瀾滄江60 米級多功能躉船港口與航道適應性分析

蔡會仙，俸立文

（云南水運規劃設計研究院有限公司，云南 昆明 650051）

1 項目背景

根據《云南省水路交通發展規劃（2014—2030 年）》景洪港是云南省12 個重要港口之一，景洪港能夠為在湄公河流域內的游客提供內河水路交通服務和公、鐵、水中轉運輸服務，同時為湄公河流域國家的農業產品、工業產品、集裝箱及其他貨物提供內河水路運輸、貨物中轉運輸、現代物流、信息和貿易等服務。通過內河水路與公路、鐵路開展水陸聯運，尤其是瀾滄江—湄公河國際內河聯運，景洪港將逐步開發建設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際國內物流結點，成為瀾滄江流域最大的綜合性對外開放港口和現代水上客運及物流中心、滇西南地區對外開放的門戶。

近年來，西雙版納州景洪市境內瀾滄江沿江兩岸航運基礎設施不斷完善，沿江短途觀光旅游及夜游已成為瀾滄江水上旅游的發展方向。據統計，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的發展，旅客對旅游服務需求的不斷增加，現有的碼頭客運廳功能較單一，僅作為旅客候船使用，已不能滿足旅游業發展的要求。目前，瀾滄江上尚無一艘大型多功能躉船，為促進瀾滄江航運的可持續發展，因此在滿足瀾滄江航道條件要求及水上旅游客運需求的前提下，擬在景洪港投入一艘60 米級多功能躉船，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服務設施的能力和水平。

2 船舶概況

通過對市場調研，隨著瀾滄江—湄公河四級航道建設及旅游航運的發展，有必要建造一艘大型多功能躉船以適應市場需求。該船可用于船舶靠泊、旅客候船、休閑、辦公等。

該船按照《鋼制內河船舶建造規范》《內河船舶法定檢驗技術規則》《瀾滄江—湄公河商船檢驗技術規則》設計，為鋼質單體躉船，可容納1000 人，總長71.2m，水線長68.0m，船寬23.6m，型深3.4m，設計吃水1.6m，設計排水量為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，航區為B 級航區、C 級航區J2 級航段[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級航道通航標準，航道標準為2m水深，航寬40m，彎曲半徑300m。按云南省水路交通“十三五”規劃要求，瀾滄江航道整治工程主要對糯扎渡庫區、景洪庫區庫尾段和景洪電站大壩以下天然河段目前的通航條件還達不到Ⅳ級航道標準進行綜合整治，并建設相應的維護基地、護岸、航標及必要航道支持保障系統和通信、道路等。工程按Ⅳ級航道標準建設，航道標準為2.5m 水深，航寬50m，彎曲半徑330m，通航保證率95%，涉及船型為500t 級機駁船、500t 級集裝箱散貨船、600客位雙體旅游船和400 客位旅游船。

3.2 碼頭條件分析

本項目“60 米級多功能躉船”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，是瀾滄江—湄公河國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，碼頭前沿設計水深2.0m，中枯水碼頭全長421.58m，中洪水碼頭全長389.63m，系船樁標準值為300kN。景洪港中心碼頭150t 級客運泊位，經多年實際運行操作，可以安全系泊、停靠400t 級船舶。目前，停靠在該碼頭的客船有“印象瀾滄江二號”“傣王號”“交融一號”等船舶。

船舶停泊位置上游約90m 處有一個海事碼頭，海事碼頭是海事應急搜救碼頭，碼頭結構形式及現狀僅能滿足公務船舶停放，僅設有工作船泊位2 個，碼頭前沿長度約128.6m。

3.3 與相鄰工程的關系

本項目船舶停泊區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 米級多功能躉船”停泊區域的上游，約1.55km，建成年份較早，于1964 年建成通車，橋全長341.4m，6 跨過江，每跨33m，通航凈空高度為7m，通航設計最高水位548m。西雙版納大橋位于“60 米級多功能躉船”停泊區域的下游約350m 處，于1999 年建成通車，為獨塔斜拉橋，橋總高107.5m，橋全長600.24m，2 跨過江，每跨156m，引道長599.76m，大橋邊跨橋底標高557.153m，中間獨塔下橋底標高558.086m，設計最高通航水位548m。

此外，為了提高瀾滄江—湄公河對外開放水域景洪港中心作業區的運行效率，滿足瀾滄江旅游航運及國際航運的發展需要，正在規劃“景洪港中心港區錨泊地”，錨泊地位于西雙版納大橋下游約1km，規劃客運碼頭泊位長度503m，錨泊地泊位長度1294m，泊位總長1797m，并建設道路、廣場、停車場、客運大樓、水上服務區綜合樓等配套設施，其建設規模為：景洪港中心港區客船錨泊地雙體客船泊位等級2 個；330 客位客船泊位等級2個；150 客位客船泊位等級4 個；58 客位客船泊位等級9 個，瀾滄江航道貨船錨泊地500t 級干散貨船泊位等級4 個，水上服務區500 噸級干散貨船泊位等級5 個。

該項目的建設為船舶停靠留足了空間，滿足客運船舶待港和錨泊的要求，緩解了景洪港中心碼頭船舶停靠壓力，大大提高景洪港中心作業區港口碼頭的服務能力。

3.4 交通環境分析

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

從上述數據來看，客船客位不斷增多，船型也向大型化發展。隨著瀾滄江—湄公河國際航道狀況的不斷改善，在協定國之間的相互信任、理解、互惠互利的基礎下，瀾滄江客運事業正逐年壯大，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—湄公河船型的發展趨勢為不斷向船型標準化、大型化、專用化、舒適化方向發展。故投入“60m級多功能躉船”將有利于提升瀾滄江水上旅游基礎服務設施的能力和水平。

4 船舶對港口的安全適應性分析

4.1 泊位長度適應性分析

根據《河港總體設計規范》（JTS 166—2020）的規定，停靠船舶要求的碼頭泊位長度為式（1）。

式中：L——設計代表船型船長；d——富裕長度（0.1-0.15L）。

擬設計建造的“60 米級多功能躉船”船舶總長L=71.2m，d=7.12m，該船所需的泊位長度為式（2）。

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

4.2 航深適應性分析

根據《河港總體設計規范》（JTS 166—2020）相關規定：平原河流、山區河流、運河和潮汐影響不明顯的感潮河段的碼頭前沿設計水深可按式（3）計算。

式中：Dm——碼頭前沿設計水深，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，前沿設計水深為2.0m，能滿足船舶安全停靠要求，現航行的“印象2 號”客船吃水也為1.6m，能安全停靠在景洪港。

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停靠。考慮到枯水期船舶能夠安全停泊、不擱淺，船舶停泊點采用枯水期最低運行水位與相應的各級流量組合，得出枯水期時船舶最佳停泊點為距碼頭前沿線約22m 的位置。

4.3 系纜條件適應性分析

“60 米級多功能躉船”下游約350m 處有一座西雙版納大橋，設計最高通航水位時景洪大橋凈高12m，該船空載時水面以上高度為25m，遠大于景洪大橋凈空高度，若系固不牢靠對下游大橋及水域內停靠、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，以限制船舶運動。系纜力與船舶特性以及受到的風、水流載荷有關，系纜力的大小直接影響船舶的停泊安全。

4.3.1 纜繩系纜力計算

根據《鋼質內河船舶建造規范》（2016）躉船首部纜索的破斷拉力計算得543.825kN；躉船尾部纜索的破斷拉力計算得563.95kN。為增加系纜安全性，故給該船每根纜索破斷力預留30%，即應滿足的破斷力為733.14kN，所選系船鋼索6×30——φ43，最大破斷負荷為804kN，滿足要求。

4.3.2 系船樁系纜力分析

根據《港口工程荷載規范》（JTS 114—2010）中相關規定[4]，水流對船舶作用產生的水流力船首分力和對船尾橫向分力如式（4）所示。

計算得：Fxsc=28.89kN；Fxmc=0kN。

水流對船舶作用產生的水流力縱向分力按式（5）計算。

從巢湖流域綜合土地利用動態度數值（圖2）可知，1985－2000年，土地利用綜合動態度為0.08，2000－2016年，土地利用綜合動態度為0.12。可以看出巢湖流域的土地利用程度呈上升趨勢，表明區域內土地利用變化加劇。根據巢湖流域的單一土地利用動態度變化圖（圖1）可分析區域內各土地利用類型的變化程度。

計算得：Fyc=8.42kN。

作用在船舶上的計算風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）計算。

計算得：Fxw=65.46kN；Fyw=213.66kN

系纜力應考慮風和水流對計算船舶共同作用所產生的橫向分力總和、縱向分力總和。系纜力標準值可按式（7）計算。

經計算“60 米級多功能躉船”單個系船樁所需系纜力N=183.88kN。考慮船舶錨泊安全，故給該船首尾錨預留30%的余量，即單個系船柱系纜力N=239.04kN。據實地調研，景洪港中心碼頭系船柱標準值為300kN，滿足船舶安全系纜要求。

4.4 錨泊條件適應性分析

根據《鋼質內河船舶建造規范》2016 規定，躉船首部在水流上方拋設的領水錨的錨質量計算為5577.69kg；躉船尾部定位錨的質量計算為2892.04kg。考慮船舶錨泊安全，故給該船首尾錨預留30%的余量，即首錨應滿足7251kg，實際取每只首錨3650kg，總質量7300kg；尾錨應滿足3759.65kg，實際取每只尾錨2000kg，總質量4000kg；錨鏈CCSAM1φ58mm，各150m，共4 根。錨泊設備滿足《規范》要求。

5 船舶對航道的適應性分析

5.1 對主航道適應性分析

目前，瀾滄江景洪港段航道為Ⅴ級航道，航道標準為2m 水深，航寬40m，彎曲半徑300m。按照瀾滄江航道規劃要求，該水域將規劃為Ⅳ級航道，航道標準為2.5m 水深，航寬50m，彎曲半徑330m。

“60 米級多功能躉船”停泊位置隨水位變化而發生移動，洪水期時，船舶靠碼頭岸線停泊；枯水期時船舶停泊位置離景洪港碼頭前沿線約22m，且該船上不停靠其他船舶（不考慮船舶回旋水域的影響），船舶主甲板邊線距瀾滄江規劃航道主航道約41.5m，停泊水域未占據主航道，對主航道上航行船舶的影響在可控范圍內。

5.2 對船舶慣性航路的影響

5.3 對水域內雙向航行船舶的影響

該水域內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——下行船舶或船隊航跡帶寬度，m；BFu——上行船舶或船隊航跡帶寬度，m；d1——下行船舶或船隊外舷至航道邊緣的安全距離，m；d2——上行船舶或船隊外舷至航道邊緣的安全距離，m；C——船舶或船隊會船時的安全距離，m；Bsd——下行船舶或船隊寬度，m；Ld——下行頂推船隊長度或貨船長度，m；β——船舶或船隊航行漂角，（°）；Ⅰ～Ⅴ級航道可取3°，Ⅵ級和Ⅶ級航道可取2°；Bsu——上行船舶或船隊寬度，m；Lu——上行頂推船隊長度或貨船長度，m；d1+d2+C——各項安全距離之和，m。

船隊可取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船時要求航道寬度如表1所示。

表1 航道寬度計算

從表中計算可看出該航段內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“60 米級多功能躉船”停泊情況得出：枯水位時，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 米級多功能躉船”停泊水域范圍時船舶盡量保持單向航行，因此對此段范圍內雙向航行船舶的影響在可控范圍之內。

5.4 對相鄰跨河建筑物的影響

根據現場調研，允景洪大橋位于“60 米級多功能躉船”停泊區域的上游約1.55km，故該船停泊位置對允景洪大橋無影響。

西雙版納大橋位于“60 米級多功能躉船”停泊區域的下游約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，船舶會順水而下，撞擊大橋，從而發生安全事故，因此該船采用系固加錨固的雙重安全措施。故該船對西雙版納大橋的影響在可控范圍之內。

5.5 施工期的安全影響

“60 米級多功能躉船”施工地點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指定的停泊地點，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。

6 結論

通過對“60 米級多功能躉船”停泊水域環境現場調研分析，再嚴格按照船舶建造規范、內河船舶檢驗技術規則、瀾滄江—湄公河商船檢驗技術規則及相關規定要求設計，船舶性能、結構、系泊、環保及安全性良好。滿足港口內泊位長度、停泊水深、航寬、系纜及錨泊的要求，船舶與停泊港口相適應，能夠安全停泊。對水域內船舶通航安全影響在可控范圍內。