基于空間協調發展的港城適宜距離

姚苑平，劉景華

（中交第四航務工程勘察設計院有限公司，廣東 廣州 510230）

0 引言

港口服務腹地，又依賴城市提供的配套服務，因此港口附屬于城市，需毗鄰城市布局。但是，港口過度接近城市，又容易出現港城的相互干擾乃至沖突。因此，港口與城市要在空間上取得協調發展，需要在毗鄰布置與分離布置間取得平衡。此平衡狀態下的距離即是港城的適宜距離。

學界對于港城空間關系的研究，主要從時空層面描述港城空間的結構性關系。如英國地理學家伯德的Anyport模型揭示了隨著港口設施的增加，港口向下游發展的趨勢十分明顯[1]。港城發展過程中的港城空間關系可以分為共生一體、共同擴張、港城分離、再度整合的4個過程[2]。

本文重點探討空間維度下的港城適宜距離。主要從港城間的吸引力和排斥力入手，分析相關影響因素，并以此為基礎探討兩者的適宜距離。

需要說明的是，宜港岸線具有離散性，港口的選址同時也受岸線自然條件的影響。但現代港口與城市的空間互動實踐表明，岸線條件對于港口的選址并非唯一決定因子，尤其是工程技術不斷進步正弱化港口自然條件的影響。通過一系列的科研攻關和工程實踐，昔日“建港禁區”也能選址建港，帶動了地區經濟的發展，取得良好的經濟與社會效益[3]。所以，從簡化研究出發，本文不討論港口自然岸線條件對于港城適宜空間距離的影響。

1 港城間的空間作用力

1.1 港城間的吸引力

港城間的空間吸引力主要來自于港口從業者對城市服務的需求、港口航運業對城市產業的相互配套需求等。

1.1.1 港口從業者對城市服務的需求

港口需要人的管理和運作。以廣州港為例，2013年港航業相關經濟活動直接就業人數達到11萬人，其中從事港口建設與管理、港口裝卸生產與港口服務直接相關的就業人員超過45 000人，占總就業人口近40%[4]。如果僅以直接相關的就業人口推算家庭人口，則港口航運涉及的總人口（就業人口+家庭人口）在8萬～15萬人之間，已然相當于國內小型城鎮的人口規模。港口的從業者與城市其他從業者類似，在日常的生產之外，自身及家庭成員均需便捷的從城市中獲得“衣食住行娛游購文教衛”等服務。

因為人的日常作息周期基本固定，每個港口從業者可用于獲取城市服務的時空成本十分有限，直接決定了港城距離不可能過遠。通勤時間過長既影響健康，也會促使從業者更換工作以縮短通勤周期。有研究表明，通勤者的平均理想通勤時間為19 min[5]。單程通勤時間超過30 min的人表現出顯著的更低滿意度，單程通勤超過90 min可視為極端的通勤狀態[6]。目前國內一級城市，大眾能容忍的通勤上限大概為1 h左右。因此，港口從業者單程通勤時間最好也控制在1 h以內，按普通公交車的典型運營時速考慮，可推算港城間的空間距離不宜超過20 km。

1.1.2 港口產業配套的需求

伴隨著經濟全球化的深入發展，港口物流業已成長為龐大的產業體系，具有專業性、規模性及全球化的特點。港口的運作需要相關配套產業的支撐，具體包括：物流運輸、倉儲、供應鏈管理、金融、財會、保險、法律、仲裁、修造船、海洋工程等。在諸如香港等世界級港口城市的發展中，港口的配套產業也成為港口國際競爭力的重要基礎。

港口的配套產業多數不需依賴港口岸線和港區，因而多選址于城市中。它們與港口的距離影響了配套的時間成本和交通成本。理論上看，距離越近越利于提高配套效率，但因配套產業從業者與港口不存在日常“考勤”關系，也不一定依賴于城市公交，因此可接受的距離可遠大于港口就業者的公交出行距離，即可遠大于20 km。

1.2 港城間的排斥力

港城間的空間排斥力來自于港口城市空間拓展的相互限制，港口集疏運交通與城市交通的過載交匯以及港口作業的環境干擾。

港口作業的環境干擾主要來自于作業的噪聲（尤其是連續作業出現的夜間噪聲），以及部分大宗散貨碼頭可能存在的污染。但是這些影響隨距離衰減，影響相對有限，而且可以通過作業控制、設置隔離設施等手段降低。一般而言，港城距離在1 km以上已足以應對環境干擾。因此，港城間的相互排斥力主要探討前兩者。

1.2.1 港口集疏運交通與城市交通交匯過載的壓力

當港口的集疏運交通與城市交通交匯并形成過載時，通道通行效率下降，直接造成了城市和港口的擁堵。

以深圳鹽田港為例，城市緊貼港口發展，港城已缺乏可拓展的空間。港后居住、倉儲、堆場混雜，道路客、貨混行嚴重，不僅大大降低了道路設施的運行效率，且嚴重影響城市交通安全，影響城市品質的提升[7]。又如海南三亞港，隨著三亞的城市發展，三亞老港被城市包圍，港口集疏運嚴重干擾城市交通和城市環境[8]。

港城在交通層面上相互干擾，可以通過建設單獨的對外運輸通道予以解決。極端情況下，新增對外通道可以與同方向的城市對外通道毗鄰并行。但考慮到充分發揮新增通道的綜合效益，保持沿線地塊尺度更適宜開發，新增港口集疏運通道最好與既有通道距離保持在1 km以上，并盡量在城市交通的外側，以最大限度降低港城交通的交疊。

當然，如果港口以中轉運輸為主，其對后方的交通依賴很少，此排斥力則可以忽略不計。例如，新加坡港及香港港雖為世界級港口，但由于以中轉運輸為主，對城市交通的影響有限，因此港城毗鄰布置問題不大。

1.2.2 港城空間拓展的相互制約

港城空間拓展的相互制約是預期性的，當港口和城市對兩者間的土地均有拓展需求時，港口與城市存在競爭關系。港口與城市的任一方空間拓展，均會造成另一方空間拓展機會的減少。因此港城間的距離最好能預留港口與城市的擴展空間，防止港口受城市包圍，或者城市受港口限制。

不同規模和等級的城市和港口，其擴展的潛在需求不同，但距離越大余地越大。

鑒于影響因素的復雜性，為簡化分析，假設在理想情況下，城市呈現同心圓擴展，城市中心位于濱水岸線地帶，假設現狀的城市半徑為R，城市外邊界與港口的最短距離為ΔR。為簡化計算，港城間的可擴展空間按R與ΔR的乘積考慮：S=RΔR。理想模式下港城間可擴展空間示意圖如圖1所示。

圖1 理想模式下港城間可擴展空間示意Fig.1 The expandable space between port and city in the ideal mode

城市空間的擴展與城市人口的增長密切相關。衡量港城可擴展空間是否充足，采用港城可持續擴張的時長比單純的空間規模更為合理。一般城市人口密度1萬人/km2，則現狀人口為1/2πR2萬人，城市人口年增長率為b，港城保持協調的時長為x年，則：

ΔR、R及人口年增長率b（絕大多數城市人口年增長率在10%以下）按表1中設定時，x的對應值見表1。

表1 港城距離ΔR、城市人口年增長率b和港城保持協調的時長x的關系Table 1 Relationship among the port and city distance ΔR,the urban population growth b and the last time of port city coordination x

城市人口的增長來自于本地人口的自然增長和外來人口遷入的機械增長，且主要依賴于機械增長。城市就業、生活的吸引力越大，人口增長越快。就我國城市人口增長歷程而言，除了深圳作為特區所創造的世界城市發展奇跡外（深圳在1979—2015年人口的平均增長率為10%），多數城市人口增長相對平緩。一般而言，我國當下城市人口年增長超過2%可視為較快增長。2010—2018年我國城市常住人口增長前20位城市見表2。

表2 2010—2018年我國城市常住人口增長前20位城市Table 2 Top 20 cities in China's population growth from 2010 to 2018

所以根據表1，如果城市人口年增長在2.5%左右，港城距離等于城市半徑時，可以滿足未來20 a的城市發展需要。當城市人口年增長在1%左右，港城距離為城市半徑的1/3時，也可以滿足未來20 a的城市發展需要。如果港城距離保持在城市半徑的尺度，可以滿足多數城市未來20 a以上的發展需求。

2 港城的適宜距離探討

空間距離越大，吸引力就越弱，為滿足必要的相互作用，需取其中最小值，作為港城空間距離的建議上限。根據前述吸引力的空間分析，取港口從業者對城市服務需求的空間距離，約20 km。

空間距離越小，排斥力越大，為防止排斥力過大，需取其中的最大值，作為港城空間距離的建議下限。根據前述排斥力的空間分析，港城間的交通及環境問題所需的港城空間距離較小，一般距離1 km以上即可有效的化解。因絕大多數存在港城沖突隱患的城市均有一定規模，城市半徑要大于1 km（半徑為1 km的城市，人口規模不足5萬，屬于小型的城鎮，規模小、動力弱），因此港城空間排斥力主要決定于城市的半徑。

綜上可知，當現狀城市半徑≤20 km時，建議港城的適宜距離為：R≤ΔR≤20 km。當現狀城市半徑＞20 km時，因多數城市已屬于人口超過500萬的特大城市，大多建有或具有建設城市軌道交通的條件，每小時的通勤距離將大于20 km，此時的港城適宜距離可以考慮按照ΔR=城市半徑R控制。

當然，如果港城能形成嚴格分區、異向拓展的格局，則港城的空間距離只要滿足港城的環境要求及交通協調即可。如天津東疆港區在總體規劃層面即界定港區是集港口傳統功能和城市功能于一體的綜合性區域，在填海區集約了碼頭裝卸、物流加工、商務貿易、生活居住、休閑旅游五大功能，各功能區嚴格分區且港城具有相互獨立的交通系統[9]。在此情況下，保持ΔR≥1 km可滿足港城協調的要求。

3 結語

在影響港城適宜距離的諸多因子中，最主要的決定因素在于港口從業者對通勤時間的容忍度以及港城的空間拓展需求。

從人的因素看，一方面人的作息周期基本穩定，變化有限，決定港城空間距離尺度大小在于交通工具速度的變化。交通速度加速，則港城的空間距離可以進一步放寬。這與長期以來交通工具變革推動城市規模擴張的現象一致。另一方面，隨著智慧港口的發展，港口的勞動力密度勢必下降，人的因素也將隨之下降，港城適宜距離中人的限制因素也會降低。

從港城的空間拓展需求看，城市并非呈無限擴張狀態，城市達到一定規模后會出現規模不經濟。區域城市化穩定后，城市發展由增量拓展進入存量更新為主，城市規模增長也將下降甚至負增長。而且，多數城市的城區邊界形態也并非規則的同心圓。因此，前述結論主要作為港城空間協調發展的框架性、一般性建議。具體討論港城適宜距離時，可按照本文提出的分析框架，按照具體城市、具體階段的實際情況，分析港城間的可拓展空間規模以及未來一段時間城市人口增長的可能速度，推算出港城的適宜距離。