关于某港湾内锚地改扩建优化配布及规划的研究

郭来娣

摘 要：以某港为例，通过分析其湾内的港口现状及吞吐量的现状及发展趋势，结合航道通过能力和现有锚地布置情况，利用区域性需求的办法对锚地的需求进行逐一分析，得出锚地需求量，提出科学合理的锚地改扩建优化配布和规划方案，以适应现代港口发展的需要，并为读者提供参考和借鉴。

关键词：锚地 预测 锚地水深 锚地半径

锚地是港口中供船舶安全停泊、避风、海关边防检查、检疫、装卸货物和进行过驳编组作业的水域。随着大型化、专业化码头的加快的建设，到港船舶大型化相应加快，特别是5～10万吨级以上船舶数量占主导，港内现有锚地已不能正常使用，增加船舶调度难度以及不安全的因素。因此，为满足未来港口发展需要，港口旧锚地改扩建任务势在必行，锚地设置功能更需合理配布和规划，以提高锚地利用率和服务水平。本文针对某港湾内的自然条件、通航条件、人文条件分析港区的锚地需求，结合现有锚地布置情况，进行分析研究，提出科学合理的锚地改扩建优化配布和规划方案，以满足湾内船舶候泊、防台以及提高湾内船舶作业安全性。

1.项目现状

1.1泊位现状

某港湾内的港区主要有调顺岛、霞海、霞山、宝满、东海岛、南三岛、坡头港区。2016年底某港湾内共生产性泊位76个，其中万吨级以上泊位33个。

1.2航道现状

某港出海主航道从调顺岛港区港池航道经龙腾航道内段（湾口处）至龙腾航道，全长约72km，分为两个等级，某港30万吨级航道为单向乘潮通航航道，全长55km，底宽310m，外航道长38.2km，航道设计底标高为-21.6m。某港内航道由霞山港区至调顺港区的进出港航道，全长16.64km，航道底宽为195m，设计底标高-13.6m，为单向航道。

1.3锚地现状

某港目前有大小锚地30多个，其中湾内外有大型锚地约27个，湾内小型锚泊区8处。目前湾内锚地大部分占用航道布置，导致船舶不能通行，大部分不能作为正常的船舶候泊使用。平乐1#～3#锚地在海湾大桥南北1000m范围，平乐4#锚地位于南海石油公司西部公司码头前方，造成4处锚地基本不能使用。1#、2#锚地平时不宜锚泊，由于该锚地靠近长桥锚地，小船经常侵占该锚地，故防台时也很难用得上。12#锚地在航道线上，由于25万吨级航道建设不能使用。5#、6#、7#锚位平时不宜锚泊，只在必要时，在不影响他船通航的情况下，供临时寄锚用。防台临时锚地（加1#～加6#），均在航道线上，平时不能使用，防台期间，只有正常使用的锚位已泊满船的情况下，才考虑使用。东海岛港区、宝满港区和霞山港区发展新区码头建设，防台临时锚地加1#～加5#将不能使用。湾内锚地只适合3.5万吨级以下的船舶停泊和防台使用，5万吨级尤其是10万吨级以上到港船舶艘次增长明显。5～7万吨级船舶卸船作业和进入调顺岛港区经常需要乘潮进行。

2.锚地容量需求分析和预测

2.1湾内港区吞吐量水平预测

根据近几年的煤炭、油品、金属矿石、钢铁、非金属矿石、粮食和集装箱等运输现状，生成量的分析，腹地货源及经济发展等情况，并采用多种方法，综合预测2020年煤炭、油品、金属矿石、钢材及木材等吞吐量合计共16675万吨，2025年货物吞吐量合计共27390万吨。

2.2到港船型及到港艘次分析预测

根据吞吐量的发展以及船型吨级比例，结合考虑到新建和改造码头的大型化，以及原油和金属矿石吞吐在某港的货物吞吐量中占了较大的比重，并仍将随着大型钢铁基地的建成和新的炼油项目的落户持续增长，预测2020年和2025年某港湾内到港船舶平均载重吨将分别达到2.45万吨和2.60万吨；到港船舶艘次将分别达到6845艘次和10760艘次。

2.3湾内锚地需求量预测

根据M/M/S排队模型可以计算出某港湾内锚位需要的数量。

从表1可知，湾内需要20万吨级船舶候泊锚地1个，15万吨锚地2个。根据实际情况，船舶是否需要候泊与营运公司调配情况有很大的关系，而湾内又有多家公司共同经营，在这种边界条件下要准确预测锚地的需求是比较困难，由于湾内范围比较大，因此采用区域性需求的办法来对锚地的需求进行逐一分析，从整个湾内锚地需求、安全等方面来得出锚地需求量。

目前调顺岛港区有7万吨级泊位两个，7万吨级船舶进入需要减载乘潮。而该段航道没有可供7万吨级船舶的候泊锚地或应急锚地，根据吞吐能力核算，调顺岛港区平均2天到港一艘7万吨级船舶。而目前从30万吨级航道端头至7万吨级码头尚没有7万吨级锚地。从需求上分析，湾内建设一个7万吨级锚地便可以满足需求。25万吨级以上船舶到港的艘次为48艘，参考船舶可作业的天数，每年平均约7天到港一艘，而目前湾内还没有30万吨级锚地，船一旦过第二引航锚地，没有适合的水域可供临时应急锚泊，出事后只能停留在航道上，非常危险，从安全起见以及以上的分析，湾内需要建设一个30万吨级锚供侯泊应急使用。7万吨级船舶在2010年的到港艘次为119艘，目前湾内尚没有可以供7万吨级船舶停泊的锚地，随着东海岛港区的规划建设，特别是钢铁基地码头的建设，近期将增加5万吨级泊位、7万吨级泊位各一个，在霞山港区至口门处航段增加一个锚地是非常必要的。一方面可以減轻船舶调配的压力，又可以兼顾在东海岛港区的开发满足7万吨级船舶候泊的需求。

综上所述，从迫切性以及安全性考虑，本项目改造升级锚地的规模具体如下：

3-5#锚地升级改造为7万吨级应急候泊锚地；11#锚地进行升级改造为30万吨级船舶应急锚地；13-16#锚地升级改造为7万吨级应急锚地。

3.改扩建优化配布及规划方案

3.1设计水位

霞山港区附近设计高水位为4.10m，设计低水位为0.43m；东海岛港区附近设计高水位为3.96m；设计低水位为0.47m。

3.2设计船型尺度表（见表2）

3.3主尺度计算

（1）锚地水深

锚地位于湾内锚底标高计算公式与码头前沿设计水深计算相同。

（2）锚地半径

单锚抛锚停泊每个锚位所占水域为一圆面积，计算公式如下：

风力≤7级：R=L+3h+90；7级<风力<9级：R=L+4h+145

式中：L-锚泊船船长（m）；h-锚地水深（m）。

3.4改扩建方案

（1）3-5#锚地升级改造为7万吨级应急候泊锚地

布置了两个方案。方案一锚地布置在航道的东侧，占用半边航道，从船舶候泊时能满足小船通航使用，对通航的影响相对小；但由于该水域深水区不多，导致疏浚量比较大，投资较高，大部分地区底标高只有-6m至-9m，需要开挖至-15m，工程建设后对该地区水域流态有一定的影响。方案二基本在原有的3-5#锚地的基础上进行升级改造，该方案的疏浚比较少，但该方案占用了整个麻斜航道，当有大型船舶进行候泊时影响船舶使用麻斜航道。两个方案的布置均能满足进入调顺岛港区7万吨级散货船舶的候泊要求，方案一只占用半边航道，小船仍然可以通行，但疏浚量较大，投资较高。方案二的疏浚量较小，投资小，但布置锚地占用了整个麻斜航道，对过往的船舶影响较大。综上所述，从降低麻斜航道船舶通行的影响考虑，推荐方案一。

（2）11#锚地进行升级改造为30万吨级船舶应急锚地

布置了两个方案。方案一布置在石头角航道东侧，从提高锚地利用率考虑，布置不占用航道，对通航的影响小。没有30万吨级油船进入时，可以提供更多的锚地水域供其他船舶进行候泊，提高锚地的利用率，缓解湾内锚地紧张状况。方案二布置从减少工程投资考虑，锚地布置尽量占用较深的水域，该方案的锚地占用整个航道，平时锚地不应急使用时也不能用来侯泊，无法缓解湾内锚地紧张状况。两个方案的布置各有优缺点，但从提高锚地的利用率，缓解湾内锚地紧张状况考虑，推荐方案一。

（3）13-16#锚地升级改造为7万吨级应急锚地

布置了两个方案。方案一位于13#锚地的西北侧，与航道的净距为243m（一倍船长），该方案可以满足船舶的侯泊，与航道有一定的距离，安全性比较高，但该方案的疏浚量比较大，开挖后对该地区水域流态有一定的影响。方案二位于13#锚地的西侧，布置与航道边界相切，该方案的疏浚量相对较小，但比较靠近航道，船舶的侯泊没方案一安全。两个方案都不占用航道，对通航的影响小，布置各有优缺点，由于该锚地考虑到油船的侯泊，从提高安全性考虑，推荐方案一。

4.结语

本文通過分析某港湾内的港口现状及吞吐量的现状及发展趋势，结合航道通过能力和现有锚地布置情况，利用区域性需求的办法对锚地的需求进行逐一分析，得出锚地需求量，提出了两个湾内锚地改扩建优化配布和规划比选方案，最终得出湾内锚地规划的优化方案，以适应现代港口发展的需要。当然局限于作者的水平，对于影响锚泊船安全合理性因数的考虑还有不足之处，港口锚地安全性体系建立有待未来锚地规划实施后效果的验证和进一步完善。因此，所作出的港口锚地配布和规划设计研究方案，为读者提供参考和借鉴。

参考文献：

[1]周明星，周志丹.离关于内河港口锚地建设规模的研究.水运工程，1990（11）.

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[3]张军.宁波港区锚地设置发展规划及锚地规划相关问题的讨论大连海事大学，2007.

[4]舟山港锚地规划研究.上海海事大学，2007.