關于漳州沿海大通道(縱一線)詔安灣特大橋航道通航條件影響評價的探討

■王 璐

(福建省港航勘察設計院有限公司，福州 350002)

漳州詔安灣大橋工程位于漳州市境內，路線由北向南利用東山環島路至陳城鎮港口村，往西南方向布設，跨越詔安灣至詔安縣梅嶺鎮田厝村竹桁山，之后路線向西南方向延伸，終于詔安縣梅嶺鎮懸鐘村，接規劃沿海大通道。

詔安灣內現有的碼頭等級均較小(千噸級以下)，航道也處于天然狀態，船舶利用天然水深通航，根據相關規劃，擬建詔安航道按照滿足7萬噸級散貨船乘潮單向通航標準建設，擬建下西坑航道為規模5千噸級雜貨船乘潮單線航道。大橋通航孔凈空高度和寬度需滿足規劃港口、航道的要求，其它通航技術參數需符合國家頒布的相關通航規定，以保證大橋建成后船舶的通航安全。本文對大橋橋位比選、通航孔設置及凈空尺度和技術要求等方面進行分析探討，并提出建設意見。

1 海域概況與海床演變分析

詔安灣西面為梅嶺半島，東面是東山島，灣口朝南，口門寬約7km，有城洲島和西嶼等島嶼屏障。海灣呈南北伸展，長約 17km，寬約 8km，岸線長約 61km。該灣周圍多剝蝕低丘陵和臺地，岬角伸入灣內。灣內海寬平坦，灣口海底地形起伏，多礁島。北部灣頂附近有大片淺灘區域。詔安灣泥沙主要來源于陸地侵蝕物質和海域來沙，岸線基本穩定，長期處于動態平衡狀態。灣口被城洲島和西嶼分隔為東西兩個水道，西側水道梅嶺半島與城洲島之間有一條溺谷型深水漕，長約 7km，寬約 1.5～2km，其中等深線-10m以上長約4km；東側水道東山島與西嶼之間深槽自然水深在-5m以上的寬度約為600m，長度約6km。東山島西側岸線位于詔安灣東側，受波浪影響小，但總體水深條件稍差，中部有一內灣西埔灣，向東內凹，為鹽田和養殖區，已建有海堤與詔安灣相隔。

擬建詔安灣特大橋所在的灣口附近海域水面寬約7km，附近海域養殖區密布。

根據國家海洋局第三海洋研究所對橋區進行流速流向觀測資料表明，由于本海區地形限制，水域多呈水道形式，潮流呈往復流，潮流流向與深槽走向基本一致。建橋后水域受橋墩束水作用影響，橋位附近將產生沖刷，特別是橋墩周圍將產生局部沖刷、淘蝕，而橋區上下游特別是兩側淺區由于流速減小產生一定的回淤，但不會對海床的整體穩定帶來影響，橋區海域灘槽平面位置及形態不會發生大的變化，在經過一段時間的重新調整適應后，將達到新的平衡。

2 橋址方案及推薦橋型

根據橋梁設計單位提供資料，設計方案如下：

2.1 詔安側通航孔雙塔斜拉橋設計方案

本方案采用 (60+105+350+105+60)m雙塔斜拉橋，半漂浮體系。主橋橋長680m，主孔跨徑為350m，主梁采用組合梁或混凝土梁，滿足單孔雙向通航要求。索塔外形呈花瓶形，拉索為空間雙索面，主塔基礎采用鉆孔灌注樁群樁基礎。

2.2 東山側通航孔預應力混凝土變截面連續剛構方案

上部結構采用變截面預應力混凝土連續剛構橋，跨徑組合為(65+2×120+65)m，主橋長370m。下部結構采用雙肢薄壁墩、鉆孔灌注樁基礎。

圖1 詔安側橋型布置圖

圖2 東山側橋型布置圖

3 航道現狀及規劃

詔安灣內現有的碼頭等級均較小(千噸級以下)，航道也處于天然狀態，船舶利用天然水深通航，自詔安灣灣口分別經西嶼島兩側水域深槽至灣內漁港和碼頭。

根據《廈門港總體規劃(修編)》(2017年2月送審稿)，詔安航道按照滿足7萬噸級散貨船乘潮單向通航標準建設，全長4.1km，寬度170m，底標高-12.5m(1985國家高程基準，下同)。

根據 《漳州市東山縣環島港口岸線綜合利用專項規劃》，規劃下西坑航道為規模5千噸級雜貨船乘潮單線航道，底寬120m，底標高-8.5m，航道全長 8.5km；航道至下西坑碼頭區向南偏西方向，接至規劃詔安港口作業區前方水域的天然深槽。

4 工程海域水文特征

4.1 潮汐

根據詔安灣大橋附近臨時潮位觀測點T1岐下站、T2田厝站的潮型判別數值均大于0.5，分別為0.7277和0.7325，屬于不正規半日潮。

4.2 潮位特征

本工程潮位特征值見表1。

表1 潮位特征表

4.3 潮流

根據國家海洋局第三海洋研究所2016年3月在詔安灣水域測流資料表明：本地潮流運動形式主要表現為往復流性質。

5 橋位方案分析

橋梁設計單位針對沿線地形、地質條件、社會環境及地方政府的意見等因素，在原規劃方案(圖中方案三)基礎上布置了南線方案(方案一)、北線方案(方案二)2個路線(見圖 3)。

南線方案優點：新建里程較短，項目起點處可較便捷通達東山港區，終點處位于詔安港區附近，該方案為聯系詔安港區與東山港區的最便捷通道，有利于詔安港區和東山港區及其他資源的整合，充分發揮臨港工業區公路集疏運的功能，同時帶動西嶼島的開發建設；缺點：路線需繞行里程較長，新建跨海特大橋較長，總造價較高。

北線方案優點：路線總里程較短，新建里程適中，新建跨海特大橋較短，總造價適中；有利于帶動整個東山島與詔安的聯系，為東山島至詔安最便捷的通道；同時此方案結合東山環島路的建設輻射區域可以拓展至東山全島；缺點：該方案近期主要服務于東山縣西翼與詔安縣東翼，不利于詔安港區和東山港區的資源整合，同時路線梅嶺段對梅嶺鎮狹長縱向地帶形成切割，無法保證地塊完整性。

經綜合分析論證，推薦南線方案。

圖3 擬建詔安灣特大橋橋位布置示意圖

6 通航孔設置

本橋梁位于灣口海域，水域寬闊，并被島嶼礁石分為多個潮流汊道，海域條件復雜。通航孔的設置需要綜合考慮風、浪、潮流、水深、海床演變及上下游航道銜接等因素，通航孔設置選擇難度大。

詔安灣灣口朝南，灣口被城洲島和西嶼分隔為東西兩個水道，兩水道大致呈東北～西南走向，西側為主水道，橋區位于灣口海域，西側水道長約7km，寬約1.5～2km，其中等深線10m以上長約4km；東側水道深槽自然水深在5m以上的寬度約為600m，長度約6km。充分考慮了橋區海域條件特點和地方需求，以及各類船舶通航特性，提出在詔安側(西嶼島西側)深槽和東山側(西嶼島東側)深槽設置兩處通航孔。

詔安灣通航孔主要供進出規劃的詔安港區的較大噸級的漁業船和貨船通航，東山側主要供進出規劃的西埔灣游艇碼頭的各類游艇及1千噸級以下的小型船舶通航。大、小船舶實行分道通航，整體提高了通航能力和安全性。

7 最高通航水位及通航凈空尺度

根據《海輪航道通航標準》(JTS180-3-2018)，跨海橋梁的設計最高通航水位“應采用當地歷史最高潮位，必要時經論證可采用年最高潮位頻率分析5%的水位，該水位宜采用耿貝爾Ⅰ型極值分布律進行計算”。本工程最高通航水位取橋址處歷史最高潮位2.67m。

充分考慮海域自然條件與發展需要，通航等級和尺度分別以規劃需求中較大船型來確定，并考慮一定的富裕量。詔安側通航等級按5000噸級考慮，通航孔所需最小通航凈空高度為40.76m，設置為單孔雙向，通航凈寬不小于304m，通航凈寬范圍內橋梁梁底標高最低限值為43.43m；東山側通航等級按1000噸級考慮，通航孔所需最小通航凈空高度為25.58m，設置為雙孔單向，通航凈寬不小于89m，通航凈寬范圍內橋梁梁底標高最低限值為28.25m。

8 擬建橋梁與航道、水流條件適應性分析

(1)詔安側規劃橋區航道水深在6.0～10.3m(理基)之間，東山側規劃橋區航道水深在5.9～11.9m(理基)之間，水流、水深條件較好。詔安側規劃橋區航道軸線與橋軸線法線夾角2.6°，通航孔跨度為350m，能滿足5000噸級海輪單孔雙向通航要求；東山側規劃橋區航道軸線與橋軸線法線夾角1.5°，通航孔跨度為2×120m，能滿足1000噸級雜貨船雙孔單向通航要求。

從航道條件看，擬建橋梁通航孔跨越所處海域的習慣航路，規劃橋區航道水深條件相對較好，航道順直，橋區航道直線段長度滿足規范要求。

(2)從通航水流條件看，橋區詔安側通航孔附近海域最大漲潮流速0.91m/s，最大落潮流速0.89m/s，東山側通航孔附近海域最大漲潮流速0.55m/s，最大落潮流速0.96m/s。兩側橋區段漲落潮水流與航道軸線有較大的夾角，但橫流均較??；橋區附近海域無不良流場和流態，水流較為平順。

9 通航安全保障措施

在通航海域上建設橋梁后，橋區通航環境及水流流態發生改變，因此橋梁在施工階段及建成營運期間，大橋建設單位應委托有資質的單位，對橋區航道和橋梁及橋區的助航標志進行設計和施工。大橋管理部門負責上述設施的維護保養或委托海事航標管理部門維護。

按照國標GB4696-1999《中國海區水上助航標志》及GB24418-2009《中國海區可航行水域橋梁助航標志》的規定，建議在詔安側通航孔配布一對雙向通航孔標志，上下游側各配布一對左、右側標志和一對橋墩警示標志；在東山側每個通航孔迎船側各配布一座單向通航孔標志、一對左、右側標志和一對橋墩警示標志，在每個通航孔非迎船側配布一座橋孔禁航標志。其航標主要技術性能如表2。

表2 航標特征表

10 結語

(1)跨海橋梁的選址，除應在交通上考慮方便快捷、在造價上考慮節約成本外，還應充分考慮與當地自然環境、經濟發展相協調，既要滿足當下生產生活需要，又要為今后開發預留空間；既要滿足中遠期規劃要求，又要避免尺度過大造成浪費。

(2)隨著我國經濟的快速發展，跨海大橋的建設日益增多，論證單位應對跨海大橋的水域條件、通航技術參數等進行詳細分析核算，對橋位選擇、通航孔設置、通航安全保障設施配布等問題提出有效建議，以保證橋梁施工期和營運期橋區水域通航船舶和橋梁自身的安全。

(3)在橋梁交工驗收前，施工單位應及時清除施工殘余礙航物，必須對橋區航道進行海床掃測，并對橋梁橋墩及通航凈空尺度進行復核，建設單位應向海事部門申請橋梁通航安全核查，以保證橋梁建設符合通航的相關要求。