(shì)，肉牛進(jìn)口屠宰的項(xiàng)目最終落地金塘島。該項(xiàng)目將利用澳大利亞優(yōu)質(zhì)肉牛資源和舟山港口條件，高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)地建設(shè)專業(yè)牲畜碼頭、肉牛隔離場(chǎng)、屠宰廠，直接向300 km半徑范圍內(nèi)的長(zhǎng)三角消費(fèi)市場(chǎng)供應(yīng)新鮮牛肉，補(bǔ)充國內(nèi)市場(chǎng)冷鮮肉的空白。

目前，我國活牛進(jìn)口均是依托已建的集裝箱碼頭或通用碼頭完成牲畜的臨時(shí)接卸，碼頭面高程與牲畜船的適應(yīng)性、碼頭上方的輔助設(shè)施、港口作業(yè)人員的專業(yè)性都存在一定的不確定性。相較于普通貨種碼頭，專業(yè)牲畜碼頭的平面尺度和碼頭高程須滿足牲畜船舶的靠泊、跳板的搭接以及牲畜下船等要求，同時(shí)應(yīng)考慮碼頭工程投資的合理性。本文以舟山金塘某專業(yè)牲畜碼頭工程為例，介紹項(xiàng)目的整體布局及裝卸工藝流程，并重點(diǎn)圍繞該項(xiàng)目的碼頭平面布置要點(diǎn)及考慮因素展開分析。

1 項(xiàng)目概況

1.1 總體布局

該項(xiàng)目主要由活牛進(jìn)境碼頭裝卸、隔離、屠宰加工3部分組成。根據(jù)活牛接卸工藝流程與檢驗(yàn)檢疫要求，碼頭工程宜布置在活牛隔離場(chǎng)前方，屠宰加工擬布置在距離隔離場(chǎng)2 km以上的地方(圖1)。

圖1 活牛進(jìn)境屠宰加工項(xiàng)目總體布局

1.2 工藝流程

牲畜運(yùn)輸船澳大利亞出發(fā)后約15 d可到達(dá)本項(xiàng)目配套建設(shè)碼頭。牲畜運(yùn)輸船靠泊后，出入境檢驗(yàn)檢疫人員登船對(duì)活牛進(jìn)行初步檢驗(yàn)檢疫，確認(rèn)合格后方允許活牛下船。

目前我國進(jìn)口的澳牛有2種類型[1]，即普通澳牛和雪花澳牛。

1)普通澳牛：從活畜運(yùn)輸船通過半封閉的卸牛通道自行下船，通過引橋上方專用通道進(jìn)入隔離場(chǎng)。由于其體型龐大，一般控制此類牛徒步不超過1 km，以避免其大幅度掉肉及骨折。

2)雪花澳牛：由于其肉質(zhì)鮮美，價(jià)格昂貴，該牛從活畜運(yùn)輸船自行下船后，由貨車運(yùn)至隔離場(chǎng)，并在隔離場(chǎng)經(jīng)過7～10 d的檢疫隔離，隔離期滿后才可屠宰加工。

1.3 隔離場(chǎng)與屠宰場(chǎng)規(guī)模

1)隔離場(chǎng)。本項(xiàng)目隔離場(chǎng)分2期建設(shè)：一期位于橫擋山與魚龍山之間的圍墾區(qū)域，碼頭工程后方陸域，占地面積約41.53萬m2。主要建設(shè)隔離區(qū)和辦公區(qū)(圖2)。其中隔離區(qū)設(shè)置隔離牛舍(共6個(gè))、病牛區(qū)(含病牛舍、治療室、解剖室)、抽血間、無害化處理間、牛糞處理間、污水池、飼草料區(qū)等。

圖2 隔離場(chǎng)(一期)總平面

2)屠宰場(chǎng)。屠宰場(chǎng)選址在距隔離場(chǎng)約2 km的岙山嘴，總用地13.33萬m2,其中一期工程用地面積約9.27萬m2。屠宰場(chǎng)擬建設(shè)2條80頭/h的屠宰生產(chǎn)線(圖3)，其中1條生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)屠宰肉牛42萬頭/a。待2條屠宰線滿負(fù)荷生產(chǎn)后，可以達(dá)到屠宰肉牛規(guī)模80萬～100萬頭/a。

圖3 屠宰場(chǎng)總平面布置

1.4 碼頭工程規(guī)模

根據(jù)《備忘錄》100萬頭活牛的出口量要求，該工程水域總體規(guī)模擬建設(shè)2個(gè)3萬噸級(jí)牲畜泊位[2]，近期先行建設(shè)3萬噸級(jí)牲畜泊位1個(gè)(兼顧3.51萬載重噸)，占用岸線長(zhǎng)度270 m，可實(shí)現(xiàn)碼頭年通過能力45.2萬頭活牛，配套建設(shè)長(zhǎng)度451 m的引橋1座、進(jìn)港航道以及相關(guān)生產(chǎn)輔助設(shè)施(圖4)。

圖4 澳牛碼頭工程總體布局

2 設(shè)計(jì)船型

結(jié)合目前全球在役的牲畜船船型資料，牲畜船共分為以下3種類型[3]。

1)小型運(yùn)輸船：滿足約2 000頭牛的運(yùn)輸量，長(zhǎng)115～134 m，吃水5～6.3 m，載質(zhì)量3 500～5 600 t。

2)中型運(yùn)輸船：滿足約4 500頭牛的運(yùn)輸量，長(zhǎng)度135～140 m，吃水6.5～7.8 m，載質(zhì)量7 500 t。

3)大型運(yùn)輸船：滿足1萬頭牛以上的運(yùn)輸量，長(zhǎng)度180～205 m，吃水7.5～10 m，載質(zhì)量1.8萬～3.5萬t。

綜合考慮港口水深條件、國際及國內(nèi)活牛的運(yùn)輸船型，該工程的設(shè)計(jì)代表船型見表1。

表1 主要設(shè)計(jì)船型尺度

3 牲畜碼頭平面布置要點(diǎn)

3.1 節(jié)省工程投資

碼頭選址于寧波舟山港金塘港區(qū)北部外海岸段,受限于港址風(fēng)浪流等自然條件因素，該碼頭僅能設(shè)計(jì)成固定平臺(tái)碼頭，而非浮碼頭形式。此外，大多數(shù)牲畜船由集裝箱船舶改建而成，在多個(gè)甲板層均有出艙口，因此碼頭平臺(tái)尺度只須滿足船舶吊橋的擱置及運(yùn)輸車輛行駛、掉頭等功能即可。

為節(jié)省工程投資，推薦“蝶式”平面布置。根據(jù)海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范關(guān)于碼頭長(zhǎng)度計(jì)算的要求[4]，該工程2個(gè)泊位總長(zhǎng)為530 m，單個(gè)泊位考慮系纜墩共用，占用岸線總長(zhǎng)270 m(圖5)。

圖5 碼頭工程總平面布置(單位：m)

3.2 減少澳牛下船徒步距離

碼頭選址于隔離場(chǎng)前方海域，水深條件較好，等深線總體呈西深東淺趨勢(shì)，-10 m等深線平均距岸約400 m。隔離場(chǎng)西側(cè)前方海域受魚龍山和大菜花山水道縮窄的影響，地形陡深，等深線呈西南-東北走向，非完全平順于后方圍堤。根據(jù)最大設(shè)計(jì)船型計(jì)算得碼頭前沿設(shè)計(jì)泥面高程為-12.30 m(當(dāng)?shù)乩碚摶?。

為滿足普通澳牛下船后徒步距離不得超過1 km的要求，碼頭前沿線位置距離圍堤不宜大于450 m，為了盡可能減少疏浚量以及碼頭后期維護(hù)量，碼頭前沿線的位置應(yīng)盡可能布置在-13 m等深線附近，并選擇流態(tài)相對(duì)平順的位置。結(jié)合上述要求，該工程碼頭前沿線布置在隔離場(chǎng)西側(cè)前方海域，距離后方圍堤450 m的位置。根據(jù)數(shù)模成果，碼頭前沿線方向角取為109°05′～289°05′，基本平行于后方圍堤走向。根據(jù)此布置，碼頭前沿線西側(cè)角點(diǎn)位于-20 m等深線附近，東側(cè)角點(diǎn)位于-8 m等深線附近，須挖泥6.6萬m3方能滿足船舶安全滿載進(jìn)出港和靠泊作業(yè)的要求。

3.3 碼頭平面尺度和高程滿足靠泊作業(yè)要求

3.3.1碼頭作業(yè)平臺(tái)平面尺度的確定

作業(yè)平臺(tái)平面尺度主要根據(jù)船舶靠泊、牲畜船舶艙口位置、艙口高度、吊橋長(zhǎng)度以及澳牛上下船舶的使用要求等多因素綜合確定。結(jié)合現(xiàn)階段已獲得的船型資料，兼顧投資因素，該工程作業(yè)平臺(tái)尺度取85 m×40 m。為滿足日后營(yíng)運(yùn)船舶可順利靠泊作業(yè)，對(duì)適合該工程碼頭的船舶出艙口位置提出限制要求。

3.3.1.1碼頭作業(yè)平臺(tái)長(zhǎng)度方向?qū)Τ雠摽谖恢玫南拗埔?/p>

1)轉(zhuǎn)運(yùn)普通澳牛時(shí)，不需要運(yùn)輸車輛，出艙口極限位置距碼頭平臺(tái)端部至少3 m，再考慮通過帶纜對(duì)船舶靠泊位置的調(diào)整±10 m，則靠泊船型活牛出艙口距船中部距離應(yīng)小于49.5 m；

2)轉(zhuǎn)運(yùn)雪花澳牛時(shí)，運(yùn)輸車輛按圖6中①～④的步驟進(jìn)行轉(zhuǎn)彎掉頭，則出艙口極限位置距碼頭平臺(tái)端部至少25 m，同樣考慮船舶靠泊位置的調(diào)整，雪花澳牛出艙口距船中部距離應(yīng)小于27.5 m。

綜上，該工程作業(yè)平臺(tái)的長(zhǎng)度對(duì)牲畜船出艙口位置的限制要求相同(表2)。

圖6 碼頭作業(yè)平臺(tái)尺度(單位：m)

表2出艙口位置距船中部的距離

是否?？控涇嚦雠摽谂c船中部距離∕m(不考慮±10m帶纜調(diào)整)出艙口與船中部距離∕m(考慮±10m帶纜調(diào)整)是≤17.5≤27.5否≤39.5≤49.5

3.3.1.2作業(yè)平臺(tái)寬度對(duì)吊橋長(zhǎng)度的限制要求

作業(yè)平臺(tái)寬度應(yīng)結(jié)合牲畜船吊橋長(zhǎng)度以及活牛下船的作業(yè)要求綜合考慮確定。根據(jù)目前掌握的船型資料，牲畜船吊橋的長(zhǎng)度一般在20～35 m，取決于船的大小，一般船越大，吊橋越長(zhǎng)。此外，在設(shè)計(jì)高低水位時(shí)，活牛下船時(shí)吊橋傾斜角度不得大于30°。綜上，該工程的碼頭寬度定為40 m。

如果出現(xiàn)吊橋無法順利擱置于作業(yè)平臺(tái)，或無法滿足活牛下船吊橋傾斜角的極端情況時(shí)，可考慮在碼頭端另行配置1座吊橋，由運(yùn)營(yíng)方為牲畜船提供作業(yè)條件。

3.3.2作業(yè)平臺(tái)高程的確定

根據(jù)海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范以及在設(shè)計(jì)高低水位的情況下活牛下船時(shí)吊橋傾斜角度不得大于30°的作業(yè)要求，該工程作業(yè)平臺(tái)高程定為8.50 m。

結(jié)合2艘示例船型，對(duì)出艙口與作業(yè)平臺(tái)平面豎向的銜接進(jìn)行復(fù)核(表3、圖7)。結(jié)果顯示這兩種船型可滿足活牛裝卸工藝的要求。

表3 示例船型出艙口距碼頭面的高度復(fù)核

圖7 Rahmeh船可用艙口

3.4 合理確定引橋?qū)挾?/h3>

結(jié)合碼頭前沿線的位置，引橋最終長(zhǎng)度確定為451 m，引橋?qū)挾?0 m(圖8)。根據(jù)澳牛通行要求，引橋上部須布置2 m凈寬的牛道，一用一備，共2條，分別布置于引橋兩側(cè)。2條牛道之間寬約4.5 m，滿足趕牛人行走，且滿足牲畜運(yùn)輸車輛以及裝卸工人上下碼頭的通行需求，牛道上方宜設(shè)置雨棚(圖9)。

圖8 引橋布置斷面(高程：m；尺寸：mm)

圖9 走牛通道

4 結(jié)語

1)牲畜進(jìn)境項(xiàng)目主要由碼頭卸船、隔離、屠宰3部分組成。根據(jù)牲畜進(jìn)境后的作業(yè)要求以及國家環(huán)保要求，碼頭宜布置在隔離場(chǎng)前方海域，屠宰場(chǎng)宜布置在距離隔離場(chǎng)及碼頭大于2 km以上的地方。

2)碼頭與引橋的布置形式須緊密結(jié)合進(jìn)境牲畜的運(yùn)輸方式。

3)為節(jié)省工程投資，牲畜碼頭宜選用“蝶式”平面布置，而非連片形式。

4)作業(yè)平臺(tái)尺度應(yīng)滿足船舶靠泊作業(yè)的要求，同時(shí)滿足牲畜運(yùn)輸車輛通行、掉頭的使用要求。如船型資料不足，可對(duì)今后船舶出艙口位置、高程等進(jìn)行相關(guān)限制。

5)碼頭前沿線的位置除考慮碼頭前沿水深條件外，其與后方陸域的距離宜根據(jù)不同牲畜的徒步要求控制在一定范圍內(nèi)。

6)引橋上方牲畜通道宜布置2條。目前有不少牲畜船存在多個(gè)出艙口，2條通道可提高裝卸效率。