長江南支通航環境統計分析

黃勇?吳金松?馮穎? 瞿天元

摘? 要：長江做為中國內陸中最大的河流，其在區域發展的總體布局中占據了重要的戰略地位。本文對長江南支河段的氣溫、降水、霧況、相對濕度、雷暴等自然環境因素進行了分析；闡述了 長江南支河段航道和岸線的使用情況，其中對太倉港和羅涇港區的碼頭分布情況進行詳細闡述；最后對4個時間段下建立的4個斷面的交通流進行統計分析，并預測長江口未來船舶交通流數量。本文為在長江南支開展的工程項目提供通航環境基礎信息，便于更好地制定工程計劃。

0 引 言

長江三角洲處于長江流域下游，河道眾多，物產豐富，同時沿江有很多港口使得長江三角洲自古以來都是我國南方繁忙的航運中心之一[1]。2020年長江干線貨物通過量30.15億 t，同比增長4.4%，長江水運量在我國內河航運中占據著重要的地位[2]。經過長時間的發展長三角區域形成了以上海港和寧波舟山港為主體的，以浙江、江蘇、安徽等港口為兩翼的“一體兩翼港口群”[3]。

隨著科技以及生活水平的提升，在長江內河航道上的建筑工程逐漸增加，使得長江內河航道設置更加完善。為長江內河航行安全以及上海地區的人民生活提供更加先進的技術保障。本文針對長江南支部分的通航環境進行了統計分析，為建立在長江南支的相關工程提供有力的數據分析支持。

1 自然環境分析

1.1 氣象

本文對上海寶山氣象站提供的1961年到2020年的氣象觀測資料進行了統計分析，得出本地區各氣象要素特征。氣溫統計見表1。

（1）降水

上海地區有3次降水集中的雨季：第一次是在 4 月下旬至5 月中旬的春雨期；第二次是在 6 月中旬至7 月中旬的梅雨期；第三次是 9 月的秋雨期。10 月以后冬季風增強，降水量顯著減少，降雪多發生于每年的 1 月和 2 月。寶山氣象站 1961 —2020 年降水量統計見表2。

（2）霧況

根據寶山氣象站 1988—2018 年統計資料，期間年最多大霧日天數為 32 d，平均出現最多的月份分別為 4 月（2.5 d）和 12 月（2.4 d）。能見度≤1km 的霧日年平均天數為 42 d，持續時間平均為 3.2 h；能見度≤500m的大霧日年平均天數為 18 d，持續時間平均為 2.5 h。據統計每年的平均霧日為28年，年最多霧日為40 d，年最少霧日為17 d。

（3）相對濕度

長江口地區全年平均相對濕度79%，每年的7、8、9月份相對濕度較大，最大達87%，12、1、2月份相對較小，最小為63%。

（4）雷暴

統計近30年各月平均雷暴日數發現，上海市在7—8月發生雷暴的日數較多，各區縣月平均在7 d左右，而1月和12月發生雷暴的日數很少，有的區縣近30年甚至沒有發生過雷暴。本地區雷暴大多發生在3—9月，以7月份為最多，年平均雷暴日數為30.4 d。據統計歷年最多雷暴日數為47 d，歷年最少雷暴日數為15 d，歷年平均雷暴日數為30.4 d。

（5）風況

根據寶山氣象站資料，常風向為NE、ENE，最大風速達到4.2m/s，多為NW、NNW向（2005—2018 年）。長江口冬季盛行風向偏北向、夏季盛行風向偏南向，季節性變化明顯。平均風速以春季3—4月為最大，冬季1—2月和盛夏次之，秋季9—10月份最小，如圖1所示。

（6）臺風

長江口地區屬于受臺風影響頻繁的區域。臺風出現在每年的6—10月，主要集中在7—9月3個月，約占全年的84%。根據臺風資料統計，平均每年發生約2次，一年最多可出現7次，發生在1990年。風向以偏N風（包括NNW和NNE向）為主，偏E風和S風其次，風力≥8～9級占最多，風力≥10級也占有一定的比例。臺風影響下瞬時極大風速可達44m/s，出現在1915年7月28日。

2021年的臺風有“煙花”和“燦都”，臺風“煙花”為登陸型臺風，具有強風歷時長、強浪作用久，波能巨大、增水明顯的影響特征，路徑如圖2所示；臺風“燦都”到達長江口區域附近后向東轉向，繼而向外海移動，其最大中心風力可達 14級，路徑圖如圖3所示。

1.2 水文

（1）潮汐

長江口屬淺海非正規半日潮潮汐河口，每天兩漲兩落，日潮不等現象較為顯著。在一個太陰月中，潮汐出現兩次周期變化，最高高潮位發生在塑、望以后1～3 d，此時潮差最大，最低潮位發生在上、下弦后1～3 d，此時潮差最小，年最高潮位一半發生在 8—10月間，最低潮位出現在12月至翌年2月之間。

（2）潮流

從2022年監測資料來看，上游白茆沙斷面、下游新橋港斷面潮流性質均為往復流，且漲落潮流向與河道走向基本一致。各斷面大、中、小潮流速變化明顯，整體呈大潮>中潮>小潮態勢，如圖4所示。

各段面流速極值來看，白茆沙斷面漲、落潮流速極值分別為1.73m/s、2.05m/s；新橋港北斷面漲、落潮流速極值分別為1.51m/s、1.81m/s；新橋港南斷面漲、落潮流速極值分別為1.92m/s、2.19m/s。流速極值基本出現在表層，個別出現在0.2 h。

據統計，白茆沙斷面落潮流速整體較漲潮流速大。新橋港北斷面大、中、小潮落潮流速整體較漲潮大；新橋港南斷面大潮期漲潮流速較落潮大，中、小潮落潮流速整體較漲潮大。

測驗期間，各斷面落潮流歷時明顯大于漲潮流歷時。漲潮平均歷時介于3 h 27min～5 h 27min，落潮平均歷時介于7 h 4min～9 h 30 min。

（3）鹽度

漲潮含鹽度：石洞口為0.04%～0.53%。落潮含鹽度：石洞口為0.04%。

（4）泥沙

據大通站資料統計，洪季（5—10月）輸沙量占全年的87.2%，枯季（11—4月）僅占12.8%，輸沙量峰值一般出現在7月份，占全年的21.9%；2月份最小，僅占0.6%。

長江口各河段的含沙量不同，在一潮周期中，含沙量隨漲、落潮的流速大小而發生相應變化。漲、落潮最大含沙量出現在漲、落潮前后。憩流（流速接近于零）前后，潮流的挾沙能力減小，部份泥沙下沉，含沙量減小。徐六涇河段1999年9月（洪季大潮實側），漲潮含沙量為0.659 kg/m3，落潮為0.478 kg/m3；2002年2月（枯期大潮）漲潮含沙量為0.226 kg/m3，落潮為0.165 kg/m3。

2 港口現狀

2.1 岸線使用情況

根據《上海港總體規劃（2010）》，吳淞口以北長江岸線位于長江南岸的上游，自新川沙河口至寶山濕地公園西側，岸線長度18.7 km，現已開發利用18.5 km。其中，羅涇岸線自陳行水庫南側至羅涇煤碼頭下游，岸線長2.9 km，規劃為港口岸線，現已全部開發。崇明島崇頭以下2 km 至新建閘、張網港至堡鎮港西、堡鎮電廠至四滧、四滧至六滧、六滧至八滧等岸段岸線總長30.3 km，規劃為港口岸線，現已開發利用 7.4 km。

2.2 港口碼頭布置情況

2019年末，上海港（沿海）共有碼頭單位201家，各類碼頭岸線總延長107 037m，泊位1 075個。其中，萬噸級泊位 235 個。另有浮筒泊位43個。全港泊位中，生產用泊位560個、岸線總延長 75 818 m，非生產用泊位515個、岸線總延長 31 219 m。

太倉港已建成投運各類碼頭泊位95個（萬噸級以上泊位40個），其中集裝箱泊位14個，設計通過能力1.64億 t、635萬TEU。羅涇港區緊鄰寶山南航道布置，位置屬于長江口南岸水域，是以鐵礦石和煤炭運輸為主的大宗散貨港區，兼顧鋼鐵、集裝箱和客運運輸。上海港羅涇港區由1997年建成投產的羅涇一期工程和2007年建成投產的羅涇二期工程組成，港區建成后承擔礦石、煤炭、煉鋼輔料、產成品、機電產品、大型鋼構件等多貨種的轉運，羅涇港區建成后按貨種分別由3家公司經營，分別是上港集團羅涇分公司、煤炭分公司和羅涇礦石碼頭有限公司。由于新環保法的實施以及上海地區煤炭運輸結構的調整，煤炭碼頭已2018年停止運營，礦石碼頭已于2019年底停止運營。目前，羅涇港區正在散改集改造，羅涇港區集裝箱碼頭改造一期工程已于2022年底開工。

2.3航道情況

2.3.1長江上海段航道

根據交通運輸部2017年12月印發的《長江上海段船舶定線制規定》，長江上海段的航路由主航道、輔助航道、小型船舶航道和警戒區組成。各航道組成見表3，航道現狀布局情況如圖5所示。

2.3.2 長江太倉段航道

根據交通運輸部2021年7月1日起實施的《長江江蘇段船舶定線制規定（2021年）》，長江太倉段航道主要為 -12.5 m深水航道和推薦航路。-12.5 m深水航道太倉瀏河口至江陰長江大橋通航水域，深水航道以500 m航道寬度、-12.5 m水深（理論最低潮面）為標準。福姜沙北水道最窄處航寬260 m、福姜沙中水道最窄處航寬420 m。推薦航路寬度為200 m（不足200 m的，以實際航路寬度為準），水深-5.0 m。瀏河口（轄區下界線）至福中水道下口（長江51#黑浮）航段為上行推薦航路；福姜沙中水道上口（長江56#紅浮）至瀏河口（轄區下界線）航段為下行推薦航路，其中福姜沙中水道（長江56# 紅浮至長江51#左右通航浮）航段下行推薦航路寬度為150 m。

3 交通流統計與預測

3.1 交通流觀測橫斷面設計

本次觀測共設置5個船舶流量觀測斷面。斷面1位于寶山燈浮附近，斷面2位于寶山北航道中段，斷面3位于寶山南航道下段，斷面4位于新橋通道上段，斷面5位于新橋水道中段。斷面設計如圖6所示。分別統計分析2022年 3月1日至15日、2022年6月1日至15日、2022年9月1日至15日、2022年12月1日至15日等共4個時間段，每個時間段各15 d。

3.2 船舶流量統計

3.2.1 2022年3月1日至15日船舶流量統計

斷面1（寶山燈浮）船舶流量共13 700艘次（其中上行6 790艘次，下行6 910艘次），平均913.3艘次/日（其中上行452.7艘次/日，下行460.7艘次/日），上下行船舶數量基本相當。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約62%，其次為5 000～1萬噸級船舶，占比約10%，5萬噸級以上船舶占比約4%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。斷面1涵蓋了航經該處的寶山北航道和寶山南航道的船舶流量，船舶流量較大。

斷面 2（寶山北航道）船舶流量共6 863艘次（其中上行4 492艘次，下行2 371艘次），平均457.5艘次/日（其中上行299.5艘次/日，下行158.1艘次/日），上行船舶數量明顯大于下行船舶（約為2倍）。上行船舶以3 000噸級以下船舶最多，占比約44%，其次為5 000～10 000噸級船舶，占比約15%，5萬噸級以上船舶占比約6%。下行船舶以? 5 000～5萬噸級船舶最多，占比約59%，5萬噸級以上船舶占比約12%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。斷面1所在寶山北航道，中間為長江口深水航道延伸段，兩側為小型船舶航道。寶山北航道是工程區域大型重載船舶航行的主要通道。

斷面3（寶山南航道）船舶流量共6 479艘次（其中上行353艘次，下行6 126艘次），平均431.9艘次/日（其中上行 23.5 艘次/日，下行408.4艘次/日），下行船舶數量明顯大于上行船舶（約為17倍）。上行船舶以3 000噸級以下船舶為主，占比約76%，5萬噸級以上船舶占比約5%。下行船舶以3 000噸級以下船舶為主，占比約87%，5萬噸級以上船舶占比約0.3%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。斷面2所在的寶山南航道，為下行航道，以下行船舶為主，上行船舶主要為靠泊羅涇港區碼頭的船舶。

斷面 4（新橋通道）船舶流量共2 024艘次（其中上行1 067艘次，下行957艘次），平均134.9艘次/日（其中上行71.1艘次/日，下行63.8艘次/日），上下行船舶數量基本相當。上行船舶以3 000噸級以下船舶為主，占比約88%，5萬噸級以上船舶占比約0.8%。下行船舶以3 000噸級以下船舶為主，占比約96%，5萬噸級以上船舶占比約0.6%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。斷面4所在的新橋通道上段，通行船舶主要為往返寶山和崇明的渡船，大型船舶主要為進出修船廠的船舶。

斷面 5（新橋水道）船舶流量共892艘次（其中上行476艘次，下行416艘次），平均59.5艘次/日（其中上行31.7艘次/日，下行27.7艘次/日），上下行船舶數量基本相當。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約94%，3 000噸級以上船舶占比約6%。通過最大船型為3.5萬噸級散貨船。新橋水道航行船舶70%左右為客船，其他為拖輪、砂石料運輸船、供油船，極個別為進出修船廠的大型國際航行船舶。統計表見表4，流量統計圖如圖7所示。

3.2.2? 2022年6月1日至15日船舶流量統計

斷面1（寶山燈浮）船舶流量共11 494艘次（其中上行6 030艘次，下行5 464艘次），平均766.3艘次/日（其中上行402.0艘次/日，下行364.3艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約55%，5萬噸級以上船舶占比約5%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面2（寶山北航道）船舶流量共6 289艘次（其中上行3 979艘次，下行2 310艘次），平均419.3艘次/日（其中上行265.3艘次/日，下行154.0艘次/日），上行船舶數量明顯大于下行船舶（約為2倍）。上行船舶以3 000噸級以下船舶最多，占比約38%，5萬噸級以上船舶占比約7%。下行船舶以5 000～5萬噸級船舶最多，占比約61%，5萬噸級以上船舶占比約12%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面3（寶山南航道）船舶流量共5 036艘次（其中上行279艘次，下行4 757艘次），平均335.7艘次/日（其中上行18.6艘次/日，下行317.1艘次/日），下行船舶數量明顯大于上行船舶（約為17倍）。上行船舶3 000噸級以下占比約76%，5萬噸級以上占比約8%。下行船舶3 000噸級以下占比約85%，5萬噸級以上占比約0.5%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面4（新橋通道）船舶流量共1 247艘次（其中上行635艘次，下行612艘次），平均83.1艘次/日（其中上行42.3艘次/日，下行40.8艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約96%，5萬噸級以上船舶占比約1.3%。通過最大船型為15萬噸級集裝箱船。

斷面5（新橋水道）船舶流量共1 574艘次（其中上行829艘次，下行745艘次），平均104.9艘次/日（其中上行55.3艘次/日，下行49.7艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約95%，3 000噸級以上船舶占比約5%。通過最大船型為7萬噸級散貨船。統計表見表5，流量統計圖如圖8所示。

3.2.3? 2022年9月1日～15日船舶流量統計

斷面1（寶山燈浮）船舶流量共11 085艘次（其中上行5 853艘次，下行5 232艘次），平均739.0艘次/日（其中上行390.2艘次/日，下行348.8艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約60%，5萬噸級以上船舶占比約4%。通過最大船型為 20萬噸級散貨船。

斷面2（寶山北航道）船舶流量共6 226艘次（其中上行4 294艘次，下行1 932艘次），平均415.1艘次/日（其中上行286.3艘次/日，下行128.8艘次/日），上行船舶數量明顯大于下行船舶（約為2倍）。上行船舶以3 000噸級以下船舶最多，占比約49%，5萬噸級以上船舶占比約5%。下行船舶以5000～5萬噸級船舶最多，占比約58%，5萬噸級以上船舶占比約11%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面3（寶山南航道）船舶流量共5 401艘次（其中上行343艘次，下行5 058艘次），平均360.1艘次/日（其中上行22.9艘次/日，下行337.2艘次/日），下行船舶數量明顯大于上行船舶（約為15倍）。上行船舶3 000噸級以下占比約83%，5萬噸級以上占比約5%。下行船舶以3 000噸級下占比約87%，5萬噸級以上占比約0.5%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面4（新橋通道）船舶流量共1 390艘次（其中上行689艘次，下行701艘次），平均92.7艘次/日（其中上行45.9艘次/日，下行46.7艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約96%，5萬噸級以上船舶占比約1%。通過最大船型為10萬噸級集裝箱船。

斷面5（新橋水道）船舶流量共737艘次（其中上行403艘次，下行334艘次），平均49.1艘次/日（其中上行26.9艘次/日，下行22.3艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約94%，3 000噸級以上船舶占比約6%。通過最大船型為2萬噸級汽車滾裝船。統計表見表6，流量統計圖如圖9所示。

3.2.4? 2022年12月1日至15日船舶流量統計

斷面1（寶山燈浮）船舶流量共15 858艘次（其中上行7 936艘次，下行7 922艘次），平均1 057.2艘次/日（其中上行529.1艘次/日，下行528.1艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約66%，5萬噸級以上船舶占比約4%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面2（寶山北航道）船舶流量共8 570艘次（其中上行6 160艘次，下行 2 410 艘次），平均571.3艘次/日（其中上行410.7艘次/日，下行160.7艘次/日），上行船舶數量明顯大于下行船舶（約為2.5倍）。上行船舶以3 000噸級以下船舶最多，占比約 57%，5萬噸級以上船舶占比約6%。下行船舶以5000～5萬噸級船舶最多，占比約57%，5萬噸級以上船舶占比約14%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面3（寶山南航道）船舶流量共8 109艘次（其中上行438艘次，下行7 671艘次），平均540.6艘次/日（其中上行29.2艘次/日，下行511.4艘次/日），下行船舶數量明顯大于上行船舶（約為17倍）。上行船舶3 000噸級以下占比約82%，5萬噸級以上占比約7%。下行船舶3 000噸級以下占比約88%，5萬噸級以上占比約0.3%。通過最大船型為20萬噸級散貨船。

斷面4（新橋通道）船舶流量共1 697艘次（其中上行862艘次，下行835艘次），平均113.1艘次/日（其中上行57.5艘次/日，下行55.7艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約96%，5萬噸級以上船舶占比約0.8%。通過最大船型為15萬噸級集裝箱船。

斷面5（新橋水道）船舶流量共1 034艘次（其中上行581艘次，下行453艘次），平均68.9艘次/日（其中上行38.7艘次/日，下行30.2艘次/日）。上下行船舶均以3 000噸級以下船舶為主，占比約94%，3 000噸級以上船舶占比約6%。通過最大船型為1萬噸級散貨船。統計表見表7，流量統計圖如圖8所示。

3.3 船舶流量預測

根據《長江口航道“十四五”發展規劃》，長江口船舶流量預測如下：

長江口船舶流量預測按照船舶總量平穩增長；船舶大型化明顯，大型船舶所占比例顯著提高；集裝箱船、客船、滾裝船占比增加，散貨船、液危品船占比減少的趨勢進行測算。2025年長江口船舶流量預測見表8，2035年長江口船舶流量預測見表9。

預計長江口-12.5m深水航道未來上行占比仍保持在60%左右，主要發展30 000噸級及以上大型船舶，50 000噸級及以上船舶2018—2025年年均增速保持在4%以上，2025—2035年保持在2%以上，5 000噸級和10 000萬噸級船舶將維持在5 000艘左右。

預計南槽航道未來上行占比仍保持在46%左右，主要發展10 000噸級和20 000噸級船舶，該類船2018—2025年年均增速保持在5%以上，2025—2035年保持在2%以上，3 000噸級及以下船舶將持下降趨勢。

4 總 結

上海港是長江新經濟帶上海港是長江新經濟帶全面參與經濟全球化、進一步提升國際競爭力的戰略資源；是我國21世紀“海上絲綢之路”的航運樞紐；是上海國際航運中心的核心載體，亞太地區的國際航運、物流中心樞紐；是上海調整經濟產業結構，提升城市功能、保持可持續的國際競爭力、建成“全球城市”的重要支撐。

隨著《上海港總體規劃（2010）》等一系列的相關政策出臺，長江三角洲地區的工程量逐漸增加。因此本文對長江南支水域的自然環境、港口、岸線使用情況進行了闡述；分別觀測了四個時間段的船舶流量，并對長江口船舶流量進行了預測。以上信息將為在長江南支開展的工程提供相關的通航環境信息支持。

參考文獻

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作者簡介

黃勇，碩士，高級工程師，從事電力水文氣象勘測設計工作