潍坊港港内设置待泊浮筒的可行性探讨

王思潭

（潍坊港引航站，山东 潍坊 260041）

近年来，尤其是山东港口优化整合以来，潍坊港跨入了高速发展快车道，中港区进出港船舶数量增速显著。受限于潍坊中港区 3.5 万吨级航道狭长、单向通航、淤积严重的特点，船舶进出港占用航道时间较长，大吨级船舶吃水受到限制，一个乘潮周期内船舶进出港艘次有限，此外，为适应港口的快速发展，中港区现有码头泊位靠泊等级也在逐步提升。因此，航道现有通过能力越来越成为制约港口发展的瓶颈问题。

为有效破解当前潍坊港中港区航道通过能力不足的问题，探索通过设置中港区内港池待泊浮筒，充分利用乘潮周期，提升航道通航能力，从而达到提高泊位利用率的目的。下面笔者分别从港口发展面临的瓶颈，设置浮筒系泊锚地的必要性，设置浮筒系泊锚地的可行性逐一分析。

1 港口面临的瓶颈

1.1 航道回淤严重，重载船依赖乘潮进出港

潍坊港3.5 万吨级航道受潮流影响回淤严重，航道浅水区位于No.47 浮～No,51 浮之间，航道水深-9 米左右回淤趋于稳定，造成港口泊位等级高，航道通航水深较小，大部分重载船舶进出港都要控制吃水，乘潮进出港。根据资料（表1）[1]显示：重载船乘潮一小时过浅水区时潮高1.68 米，港口实测潮高比理论潮高多0.7 米，习惯采用2.5 米潮高。由于航道单向通航，对船舶吃水达到极限航道水深的船舶来说，每天只有一次或进、或出的机会，如果同一高潮有进有出，可能两天才有一次机会。大型船舶航程较长，船舶承运人往往要求船方吃水达到航道极限，因此，重载船进出港的乘潮机会特别难得，影响港口的交通流，降低了港口运营效率。

表1 全年乘潮水位（单位：m）

1.2 进出港航道长、且单向通航

潍坊港中港区3.5 万吨级航道总长26 海里，其中防波堤口门外航道20.5 海里，防波堤口门内航道5.5 海里，一般重载船在No.2 登离轮点进入航道进出港，航道长16 海里。进出港航道单向通航每一批次按8 艘船计算，持续时间如下：

式中：L 批次船舶进出港持续时间（h）；K 为时间富裕系数，取1.1～1.3；L1为每艘次船舶通过航道的持续时间；L2为同批次前后船舶间隔安全距离的追踪时间；L3为船舶靠离码头的时间。

对于大部分No.2 登离轮点上、下航道的船舶来说，航道长16 海里，按平均航速6 节计算，L1 耗时2.7h。.船舶间隔安全距离取0.6 海里，追踪时间0.1h，同批次8 艘船舶7 个间隔，L2 总共追踪时间0.1X7=0.7h。L3靠离码头时间取0.5h.每批次船舶进出港占用航道时间L=K(2.7+0.7+0.5)=4.2～4.4h.

对每一个生产泊位来说，离港船完货离港，泊位预靠泊的船泊必须等一个离港批次出港4.4h 和一个进港批次进港4.4h，泊位空置达9h。泊位每一艘船舶作业时间按平均48h 计算，空置时间高达近20%极大地降低了港口的生产效率。

1.3 港口遮蔽性差，大风期间需清港避风影响港口效率

潍坊港地处莱州湾底部，地势平坦，港口无遮蔽受风影响明显，全年需要清港避风达十四、五次。根据《潍坊市海上交通安全管理办法》的规定，当海上风力在蒲氏大于9 级时，E1、E2、E8、E9、E10、E17、E18、E19、E20、E21,W12、W13、W14、W24、W25，泊位清空出港避风。当海上风力在蒲氏大于10 级时，所有泊位全部清空。按规定要求预报大风来前三小时完成所有清港作业，因受引航计划的限制，外贸船舶需提前清港。引航一个往返作业需3～5 小时，两个往返作业需6～10 小时，加上预留3 小时每次清港外贸船提前12 小时准备作业，严重影响外贸船作业效率。

2 港内设置浮筒系泊锚地的必要性

2.1 港内待泊浮筒设置后重载船可以提前乘潮进港系泊浮筒，等待泊位

潍坊港单向通航，回淤严重致使大吃水船舶必须乘潮，2 万吨以上船舶大都需要控制吃水进出港，时常出现潮水满足了，没有泊位，等有了泊位，潮水又不足。如果港内有了待泊浮筒，预靠泊重载船一旦潮水满足，船舶可以提前进港系浮筒等待泊位。避免了预靠重载船泊位清爽后，错过高潮，耽误船期，影响泊位的利用率。同样重载船完货后，错过潮水不能出港同样可以离泊系浮筒等潮水，不影响下一艘靠泊作业。

设置待泊浮筒可以有效降低泊位的空置时间，提高泊位的生产效率。对于一个5 万吨泊位，如果每艘船舶生产作业平均为3 天，全年泊位最大理论靠泊能力120艘，若因等潮水、航道（单向通航导致泊位一离一靠耗时近12h）、不良天气等影响，每船耽误一天，全年泊位只能靠泊90 艘，设置待泊浮筒提前进港待泊每年可以增加30 艘次，提高泊位30%利用率。

2.2 港内浮筒系泊设置后大风清港时外贸船舶选择系浮筒避风

根据港口多年统计数据，潍坊港全年清港十四五次，内贸船只要按规定提前3 小时离泊就可，影响不大。外贸船因受引航员数量限制，分多批次，航道长，耗时多，常规外贸船清港提前12 小时。同样，风后进港，外贸船全部靠泊也要12 小时。对外贸船来说，清港一次，航道里来回耗费大量的时间。大风清港时，如果外贸船舶选择系浮筒避风，降低出港、进港作业时间，大幅提高生产效率，减轻引航员的劳动强度。

2.3 港内浮筒系泊锚地设置后可以为非生产性船舶提供系泊

（1）为滞留船舶提供系泊。潍坊港年靠船舶近5000 艘，每年滞留的船舶不少，消除滞留项目需要岸基支持，需要时间，长时间占用生产泊位极大浪费港口资源，一旦船舶滞留，移泊到待泊浮筒锚地整改，港口生产不受影响。

（2）为事故船舶提供临时系泊。

（3）为失控船舶、机器故障船舶提供系泊。

（4）为等货、船舶合同纠纷的船舶提供系泊。

3 设置待泊浮筒锚地可行性

3.1 国内港口成功的经验可以借鉴

3.1.1 上海港黄浦江

上海黄浦江航道两旁设置了很多系泊浮筒，每天还有专门穿梭在系浮筒船舶中的交通船，系泊浮筒可提供临时修船，办理检疫手续等等。还有高雄港、张家港港以及汕头等港口也对浮筒系泊有一定的应用。尤其是高雄港，该港口锚地水域设有浮筒泊位 24 组，可泊万吨级以上船 24 艘，其中超级油轮浮筒 2 座，分别可泊 15万吨级和 25 万吨级巨型油轮，是大型船舶采用浮筒系泊的成功案例。

3.1.2 镇江定易洲锚地

定易州锚地共设置 11 个浮筒、9 个系泊浮筒和 25个小型定位浮，将定易洲锚地划分为三个区域，分别为船队系泊区、待闸货船锚泊区和过境船舶锚泊区，供船队、待闸货船和过境货船锚泊。其中，110 #红浮南侧的 3 个系泊浮筒和六圩河口对开的 6 个系泊浮筒，为船队系泊使用，每个系泊浮筒可供 3 个设计船队（1 轮 8拖，4 排两列，1000 吨级驳船）系泊。定易洲锚地实现分区锚泊精细化管理，锚地利用率得到提升，船舶锚泊秩序得到改善，船舶进出安全通畅，有序，如图1所示。

图1 定易州锚地实景图

3.2 潍坊港港池为设置浮筒系泊锚地提供了充分条件

3.2.1 环抱式、大纵深防浪防沙堤规划为港池提供相比外海平静的港池

潍坊港由南北防波堤掩护，沿航道方向向外5.5 海里，宽1 海里，口门朝向东北方向，且口门呈狭窄卡口形态。根据 波浪观测资料的统计结果，该海区常浪向为 NE，出现频率为 25.27%，次常浪向为 NNE，出现频率为 17.35%；强浪向为 NNE。而该海区自秋末至初春盛行 NW～NE 方向的大风，海面出现大浪。但是偏东南及偏西北方向的入射波浪在南北防波堤掩护下难以直接进入港内，即使通过波浪绕射进入港内，其波高也将受到显著削减。对于常浪向NE 方向涌浪来说，潍坊港中港区东、西两侧的防沙挡浪堤已全部建成，小口大腹的港区形态有助于显著削减口门入射至港区腹内的波浪强度，且比波高分布均呈现由口门至港区顶部迅速减小的特征，这有利于港内泊稳[2]。

3.2.2 港池内有足够的合适水域

双浮筒系泊是指将船舶首尾分别用缆绳系于浮筒上，这种停泊方式所需水域面积较小，适用于水域较窄的地方。为减小双浮筒系泊占用的水域范围，前船尾和后船首可共用一个浮筒。双浮筒系泊水域尺度如图2所示。

图2 双浮筒系泊水域示意图

其计算公式如下：

式中：S 为系泊水域长度；L 为设计船长（m）；r为由潮差引起的浮筒水平偏位（m），每米潮差可按 1m计算；l 为系缆的水平投影长度（m），DWT ≤l0000t时，取20m；l0000t30000t 时，l 可适当增大；a 为系泊水域宽度（m），a=4B；B 为设计船宽（m）。

参考《海港总体设计规范》（JTS165-2013）[3]对锚地安全距离的要求，临时停泊区采用单锚或单浮筒系泊时，临时停泊区边线至进港航道、码头港池水域、码头建筑物、防波堤、潜堤、礁石、沉船的安全距离不应小于 1 倍设计船长，采用双浮筒系泊时，其安全距离不应小于 2 倍设计船宽。

根据以上规范要求，设置一个5 万WT 双浮筒系泊泊位需要的水域：S=200+2X(2+30)=264 米，设计船长取200 米，潮差取2 米。考虑到距离周边障碍物因素后，水域安全宽度：a+ 2 倍设计船宽=8B=8X32=256 米，设计船宽取32 米。因此，按图3设置水域长1600 米，宽400 米，可以满足纵向6 个双浮筒系泊泊位的要求[4]。

图3 潍坊港双浮筒系泊水域示意图

4 结束语

本文综合分析了潍坊港港内设置待泊浮筒的可行性，提出了双浮筒系泊所需水域面积计算方法，分析了潍坊港中港区有设置浮筒系泊锚地的有利条件和必要性，符合潍坊港口发展的需求，能够解决港口面临的困难。提升港口效率，助力地方经济发展。