福州港三都澳港區城澳作業區西1＃泊位工程總平面布置設計

邵茂產（寧德市交通經濟發展中心，寧德352100）

福州港三都澳港區城澳作業區西1＃泊位工程總平面布置設計

邵茂產
（寧德市交通經濟發展中心，寧德352100）

分析項目建設的自然條件和使用條件，論證設計船型，研究了1個典型5萬噸級通用碼頭總平面設計主尺度和總平面布置方案的設計方法，為類似工程設計提供參考和借鑒。

城澳作業區通用碼頭平面設計

1 項目位置

城澳作業區是福州港三都澳港區近中期重點發展的作業區，擁有國內少有的港口深水岸線資源。擬建項目位于寧德市蕉城區三都鎮秋竹村附近，北臨三都澳海域，南接礁頭至城澳公路，東面為青嶼、疊石島等島礁。所處位置規劃為城澳西側通用碼頭區內，岸線總長1000m，規劃為4個5萬噸級通用泊位，本項目即為其中的西1#泊位，是西側通用碼頭區起步工程。

圖1 項目位置圖

2 自然條件

2.1 氣象

（1）氣溫

年平均氣溫為19.0℃，極端最高氣溫38.2℃，極端最低氣溫0.6℃。

（2）降水

年平均降水量為1641.7mm，年最大降水量為2244.5mm，年最小降水量為1043.2mm，一日最大降水量為191.3mm。

（3）風況

常風向為東南向，出現頻率18%，強風向為西北向，多年平均風速1.4m/s，最大風速28m/s，極大風速40m/s，全年≥8級風日數為5.7天，年平均大風日數為32.35天。平均每年臺風（或熱帶風暴）登陸影響次數為5.5次。

（4）霧況和相對濕度

年平均霧日數為9天，年平均相對濕度為79%。

2.2 水文

（1）特征潮位、設計水位

①潮汐類型：潮汐形態系數為0.238，屬正規半日潮。②特征潮位：三都澳各潮位特征值如下表1所示。

表1 三都澳潮位特征值統計表

③設計水位

設計高水位：7.27m（高潮累積率10%的潮位）

設計低水位：0.57m（低潮累積率90%的潮位）

極端高水位：8.86m（重現期為50年的年極值高水位）

極端低水位：0.52m（重現期為50年的年極值低水位）

④乘潮水位分析：乘潮三小時保證率95%水位為4.97m。

（2）潮流

潮流流向與深槽走向基本一致，與岸線平行最大落潮流速1.9m/s，流向為SE向，最大漲潮流速1.4m/s，流向為NW向。

（3）波浪

50年一遇E向H1%=2.31m，H13%=1.96m，T=5.0s

25年一遇E向H1%=2.28m，H13%=1.90m，T=4.95s

2.3 泥沙運動及含沙量

（1）沖淤變化

三都澳內的北部有泥沙淤積，南部泥沙淤積輕微，溪南半島和東沖半島沿岸泥沙不但沒有淤積，局部還略有加深趨勢。

（2）含沙量

三都澳港區泥沙主要來源于交溪和霍童溪的入海泥沙，其次是洪水期周邊小溪和沖溝中的沖洪積層隨雨流向海灣的下泄，以及枯水期灣外沿岸南下深水隨潮流由南灣口向里擴散和運移。三都澳港區內水清沙少，潮流攜沙較少，臺風期后的水體最大含沙量約為0.32kg/m3，而正常天氣的平均含沙量約為0.04kg/m3。

3 工程建設規模及設計船型

3.1 工程建設規模

建設1個5萬噸級通用泊位，泊位總長268m，寬28.50m。近階段（10年內）主要運輸開山炸石平整陸域而產生的碎石及機制砂并少量裝卸件雜貨，碼頭年裝船砂石料能力280萬噸+20萬噸件雜貨；中期（10年后）作為大宗散貨中轉及件雜貨、集裝箱的裝卸等。

19 構建 PPP（Public Private Partnership）模式血液凈化培訓中心的實踐與探索 王九生，胡方圓，曹 鵬，張曉萍，魏 麗，梅長林

3.2 船型預測

（1）散貨船

目前寧德港進港煤炭以5～10萬噸級船為主，糧食以1～3萬噸級船為主，化肥及礦建材料將以1000～20000噸級船為主。自“三通”以來，寧德港對臺礦建材料（砂石）出口已是寧德海運臺灣的主要業務，承運船舶日趨大型化，預計今后主要靠泊1～5萬噸級散貨船。

（2）集裝箱船

寧德港集裝箱運輸近中期以中近洋和沿海支線為主，其中中近洋主力船型將以載箱量3000～4000TEU集裝箱船為主；沿海航線將以載箱量500～1000TEU集裝箱船為主，支線運輸以載箱量200TEU集裝箱船為主。

（3）雜貨船

雜貨船近洋航線以1～4萬噸級船為主，沿海采用5000～10000噸級船。

3.3 設計代表船型

表2 設計代表船型表

4 總平面布置方案設計

4.1 碼頭設計主尺度

（1）碼頭前沿線

碼頭前沿線與規劃控制線一致，前沿線走向287°～102°，距規劃航道邊線最小距離大于500m。

（2）碼頭泊位長度

根據《海港總體設計規范》和裝卸工藝要求，并同時滿足船舶靠泊、系纜等作業的安全要求，計算如下：

式中：Lb——泊位長度m；

L——船舶總長度m，5萬噸級散貨船長223m；

d——富裕長度m，取22m。

按以上計算公式得到Lb=267m，實際泊位長度268m。

（3）碼頭寬度

根據裝船工藝、起重設施及動力設施布置，同時考慮結構受力及遠期通用碼頭發展需要，碼頭寬度取28.5m。

（4）回旋水域及停泊區布置

碼頭前沿回旋水域均按1.5～2倍代表船型船長計算為（342m～446m），取390m，回旋水域底標高與航道相同為-9.53m。

碼頭前沿停泊區寬度按2倍船寬計算取65m。

（5）陸域主尺度

陸域工程縱深380m，占地面積152.8畝，主要為堆場及道路，道路呈環形布置，除中間縱向大道為15m外，其余道路寬度8～12m，可以滿足生產及消防的需要。

4.2 碼頭高程設計

（1）碼頭前沿設計泥面高程

根據《海港總體設計規范》5.4.12條：

HD=H-T-Z1-Z2-Z3-Z4

式中：HD——碼頭前沿泥面標高；

H——設計低水位，取0.57m；

T——代表船型最大吃水m，取12.8m；

Z1——龍骨下最小富裕深度m；

Z2——波浪富裕深度m；

Z3——船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水值m；

Z4——備淤富裕深度m；

經查規范，Z1-Z4合計取1.25m。按以上計算公式得到HD=-13.48m，取-13.5m。

（2）碼頭面高程

碼頭面標高根據《海港總體設計規范》第5.4.8條，按上述標準控制計算：

表3 碼頭面標高計算統計表

參考附近碼頭及上述計算值，確定碼頭面高程為9.10m。

4.3 平面布置方案

（1）水域平面布置

本項目航道工程由城澳作業區統一規劃實施，在公用航道工程未實施前，利用本項目設計的5萬噸級侯潮滿載單向航道作為進港航道。航道設計底寬165m，航道底標高‐9.53m，航道軸線方位81°～261°，由于臨時航道所處水域條件較好，基本無疏浚或炸礁工程。

回旋水域位于碼頭前沿，回旋圓直徑390m，為通用5萬噸級船舶的2倍，可能最大船長的1.75倍。回旋水域底標高同航道工程為‐9.53m。

碼頭為單泊位工程，占用岸線長度268m，碼頭軸線方位102°～287°，停泊區寬度65m，底高程‐13.50m，碼頭面高程9.10m。建設三條121.5×12m引橋與陸域相連。

（2）陸域平面布置

新建兩個進出港區大門，與南面臨時30m寬進港大道相連，遠期與規劃中的疏港大道相連。

（3）平面布置方案

根據裝卸工藝方案及總體規劃，本項目常風向為東南風，因此廠前區及倉庫布置在港區東南角，散貨堆場布置在基地的西北側，同時結合碼頭順岸式、引橋式布置形式，提出二個平面布置方案。

①平面布置方案一（引橋式碼頭+南北向堆場）

碼頭布置為引橋式，碼頭前沿自然泥面標高‐23.0-25.0m，距離駁岸線150m，碼頭為高樁梁板式結構，駁岸為拋石斜坡堤。碼頭后方布置三個散雜貨堆場，堆場堆貨及進料皮帶機為南北向布置形式。

②平面布置方案二（順岸式碼頭+東西向堆場）

碼頭布置為順岸式，為減少護岸工程量，碼頭前沿布置在13.0m等深線位置，較方案一后退約70m，碼頭結構為高樁梁板式+后方低承臺結構，也可以是板樁碼頭。碼頭后方堆場及進料皮帶機為東西向布置形式。

（4）功能分區

港區共分三個功能分區：碼頭前沿作業帶、堆場區（散貨、件雜貨、倉庫）、綜合管理區。

①碼頭前沿作業帶

起重機軌距為16m，給料皮帶機放置在軌道后沿，碼頭總寬度28.5m，以滿足少量件雜貨的前沿堆垛需要。平面布置方案二直接在碼頭后沿設置40m寬前方堆場。

②堆場區

緊臨前方作業帶，布置散貨堆場，堆場區縱深265m，基本分4個堆場區，其中東南側4#堆場一分為二，分為件雜貨堆場及倉庫，1-3#堆場均為散貨堆場。

③綜合管理區

圖2 平面布置方案一

圖3 平面布置方案二

綜合管理區分生產管理區、公用設施區、候車停車區（庫）。

生產管理區包括綜合管理樓，為智能型管理樓，面積1000m2，采用數字化手段進行港區管理、調度及生產聯系、貨輪代理等綜合功能，同時前期配備部分商檢、口岸等駐港用房，遠期遷至城澳支持保障區。

綜合管理區尚包括工具房、停車庫（不具機修功能）、變電所、加壓泵房、污水處理池、食堂侯工樓、停車場等輔助設施。

4.4 道路系統

港區道路呈環形布置，縱向中間主干道寬15m，兩側12m，橫向主干道寬12m，其他道路寬度8～12m。港區設兩個大門用于貨物進出。

4.5 方案比選及推薦方案

方案一碼頭布置遵循規劃位置，方案二結合實際水深過深條件，將碼頭前沿線適當后移。方案一后方陸域堆場堆貨及皮帶機縱向布置，有利于多品種堆貨，缺點是皮帶機稍長。方案二后方陸域堆場堆貨及皮帶機橫向布置，皮帶機長度稍短，但不利于以后與西2#泊位結合統一港區。為保證與西2#港區協調發展，總平面推薦方案一。

5 結束語

本文根據工程區域現狀和水域特點，因地制宜，對福州港三都澳港區城澳作業區西1＃泊位工程總平面布置進行設計，使得整個項目的總體規模滿足規劃、運量的要求，總體布局滿足建設單位的使用需求。

[1]交通運輸部.JTJ 165-2013，海港總體設計規范[S].北京：人民交通出版社，2013.

[2]交通運輸部規劃研究院.福州港總體規劃（修訂）（送審稿）.2015.