淺談船舶待閘錨地停泊布置方案優(yōu)化

摘要 文章針對邵伯船閘下游待閘船舶較多，貨船缺少規(guī)范的停泊區(qū)，錨泊船舶密度大、較為擁擠等問題，依托邵伯船閘下游邵伯湖待閘錨地工程前期設(shè)計(jì)工作實(shí)際，通過在原總平面布置方案基礎(chǔ)上，結(jié)合該區(qū)域船舶停靠的實(shí)際情況、船民的駕駛習(xí)慣、相關(guān)過閘政策等，對錨地的總平面布置方案進(jìn)行優(yōu)化完善，提升停泊及使用效果。

關(guān)鍵詞 錨地；停泊；方案優(yōu)化

中圖分類號(hào) U642.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）02-0040-03

0 引言

京杭運(yùn)河是我國內(nèi)河水運(yùn)主通道“一縱三橫”總體布局的重要組成部分，也是江蘇省干線航道網(wǎng)規(guī)劃“二縱五橫”中的第一縱。京杭運(yùn)河徐揚(yáng)段全長約404 km，沿線有10個(gè)通航梯級(jí)。邵伯船閘作為其中一級(jí)，近年來，其下游的邵伯湖湖區(qū)船舶數(shù)量持續(xù)保持高位，船舶數(shù)量眾多。

邵伯湖區(qū)內(nèi)過往船隊(duì)主要停泊在航道右側(cè)開闊水域處，而單船沒有規(guī)范的停泊區(qū)，錨泊船舶密度大、較為擁擠。且由于船舶都采用自由式拋單錨的錨泊方式，單個(gè)錨位占用水域面積大，同時(shí)船舶錨泊位置較隨意，對錨地水域的利用率低，也很難設(shè)置船舶靠離泊專用的進(jìn)出通道。當(dāng)水位上漲較快時(shí)容易發(fā)生錨地走錨，對船舶的錨泊安全也造成了一定的影響。此外，部分船員為了方便進(jìn)出主航道，更偏向于將船舶錨泊于主航道鄰近側(cè)，對主航道航行船舶及錨泊自身船舶都將產(chǎn)生不利影響。內(nèi)部沒有統(tǒng)一規(guī)劃的船舶進(jìn)出通道，錨地水域利用率相對較低，錨泊秩序、安全環(huán)境等均有待進(jìn)一步提升。為規(guī)范船舶停靠，綜合考慮以上各方面因素，需在邵伯湖區(qū)邵伯船閘下游水域較為寬闊處新建一處船舶錨泊區(qū)。

1 研究現(xiàn)狀

三峽樞紐對于錨地的規(guī)劃研究起步較早，駱世鐘[1]

2005年提出三峽船閘危險(xiǎn)品待閘錨地多元化建設(shè)構(gòu)想。陳冬元[2]2012年根據(jù)三峽過壩運(yùn)量的增長、惡劣天氣、汛期及檢修等因素分析得出需要建設(shè)航運(yùn)配套錨地。張毅等[3]2013年基于排隊(duì)論對三峽壩上待閘錨地分析發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有錨地錨位缺口較大，急需擴(kuò)大。劉明俊等[4]2013年運(yùn)用排隊(duì)論對三峽庫區(qū)錨地進(jìn)行容量分析得出需要開辟新待閘錨地。張高峰等[5]2018年運(yùn)用靜態(tài)方法和動(dòng)態(tài)方法分別對三峽壩區(qū)近期和遠(yuǎn)期錨位需求進(jìn)行估算，均存在較大缺口。朱旺峰等[6]2023年運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式及排隊(duì)論方法分析提出了三峽樞紐待閘錨地規(guī)劃建設(shè)方案。

蘇北運(yùn)河錨地的規(guī)劃建設(shè)從整治工程后期開始，2017年以前未設(shè)立專用停泊錨地。吳穎[7]結(jié)合蘇北運(yùn)河船閘的通過能力、船民靠泊習(xí)慣、航行服務(wù)需求等因素，對待閘錨位進(jìn)行需求分析，計(jì)算得出邵伯船閘下游錨地錨位數(shù)量應(yīng)不少于75個(gè)。

金堅(jiān)良[8]分析了蘇北運(yùn)河待閘錨地功能，提出了建設(shè)待閘調(diào)控錨地的必要性。根據(jù)蘇北運(yùn)河船閘航段流量，計(jì)算得出邵伯船閘待閘錨位不應(yīng)少于31個(gè)。邵伯船閘屬于繁忙船閘，常年有船舶積壓，還需根據(jù)常年待閘量統(tǒng)計(jì)分析綜合確定待閘錨地的規(guī)模。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，邵伯船閘每天通過船舶數(shù)量約200條，當(dāng)超過200條貨船時(shí)，多余的船舶需要臨停到錨地等待過閘，最繁忙時(shí)段停靠船舶達(dá)50條。邵伯船閘至施橋船閘段航道作為蘇北運(yùn)河較為繁忙的航段之一，易受惡劣天氣、長江或邵伯湖汛期行洪等多方面的不利影響，一旦船舶不能通過施橋船閘進(jìn)入長江，過往船舶便容易堆積停靠在邵伯湖錨地，頂峰時(shí)堆積船舶達(dá)40條。另外還有部分待港船舶需要停靠錨地，由于揚(yáng)州城區(qū)禁止船舶停靠，去往揚(yáng)州城區(qū)的貨船無法提前卸貨，以及去往蘇南方向的貨船由于港口繁忙卸貨的船舶需要即時(shí)出閘，此類船舶大約有20條。因此，新建錨地預(yù)計(jì)停泊數(shù)量約為110條。

2 初步方案

邵伯湖錨地主要為貨船錨泊區(qū)。為盡量提高錨地水域利用率，根據(jù)錨地貨船的實(shí)際錨泊經(jīng)驗(yàn)，采用成排并靠、船舶自身下錨相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)貨船錨泊。同時(shí)為了錨泊有序，在錨地四周水域設(shè)置小型定位浮和錨界浮，標(biāo)識(shí)貨船的錨泊區(qū)位置，每艘貨船錨泊時(shí)均需拋錨。

對錨泊區(qū)局部進(jìn)行疏浚以滿足貨船停靠要求，設(shè)計(jì)疏浚底高程為?0.17 m，疏浚范圍為蘇北運(yùn)河航道左側(cè)8號(hào)航標(biāo)至9號(hào)航標(biāo)之間。

此外，在航道右岸船隊(duì)現(xiàn)狀停泊區(qū)上下游以及航道左岸邵伯湖錨地上下游各設(shè)置2座提示指引發(fā)光標(biāo)牌（太陽能）。同時(shí)為便于業(yè)主單位管理，在邵伯湖錨地設(shè)置標(biāo)牌處新增安裝2處視頻監(jiān)控，視頻監(jiān)控均采用4K黑光級(jí)別攝像頭，在正常天氣環(huán)境下，可清晰拍攝1 km內(nèi)船舶的船名和5 km內(nèi)船舶的輪廓，實(shí)現(xiàn)錨泊區(qū)全方位、全天候、全時(shí)段的視頻監(jiān)控。

2.1 方案一

靠近航道側(cè)布置8個(gè)浮筒系泊區(qū)（1#～8#），1#～7#每個(gè)浮筒左右各可停泊8艘2 000 t級(jí)貨船（單船），8#浮筒左右各可停泊7艘120-150TEU集裝箱貨船（單船）。普通貨船浮筒系泊區(qū)（1#～7#）每排寬度取67.6 m，為設(shè)計(jì)貨船最大長度。相鄰錨泊區(qū)之間間距為82 m，為設(shè)計(jì)船型船長的1.2倍，作為錨地內(nèi)船舶進(jìn)出通道，同時(shí)滿足錨泊船舶的回旋要求。120-150TEU集裝箱船浮筒系泊區(qū)（8#）設(shè)計(jì)船長為88 m，取錨泊區(qū)寬度為88 m，按照設(shè)計(jì)船型船長1.2倍取得相鄰錨泊區(qū)之間間距為106 m。

同時(shí)在錨地四周水域共設(shè)置10座小型定位浮和3座錨界浮，標(biāo)識(shí)貨船的錨泊區(qū)位置。靠近航道側(cè)錨地停泊邊線距離航寬控制線27.6 m，取為2倍設(shè)計(jì)船寬。該方案共可錨泊2 000 t級(jí)貨船112艘、120-150TEU集裝箱14艘，共計(jì)126艘。對錨泊區(qū)局部進(jìn)行疏浚以滿足貨船（單船）吃水深度，疏浚范圍為航道左側(cè)8號(hào)航標(biāo)至9號(hào)航標(biāo)（靠近河口）之間，疏浚長度約0.97 km。

2.2 方案二

靠近航道側(cè)布置14個(gè)浮筒系泊區(qū)，1#～7#、10#～14#每個(gè)浮筒左右各可停泊5艘2 000 t級(jí)貨船，8#～9#浮筒左右各可停泊5～6艘120-150TEU集裝箱貨船。普通貨船浮筒系泊區(qū)（1#～7#、10#～14#）及120-150TEU集裝箱船浮筒系泊區(qū)（8#～9#）的間距和錨地內(nèi)船舶進(jìn)出通道布置均與方案一相同。

同時(shí)在錨地四周水域共設(shè)置10座小型定位浮和3座錨界浮，標(biāo)識(shí)貨船的錨泊區(qū)位置。該方案共可錨泊2 000 t級(jí)貨船116艘、120-150TEU集裝箱船17艘，共計(jì)133艘。對錨泊區(qū)局部進(jìn)行疏浚以滿足貨船（單船）吃水深度，疏浚范圍為航道左側(cè)8號(hào)航標(biāo)至9號(hào)航標(biāo)（靠近河口）之間，疏浚長度約0.97 km。

3 方案干預(yù)

初步設(shè)計(jì)得到的方案一可錨泊2 000 t級(jí)貨船112艘、120-150TEU集裝箱14艘，共計(jì)126艘。方案二可錨泊2 000 t級(jí)貨船116艘、120-150TEU集裝箱船17艘，共計(jì)133艘。

經(jīng)設(shè)計(jì)方與業(yè)主方多次溝通，并邀請船閘運(yùn)行調(diào)度部門的相關(guān)專家召開方案論證會(huì)進(jìn)行討論，發(fā)現(xiàn)以上兩種方案均存在一些問題。

首先，船舶停靠方向與區(qū)域水流條件不適應(yīng)。方案一中的船舶停靠方向均為南北向停靠，船頭朝北。方案二中的船舶停靠方向大部分為南北向停靠，船頭朝北，里檔一側(cè)為東西向停靠，船頭朝東。但在船舶實(shí)際停靠時(shí)，受到該區(qū)域邵伯湖及河口水流的影響，大部分船舶選擇以東西方向停靠，船頭方向朝東。

其次，船舶停靠方向與船民駕駛習(xí)慣不適應(yīng)。船舶在水上駕駛與車輛在路上駕駛存在一定區(qū)別，車輛可以準(zhǔn)確無誤停入指定位置且定點(diǎn)停車，船舶則無法理想化準(zhǔn)確無誤駛?cè)攵c(diǎn)位置并逐條排開。受水流、船舶自身停靠操作的影響，停泊也只能是相對定點(diǎn)的位置，還需要考慮船舶駛?cè)腭偝龇奖悖虼藢τ诖斑M(jìn)出的位置要設(shè)置喇叭口，前后排要留有船舶調(diào)整方向余地。

最后，船型選擇與當(dāng)前運(yùn)調(diào)政策不適應(yīng)。方案一和方案二以貨船作為主要船型，集裝箱船作為兼顧船型。但依據(jù)《關(guān)于印發(fā)江蘇省內(nèi)河集裝箱高質(zhì)量發(fā)展倍增行動(dòng)計(jì)劃（2021—2023年）的通知》《江蘇省關(guān)于進(jìn)一步降低物流成本的實(shí)施方案》等相關(guān)文件要求，蘇北運(yùn)河船閘對集裝箱運(yùn)輸船舶免收過閘費(fèi)，且實(shí)施優(yōu)先過閘政策。因此結(jié)合實(shí)際情況，方案僅考慮貨船單船作為停靠船舶。

4 方案優(yōu)化

經(jīng)過優(yōu)化，將初步設(shè)計(jì)得到的方案予以調(diào)整優(yōu)化，并獲得業(yè)主及船閘運(yùn)行調(diào)度部門相關(guān)專家的認(rèn)可。

按功能需求靠近航道側(cè)布置8個(gè)浮筒系泊區(qū)（1#～8#），每個(gè)浮筒左右各可停泊7～8艘2 000 t級(jí)貨船。浮筒系泊區(qū)每排寬度取75 m，略大于設(shè)計(jì)船型長度67.6 m。相鄰錨泊區(qū)之間間距為82 m，為設(shè)計(jì)船型船長的1.2倍，作為錨地內(nèi)船舶進(jìn)出通道，同時(shí)滿足錨泊船舶的回旋要求。

同時(shí)在錨地四周水域共設(shè)置6座小型定位浮和2座錨界浮，標(biāo)識(shí)貨船的錨泊區(qū)位置。靠近航道側(cè)錨地停泊邊線距離航寬控制線27.6 m，取為2倍設(shè)計(jì)船寬。該方案共可錨泊2 000 t級(jí)貨船115艘。對錨泊區(qū)局部進(jìn)行疏浚以滿足貨船吃水深度，疏浚范圍主要為航道左側(cè)8號(hào)航標(biāo)至9號(hào)航標(biāo)（靠近河口）之間，疏浚長度約1.45 km。

此外，在航道右岸船隊(duì)現(xiàn)狀停泊區(qū)上下游以及航道左岸邵伯湖錨地上下游各設(shè)置2座提示指引發(fā)光標(biāo)牌（太陽能）。同時(shí)，為便于業(yè)主單位管理，在邵伯湖錨地設(shè)置標(biāo)牌處新增安裝2處視頻監(jiān)控，視頻監(jiān)控均采用4K黑光級(jí)別攝像頭，在正常天氣環(huán)境下，可清晰拍攝1 km內(nèi)船舶的船名和5 km內(nèi)船舶的輪廓，實(shí)現(xiàn)錨泊區(qū)全方位、全天候、全時(shí)段地視頻監(jiān)控。

5 技術(shù)要求

5.1 浮筒技術(shù)要求

按要求，系船浮筒系船時(shí)在最大系泊力作用下不能沉入水中；系船浮筒不系船時(shí)，要求能夠吊掛錨鏈，并且保持1/3～1/2干舷。根據(jù)錨位設(shè)計(jì)船型噸級(jí)，采用直徑為4 m的浮筒。浮筒總重約10.5 t，干舷1 000 mm。浮體外殼（浮筒）均采用超高分子量聚乙烯，分子量要求在350萬以上，最小厚度為15 mm，尾管壁厚20 mm；內(nèi)部支撐采用鋼質(zhì)（304）骨架12#槽鋼，內(nèi)部空腔以聚氨酯泡沫填充；浮筒所有連接螺栓均為304 材質(zhì)。浮筒由專業(yè)廠家提供成品，同時(shí)配置一體化航標(biāo)燈，接入管理部門的遙測遙控系統(tǒng)。纜繩采用超高分子量聚乙烯十二股繩，長度20 m，直徑為32 mm，共配備4根。

浮筒的主要技術(shù)要求如下：

（1）浮筒主體材質(zhì)應(yīng)由超高分子量聚乙烯制成，結(jié)構(gòu)內(nèi)部填充高密度聚氨酯泡沫，閉孔率需＞95%，吸水率需＜5%，浮力損失需＜5%，具有高耐磨性、抗沖擊性、高耐腐蝕性、高耐候性，同時(shí)擁有較好的柔韌性，耐撞擊，受到外力撞擊后不易損壞。

（2）浮筒顏色穩(wěn)定，顏料應(yīng)與浮筒表面材料相容；在正常使用10年情況下，浮筒表面顏色應(yīng)符合GB/T8416—2003和GB4696—2016的規(guī)定。

（3）浮筒所用表面材料應(yīng)含有一定量的紫外穩(wěn)定劑，使其在氙燈抗老化試驗(yàn)機(jī)中8 000 h后能保持50%初始斷裂強(qiáng)度。

（4）浮筒的表面應(yīng)平滑，無凸起、無凹陷和無瑕疵；所有外露的邊緣應(yīng)圓滑，其邊緣的曲率半徑應(yīng)不小于3 mm。

（5）浮體內(nèi)填充泡沫塑料，填充前浮體應(yīng)完成加工；浮體內(nèi)表面應(yīng)干燥、無油、無蠟、無油漆，填充后，不允許在浮筒上進(jìn)行任何焊接。

（6）完全浸入水中達(dá)2 h后，其浮體重量不大于浸入前浮體重量的1.02倍。

（7）浮體直徑的允許偏差為浮體直徑的±1%。浮筒浮體最小壁厚應(yīng)符合浮體材質(zhì)壁厚的相應(yīng)規(guī)定，應(yīng)檢測浮筒浮體的壁厚，壁厚的檢測通過隨機(jī)選擇的位置鉆孔來進(jìn)行，浮筒浮體最小壁厚應(yīng)滿足《浮筒通用技術(shù)條件（JT/T 760—2009）》，浮體材質(zhì)壁厚的偏差為±1 mm。

（8）焊接處應(yīng)平整，焊接的形狀和尺寸不偏離標(biāo)準(zhǔn)值。焊接處不得有氣孔、氣泡、夾渣、裂紋、漏焊及焊瘤等，熔焊金屬應(yīng)沿縫痕均勻分布，無咬邊及其他缺陷。

5.2 定位浮和錨界浮技術(shù)要求

定位浮和錨界浮的浮筒由專業(yè)廠家提供成品，均為圓形鋼制浮筒，浮筒主體尺寸為φ2 400 mm×1 800 mm，壁厚為8 mm，浮筒主體由CCSA材質(zhì)鋼板制造，配置長14 m、直徑34 mm的錨鏈，由5 t沉錘進(jìn)行錨碇。

定位浮和錨界浮浮筒的主要技術(shù)要求如下：

（1）鋼制浮筒所用鋼板的厚度和質(zhì)量不應(yīng)低于GB172規(guī)定的船體用結(jié)構(gòu)鋼的質(zhì)量要求，與錨鏈連接的拉環(huán)材質(zhì)應(yīng)與錨鏈材質(zhì)相同。

（2）浮筒焊接材料和質(zhì)量應(yīng)滿足GB/T5117—2012、GB/T985—2008的規(guī)定。焊接處應(yīng)平整，焊縫的形狀和尺寸不偏離標(biāo)準(zhǔn)值。焊接處不得有氣孔、氣泡、夾渣、裂紋、漏焊及焊瘤等。

（3）鋼制浮筒需進(jìn)行除銹和清除毛刺焊渣后方可進(jìn)行涂漆。

（4）鋼制浮筒內(nèi)部涂防銹漆一層，外部涂防銹漆二層，水線以下涂防銹漆二層，水線以上涂面漆一層，油漆材質(zhì)和涂裝均應(yīng)符合GB/T6745—2008和GB/T 674—2008的規(guī)定。

（5）緊固件應(yīng)進(jìn)行表面鍍及涂漆防腐處理。

（6）浮筒浮體應(yīng)具有良好的水密性和氣密性。

（7）浮筒上方應(yīng)配置一體化航標(biāo)燈，筒體出水面貼工程級(jí)反光膜，反光膜技術(shù)性能滿足GB/T18833—2012的要求。

6 總結(jié)與展望

為解決邵伯船閘下游待閘船舶較多，貨船缺少規(guī)范的停泊區(qū)，錨泊船舶密度大、較為擁擠等問題，通過現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研，結(jié)合船舶停靠實(shí)際、船民駕駛習(xí)慣、相關(guān)過閘政策等對停泊的總平面布置方案在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化完善，提升停泊及使用效果。此外，工程實(shí)施后，還可以從錨地的安全管理、綠色管理、信息化管理等角度出發(fā)[9-11]，借鑒三峽待閘錨地相關(guān)措施，發(fā)揮錨地全壽命期綜合效益，多角度提升停泊及使用效果。

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收稿日期：2023-11-15

作者簡介：石磊（1988—），女，研究生在讀，工程師，研究方向：工程管理。