瀾滄江60 米級(jí)多功能躉船港口與航道適應(yīng)性分析

蔡會(huì)仙，俸立文

（云南水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，云南 昆明 650051）

1 項(xiàng)目背景

根據(jù)《云南省水路交通發(fā)展規(guī)劃（2014—2030 年）》景洪港是云南省12 個(gè)重要港口之一，景洪港能夠?yàn)樵阡毓恿饔騼?nèi)的游客提供內(nèi)河水路交通服務(wù)和公、鐵、水中轉(zhuǎn)運(yùn)輸服務(wù)，同時(shí)為湄公河流域國(guó)家的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、工業(yè)產(chǎn)品、集裝箱及其他貨物提供內(nèi)河水路運(yùn)輸、貨物中轉(zhuǎn)運(yùn)輸、現(xiàn)代物流、信息和貿(mào)易等服務(wù)。通過內(nèi)河水路與公路、鐵路開展水陸聯(lián)運(yùn)，尤其是瀾滄江—湄公河國(guó)際內(nèi)河聯(lián)運(yùn)，景洪港將逐步開發(fā)建設(shè)成為滇西南和瀾滄江—湄公河流域重要的客貨水陸交通樞紐和國(guó)際國(guó)內(nèi)物流結(jié)點(diǎn)，成為瀾滄江流域最大的綜合性對(duì)外開放港口和現(xiàn)代水上客運(yùn)及物流中心、滇西南地區(qū)對(duì)外開放的門戶。

近年來，西雙版納州景洪市境內(nèi)瀾滄江沿江兩岸航運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，沿江短途觀光旅游及夜游已成為瀾滄江水上旅游的發(fā)展方向。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年西雙版納州水上旅客吞吐量約為350 萬人次；2019 年約為370 萬人次；2020 年疫情影響旅客吞吐量減少為約320 萬人次。隨著西雙版納水上旅游業(yè)的發(fā)展，旅客對(duì)旅游服務(wù)需求的不斷增加，現(xiàn)有的碼頭客運(yùn)廳功能較單一，僅作為旅客候船使用，已不能滿足旅游業(yè)發(fā)展的要求。目前，瀾滄江上尚無一艘大型多功能躉船，為促進(jìn)瀾滄江航運(yùn)的可持續(xù)發(fā)展，因此在滿足瀾滄江航道條件要求及水上旅游客運(yùn)需求的前提下，擬在景洪港投入一艘60 米級(jí)多功能躉船，該躉船除具備普通躉船功能外，還有候船、辦公、休閑等功能，它的投用將顯著提升瀾滄江景洪港水上旅游基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的能力和水平。

2 船舶概況

通過對(duì)市場(chǎng)調(diào)研，隨著瀾滄江—湄公河四級(jí)航道建設(shè)及旅游航運(yùn)的發(fā)展，有必要建造一艘大型多功能躉船以適應(yīng)市場(chǎng)需求。該船可用于船舶靠泊、旅客候船、休閑、辦公等。

該船按照《鋼制內(nèi)河船舶建造規(guī)范》《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》《瀾滄江—湄公河商船檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》設(shè)計(jì)，為鋼質(zhì)單體躉船，可容納1000 人，總長(zhǎng)71.2m，水線長(zhǎng)68.0m，船寬23.6m，型深3.4m，設(shè)計(jì)吃水1.6m，設(shè)計(jì)排水量為2300t，總高26.2m（含裝飾頂及桅桿），空載水面以上最大高度25m，停靠于景洪港中心碼頭，航區(qū)為B 級(jí)航區(qū)、C 級(jí)航區(qū)J2 級(jí)航段[1-2]。

3 港口條件分析

3.1 航道條件分析

目前，景洪港所處航道為Ⅴ級(jí)航道通航標(biāo)準(zhǔn)，航道標(biāo)準(zhǔn)為2m水深，航寬40m，彎曲半徑300m。按云南省水路交通“十三五”規(guī)劃要求，瀾滄江航道整治工程主要對(duì)糯扎渡庫(kù)區(qū)、景洪庫(kù)區(qū)庫(kù)尾段和景洪電站大壩以下天然河段目前的通航條件還達(dá)不到Ⅳ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合整治，并建設(shè)相應(yīng)的維護(hù)基地、護(hù)岸、航標(biāo)及必要航道支持保障系統(tǒng)和通信、道路等。工程按Ⅳ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，航道標(biāo)準(zhǔn)為2.5m 水深，航寬50m，彎曲半徑330m，通航保證率95%，涉及船型為500t 級(jí)機(jī)駁船、500t 級(jí)集裝箱散貨船、600客位雙體旅游船和400 客位旅游船。

3.2 碼頭條件分析

本項(xiàng)目“60 米級(jí)多功能躉船”停泊于景洪港中心碼頭，碼頭位于西雙版納傣族自治州景洪市內(nèi)，是瀾滄江—湄公河國(guó)際航線上的重要港口。碼頭形式為順岸斜坡碼頭，流量在800m3/s 時(shí)，碼頭前沿設(shè)計(jì)水深2.0m，中枯水碼頭全長(zhǎng)421.58m，中洪水碼頭全長(zhǎng)389.63m，系船樁標(biāo)準(zhǔn)值為300kN。景洪港中心碼頭150t 級(jí)客運(yùn)泊位，經(jīng)多年實(shí)際運(yùn)行操作，可以安全系泊、?？?00t 級(jí)船舶。目前，?？吭谠摯a頭的客船有“印象瀾滄江二號(hào)”“傣王號(hào)”“交融一號(hào)”等船舶。

船舶停泊位置上游約90m 處有一個(gè)海事碼頭，海事碼頭是海事應(yīng)急搜救碼頭，碼頭結(jié)構(gòu)形式及現(xiàn)狀僅能滿足公務(wù)船舶停放，僅設(shè)有工作船泊位2 個(gè)，碼頭前沿長(zhǎng)度約128.6m。

3.3 與相鄰工程的關(guān)系

本項(xiàng)目船舶停泊區(qū)域附近已建橋梁有允景洪大橋、西雙版納大橋。允景洪大橋位于“60 米級(jí)多功能躉船”停泊區(qū)域的上游，約1.55km，建成年份較早，于1964 年建成通車，橋全長(zhǎng)341.4m，6 跨過江，每跨33m，通航凈空高度為7m，通航設(shè)計(jì)最高水位548m。西雙版納大橋位于“60 米級(jí)多功能躉船”停泊區(qū)域的下游約350m 處，于1999 年建成通車，為獨(dú)塔斜拉橋，橋總高107.5m，橋全長(zhǎng)600.24m，2 跨過江，每跨156m，引道長(zhǎng)599.76m，大橋邊跨橋底標(biāo)高557.153m，中間獨(dú)塔下橋底標(biāo)高558.086m，設(shè)計(jì)最高通航水位548m。

此外，為了提高瀾滄江—湄公河對(duì)外開放水域景洪港中心作業(yè)區(qū)的運(yùn)行效率，滿足瀾滄江旅游航運(yùn)及國(guó)際航運(yùn)的發(fā)展需要，正在規(guī)劃“景洪港中心港區(qū)錨泊地”，錨泊地位于西雙版納大橋下游約1km，規(guī)劃客運(yùn)碼頭泊位長(zhǎng)度503m，錨泊地泊位長(zhǎng)度1294m，泊位總長(zhǎng)1797m，并建設(shè)道路、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、客運(yùn)大樓、水上服務(wù)區(qū)綜合樓等配套設(shè)施，其建設(shè)規(guī)模為：景洪港中心港區(qū)客船錨泊地雙體客船泊位等級(jí)2 個(gè)；330 客位客船泊位等級(jí)2個(gè)；150 客位客船泊位等級(jí)4 個(gè)；58 客位客船泊位等級(jí)9 個(gè)，瀾滄江航道貨船錨泊地500t 級(jí)干散貨船泊位等級(jí)4 個(gè)，水上服務(wù)區(qū)500 噸級(jí)干散貨船泊位等級(jí)5 個(gè)。

該項(xiàng)目的建設(shè)為船舶?？苛糇懔丝臻g，滿足客運(yùn)船舶待港和錨泊的要求，緩解了景洪港中心碼頭船舶?？繅毫Γ蟠筇岣呔昂楦壑行淖鳂I(yè)區(qū)港口碼頭的服務(wù)能力。

3.4 交通環(huán)境分析

瀾滄江現(xiàn)有客船為改造后的仁達(dá)7 號(hào)、仁達(dá)8 號(hào)客船，總長(zhǎng)42.42m，型寬6.8m，吃水1.55m，載客150 客；建業(yè)003 號(hào)（也稱傣王號(hào)）旅游客船，總長(zhǎng)52.8m，型寬13.9m，吃水1.6m，載客600客；57.8m 雙體旅游客船，總長(zhǎng)57.8m，型寬13.0m，吃水1.6m，載客600 客；印象瀾滄江1 號(hào)旅游客船，總長(zhǎng)48.2m，型寬12.6m，吃水1.5m，載客636 客；印象瀾滄江2 號(hào)旅游客船，總長(zhǎng)63.8m，型寬15.9m，吃水1.6m，載客980 客。

從上述數(shù)據(jù)來看，客船客位不斷增多，船型也向大型化發(fā)展。隨著瀾滄江—湄公河國(guó)際航道狀況的不斷改善，在協(xié)定國(guó)之間的相互信任、理解、互惠互利的基礎(chǔ)下，瀾滄江客運(yùn)事業(yè)正逐年壯大，船型正在逐步改變過去單一的狀況，豪華游輪、高速客船等都已加入其中。今后瀾滄江—湄公河船型的發(fā)展趨勢(shì)為不斷向船型標(biāo)準(zhǔn)化、大型化、專用化、舒適化方向發(fā)展。故投入“60m級(jí)多功能躉船”將有利于提升瀾滄江水上旅游基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施的能力和水平。

4 船舶對(duì)港口的安全適應(yīng)性分析

4.1 泊位長(zhǎng)度適應(yīng)性分析

根據(jù)《河港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS 166—2020）的規(guī)定，?？看耙蟮拇a頭泊位長(zhǎng)度為式（1）。

式中：L——設(shè)計(jì)代表船型船長(zhǎng)；d——富裕長(zhǎng)度（0.1-0.15L）。

擬設(shè)計(jì)建造的“60 米級(jí)多功能躉船”船舶總長(zhǎng)L=71.2m，d=7.12m，該船所需的泊位長(zhǎng)度為式（2）。

該船停泊位置位于景洪港海事碼頭下游約90m 處，現(xiàn)有“印象1 號(hào)”“印象2 號(hào)”“傣王號(hào)”停泊，泊位長(zhǎng)度約為100m，滿足船舶停泊泊位長(zhǎng)度的要求[3]。

4.2 航深適應(yīng)性分析

根據(jù)《河港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS 166—2020）相關(guān)規(guī)定：平原河流、山區(qū)河流、運(yùn)河和潮汐影響不明顯的感潮河段的碼頭前沿設(shè)計(jì)水深可按式（3）計(jì)算。

式中：Dm——碼頭前沿設(shè)計(jì)水深，m；T——船舶吃水，m；Z——龍骨下最小富裕深度，m，取0.3m；ΔZ——其他富裕水深，m，取0.1m。

“60 米級(jí)多功能躉船”滿載吃水T=1.6m，Z=0.3m，ΔZ=0.1m，該船停泊所需航道水深為：Dm=1.6+0.3+0.1=2.0m。景洪港中心碼頭在流量大于800m3/s 時(shí)，前沿設(shè)計(jì)水深為2.0m，能滿足船舶安全?？恳螅F(xiàn)航行的“印象2 號(hào)”客船吃水也為1.6m，能安全?？吭诰昂楦?。

該船停泊位置位于景洪港海事碼頭下游約90m 處，船舶隨水位變化沿碼頭岸坡?？?。考慮到枯水期船舶能夠安全停泊、不擱淺，船舶停泊點(diǎn)采用枯水期最低運(yùn)行水位與相應(yīng)的各級(jí)流量組合，得出枯水期時(shí)船舶最佳停泊點(diǎn)為距碼頭前沿線約22m 的位置。

4.3 系纜條件適應(yīng)性分析

“60 米級(jí)多功能躉船”下游約350m 處有一座西雙版納大橋，設(shè)計(jì)最高通航水位時(shí)景洪大橋凈高12m，該船空載時(shí)水面以上高度為25m，遠(yuǎn)大于景洪大橋凈空高度，若系固不牢靠對(duì)下游大橋及水域內(nèi)停靠、航行船舶有很大的安全隱患，故該船的系纜能力尤為重要。

該船停泊需用纜繩與系船樁連接，以限制船舶運(yùn)動(dòng)。系纜力與船舶特性以及受到的風(fēng)、水流載荷有關(guān)，系纜力的大小直接影響船舶的停泊安全。

4.3.1 纜繩系纜力計(jì)算

根據(jù)《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》（2016）躉船首部纜索的破斷拉力計(jì)算得543.825kN；躉船尾部纜索的破斷拉力計(jì)算得563.95kN。為增加系纜安全性，故給該船每根纜索破斷力預(yù)留30%，即應(yīng)滿足的破斷力為733.14kN，所選系船鋼索6×30——φ43，最大破斷負(fù)荷為804kN，滿足要求。

4.3.2 系船樁系纜力分析

根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（JTS 114—2010）中相關(guān)規(guī)定[4]，水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力船首分力和對(duì)船尾橫向分力如式（4）所示。

計(jì)算得：Fxsc=28.89kN；Fxmc=0kN。

水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力按式（5）計(jì)算。

從巢湖流域綜合土地利用動(dòng)態(tài)度數(shù)值（圖2）可知，1985－2000年，土地利用綜合動(dòng)態(tài)度為0.08，2000－2016年，土地利用綜合動(dòng)態(tài)度為0.12?？梢钥闯龀埠饔虻耐恋乩贸潭瘸噬仙厔?shì)，表明區(qū)域內(nèi)土地利用變化加劇。根據(jù)巢湖流域的單一土地利用動(dòng)態(tài)度變化圖（圖1）可分析區(qū)域內(nèi)各土地利用類型的變化程度。

計(jì)算得：Fyc=8.42kN。

作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)壓垂直于碼頭前沿線的橫向分力和平行于碼頭前沿線的縱向分力可按式（6）計(jì)算。

計(jì)算得：Fxw=65.46kN；Fyw=213.66kN

系纜力應(yīng)考慮風(fēng)和水流對(duì)計(jì)算船舶共同作用所產(chǎn)生的橫向分力總和、縱向分力總和。系纜力標(biāo)準(zhǔn)值可按式（7）計(jì)算。

經(jīng)計(jì)算“60 米級(jí)多功能躉船”單個(gè)系船樁所需系纜力N=183.88kN?？紤]船舶錨泊安全，故給該船首尾錨預(yù)留30%的余量，即單個(gè)系船柱系纜力N=239.04kN。據(jù)實(shí)地調(diào)研，景洪港中心碼頭系船柱標(biāo)準(zhǔn)值為300kN，滿足船舶安全系纜要求。

4.4 錨泊條件適應(yīng)性分析

根據(jù)《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》2016 規(guī)定，躉船首部在水流上方拋設(shè)的領(lǐng)水錨的錨質(zhì)量計(jì)算為5577.69kg；躉船尾部定位錨的質(zhì)量計(jì)算為2892.04kg?？紤]船舶錨泊安全，故給該船首尾錨預(yù)留30%的余量，即首錨應(yīng)滿足7251kg，實(shí)際取每只首錨3650kg，總質(zhì)量7300kg；尾錨應(yīng)滿足3759.65kg，實(shí)際取每只尾錨2000kg，總質(zhì)量4000kg；錨鏈CCSAM1φ58mm，各150m，共4 根。錨泊設(shè)備滿足《規(guī)范》要求。

5 船舶對(duì)航道的適應(yīng)性分析

5.1 對(duì)主航道適應(yīng)性分析

目前，瀾滄江景洪港段航道為Ⅴ級(jí)航道，航道標(biāo)準(zhǔn)為2m 水深，航寬40m，彎曲半徑300m。按照瀾滄江航道規(guī)劃要求，該水域?qū)⒁?guī)劃為Ⅳ級(jí)航道，航道標(biāo)準(zhǔn)為2.5m 水深，航寬50m，彎曲半徑330m。

“60 米級(jí)多功能躉船”停泊位置隨水位變化而發(fā)生移動(dòng)，洪水期時(shí)，船舶靠碼頭岸線停泊；枯水期時(shí)船舶停泊位置離景洪港碼頭前沿線約22m，且該船上不?？科渌埃ú豢紤]船舶回旋水域的影響），船舶主甲板邊線距瀾滄江規(guī)劃航道主航道約41.5m，停泊水域未占據(jù)主航道，對(duì)主航道上航行船舶的影響在可控范圍內(nèi)。

5.2 對(duì)船舶慣性航路的影響

5.3 對(duì)水域內(nèi)雙向航行船舶的影響

該水域內(nèi)航行的船舶主要為貨船及一些雙體旅游客船，式（8）和式（9）分析幾艘典型船舶的雙向航行所需航寬。

式中：B2——直線段雙線航道寬度，m；BFd——下行船舶或船隊(duì)航跡帶寬度，m；BFu——上行船舶或船隊(duì)航跡帶寬度，m；d1——下行船舶或船隊(duì)外舷至航道邊緣的安全距離，m；d2——上行船舶或船隊(duì)外舷至航道邊緣的安全距離，m；C——船舶或船隊(duì)會(huì)船時(shí)的安全距離，m；Bsd——下行船舶或船隊(duì)寬度，m；Ld——下行頂推船隊(duì)長(zhǎng)度或貨船長(zhǎng)度，m；β——船舶或船隊(duì)航行漂角，（°）；Ⅰ～Ⅴ級(jí)航道可取3°，Ⅵ級(jí)和Ⅶ級(jí)航道可取2°；Bsu——上行船舶或船隊(duì)寬度，m；Lu——上行頂推船隊(duì)長(zhǎng)度或貨船長(zhǎng)度，m；d1+d2+C——各項(xiàng)安全距離之和，m。

船隊(duì)可取0.50～0.60 倍上行和下行航跡帶寬度，貨船可取0.67～0.80 倍上行和下行航跡帶寬度。

該水域航行的典型船舶上下水錯(cuò)船時(shí)要求航道寬度如表1所示。

表1 航道寬度計(jì)算

從表中計(jì)算可看出該航段內(nèi)最大的兩艘雙體客船雙向航行所需航寬為63.45m；兩艘典型貨船雙向航行所需航寬為38.84m。根據(jù)“60 米級(jí)多功能躉船”停泊情況得出：枯水位時(shí)，該船甲板邊線距雙向航行所需航寬線約34.5m，不占用雙向航行所需航道寬度，但考慮船舶航行安全，通過“60 米級(jí)多功能躉船”停泊水域范圍時(shí)船舶盡量保持單向航行，因此對(duì)此段范圍內(nèi)雙向航行船舶的影響在可控范圍之內(nèi)。

5.4 對(duì)相鄰跨河建筑物的影響

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，允景洪大橋位于“60 米級(jí)多功能躉船”停泊區(qū)域的上游約1.55km，故該船停泊位置對(duì)允景洪大橋無影響。

西雙版納大橋位于“60 米級(jí)多功能躉船”停泊區(qū)域的下游約350m 處，最高通航水位凈空高為12m，該船水線以上凈空高度（含桅桿）為24.3m，遠(yuǎn)大于大橋最高通航水位凈空高度，若系固或錨固不牢靠，船舶會(huì)順?biāo)拢矒舸髽?，從而發(fā)生安全事故，因此該船采用系固加錨固的雙重安全措施。故該船對(duì)西雙版納大橋的影響在可控范圍之內(nèi)。

5.5 施工期的安全影響

“60 米級(jí)多功能躉船”施工地點(diǎn)位于橄欖壩附近的船舶建造基地，在西雙版納大橋的下游，為保證船舶能夠安全的通過大橋到達(dá)指定的停泊地點(diǎn)，該船在船舶建造基地完成主船體及4 層上層建筑的建造和舾裝后，由拖船拖至泊位點(diǎn)。

6 結(jié)論

通過對(duì)“60 米級(jí)多功能躉船”停泊水域環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析，再嚴(yán)格按照船舶建造規(guī)范、內(nèi)河船舶檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則、瀾滄江—湄公河商船檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則及相關(guān)規(guī)定要求設(shè)計(jì)，船舶性能、結(jié)構(gòu)、系泊、環(huán)保及安全性良好。滿足港口內(nèi)泊位長(zhǎng)度、停泊水深、航寬、系纜及錨泊的要求，船舶與停泊港口相適應(yīng)，能夠安全停泊。對(duì)水域內(nèi)船舶通航安全影響在可控范圍內(nèi)。