王廣成
(中交第一航務工程勘察設計院有限公司,天津 300222)
非洲加納首都阿克拉漁港碼頭項目,主要涵蓋碼頭、交易市場、漁貨處理區、修網區、修船區、冷藏設施、制冰廠、管理樓、幼兒園、商鋪、消防局、警察局、供水供電設施、廢水處理設施等內容。建設規模包括20個手工捕撈漁船(60 HP)卸魚泊位,4個半工業捕撈漁船(100 HP)卸魚泊位和1個工業捕撈漁船(600 HP)卸魚泊位,以及防波堤和后方陸域等,設計通過能力為2.73萬t/a。
本工程最高日用水量為941 m3,最高時用水量為400 m3/h。主要包括船舶上水、制冰水量、溶冰水量、冷庫和制冰廠補水、理魚用水、交易市場和碼頭地面沖洗用水、生活用水、道路和綠化用水等,水源由當地市政供給,港區生活、生產和碼頭船舶用水共用一套管網系統。本工程排水系統采用雨污分流制。各種污水按特性分為生活污水、含油污水、理魚污水。根據污水處理特點、功能、要求及排放特征,采用生化法對污水進行處理。各種污水經過預處理后合并處理,最終排放污水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級排放標準,處理后的清水一部分作為環保綠化和沖洗用水,另一部分直排入海。
本工程主要供水設計內容包括船舶上水、制冰水量、溶冰水量、冷庫和制冰廠補水、理魚用水、交易市場和碼頭地面沖洗用水、生活用水、道路和綠化用水。本工程設計執行中國現行規范《漁港總體設計規范》(SC/T 9010-2000),《漁港總體設計規范》實施指南,《漁港工程》;并參考《漁港安全管理規范》(DB 37/T3160-2018)。
《漁港總體設計規范》在第10章公用設施“給水及排水”章節中第10.3.1條給出“港區給水排水設計應按GBJ 13、GBJ 14、GBJ 15等有關規定執行。”而其所指出的這些參考規范均已過期作廢。第10.3.2條“港區供水種類分海水和淡水。海水主要用于沖洗,淡水主要用于生產,生活和消防等。生產用水主要用于制冷,制冰、理魚蝦、水產品加工等;生活用水主要用于食堂、浴室、鍋爐房、宿舍及漁船等,其水質應符合GB5749的規定;消防用水應符合GBJ16的規定。”本條規范中消防用水規范已經過期作廢,而生產用水沒有給出任何具體公式和數值。以上兩條規范所有文字描述均是參照其它規范且參考規范已作廢,讓設計人員無從入手解決設計工作中遇到的實際問題。
“漁港晝夜最大用水量是設計漁港給水系統的基本數據,主要由生產、消防和生活用水量三部分組成。生產用水包括漁船和服務船只的生產、生活用水,運輸車輛用水,魚貨的清洗、冷藏、加工、制冰廠和修造船廠的生產用水量等,采用有關用水量定額來確定。”
《漁港工程》在“漁港后勤區的組成及其規模的確定”這章中“供水設施生產用水”一節列出“漁船日最大用水量”、“冷庫和冰庫用水量”、“脫盤包冰用水量”、“冰庫用水量包括制冰和溶冰用水量”計算公式。
根據本次援加納Jamestown漁港設計參數的數值選取和查找各種資料數據,以上公式參數取值可按以下列出數據參考,或由相關專業需求而獲取數值。
1)漁船日最大用水量
日最大用水量由下式確定:

式中:Q為漁船日最大用水量;N為日最大出海漁船數(根據碼頭工藝確定);V為漁船水箱容積,可按《漁港總體設計規范》確定(按附錄選取適當參數);K為不平衡系數,可取1.2。
2)冷庫和冰庫用水量
冷庫用水主要包括冷凝器冷卻水及氨壓縮機軸套冷卻水。當水源不足時可采用循環供水系統。也可利用海水供冷庫冷卻、沖洗魚箱、卸魚場用水等。
冷庫理魚用水量用下式估算:

式中:Q1為冷庫理魚用水量(t/d);G為魚貨日凍結能力(t/d)(根據碼頭工藝確定);q1為每噸凍魚需要的用水量(每噸水產品加冰量,漁船用冰按1.0~1.3 t計,考慮陸地鮮銷用冰按每噸1.2~1.6 t計,制每噸冰需用水量1.1~1.5 t)。
脫盤包冰用水量用下式估算:

式中:Q2為脫盤包冰用水量(t/d);G為魚貨日凍結能力(t/d)(根據碼頭工藝確定);q2為每噸凍魚脫盤包冰需水量(根據碼頭工藝確定)。
冰庫及制冰和溶冰用水量由下式估算:

式中:Q3為制冰用水量(t/d);I為制冰間制冰能力(t/d);q3為制每噸冰需用水量(取1.1~1.5 t)。溶冰用水量為:

式中:Q4為溶冰用水量(t/d);I為制冰間制冰能力(t/d);q4為制每噸冰需溶冰用水量(t/d)(0.93 m3/t)。
漁船靠岸后的鮮銷魚、冷凍加工魚和熏蒸及晾曬加工魚等都需要沖洗處理,漁碼頭和交易市場地面需要沖洗處理,這些用水量在《漁港總體設計規范》和《漁港工程》中均沒有寫明,而這兩組數據又是設計中不可缺少的。經過查詢參考資料《制冰工藝設計》(普通高等教育國家“十一五”教材)“給排水設計要求”章節,《海港工程設計手冊》(第二版)“給水、排水”章節,《建筑給水排水》手冊“用水定額和水壓”章節,經過綜合分析和對比國內外工程(如加納國家特馬漁港,原詹姆斯漁港),總結加納國家漁業協會及我國南方舟山地區漁港等調研數據,筆者認為這兩個參數取以下數值比較合理:沖洗魚類供水數值取為3~3.5 m3/t,沖洗地面供水數值取為0.005~0.006 m3/(m2·次)。
以上參考數值,可以為漁港設計項目的工作人員提供參考,對運用公式計算和查找數據提供技術支持,節省工程設計時間。
本工程污水按特性分類包括生活污水、含油污水、理魚污水。近些年世界各國對環保越來越關注,為落實《環境保護法(修訂)》(2015年1月1日實施)、《水污染防治行動計劃》(國發[2015]17號),結合履行國際公約相關義務和我國水運發展實際,全面推進港口污染防治工作,優化污水處理廠也勢在必行,既不能把污水處理廠做的過大,浪費投資和占地,也不能由于參數選擇不準確而使污水處理廠設計處理能力不足。本項目生活污水和理魚污水根據人員定額和上節給出的供水計算公式可以計算出污水量,維修間和船體車間含油污水量根據沖洗取值可以確定,小型漁船的含油污水量數值確定是本項目設計難點,而援建漁港碼頭多為船長15 m,寬2.6 m和船長23 m,寬4.4 m的小型漁船。項目設置20個60 HP漁船泊位,漁港目前的漁船總數為520艘,主要為手工捕撈漁船(60 HP),遠期滿負荷運轉量為1 000艘,還會有半工業捕撈漁船(100 HP),這種小船型的含油污水量在《漁港總體設計規范》和《漁港工程》中均未提及,因為是自建含油污水處理廠,含油污水來源不能掌握,污水處理廠將無法設計。通過調研和查閱對比各國資料,筆者認為小型漁船含油污水量按100~200 kg/艘取值比較合理,設計項目漁船少時污水量取大值,漁船多時污水量取小值。
沖洗魚類供水數值和沖洗地面給水數值這兩個參數取值結果和小型漁船含油污水量取值數據得到國內港口審查專家、加納海港和漁業審查專家的確認,具體實施效果會在項目建成投產后運行中得道印證。從國內目前階段來看,在沒有漁港碼頭新規范出版實施之前,若設計人員遇到漁港碼頭設計項目,建議可以參考沖洗魚類供水數值和沖洗地面給水數值這兩個參數取值和小型漁船含油污水量取值。給水這兩個數據參考了國內現有高等教育國家教材和各種設計手冊綜合分析和實地調研而得出數據。小型漁船含油污水量更是通過國內、外大量走訪調研,資料查閱和對比取得,實屬來之不易,且以上給水參數數據和小型漁船含油污水量數據獲得了國內外港口漁業專家的審查認可,具有一定參考價值。也為以后國內編制漁港碼頭方面新規范提供參考數據。待項目正式建成投產運營后,筆者會繼續跟蹤運營實際情況,整理出更具說服力的參數取值。
我國是世界公認的漁業大國,漁民數、漁船數均位居世界首位。漁港是漁民生產生活重要的后方基地和漁船避風減災的避難場所。2003年以來,我國漁港建設經過十幾年的快速發展,取得了非常大的成就。基礎設施得到很大的改善,漁船貨物裝卸、漁船補給、交易中轉、避險避風等基本功能都得到很好的保障。我國現階段漁船的設計船型主要以大功率大排水量機械遠洋漁船為主,十幾米或幾十米長的木質小漁船在國內已很少成批量建港,并不作為漁碼頭設計的主要考慮船型,由于小漁船逐漸被機械大船取代,而以往積累的小漁船設計資料較少,故小漁船能查尋到參考數據極少。通過非洲加納詹姆斯敦漁港碼頭的設計,總結了重要設計參數,為以后小木船碼頭設計提供可參考數據。
本文匯總供水公式參數數據和設計中常用而規范中沒有的沖洗魚類供水數值和沖洗地面供水數值,總結出各種小型漁船含油污水處理參考數據,為以后設計國內外漁港項目提供技術支持和幫助。