关于漳州沿海大通道(纵一线)诏安湾特大桥航道通航条件影响评价的探讨

■王 璐

(福建省港航勘察设计院有限公司，福州 350002)

漳州诏安湾大桥工程位于漳州市境内，路线由北向南利用东山环岛路至陈城镇港口村，往西南方向布设，跨越诏安湾至诏安县梅岭镇田厝村竹桁山，之后路线向西南方向延伸，终于诏安县梅岭镇悬钟村，接规划沿海大通道。

诏安湾内现有的码头等级均较小(千吨级以下)，航道也处于天然状态，船舶利用天然水深通航，根据相关规划，拟建诏安航道按照满足7万吨级散货船乘潮单向通航标准建设，拟建下西坑航道为规模5千吨级杂货船乘潮单线航道。大桥通航孔净空高度和宽度需满足规划港口、航道的要求，其它通航技术参数需符合国家颁布的相关通航规定，以保证大桥建成后船舶的通航安全。本文对大桥桥位比选、通航孔设置及净空尺度和技术要求等方面进行分析探讨，并提出建设意见。

1 海域概况与海床演变分析

诏安湾西面为梅岭半岛，东面是东山岛，湾口朝南，口门宽约7km，有城洲岛和西屿等岛屿屏障。海湾呈南北伸展，长约 17km，宽约 8km，岸线长约 61km。该湾周围多剥蚀低丘陵和台地，岬角伸入湾内。湾内海宽平坦，湾口海底地形起伏，多礁岛。北部湾顶附近有大片浅滩区域。诏安湾泥沙主要来源于陆地侵蚀物质和海域来沙，岸线基本稳定，长期处于动态平衡状态。湾口被城洲岛和西屿分隔为东西两个水道，西侧水道梅岭半岛与城洲岛之间有一条溺谷型深水漕，长约 7km，宽约 1.5～2km，其中等深线-10m以上长约4km；东侧水道东山岛与西屿之间深槽自然水深在-5m以上的宽度约为600m，长度约6km。东山岛西侧岸线位于诏安湾东侧，受波浪影响小，但总体水深条件稍差，中部有一内湾西埔湾，向东内凹，为盐田和养殖区，已建有海堤与诏安湾相隔。

拟建诏安湾特大桥所在的湾口附近海域水面宽约7km，附近海域养殖区密布。

根据国家海洋局第三海洋研究所对桥区进行流速流向观测资料表明，由于本海区地形限制，水域多呈水道形式，潮流呈往复流，潮流流向与深槽走向基本一致。建桥后水域受桥墩束水作用影响，桥位附近将产生冲刷，特别是桥墩周围将产生局部冲刷、淘蚀，而桥区上下游特别是两侧浅区由于流速减小产生一定的回淤，但不会对海床的整体稳定带来影响，桥区海域滩槽平面位置及形态不会发生大的变化，在经过一段时间的重新调整适应后，将达到新的平衡。

2 桥址方案及推荐桥型

根据桥梁设计单位提供资料，设计方案如下：

2.1 诏安侧通航孔双塔斜拉桥设计方案

本方案采用 (60+105+350+105+60)m双塔斜拉桥，半漂浮体系。主桥桥长680m，主孔跨径为350m，主梁采用组合梁或混凝土梁，满足单孔双向通航要求。索塔外形呈花瓶形，拉索为空间双索面，主塔基础采用钻孔灌注桩群桩基础。

2.2 东山侧通航孔预应力混凝土变截面连续刚构方案

上部结构采用变截面预应力混凝土连续刚构桥，跨径组合为(65+2×120+65)m，主桥长370m。下部结构采用双肢薄壁墩、钻孔灌注桩基础。

图1 诏安侧桥型布置图

图2 东山侧桥型布置图

3 航道现状及规划

诏安湾内现有的码头等级均较小(千吨级以下)，航道也处于天然状态，船舶利用天然水深通航，自诏安湾湾口分别经西屿岛两侧水域深槽至湾内渔港和码头。

根据《厦门港总体规划(修编)》(2017年2月送审稿)，诏安航道按照满足7万吨级散货船乘潮单向通航标准建设，全长4.1km，宽度170m，底标高-12.5m(1985国家高程基准，下同)。

根据 《漳州市东山县环岛港口岸线综合利用专项规划》，规划下西坑航道为规模5千吨级杂货船乘潮单线航道，底宽120m，底标高-8.5m，航道全长 8.5km；航道至下西坑码头区向南偏西方向，接至规划诏安港口作业区前方水域的天然深槽。

4 工程海域水文特征

4.1 潮汐

根据诏安湾大桥附近临时潮位观测点T1岐下站、T2田厝站的潮型判别数值均大于0.5，分别为0.7277和0.7325，属于不正规半日潮。

4.2 潮位特征

本工程潮位特征值见表1。

表1 潮位特征表

4.3 潮流

根据国家海洋局第三海洋研究所2016年3月在诏安湾水域测流资料表明：本地潮流运动形式主要表现为往复流性质。

5 桥位方案分析

桥梁设计单位针对沿线地形、地质条件、社会环境及地方政府的意见等因素，在原规划方案(图中方案三)基础上布置了南线方案(方案一)、北线方案(方案二)2个路线(见图 3)。

南线方案优点：新建里程较短，项目起点处可较便捷通达东山港区，终点处位于诏安港区附近，该方案为联系诏安港区与东山港区的最便捷通道，有利于诏安港区和东山港区及其他资源的整合，充分发挥临港工业区公路集疏运的功能，同时带动西屿岛的开发建设；缺点：路线需绕行里程较长，新建跨海特大桥较长，总造价较高。

北线方案优点：路线总里程较短，新建里程适中，新建跨海特大桥较短，总造价适中；有利于带动整个东山岛与诏安的联系，为东山岛至诏安最便捷的通道；同时此方案结合东山环岛路的建设辐射区域可以拓展至东山全岛；缺点：该方案近期主要服务于东山县西翼与诏安县东翼，不利于诏安港区和东山港区的资源整合，同时路线梅岭段对梅岭镇狭长纵向地带形成切割，无法保证地块完整性。

经综合分析论证，推荐南线方案。

图3 拟建诏安湾特大桥桥位布置示意图

6 通航孔设置

本桥梁位于湾口海域，水域宽阔，并被岛屿礁石分为多个潮流汊道，海域条件复杂。通航孔的设置需要综合考虑风、浪、潮流、水深、海床演变及上下游航道衔接等因素，通航孔设置选择难度大。

诏安湾湾口朝南，湾口被城洲岛和西屿分隔为东西两个水道，两水道大致呈东北～西南走向，西侧为主水道，桥区位于湾口海域，西侧水道长约7km，宽约1.5～2km，其中等深线10m以上长约4km；东侧水道深槽自然水深在5m以上的宽度约为600m，长度约6km。充分考虑了桥区海域条件特点和地方需求，以及各类船舶通航特性，提出在诏安侧(西屿岛西侧)深槽和东山侧(西屿岛东侧)深槽设置两处通航孔。

诏安湾通航孔主要供进出规划的诏安港区的较大吨级的渔业船和货船通航，东山侧主要供进出规划的西埔湾游艇码头的各类游艇及1千吨级以下的小型船舶通航。大、小船舶实行分道通航，整体提高了通航能力和安全性。

7 最高通航水位及通航净空尺度

根据《海轮航道通航标准》(JTS180-3-2018)，跨海桥梁的设计最高通航水位“应采用当地历史最高潮位，必要时经论证可采用年最高潮位频率分析5%的水位，该水位宜采用耿贝尔Ⅰ型极值分布律进行计算”。本工程最高通航水位取桥址处历史最高潮位2.67m。

充分考虑海域自然条件与发展需要，通航等级和尺度分别以规划需求中较大船型来确定，并考虑一定的富裕量。诏安侧通航等级按5000吨级考虑，通航孔所需最小通航净空高度为40.76m，设置为单孔双向，通航净宽不小于304m，通航净宽范围内桥梁梁底标高最低限值为43.43m；东山侧通航等级按1000吨级考虑，通航孔所需最小通航净空高度为25.58m，设置为双孔单向，通航净宽不小于89m，通航净宽范围内桥梁梁底标高最低限值为28.25m。

8 拟建桥梁与航道、水流条件适应性分析

(1)诏安侧规划桥区航道水深在6.0～10.3m(理基)之间，东山侧规划桥区航道水深在5.9～11.9m(理基)之间，水流、水深条件较好。诏安侧规划桥区航道轴线与桥轴线法线夹角2.6°，通航孔跨度为350m，能满足5000吨级海轮单孔双向通航要求；东山侧规划桥区航道轴线与桥轴线法线夹角1.5°，通航孔跨度为2×120m，能满足1000吨级杂货船双孔单向通航要求。

从航道条件看，拟建桥梁通航孔跨越所处海域的习惯航路，规划桥区航道水深条件相对较好，航道顺直，桥区航道直线段长度满足规范要求。

(2)从通航水流条件看，桥区诏安侧通航孔附近海域最大涨潮流速0.91m/s，最大落潮流速0.89m/s，东山侧通航孔附近海域最大涨潮流速0.55m/s，最大落潮流速0.96m/s。两侧桥区段涨落潮水流与航道轴线有较大的夹角，但横流均较小；桥区附近海域无不良流场和流态，水流较为平顺。

9 通航安全保障措施

在通航海域上建设桥梁后，桥区通航环境及水流流态发生改变，因此桥梁在施工阶段及建成营运期间，大桥建设单位应委托有资质的单位，对桥区航道和桥梁及桥区的助航标志进行设计和施工。大桥管理部门负责上述设施的维护保养或委托海事航标管理部门维护。

按照国标GB4696-1999《中国海区水上助航标志》及GB24418-2009《中国海区可航行水域桥梁助航标志》的规定，建议在诏安侧通航孔配布一对双向通航孔标志，上下游侧各配布一对左、右侧标志和一对桥墩警示标志；在东山侧每个通航孔迎船侧各配布一座单向通航孔标志、一对左、右侧标志和一对桥墩警示标志，在每个通航孔非迎船侧配布一座桥孔禁航标志。其航标主要技术性能如表2。

表2 航标特征表

10 结语

(1)跨海桥梁的选址，除应在交通上考虑方便快捷、在造价上考虑节约成本外，还应充分考虑与当地自然环境、经济发展相协调，既要满足当下生产生活需要，又要为今后开发预留空间；既要满足中远期规划要求，又要避免尺度过大造成浪费。

(2)随着我国经济的快速发展，跨海大桥的建设日益增多，论证单位应对跨海大桥的水域条件、通航技术参数等进行详细分析核算，对桥位选择、通航孔设置、通航安全保障设施配布等问题提出有效建议，以保证桥梁施工期和营运期桥区水域通航船舶和桥梁自身的安全。

(3)在桥梁交工验收前，施工单位应及时清除施工残余碍航物，必须对桥区航道进行海床扫测，并对桥梁桥墩及通航净空尺度进行复核，建设单位应向海事部门申请桥梁通航安全核查，以保证桥梁建设符合通航的相关要求。