欽州港某5萬噸級油品泊位岸線使用方案合理性分析

李健東

(廣西壯族自治區北部灣港口管理局欽州分局,廣西 欽州 535008)

0 引言

港口岸線的使用實行深水深用和節約使用的原則,保護和合理利用岸線資源除了需要滿足建設項目的必要性外,還應符合產業政策、港口規劃,以及國家有關技術標準及規范,使用方案應具有合理性,并滿足航道及通航安全要求[1-2]。本文以欽州港某油品泊位為例,從以上幾個方面具體論述能安全有效滿足港口岸線資源開發和利用的岸線使用方案。

1 與相關規劃的符合性分析

鷹嶺作業區位于金鼓江口西側、鱟殼山至欽州燃煤電廠處,規劃為液體散貨和煤炭作業區,主要為臨港產業園區服務。規劃岸線為3 577 m,其中深水岸線為3 019 m,布置14個3 000～100 000噸級生產性泊位,陸域縱深為260～603 m,陸域面積為143.8 hm2,碼頭面高程為6.3 m,年通過能力約為3 150萬t。本項目使用的岸線為鷹嶺作業區中的油品及液體化工品深水岸線,符合《欽州港總體規劃(2035年)》。

根據《欽州市城市總體規劃修改(2012—2030)》,欽州港西港區以石化產業區為主,中港區主要為港口碼頭、臨港工業及保稅物流、貿易加工區和配套居住服務區,鹿耳環江東側建設三娘灣配套區,為港區工業提供部分配套居住生活服務。本項目屬于規劃布局中的港區,其與欽州市城市總體規劃相銜接、協調,將有利于欽州市經濟社會的全面發展。

根據《欽州市海洋功能區劃(2008—2020)》,欽州市沿岸港口區劃有11個:茅嶺港口區、沙井港口區、勒溝港口區、龍門港口區、觀音堂港口區、鷹嶺—果子山—金鼓江港口區、大欖坪—三墩港口區、大風江口西岸港口區、那麗港口區、東場港口區和30萬噸碼頭泊位區。本項目位于鷹嶺—果子山—金鼓江港口區,符合欽州市海洋功能區劃。

2 與產業政策的符合性分析

2.1 國家產業政策

國家鼓勵類產業主要是對經濟社會發展有重要促進作用,有利于節約資源、保護環境、產業結構優化升級、需要采取政策措施予以鼓勵和支持的關鍵技術、裝備及產品。水運行業包括有“深水泊位(沿海萬噸級、內河千噸級及以上)建設”等在內的共計15項鼓勵類項目[3]。

本項目建設1個5萬噸級油品泊位,項目年設計吞吐量為216萬t,屬于深水泊位(沿海萬噸級)建設,項目所承擔的貨物運輸在目前和今后一個時期有很大的市場需求,同時將為欽州臨港工業企業的原材料及產品提供運輸服務,項目的實施是對欽州市臨港工業發展的有力支持。因此,本項目屬于國家鼓勵類產業項目,滿足港口產業結構調整的需求。

2.2 水運交通產業政策

在調整水路交通基礎設施結構的政策方面,國家提出“充分發揮水路運輸運能大、占地少、能耗低、污染小的比較優勢,大力發展水路運輸,大力發展公用碼頭加強老港區功能調整和技術改造,進一步提高港口航道等級和通航能力,以適應船舶大型化趨勢”[4]。

本項目主要為欽州石化產業園各企業以及周邊市場服務,符合“大力發展公用碼頭,加強老港區功能調整和技術改造,進一步提高港口航道等級和通航能力,以適應船舶大型化趨勢”要求。因此,其建設符合《資源節約型、環境友好型公路水路交通發展政策》的要求。

2.3 低碳經濟發展政策

水運方式具有投入少、運量大、占地少、成本低、效益好等其他運輸方式所不具備的優勢,符合可持續發展戰略的要求。碼頭的建設能充分發揮水運方式的優勢,對減少環境污染、社會耗能和企業的運輸成本將起巨大的促進作用。

本項目的建設充分發揮水路運輸成本優勢,符合當前我國大力發展低碳經濟的戰略要求。

3 岸線使用方案的合理性分析

3.1 泊位噸級的合理性分析

(1)從工程建設條件來看,本文依托項目擬建設1個5萬噸級油品泊位,而碼頭前方為欽州港10萬噸級東航道,碼頭噸級未最大限度地利用現有良好的航道條件,其主要考慮因素為:項目建設地點處于青菜頭位置附近,這里是欽州灣潮汐通道最狹窄的位置,起到咽喉要道的作用。青菜頭位置的漲潮落潮流速比較快,巖面高,10萬噸級航道兩側均有礁石出露。

(2)從工程建設投資角度看,本文依托項目可使用岸線長度為300 m,可滿足單艘8萬噸級油船或單艘10萬噸級油船靠泊,同時碼頭前方為欽州灣10萬噸級東航道,對項目按8萬噸級泊位或10萬噸級泊位建設也做了研究。根據計算,如擬建項目按8萬噸級進行建設,前沿停泊地需加深1.4 m、加寬19.6 m,回旋水域需加深1.3 m、加寬28 m,有2 km長的現狀寬度為160 m的航道需拓寬至183 m。如本文項目按10萬噸級進行建設,前沿停泊地需加深1.9 m、加寬21.6 m,回旋水域需加深1.3 m、加寬34 m,有2 km長的現狀寬度為160 m的航道需拓寬至190 m。經投資匡算,按8萬噸級和10萬噸級進行建設,分別比按5萬噸級建設的工程費多約14 500萬元和17 500萬元。

因此,結合考慮此泊位的規劃等級、相鄰泊位的噸位等級、船舶航行安全、水深條件和地質條件、以及工程經濟角度,項目按5萬噸級泊位建設是合理的,不宜按更大規模等級建設。

3.2 項目開發利用港口岸線資源合理性

根據《欽州港總體規劃(2035年)》,欽州港規劃的港口岸線(包括現已開發利用的岸線、規劃利用的岸線及遠期預留的岸線)共64.570 km,其中深水港口岸線為51.016 km,占規劃港口岸線的79%。規劃的港口岸線中,目前已開發利用的港口岸線為18.585 km,剩余規劃利用的港口岸線為45.985 km。

鷹嶺作業區規劃岸線為3 577 m,其中深水岸線為3 019 m,布置了14個3 000～100 000噸級生產性泊位,已建設岸線2 771 m。本項目位于金谷港區鷹嶺作業區規劃的深水岸線范圍內,根據《海港總體設計規范》(JTS 165-2013)計算,碼頭使用岸線長度為300 m,剩余岸線滿足項目建設要求。

3.3 與相鄰工程的關系

3.3.1 與陸上石化倉儲項目的關系

本項目后方的陸上石化倉儲項目已動工建設,建設總庫容為24萬m3的庫區儲罐,將用于儲存汽油、柴油、溶劑油、燃料油等油品。本項目在該陸上倉儲項目的前方新建泊位,泊位碼頭和石化倉儲項目之間已考慮預留管線接口,確保能配套使用。

3.3.2 與相鄰碼頭泊位的關系

本項目擬建位置的西北側與現有的中石化3萬噸級油碼頭相鄰,東南側與即將開工建設的2個5萬噸級石油及液體化工泊位相鄰。

3.3.2.1 中石化油氣碼頭

中石化油氣碼頭建設規模為30 000噸級液化氣泊位1個,前沿港池底標高為-12.3 m。平面布置為“T”字型碼頭,碼頭長度為262 m。本項目與中石化油氣碼頭相鄰最近的兩個碼頭墩的間距為21 m,基槽開挖高程比中石化碼頭低,基槽巖石采用1∶1的坡比,2#泊位的基槽不會影響到中石化碼頭墩的穩定安全,不過需要注意距離比較近的基槽開挖,需采取合理的、環保安全的施工方案將影響降至最低,如采用液壓破碎等非爆破方式進行施工。

3.3.2.2 石油及液體化工泊位

即將開工建設的2個石油及液體化工泊位同樣是5萬噸級泊位。根據實施進度,兩個泊位的施工時間相近,經兩家業主充分協調后的建設時間安排——石油及液體化工泊位先建設“遠處”的東南側泊位,待本項目建成后,接著建設臨近的西北側泊位,使相鄰泊位之間的影響最低。

4 岸線使用方案與國家技術標準和規范的符合性分析

4.1 停靠1艘5萬噸級油船

泊位長度按在同一碼頭線上連續布置泊位考慮,同時油品碼頭相鄰兩泊位的船舶間距須≥50 m(船長范圍183～235 m),則中間泊位:

Lb=L+d

(1)

式中:L——設計船長(m)。

本項目的5萬噸級泊位為中間泊位,根據式(1),最小泊位長度為(L+d)=(229+50)=279 m。

本項目碼頭岸線位于中石化碼頭東側系船墩的東端點與東油碼頭西側系船墩的西端點的連線上,根據《欽州港總體規劃》,該段岸線長度為1 242.35 m,布置4個2～5萬噸級泊位,平均每個泊位岸線長度約為310 m,船舶間距平均能達到80 m。

在《欽州港鷹嶺作業區中石化碼頭至東油碼頭之間規劃岸線利用方案》中,岸線上的4個泊位按在同一碼頭線上連續布置泊位考慮,同時油品碼頭相鄰兩泊位的船舶間距按規范取值應≥50 m。結合該段岸線的實際情況,本項目鷹嶺作業區2#泊位(西端泊位)的泊位長度為332.35 m;廣明碼頭兩個泊位(中間的2個泊位,鷹嶺作業區3#、4#泊位)長度為590 m;國星碼頭(東端泊位,即鷹嶺作業區5#泊位)的泊位長度為320 m。泊位的實際長度為1.29～1.45倍設計船長。

由于該段岸線的4個泊位均未建設,且屬于不同的三個業主所有,為了減少工程建設及營運使用上的相互干擾,擬建項目碼頭岸線兩端的系纜靠船墩均考慮退收偏移約10 m。故擬建項目萬噸級泊位的實際岸線使用長度為300 m,滿足規范要求。

4.2 碼頭面布置有3個油品裝卸區

按照泊位長度300 m核算,可同時停靠1艘5 000噸級油船和1艘3 000噸級油船。由圖1可知,中石化碼頭富裕長度為42 m,東南側3#泊位富裕長度為20 m,本工程東南端與3#泊位相距10 m。1#裝卸區停靠5 000噸級油船,3#裝卸區停靠3 000噸級油船,與相鄰碼頭的船舶凈間距均>50 m,且5 000噸級油船和3 000噸級油船的間距為35 m,均滿足相關距離要求。即300 m泊位長度可以滿足同時停靠1艘5 000噸級油船和1艘3 000噸級油船。

圖1 泊位長度示意圖

5 岸線使用方案滿足航道、通航安全影響分析

5.1 碼頭前沿停泊水域

碼頭前沿停泊水域寬度按2倍設計船寬進行計算,本項目5萬噸級泊位碼頭前沿停泊水域寬度取64.4 m,碼頭前沿停泊水域外邊線距離欽州港東航道東邊線約114 m,沒有占用主航道。

按《海港總體設計規范》[5]中的碼頭前沿設計水深公式計算,5萬噸級油船的滿載吃水為12.8 m,靠泊所需的碼頭前沿設計水深為13.95 m。欽州港的設計低水位為0.4 m,前沿停泊水域底標高計算為-13.55 m,考慮與相鄰的鷹嶺作業區3#、4#泊位底高程一致,利于船舶安全靠泊作業,實際取-13.70 m。

5.2 回旋水域

本項目位于青菜頭東南面的鷹嶺作業區、欽州港10萬噸級航道在碼頭前方通過。但欽州灣在青菜頭位置的潮汐通道(10萬噸級航道)的潮流流速較大。根據本項目通航安全影響論證報告,通過模擬仿真試驗,將多種不同工況條件下船舶旋回作業船舶軌跡線進行擬合,確定5萬噸級油輪調頭作業水域的尺度為:長軸485.4 m,短軸393.63 m。結合考慮相鄰的3#泊位回旋水域尺度,取垂直水流方向的回旋水域寬度(短軸)為1.83L=418 m,沿水流方向的長度(長軸)為2.28L=523 m。

本工程進港船舶由外海錨地進入作業區利用欽州港10萬噸級東航道。由于進港航道為10萬噸級,底標高為-13.0 m,5萬噸級油船在10萬噸級航道通航時需要乘潮水位2.10 m,欽州港多年平均潮位為2.40 m,因此5萬噸級油船一天中大部分時間都可開進10萬噸級航道。考慮5萬噸級油船在潮位還未漲到足夠高值時就提前進入10萬噸級航道,油船從航道到碼頭停靠時間取相對富余的2 h,故本工程調頭地底高程按乘潮持續時間2 h,乘潮保證率為93%,乘潮水位為3.40 m;回旋水域設計底標高為:E=3.40-15.10=-11.70 m,碼頭前方回旋水域底高程取值為:-11.70 m。

因此,碼頭前沿停泊水域不占用主航道,滿足船舶制動、回旋、停泊的需要。

5.3 進港航道

欽州灣東航道從灣口經小扭雞、填海石、鷹嶺、青菜頭至果子山段航道為10萬噸級,長30.709 km,航道底寬160～210 m,底高程-13.0 m,乘潮水位為3.65 m,乘潮時間為3.6 h,保證率為80%。此外,根據《欽州港總體規劃》,欽州灣東航道三墩至樟木環段將最終擴建至10萬噸級單向航道、并滿足5萬噸級船舶雙向通航,航道有效寬度為240 m,底高程為-13.5～-13.8 m。欽州港將根據航道沿岸碼頭建設情況適時對航道進行擴建。本文項目利用欽州灣東航道10萬噸級段進港,進港航道完全能滿足本項目到港船舶的通航要求。

綜上,該項目所采用的岸線使用方案科學、合理,符合港口總體規劃、城市總體規劃、海洋功能區劃和國家產業政策,亦滿足碼頭安全運行和區域經濟發展的需求,對后續規劃泊位的建設沒有影響。

6 結語

(1)海港引橋式油品碼頭泊位岸線使用方案應符合港口總體規劃、海洋功能區劃和國家產業政策。

(2)海港引橋式油品碼頭泊位岸線應充分利用港區的集疏運條件和其他依托條件,力求做到投資省、工期短、經濟效益好。

(3)海港引橋式油品碼頭泊位岸線應充分利用現有航道條件,盡量減少開挖工程量,亦需滿足碼頭安全運行和區域經濟發展的需求。

(4)在滿足港口使用要求及作業安全的前提下,海港油品碼頭泊位布置力求協調緊湊,管理方便,對后續規劃泊位的建設沒有影響。

(5)本文依托工程對岸線的開發利用符合港口岸線“深水深用、節約高效、合理利用”的原則。