楊家亮 盧亦敏(.湖南省水利水電勘測設計研究總院 長沙市 40007;.華北水利水電大學 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計研究總院 長沙市 410007;2.華北水利水電大學 鄭州市 450045)
港口碼頭工程是水運交通的重要基礎設施,設計單位主要依據《河港總體設計規范》確定設計高水位。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計洪水位,并按照防洪和航運的要求,留有一定超高,設計洪水位由河道主管機關根據防洪規劃確定。文章通過典型工程,揭示按規范設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 港口前沿設計高水位 梁底高程 設計洪水位
港口碼頭設計水位在 《河港總體設計規范》(JTJ 212-2006)中明確要求,碼頭設計高水位應根據河流水文特性、淹沒影響、綜合利用水利樞紐和渠化梯級運行調度等情況綜合研究并按表1設計標準確定。

表1 平原河流、河網地區和山區河流碼頭設計高水位
設計高水位的計算方法,基本采用水文學方法,即河段上、下游水文站實測洪水位,按水面比降推算,或采用水力學方法,水位流量的水面線推算。按設計頻率取值。港口碼頭前沿設計高程確定主要考慮碼頭重要性設計船型裝卸工藝,碼頭布置及型式,前后方高程銜接條件、地形、地貌和工程設計等因素,碼頭前沿設計高程應為設計高水位加超高(0.1~0.5)m。從表1可以看出一般內河航運碼頭多按10~50年一遇的標準計算設計高水位,且設計高水位的重現期不會超過50年。
《防洪標準》(GB 50201-2014)中列有河港主要港區陸域的防護等級和防洪標準(表2),但對碼頭前沿裝卸貨平臺是否屬于主要港區陸域沒有明確要求,交通部門在實際操作過程中,港區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與主要港區陸域也是區別對待的。

表2 河港主要港區陸域的防護等級和防洪標準
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陸域對待,其防洪標準參照港區陸域所處河道的防洪標準取用,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,河道主管部門把關審批的框架式碼頭前沿高程要比按《河港總體設計規范》(JTJ 212-2006)要求的高程偏高,典型調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
根據相關調研成果江西、湖北及長江中游一般框架式港口碼頭設計高水位一般取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成本即港口綜合效益有直接影響。根據湖南省交通運輸廳規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《河港總體設計規范》(JTJ 212-2006)的要求。通過實地調查來看,長江中游臨近省份的碼頭前沿高程基本采用《河港總體設計規范》(JTJ 212-2006)確定。考慮到碼頭前沿高程對港口綜合效益影響較大,且當今國家大力推進發展港口碼頭建設,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學、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管理政策提供科學依據。
[1]陳嘉琴,等.長江港口碼頭前沿高程問題的探討[J].重慶交通學院學報,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劃辦公室,2015.
2016-06-09)
楊家亮(1981-),男,湖南澧縣人,大學本科,高級工程師,現從事水利規劃工作,E-mail:79142920@.qq.com。