大型船舶靠泊太倉協(xié)鑫碼頭期間安全性分析

向建權(quán)

（長江引航中心太倉引航站，江蘇 太倉 215400）

1 引言

蘇州港太倉港區(qū)協(xié)鑫碼頭，位于江蘇省太倉市境內(nèi)，經(jīng)濟(jì)腹地廣闊，南鄰上海、西接蘇州工業(yè)園區(qū)。隔江與上海崇明島相望。距蘇州市區(qū)約75km，距上海市區(qū)約55km。這座由中交三航局承建的鑫海碼頭，是蘇州港太倉港區(qū)首座高智能散貨碼頭，也是我國內(nèi)河第一座具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效、功能多樣、高度智能化等特點(diǎn)的現(xiàn)代化散貨碼頭。碼頭規(guī)模由原來協(xié)鑫工程碼頭改造為15 萬噸級散貨船卸船碼頭；建設(shè)20 萬噸級散貨船卸船碼頭1 座（近期?？?5 萬噸級散貨船，遠(yuǎn)期規(guī)劃停靠20 萬噸級散貨船），新增岸線長度395m。本文從最大?？看泶?0 萬噸級散貨船進(jìn)行靠離泊的角度出發(fā)，分析鑫海碼頭擴(kuò)建對轄區(qū)水域通航環(huán)境的影響以及20 萬噸級船舶停靠鑫海碼頭適應(yīng)性分析。

2 碼頭基本概況

2.1 碼頭位置

協(xié)鑫碼頭上游為錢涇河口，下游與美錦碼頭相連，上游距白茆河口約6.0km。地理坐標(biāo)為121°08′00"E，31°42′00"N。具體位置如圖1 所示。

2.2 工程平面布置

根據(jù)工程建設(shè)條件，20 萬噸級散貨船卸船碼頭位于已建協(xié)鑫工程碼頭與美錦碼頭之間，并與二個碼頭相連。碼頭前沿線方位角與已建協(xié)鑫工程和美錦項(xiàng)目相同，取123.7°～303.7°。20 萬噸級散貨船碼頭（近期?？?5 萬噸級散貨船，遠(yuǎn)期規(guī)劃?？?0 萬噸級散貨船）：總長度為395.214m，碼頭寬度為46m；20 萬噸級散貨船卸船碼頭前沿設(shè)計泥面高程近期為-15.2m，碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?00m。碼頭回旋水域?yàn)闄E圓型，長軸長度780m，短軸長度624m。碼頭與陸域的通行利用已建協(xié)鑫工程和美錦項(xiàng)目引橋。碼頭平面布置如圖2 所示。

圖2 碼頭平面布置

圖4 落潮、SSW 風(fēng)6 級、減載進(jìn)港靠泊航跡帶（靠泊過程）

圖5 #9-#12 紅浮初落潮時的船舶交通情況

圖6 “林海6”離泊協(xié)鑫碼頭過程

圖7 落潮、NNE 風(fēng)6 級、壓載離泊出港航跡帶（左舷掉頭離泊過程）

圖8 落潮、SSW 風(fēng)6 級、壓載離泊出港航跡帶（左舷掉頭離泊過程）

2.3 船舶尺度

根據(jù)對吞吐量預(yù)測結(jié)果和貨物流量分析，結(jié)合港口，航道條件以及運(yùn)輸船舶發(fā)展趨勢，協(xié)鑫碼頭項(xiàng)目設(shè)計代表船型尺度見表1。

表1 設(shè)計船型主要尺度一覽表

2.4 港口航道概況

協(xié)鑫碼頭位于蘇州港太倉港區(qū)新涇作業(yè)區(qū)規(guī)劃岸線范圍內(nèi)。新涇作業(yè)區(qū)，新涇口～蕩茜口，岸線長4.6km。該段岸線水陸域條件好，規(guī)劃為港口岸線。

根據(jù)長江口至碼頭的航道通航條件，長江口深水航道通航底寬為350～400m，能滿足10～20 萬噸級散貨船單線通航的要求；長江口內(nèi)航道通航寬度均達(dá)到500m，能滿足10～20 萬噸級散貨船雙線通航的要求。

2.5 航路與航法

協(xié)鑫碼頭工程所在航段位于瀏河口至南京航段，按《長江江蘇段船舶定線制規(guī)定（2021）》規(guī)定，工程河段過往船舶按“各自靠右”航法航行，上行船舶沿靠左岸側(cè)上行航路航行，下行船舶沿靠右岸側(cè)下行航路航行。

具體到白茆沙水道的工程局部河段：深水航道一般設(shè)置在深泓附近，深水航道設(shè)標(biāo)寬度為500m，兩側(cè)界限分別用左側(cè)側(cè)面標(biāo)（黑浮）、右側(cè)側(cè)面標(biāo)（紅浮）標(biāo)志標(biāo)示。在深水航道內(nèi)，采用分隔帶分隔上、下行通航分道，分隔帶寬度分別為航標(biāo)標(biāo)示的航道寬度的2/5，2/5 和1/5；在不具備設(shè)置分隔帶條件的深水航道內(nèi)，分隔線為深水航道的中心線。推薦航路設(shè)置在深水航道側(cè)面標(biāo)的外側(cè)水域。

3 船舶通航尺度規(guī)范性分析

3.1 航道水深規(guī)范性分析

船舶通航所需水深可按下列公式確定：

式中：D0—船舶通航所需水深（單位：m）；T—船舶吃水（單位：m）；Z0—船舶富裕水深（單位：m）。

由于設(shè)計代表船型船舶尺度較大，為保障通航安全，富裕水深取12%。本工程設(shè)計代表船型20 萬噸級散貨船（減載至吃水12.0m）的富裕水深Z0為1.44m，本工程設(shè)計代表船型15 萬噸級散貨船（減載至吃水12.0m）的富裕水深Z0為1.44m。

經(jīng)計算各船型所需的通航水深值如表2 所示。

表2 設(shè)計代表船型通航水深校驗(yàn)表

對于20 萬噸級散貨船、15 萬噸散貨船，在現(xiàn)航道維護(hù)水深條件下，20 萬噸級散貨船（減載至吃水12m）、15 萬噸散貨船（減載至吃水12m）在南京以下航段需要一定潮高（約0.94m）。

3.2 航道寬度規(guī)范性分析

根據(jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》（JTS165-2013），航道有效寬度按下式進(jìn)行計算：

式中：W—航道有效寬度（m）；A—航跡帶寬度（m）；n—船舶漂移倍數(shù)；—風(fēng)、流壓偏角（°）；L—船長（m）；B—船寬（m）；b—船舶間富裕寬度（m），取船舶寬度B；c—船舶與航道底邊間的富裕寬度（m）。

則20 萬噸級散貨船（減載至吃水12m）雙向通航計算所需航道寬度計算結(jié)果如表4 所示。

表4 20 萬噸級散貨船雙向通航航道寬度（單位：m）

根據(jù)長江江蘇段船舶定線制相關(guān)規(guī)定，從瀏河口至本工程深水航道寬度均大于500m，滿足最大代表船型20 萬噸級散貨船雙向通航所需的航道寬度要求。

4 碼頭工程對轄區(qū)通航安全影響的分析

4.1 碼頭設(shè)施對航路的影響

協(xié)鑫碼頭與上下游已建碼頭平順布置。碼頭前沿距離小船推薦航路最近處約115m，距離大船深水航路最近處約315m。碼頭設(shè)施與航路無直接相互影響。

4.2 碼頭停泊水域?qū)铰返挠绊?/h3>

（1）碼頭停泊水域不占用小型船舶推薦航路，但距離小船推薦航路較近，最近處約15m。按照航行操縱經(jīng)驗(yàn)，船舶近岸航行時，與靠泊船之間的距離宜保持1倍船寬。若碼頭?？?0 萬噸級散貨船，則駛經(jīng)船舶與靠泊船舶之間宜保持50m 的距離。因此本文分析認(rèn)為，碼頭停泊水域?qū)π〈扑]航路存在一定的影響。

（2）碼頭停泊水域距離大船深水航路約215m，對大船航路無影響。

4.3 碼頭旋回水域?qū)铰返挠绊?/h3>

20 萬噸級散貨船、15 萬噸級散貨船的旋回掉頭水域利用下行推薦航路和下行深水航路。本工程2 萬噸級駁船旋回掉頭水域占用下行推薦航路。船舶旋回掉頭作業(yè)利用航路，對航道的通航秩序與安全造成一定影響，影響時間約10～30 分鐘。

4.4 船舶進(jìn)港靠泊對航路的影響

根據(jù)交通流觀測及模擬實(shí)驗(yàn)，大型船舶進(jìn)港靠泊過程，影響深水航路約8～10 分鐘，影響下行小船推薦航路約20 分鐘。按下行大船平均航速10kn 計算，影響下行深水航路的范圍約2500～3000m（9#紅浮-11#紅?。?；按下行小船平均航速8kn 計算，影響下行小船推薦航路的范圍約為5000m（9#紅浮-12#紅?。?。根據(jù)2023年1 月21 日初落潮時的交通流觀測，影響范圍內(nèi)下行船舶的數(shù)量約為8 艘。

4.5 離泊作業(yè)對交通流的影響

在左舷靠泊的情況下，船舶在拖輪的協(xié)助下掉頭離泊。對船舶離泊協(xié)鑫碼頭作業(yè)的過程分析，10#紅浮以上水域作為掉頭水域，位置①-②用時約30min，至位置②時調(diào)整好航向，然后駛?cè)胂滦猩钏铰贰?/p>

4.6 對轄區(qū)交通組織的影響

大型船舶進(jìn)港靠泊時需穿越大型船舶深水航路和小型船舶下行推薦航路，大型船舶離碼頭下行時掉頭操縱利用小船推薦航路、大船下行深水航路，對沿推薦航路、深水航路正常航行的船舶均有一定影響。交通秩序與通航安全存在一定的隱患，需要加強(qiáng)現(xiàn)場交通組織。

建議在20 萬噸級散貨船、15 萬噸級散貨船進(jìn)出港前召開專題會議，一事一議，制訂進(jìn)出港作業(yè)方案和交通組織方案。周圍碼頭應(yīng)根據(jù)上、下游位置及靠泊窗口協(xié)調(diào)進(jìn)出港順序及靠離泊作業(yè)，應(yīng)盡可能根據(jù)實(shí)際交通流狀況加強(qiáng)對上、下行船舶的組織和疏導(dǎo)。