島嶼城市跨海通道的通航條件影響研究
——以廈門地區為例

劉明旭 中交水運規劃設計院有限公司

1.島嶼城市特征

以島嶼為核心經濟擴展而得的城市即可稱之為島嶼型城市，主要建設于大陸型島嶼上，呈現出如下地形特點：中部以山地居多，向外延展依次有丘陵、濱海平原，為多層級圈地形，區域內丘陵與山地起分割作用，形成多個相對獨立的濱海平原，從而構成城市空間單元體系。以廈門為例，總體上島嶼型城市具備如下特點：

（1）島嶼是城市核心區域。廈門市作為廈門本島政治、經濟中心，具備優良的資源條件，該處商業旅游業發達、交通便捷、醫療教育水平高，多數本市乃至外地市民都相繼涌入廈門本島，成為工作、學習等各項社會活動的參與者，推動了島嶼城市的全面發展。

（2）填海造地是重要的城市擴展途徑。受限于島嶼自身有限的土地資源，若要實現持續性發展，增加用地面積已成必然，此時填海造地則成為重要途徑，但此項工作將對島嶼形態與生態造成威脅，島嶼原有建筑物的穩定性易受到影響。

2.島嶼城市跨海交通現狀

隨著社會經濟持續發展，島嶼城市人口密度增大，島內空間開始受限，島嶼周邊的空間開始被逐步開發，從而引起跨海交通需求迅速增加，跨海通道建設規模隨之擴大。跨海通道工程投資巨大，涉及自然環境、當地現狀以及未來規劃等多個因素，對其進行通航條件影響研究時，必須充分考慮島嶼城市的特點。

3.島嶼城市通航條件影響因素

3.1 大尺度自然條件的影響

島嶼城市跨海通道長度較長，通航孔距離遠。在展開水文參數測量時應兼顧大范圍測量和小范圍測量，消除觀測中可能存在的偶然誤差。實測之后應同時開展大尺度數學模型分析和小尺度數學模型分析對觀察數據進行擴展，以便提升最終數據的全面性和準確性。

以廈門第二東通道跨海段工程（以下簡稱二通道工程）為例，綜合考慮工程具體位置和所在水域范圍，最終布置了9個水文觀測點，開展連續性觀測。

3.2 規劃的影響

島嶼城市經濟發達且發展勢頭良好，各行業主管部門對未來均有較好的前瞻性的規劃性，因此在進行通航條件影響研究時要充分與規劃相銜接，既要考慮經濟造價，也要為后續城市的可持續發展預留一定發展空間。

在二通道工程中，現有的城市規劃對原集裝箱港區岸線進行了功能調整，調整為生態岸線，并且規劃了白海豚保護區。在進行通航條件影響過程中，通過與多個規劃部門的溝通，落實了生態岸線的合法合規性，繼而將代表船型尺寸大幅縮小，從而減小了通航凈空，節省了大量投資。同時也針對白海豚保護區的位置進行了多種通航孔位置的方案設計，最終導致了原工程可行性報告中通航孔位置的大幅變化。

在廈門市軌道交通4號線同安灣過海段工程（以下簡稱同安灣工程）中，該跨海橋原代表船型尺度較小，而后經與規劃局和旅游局深度溝通，該市正在編制游艇碼頭規劃，根據該規劃工程位置未來將有可能成為游艇通航的必經之路，后考慮了該市游艇行業在后續的發展需求，最終以帆船尺度而不是貨運船舶成為了凈高的控制船型。

3.3 早期建筑物的影響

受惠于優良的天然條件，島嶼城市的發展相對較早，早期橋梁建設過程中缺乏科學的通航條件影響研究，且工程技術資料存在完整性不足的問題。對此，必須加強實地調研，立足于實際情況實行科學的研究和論證。

在廈門翔安機場快速路南段南港特大橋工程（以下簡稱南港特大橋工程）中，通航凈空控制性因素為擬建工程附近的另一座已建大橋。通過拜訪當年設計和施工單位，獲得了該橋的防撞設施尺度，同時進行了現場測量，根據測量結果對南港特大橋工程通航尺度進行了合理優化。同時考慮擬建工程水域現有大嶝西側水道，為節省投資航道可以不再另行選線，僅對橋區附近航道進行拓寬及挖深。

圖1 機場限高示意圖

在同安灣工程中，經詳細走訪調研，發現一條穿越擬建工程的原水管線，該管道于2007年建成，主要滿足該市某島供水需求，正常情況下供水能力可達到12×104m3/d。工程施工環節，連接下海段采取的是2-DN800mm鋼管，二者間距1.6m。根據管線實際情況，形成維持原狀、優化管線位置等多個方案。經對比后，采取近期維持原狀，遠期遷移的方式，在全面確保原水管道安全性的基礎上，還兼顧了項目所提出的工期要求。

3.4 現有航路的影響

島嶼城市水運需求巨大，水上交通長期處于繁忙狀態，在注重遠期規劃航路的基礎上，還需兼顧大橋建造過程中對既有航道（尤其是雖未見于圖中，但卻真是存在的航道）的影響，以滿足現場交通要求。

在同安灣工程中，對工程現場情況進行了交通流觀測。發現了圖中沒有的小型船和沙船的通航航路，在通航影響條件研究過程中充分考慮了小型船和沙船的既有習慣航路，在其航路與擬建工程的交匯處，復核了非通航孔橋垮的通航安全性，并設置了安全警示牌和防撞設施。

3.5 機場限高的影響

島嶼城市體系中，空運在各種交通運輸方式中占據著重要地位。在通航條件影響研究時應充分考慮機場限高要求，見圖1。

在二通道工程中，項目所在地臨近高崎國際機場，為確保過往航班的安全，在施工過程中施工機械設備的最大高度不能超過機場限高要求。與此同時考慮了橋的結構形式，復核了通航凈空最大尺度。

3.6 美觀的影響

很多島嶼城市往往是旅游城市，每年吸引大量游客到往。因此在進行跨海通道通航條件影響研究時，應充分考慮工程建設完成后的觀賞性。

在二通道項目中，通航孔的布置形式考慮了單孔雙向和雙孔單向兩種通航方式。由于機場限高原因，單孔雙向的跨海橋凈高過高，如采用此通航方式會極大的壓縮橋面以上結構設計和景觀設計的想象空間，因此最終選擇了美觀性和經濟性均更有優勢的雙孔單向方案。

3.7 施工難度的影響

島嶼城市周圍往往是汪洋大海，由于規范中的上下4倍船長要求，有時需要對通航孔周圍一定范圍進行疏浚，在進行通航孔位置選擇時應仔細分析地勘資料，避免后期跨海通道建設時施工難度過大。

在同安灣項目中，在通航孔位置選擇過程中進行了專項地址勘察研究，經研究疏浚范圍內主要為粗砂，未發現孤石，不需要爆破，后期具備可疏浚性。

4.經驗總結

在進行島嶼城市跨海通道通航條件影響研究時，應考慮大尺度自然條件的影響、規劃的影響、擬建工程周邊早期建筑物的影響、現有航路的影響、機場限高的影響、美觀的影響以及施工難度的影響。在這些影響因素研究過程中注意以下原則：

（1）經濟性和預留發展的平衡；

（2）實地調研擬建工程與研究現有技術資料的平衡；

（3）多規矛盾時，實際情況出發原則和后續規劃的可調性原則；

（4）前期充分溝通，避免出現因通航凈空影響后期而導致設計全盤顛覆的原則；

（5）降低施工難度的原則；

（6）國內規范與國際規范相結合，以國內規范為主，國際規范作為補充的原則。

5.結束語

綜上所述，跨海通道建設過程復雜，影響因素眾多，因此需要從項目實際出發，本文以廈門地區為例對島嶼城市跨海通道的通航影響因素進行了探討，以期對其他島嶼城市跨海通道項目的通航條件影響研究提供借鑒。