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海盐秦山某企业内河码头总平面布置研究

2023-06-06张笑笑吕淑杰

中国水运 2023年5期
关键词:港池平面布置泊位

张笑笑,吕淑杰

(杭州港湾交通设计咨询有限公司,浙江 杭州 310030)

1 项目概况

海盐秦山某企业内河码头项目位于浙江省嘉兴市海盐县秦山街道何家桥综合物流园区内,码头选址在何家桥线锚泊服务区的位置。本工程地块位于钱塘江北岸秦山街道,傍邻我国第一座核电站,码头紧靠何家桥线航道。本工程距海盐县城8 公里,距上海市60 公里,01 省道穿镇而过,水、陆、海交通十分便利。

本项目建设规模为:拟建设12 个300 吨级散货泊位(水工结构按靠泊内河500 吨级船舶设计),预测年吞吐量为452 万吨。码头年设计通过能力540 万吨。码头共12 个泊位,其中1~4#泊位呈近南北向排列,东距大木桥约100m,目前泊位所在位置多为耕地;5~12#泊位呈近东西向沿何家桥河南岸排列,何家桥河宽约60m。

场区植被发育,以杂草为主。本场区属第四纪长江三角洲冲海相沉积平原,场地原主要为耕地,地形整体平坦,高程3.0~5.0m,勘察期间,场地未经整平。

2 总平面布置原则与规划、相邻工程的关系

2.1 总平面布置原则

(1)总平面布置认真贯彻国家和当地政府的有关规定,符合嘉兴市和海盐县相关规划,在业主提供的红线范围内进行总平面布置,做到合理利用土地资源。

(2)根据该码头工程的建设规模,合理布置水域和陆域,水域布置应充分考虑与周边环境的关系,尽量减少相互影响,确保船舶安全、方便、快捷地航行和满足靠泊、装卸作业等要求,统筹考虑平面布置方案,力求经济合理,尽量节约工程造价。

(3)满足营运流程要求,交通组织顺畅,管理方便,内外适应。

(4)力求总平面各组成部分之间协调配合有利于安全生产和方便船舶营运,并考虑后期发展。

2.2 总平面布置与规划、相邻工程的关系

2.2.1 本工程与相关规划关系

(1)根据《嘉兴港总体规划》,本码头处于嘉兴港海盐港区E 区(武原一秦山预留发展区),符合相关规划的要求[1]。

(2)根据《嘉兴内河港总体规划》和《嘉兴内河港海宁港区、海盐内河港区规划调整方案报告》,本码头处于嘉兴内河港6 大港区中的海盐内河港秦山作业区内,符合《嘉兴内河港总体规划》的相关要求。

(3)本工程位于海盐县秦山街道何家桥综合物流园区内,符合秦山街道的城镇规划和产业布局规划。

2.2.2 本工程与相邻工程的关系情况

目前,何家桥线航道全线暂无港口码头,本码头的建设方案采用顺岸式和挖入式港池相结合的布置形式,码头布置于何家桥线航道末端,且与之交汇的白洋河现状基本不通航,故本码头的建设和运营不会对其他工程造成影响[2]。

3 设计船型主尺度及泊位作业标准、作业天数

3.1 设计船型主尺度

设计船型主尺度详见表1 所示。

表1 设计船型主尺度表

3.2 泊位作业标准、作业天数

本工程设计船型在靠泊装卸作业时的外界条件:风≤6 级,日降雨量不大于:10mm,雾能见度>1km,不出现雷暴,航道水位不高于设计最高通航水位且不低于设计最低通航水位。

影响码头装卸作业的自然因素一般有风、雨、雾、雷暴、通航水位及上下游通航建筑物的通航情况等。综合考虑各因素对码头作业的影响,影响码头作业天数平均为35 天,因此,港口年作业天数选取为330 天。

4 水域主尺度及航道、锚地

4.1 水域主尺度

4.1.1 码头泊位长度

根据《河港总体设计规范》(JTS166-2020)[4]规定,泊位长度Lb可按下式确定:

式中:L—设计船型长度,m;d1、d2—分别表示端部泊位和中间泊位的富裕长度,m。

按照规范要求,泊位富裕长度可取8~10m,考虑到实际操作中的移船作业,将富裕宽度适当加大,端部泊位富裕长度取12m,中间泊位富裕宽度取16m;同时,由于本码头是在原有锚泊区的基础上进行改造,受锚泊区长度限制,部分端部泊位长度不能按照上述公式计算,具体如下:

(1)港池与顺岸岸线相交处的泊位(4#、5#泊位):码头前沿线相交转折处夹角大于150°时,该处泊位的富裕长度可取为一般富裕长度的0.5 倍。本码头4#与5#泊位码头前沿线相交转折处夹角为251°,4#与5#泊位端部的富裕长度取分别为8.4m、10.7m,满足规范要求。

(2)顺岸式布置的东侧端部泊位(12#泊位):连续布置多个泊位,端部泊位长度≥0.8L+0.5d2=41.6m,本码头12#泊位长度取为44m。

本工程拟建设12 个300 吨级散货泊位,采用顺岸式和挖入式港池相结合的形式,其中1#~4#泊位布置在码头西面挖入式港池的东侧,5#~12#泊位沿何家桥线航道右岸顺岸布置。经计算,1#~4#泊位总长236.4m,5#~12# 泊位总长452.7m,即码头泊位总长度为689.1m。由于实际实施时码头前沿线相交转折处设置为半径15m 的圆弧段,故实际的泊位总长度为686.3m。

4.1.2 码头前沿顶面高程

码头前沿顶面高程与内河水位、码头重要性、淹没影响、装卸工艺、地形等因素相关,并结合码头平面布置、结构型式及工程投资等条件,综合分析确定。根据《河港总体设计规范》(JTS166-2020)规定,码头面标高一设计高水位+超高。本工程设计高水位为2.46m,超高值为0.1m~0.5m,码头面标高可取2.56m~2.96m 之间。由于已建成的锚泊区面高程为3.16m,并考虑与后方陆域高程衔接,码头面标高选取为3.16m。

4.1.3 码头前沿设计水深和底标高

根据《河港总体设计规范》(JTS166-2020)规定,码头前沿设计水深应保证码头可营运期内设计船型在满载情况下安全靠泊和装卸作业,设计水深Dm按下式计算:

式中:T—设计船型满载吃水,m;Z—龙骨下最小富裕深度,m;ΔZ—其它富裕深度,m。

经计算,码头前沿设计水深Dm=2.5m,设计低水位为0.46m。经计算,码头前沿河底设计底高程取-2.04m。

4.1.4 码头前沿停泊水域宽度

根据《河港总体设计规范》(JTS166-2020)的规定,码头前沿停泊水域宽度可取2 倍设计船宽,即为16.4m。本码头前沿停泊水域宽度考虑适当加宽,取为18m。

4.1.5 船舶回旋水域

根据《河港总体设计规范》(JTS166-2020)的规定,顺岸式码头的船舶回旋水域宽度不宜小于1.5 倍设计船长,为63m,本次设计考虑该回旋水域直径为68m;挖入式港池内船舶回旋水域宽度应为1.2~1.5倍设计船长,为50.4m~63m,取50.4m。

4.1.6 挖入式港池宽度

根据《河港总体设计规范》(JTS166-2020)规定,在挖入式港池同一侧布置2 个或2 个以上泊位时,港池宽度可按下式计算:

其中:BC—挖入式港池宽度,m;n—在同一断面内港池两侧停靠的船舶艘数,n=2;BX—船舶在港池内转头的回旋水域宽度,取50.4m ;Bh—船舶航行水域宽度,取16.4m。经计算,港池宽度取为75m。

4.2 航道、锚地

本码头位于何家桥线航道南侧,航道基本上满足船舶安全航行进出的要求。本工程进港航道为何家桥线,何家桥线航道底宽20m,水深2.0m,最小半径250m,航道面宽不小于30m。同时考虑兼顾300t 级船舶单向通航的要求,底宽17m 范围内水深按2.5m 设计。

内河锚地水深与码头前沿水深相同,为Dm=2.5m,设计低水位为0.46m,经计算,锚地河底设计高程取-2.04m。本工程主要作为企业配套码头使用,受水域条件限制,本工程在挖入式港池西侧水域设置到港船舶待泊区。同时如遇到港船舶过多的情况,也可安排部分船舶到官堂线上的企业其它码头待泊。

5 总平面布置方案设计

总平面布置需在满足运量要求的前提下,充分考虑合理利用岸线资源,并与周边工程充分衔接。本工程陆域部分由业主另行委托具有相应资质的设计单位进行设计,本设计只做码头区域的总平面布置。综合考虑地质、航道、回旋水域等要求,以及码头运行特点,对码头总平面进行了布置,并考虑两个总平面布置方案。

5.1 总平面布置方案一

考虑方便后方厂区功能分区[4],本方案泊位布置采用挖入式港池和顺岸式泊位相结合的型式,如图1 所示。

图1 方案一平面布置图

挖入式港池布置于场区西侧,口门朝北,与何家桥线航道相通。港池长226.2m~236.4m,港池南侧为护岸,总长度为75m(港池宽度);其西侧为到港船舶待泊区;东侧顺岸布置4 个散货泊位,直线段总长度225.7m。

沿何家桥线航道南岸顺岸布置8 个散货泊位,总长度为442.1m。前沿线到航道中心线的距离36.5m,满足该航道等级5 倍标准船宽的要求。

港池与顺岸岸线之间采用半径为15m的圆弧连接,弧长18.5m。故码头总长度为686.3m。

5.2 总平面布置方案二

考虑降低土方工程量,充分利用场区东侧白洋河段水域,本方案泊位布置采用顺岸式和半挖入式相结合的型式,如图2 所示。

图2 方案二平面布置图

本方案泊位布置呈L 型,东西向沿何家桥线航道南岸顺岸布置9 个散货泊位,总长度498.5m,南北向沿白洋河西岸半挖入顺岸布置3 个散货泊位,总长度185.9m,需向内挖入0~52.1m。两段岸线之间有一段长约22.7m 的原锚泊区岸线需保留,故码头总长707.lm。

由于码头东面在白洋河段设置了3 个泊位,考虑到航道疏浚及码头使用期水流冲刷对白洋河东面海堤的影响,需对该段码头对岸海堤处采用连续墙护岸形式,护岸长度250.44m;该段护岸北面仍有一段海堤需要做护岸加固处理,加固护岸长度为58.34m[5]。

5.3 两个方案的主要技术经济指标

两个总平方案的主要技术经济指标详见表2 所示。

表2 主要工程量及技术经济指标表

6 总平面布置方案比选

本码头总平面布置方案一:优点如下:①功能分区明确,原料码头卸船及储存均位于厂区西北方向,相对集中,便于管理;②有利于后方装卸工艺的布置;③远期如考虑扩大规模可利用东面白洋河段岸线。缺点如下:①港池开挖土方量大;②挖入式港池距离西侧桥梁约22m,施工期及使用期需采取相应的安全措施。

本码头总平面布置方案二:优点如下:①开挖土方量少;②工程造价相对较小。缺点如下:①航道疏浚工程量相对较大;②不利于布置通往沿海码头的皮带机廊道,需增加转运楼的数量,且廊道跨越航道距离增大,此部分投资将会大幅增加;③预留场地分散,东侧预留场地夹在汽车发运和原料码头卸船之间,不便于日后发展其他产业;④涉及到部分白洋河湿地,政策处理难度大。

综合比较,考虑本工程实际特点和作业要求,总平面布置推荐采用方案一。

7 结语

根据内河码头功能要求,对海盐秦山某企业内河码头对总平面布置原则、总平面布置与规划和相邻工程的关系、设计船型主尺度、泊位作业标准和作业天数、水域主尺度、航道和锚地、主要建设指标及工程量进行了计算分析。综合考虑地质、航道、回旋水域等要求以及码头运行特点,提出两个总平面布置方案,综合比选确定了推荐方案一:本方案泊位布置采用挖入式港池和顺岸式泊位相结合的型式,该码头总平面布置方案布置合理,功能区分明确,满足建设单位使用要求。

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