劉永旭
(盤錦港引航站,遼寧 盤錦 124010)
盤錦港榮興港區(40-42-36N,121-57-29E),位于松遼平原的最南端,是渤海灣最北端的人工疏浚港口,地處遼西經濟圈及遼寧沿海經濟帶的中心位置,是區域經濟發展的重要節點,是“北糧南運”和國家進出口糧食的重要港口。
盤錦港擁有210#,211#兩個7 萬噸級糧食專用泊位,位于榮興港區二港池,碼頭岸線長600m,倆個泊位設計年吞吐能力1000 萬噸。據統計2021 年1~11 月,盤錦港糧食專用泊位共接卸76 艘外貿進口船,進口糧食255 萬噸。然而作為“北糧南運”和國家進出口糧食的重要港口,由于盤錦港榮興港區二港池支航道水深受限,致使靠泊210#和211#泊位的滿載貨船須掛靠臨近周邊港口減載后方可靠泊,致使碼頭效能發揮受限,同時給船東及港航企業帶來了巨大的經濟損失。鑒于此,以筆者的引航實踐來探討盤錦港二港池支航道的水深問題。
盤錦港榮興港區水域處于蓋州灘東北側深槽,為西北-東南走向港區,防波堤整體結構為環抱式,深槽內側潮流有明顯的往復性質,漲潮主流向為NNE,落潮主流向為SSW,大潮流速大于小潮流速,漲潮流速大于落潮流速。
盤錦港榮興港區屬于規則半日潮,平均漲潮歷時5小時,平均落潮歷時7~8 小時左右,平均高潮位3.32m,平均低潮位0.64m,落潮歷時大于漲潮歷時。
盤錦港區由于沒有水文站,在潮汐表中也沒有可以供船舶直接使用的潮汐資料。筆者經過積攢了大量的對比數據并經過研究發現,盤錦港的潮時與處于基本同一緯度的營口四道溝潮時相似,潮高與營口鲅魚圈港潮高很相似,即采用潮汐表上四道溝潮時作為盤錦港榮興港區的潮時,采用潮汐表上的鲅魚圈港的潮高作為盤錦港榮興港區的預測潮高,這種組合潮汐我們叫做“復式潮汐法”[1],現在不但應用于引航實踐而且推薦給很多自引船舶船長使用,適用性非常強。
盤錦港榮興港區二港池目前共建成9 個泊位(如圖1 所示),其中:

圖1 盤錦港二港池及支航道情況
(1)二突堤東側順次布置了7 個泊位,分別為5萬噸級通用泊位:201#,202#,203#,204#,205#,206#,10 萬噸級通用泊位:207#。
(2)二港池順岸布置了2 個7 萬噸級糧食專用泊位:210#,211#(碼頭結構按照10 萬噸級預留)上述泊位投入生產使用的泊位為:201#,202#,210#,211#等四個泊位。
3.2.1 主航道
主航道為10 萬噸級航道,全長37km,設計航道有效寬度355m,設計底標高-16.0m,可滿足10 萬噸級滿載船舶乘潮進出港和12~30 萬噸級油船減載乘潮進出港的要求。
3.2.2 支航道情況
(1)二港池支航道自口門起分2 段,依次為:過E1 浮航道軸向為084.5-264.5,長度:1850 米,寬度:440 米,設計水深:15.1 米。及過E5 浮航道軸向為033.1-213.1,長度:1800 米,寬度:450 米,設計水深:15.1 米(如圖1 所示)。
(2)航道兩側共設6個燈浮,分別為E1,E2,E3,E5,E7,E9(如圖1 所示)。
(3)據最新掃海水深圖顯示二港池支航道水深不同程度上小于該航道的設計水深,靠近口門連接主航道支航道起點E1 浮與E3 浮之間尤其嚴重。各段水深如下:E1 浮與E3 浮之間水深為12.0m~14.0m,其中有大約150m2水深為12.0~13.0m;E3 浮與E5 浮之間水深為13.5m~16.0m;E5 浮與E7 浮之間水深為14.0m~16.0m;E7 浮與E9 浮之間水深為14.0m~17.0m;210#和211#碼頭前沿水深為15.5m~18.0m,滿足設計水深要求。
(4)由于二港池支航道的水深受限,使得7 萬噸級船舶無法滿載進港。
(1)設計船型:目前我國進口糧食以大多為5~7萬噸級散裝貨船,考慮本港進出口糧食條件到港船型以7 萬噸級為主(船長:228m,船寬:32.3m,型深:19.6m,滿載吃水:14.2m,航速:8kn)。
(2)碼頭前沿停泊水域寬度:65 米;碼頭前沿設計水深:15.5 米。
(3)碼頭前沿回旋水域直徑:460 米,水深:15.5 米。
(4)支航道設計水深:15.1 米,滿足7 萬噸級滿載到港船舶,按乘潮水水位1.77 米,乘潮歷時5 小時,全年乘潮保證率為85%。
綜上所述如按照該論證報告所述,支航道全程將疏浚到15.1m 才能達到設計要求。
4.2.1 富余水深的概念
富余水深=海圖水深+當地的基準潮高-船舶靜止時的實際最大吃水。
海圖水深=船舶靜止時的實際最大吃水+富余水深-當地的基準潮高。
4.2.2 確定富余水深的參考實例
(1)歐洲引航協會建議采用的富余水深要求(見表1)[3]。

表1 歐洲引航協會建議采用的富余水深
(2)日本瀨戶內海主要港口的富余水深基準(見表2)[3]。

表2 日本瀨戶內海主要港口的富余水深基準
(3)江蘇海事局轄區水域航行船舶富余水深要求[4]:實際吃水在10.5m 及以上富余水深應不小于船舶吃水的10%。
4.2.3 滿足7 萬噸級散貨船安全進出二港池支航道所需的安全水深
由于盤錦港二港池為防波堤整體結構為環抱式風流等不利因素對船舶影響較小,而且船舶進港后需大角度轉向則船速較低,結合筆者近些年的引航實踐,富余水深采用10%的船舶最大吃水滿足船舶安全進出港的要求。如取富余水深為船舶吃水的10%,則滿足7 萬噸級散貨船安全進出二港池支航道所需的安全水深:
D’=T+10%T
D=D’+Z’
D’--通航水深;D--安全水深;T--設計船型滿載吃水(取14.2m);Z’--備於深度(對于二港池支航道由于處于防波堤的良好掩護,於強較小,Z’取0.4m)。
則:D’=1 4.2 m+1 0%x 1 4.2 m=1 5.6 2 m,D=15.62m+0.4m=16.02m。
4.2.4 盤錦港2022 年度潮汐的高高潮及低高潮的統計
根據表3,統計不同高高潮潮高天數及占全年的比率如下:

表3 2022 年度營口鲅魚圈港潮汐按不同潮高的統計表(H--潮高)
每日高高潮潮高在2.6m 以上天數為365 天,占全年100%;每日高高潮潮高在2.8m 以上天數為356 天,占全年97.5%;每日高高潮潮高在3.1m 以上天數為334天,占全年91.5%。
4.2.5 滿足7 萬噸級散貨船滿載吃水14.2m 情況下在每日高高潮時刻過支航道所需支航道水深
海圖水深=安全水深-當地的基準潮高=D-H,則:
(1)潮高取高高潮2.6m 時:海圖水深=16.02-2.6=13.42m,該水深能保證船舶全年乘高高潮過支航道進港率為100%。
(2)潮高取高高潮2.8m 時:海圖水深=16.02-2.8=13.22m,該水深能保證船舶全年乘高高潮過支航道進港率為97.5%。
(3)潮高取高高潮3.1m 時:海圖水深=16.02-3.1=12.92m,該水深能保證船舶全年乘高高潮過支航道進港率為91.5%。
盤錦港深水航道投產后,對于7 萬噸級船舶來說,航道入口至防波堤是不需要乘潮的,而僅僅在防波堤至碼頭前沿有2 海里的航段乘潮,時間僅為20 分鐘左右,取高高潮平潮前后的時間通過,可以大大提高乘潮保證率。為此,按照《海港總體設計規范》進行二港池以及碼頭前沿水深設計有待于優化調整。
按照引航實踐操縱方法看,船舶進入防波堤后有大角度轉向,再加上拖輪的拖曳作用,以及靠泊控速的需要,船速一般會在6 節以下,因此船舶的下沉量會非常小。防波堤內的掩護作用,導致浪涌非常小,給船舶留有10%的富裕吃水是能夠保證安全的。
從4.2.5 的計算看,如果取高潮2.6 米以上進行船舶通航,所需深水為13.5 米,隨著潮高的增大,所需水深會變小,比設計水深有大幅度降低。
巴哈馬籍散貨船“瑞尼爾”輪,船長229.0m,船寬32.26m,載重噸81070 噸,吃水12.5m 裝載大豆52500 噸進港靠泊210#泊位。當日潮汐:0135 時36cm,0706 時366cm。引航員于0430 時登輪,0700 過E1 浮與E3 浮之間淺水區(最小水深12.0m),當時高潮潮高370cm,航速6 節,最小UKC 為3.1m。
如果航道疏浚到13.5m,則“瑞尼爾”輪通過最淺處UKC 相應增加1.5m,即:4.6m 如果換算成滿載進港基本船型(吃水:14.2m),則最小UKC 為2.9m,如果高高潮為2.6m,則最小UKC為1.8m,滿足安全進港要求。
由于盤錦港二港池支航道水深受限,影響了糧食企業的發展,不利于“北糧南運”大通道的建設。而據《210#,211#糧食泊位工程安全影響論證報告》支航道設計水深為-15.1m,但整段支航道的疏浚時間及成本將會大大提高。結合二港池支航道實際情況及筆者引航實際操作,如船舶的富余水深取進港船舶最大吃水的10%,且在每日高潮平潮時刻過該航道,在航道水深疏浚至13.42 米(取值:13.5 米)時完全可以保證安全進港。這樣不但可減少疏浚量而且可以加快工期,節省費用,更能有力推動盤錦港“北糧南運”和國家進出口糧食的重要港口的建設。