某專業牲畜碼頭平面布置要點

葉宇旻,呂臘炎,浦偉慶

(1.中交第三航務工程勘察設計院有限公司，上海 200032;2.寧波舟山港集團有限公司，浙江 寧波 315040)

隨著中國經濟的發展和生活水平的持續提高，我國牛肉消費量逐年遞增。2001—2016年我國牛肉消費量從544.8萬t增長至755.9萬t，并于2016年成為僅次于美國的全球第二大牛肉消費國。但從人均牛肉消費量看，目前約為5 kg/人，連世界平均水平的一半還不到。而且我國目前所消費的進口牛肉都是在出口國屠宰、切割后，以冷凍的保存方式進口，口感遠不及冷鮮。2014年11月17日，新希望集團與澳大利亞簽署了《中澳企業間農業與食品安全百年合作計劃諒解備忘錄》(簡稱《備忘錄》)，其中就包括澳洲每年將向中國出口100萬頭活牛。

鑒于浙江省舟山市金塘島的獨島優勢以及防疫優勢，肉牛進口屠宰的項目最終落地金塘島。該項目將利用澳大利亞優質肉牛資源和舟山港口條件，高起點、高標準地建設專業牲畜碼頭、肉牛隔離場、屠宰廠，直接向300 km半徑范圍內的長三角消費市場供應新鮮牛肉，補充國內市場冷鮮肉的空白。

目前，我國活牛進口均是依托已建的集裝箱碼頭或通用碼頭完成牲畜的臨時接卸，碼頭面高程與牲畜船的適應性、碼頭上方的輔助設施、港口作業人員的專業性都存在一定的不確定性。相較于普通貨種碼頭，專業牲畜碼頭的平面尺度和碼頭高程須滿足牲畜船舶的靠泊、跳板的搭接以及牲畜下船等要求，同時應考慮碼頭工程投資的合理性。本文以舟山金塘某專業牲畜碼頭工程為例，介紹項目的整體布局及裝卸工藝流程，并重點圍繞該項目的碼頭平面布置要點及考慮因素展開分析。

1 項目概況

1.1 總體布局

該項目主要由活牛進境碼頭裝卸、隔離、屠宰加工3部分組成。根據活牛接卸工藝流程與檢驗檢疫要求，碼頭工程宜布置在活牛隔離場前方，屠宰加工擬布置在距離隔離場2 km以上的地方(圖1)。

圖1 活牛進境屠宰加工項目總體布局

1.2 工藝流程

牲畜運輸船澳大利亞出發后約15 d可到達本項目配套建設碼頭。牲畜運輸船靠泊后，出入境檢驗檢疫人員登船對活牛進行初步檢驗檢疫，確認合格后方允許活牛下船。

目前我國進口的澳牛有2種類型[1]，即普通澳牛和雪花澳牛。

1)普通澳牛：從活畜運輸船通過半封閉的卸牛通道自行下船，通過引橋上方專用通道進入隔離場。由于其體型龐大，一般控制此類牛徒步不超過1 km，以避免其大幅度掉肉及骨折。

2)雪花澳牛：由于其肉質鮮美，價格昂貴，該牛從活畜運輸船自行下船后，由貨車運至隔離場，并在隔離場經過7～10 d的檢疫隔離，隔離期滿后才可屠宰加工。

1.3 隔離場與屠宰場規模

1)隔離場。本項目隔離場分2期建設：一期位于橫擋山與魚龍山之間的圍墾區域，碼頭工程后方陸域，占地面積約41.53萬m2。主要建設隔離區和辦公區(圖2)。其中隔離區設置隔離牛舍(共6個)、病牛區(含病牛舍、治療室、解剖室)、抽血間、無害化處理間、牛糞處理間、污水池、飼草料區等。

圖2 隔離場(一期)總平面

2)屠宰場。屠宰場選址在距隔離場約2 km的岙山嘴，總用地13.33萬m2,其中一期工程用地面積約9.27萬m2。屠宰場擬建設2條80頭/h的屠宰生產線(圖3)，其中1條生產線可實現屠宰肉牛42萬頭/a。待2條屠宰線滿負荷生產后，可以達到屠宰肉牛規模80萬～100萬頭/a。

圖3 屠宰場總平面布置

1.4 碼頭工程規模

根據《備忘錄》100萬頭活牛的出口量要求，該工程水域總體規模擬建設2個3萬噸級牲畜泊位[2]，近期先行建設3萬噸級牲畜泊位1個(兼顧3.51萬載重噸)，占用岸線長度270 m，可實現碼頭年通過能力45.2萬頭活牛，配套建設長度451 m的引橋1座、進港航道以及相關生產輔助設施(圖4)。

圖4 澳牛碼頭工程總體布局

2 設計船型

結合目前全球在役的牲畜船船型資料，牲畜船共分為以下3種類型[3]。

1)小型運輸船：滿足約2 000頭牛的運輸量，長115～134 m，吃水5～6.3 m，載質量3 500～5 600 t。

2)中型運輸船：滿足約4 500頭牛的運輸量，長度135～140 m，吃水6.5～7.8 m，載質量7 500 t。

3)大型運輸船：滿足1萬頭牛以上的運輸量，長度180～205 m，吃水7.5～10 m，載質量1.8萬～3.5萬t。

綜合考慮港口水深條件、國際及國內活牛的運輸船型，該工程的設計代表船型見表1。

表1 主要設計船型尺度

3 牲畜碼頭平面布置要點

3.1 節省工程投資

碼頭選址于寧波舟山港金塘港區北部外海岸段,受限于港址風浪流等自然條件因素，該碼頭僅能設計成固定平臺碼頭，而非浮碼頭形式。此外，大多數牲畜船由集裝箱船舶改建而成，在多個甲板層均有出艙口，因此碼頭平臺尺度只須滿足船舶吊橋的擱置及運輸車輛行駛、掉頭等功能即可。

為節省工程投資，推薦“蝶式”平面布置。根據海港總體設計規范關于碼頭長度計算的要求[4]，該工程2個泊位總長為530 m，單個泊位考慮系纜墩共用，占用岸線總長270 m(圖5)。

圖5 碼頭工程總平面布置(單位：m)

3.2 減少澳牛下船徒步距離

碼頭選址于隔離場前方海域，水深條件較好，等深線總體呈西深東淺趨勢，-10 m等深線平均距岸約400 m。隔離場西側前方海域受魚龍山和大菜花山水道縮窄的影響，地形陡深，等深線呈西南-東北走向，非完全平順于后方圍堤。根據最大設計船型計算得碼頭前沿設計泥面高程為-12.30 m(當地理論基面)。

為滿足普通澳牛下船后徒步距離不得超過1 km的要求，碼頭前沿線位置距離圍堤不宜大于450 m，為了盡可能減少疏浚量以及碼頭后期維護量，碼頭前沿線的位置應盡可能布置在-13 m等深線附近，并選擇流態相對平順的位置。結合上述要求，該工程碼頭前沿線布置在隔離場西側前方海域，距離后方圍堤450 m的位置。根據數模成果，碼頭前沿線方向角取為109°05′～289°05′，基本平行于后方圍堤走向。根據此布置，碼頭前沿線西側角點位于-20 m等深線附近，東側角點位于-8 m等深線附近，須挖泥6.6萬m3方能滿足船舶安全滿載進出港和靠泊作業的要求。

3.3 碼頭平面尺度和高程滿足靠泊作業要求

3.3.1碼頭作業平臺平面尺度的確定

作業平臺平面尺度主要根據船舶靠泊、牲畜船舶艙口位置、艙口高度、吊橋長度以及澳牛上下船舶的使用要求等多因素綜合確定。結合現階段已獲得的船型資料，兼顧投資因素，該工程作業平臺尺度取85 m×40 m。為滿足日后營運船舶可順利靠泊作業，對適合該工程碼頭的船舶出艙口位置提出限制要求。

3.3.1.1碼頭作業平臺長度方向對出艙口位置的限制要求

1)轉運普通澳牛時，不需要運輸車輛，出艙口極限位置距碼頭平臺端部至少3 m，再考慮通過帶纜對船舶靠泊位置的調整±10 m，則靠泊船型活牛出艙口距船中部距離應小于49.5 m；

2)轉運雪花澳牛時，運輸車輛按圖6中①～④的步驟進行轉彎掉頭，則出艙口極限位置距碼頭平臺端部至少25 m，同樣考慮船舶靠泊位置的調整，雪花澳牛出艙口距船中部距離應小于27.5 m。

綜上，該工程作業平臺的長度對牲畜船出艙口位置的限制要求相同(表2)。

圖6 碼頭作業平臺尺度(單位：m)

表2出艙口位置距船中部的距離

是否停靠貨車出艙口與船中部距離∕m(不考慮±10m帶纜調整)出艙口與船中部距離∕m(考慮±10m帶纜調整)是≤17.5≤27.5否≤39.5≤49.5

3.3.1.2作業平臺寬度對吊橋長度的限制要求

作業平臺寬度應結合牲畜船吊橋長度以及活牛下船的作業要求綜合考慮確定。根據目前掌握的船型資料，牲畜船吊橋的長度一般在20～35 m，取決于船的大小，一般船越大，吊橋越長。此外，在設計高低水位時，活牛下船時吊橋傾斜角度不得大于30°。綜上，該工程的碼頭寬度定為40 m。

如果出現吊橋無法順利擱置于作業平臺，或無法滿足活牛下船吊橋傾斜角的極端情況時，可考慮在碼頭端另行配置1座吊橋，由運營方為牲畜船提供作業條件。

3.3.2作業平臺高程的確定

根據海港總體設計規范以及在設計高低水位的情況下活牛下船時吊橋傾斜角度不得大于30°的作業要求，該工程作業平臺高程定為8.50 m。

結合2艘示例船型，對出艙口與作業平臺平面豎向的銜接進行復核(表3、圖7)。結果顯示這兩種船型可滿足活牛裝卸工藝的要求。

表3 示例船型出艙口距碼頭面的高度復核

圖7 Rahmeh船可用艙口

3.4 合理確定引橋寬度

結合碼頭前沿線的位置，引橋最終長度確定為451 m，引橋寬度10 m(圖8)。根據澳牛通行要求，引橋上部須布置2 m凈寬的牛道，一用一備，共2條，分別布置于引橋兩側。2條牛道之間寬約4.5 m，滿足趕牛人行走，且滿足牲畜運輸車輛以及裝卸工人上下碼頭的通行需求，牛道上方宜設置雨棚(圖9)。

圖8 引橋布置斷面(高程：m；尺寸：mm)

圖9 走牛通道

4 結語

1)牲畜進境項目主要由碼頭卸船、隔離、屠宰3部分組成。根據牲畜進境后的作業要求以及國家環保要求，碼頭宜布置在隔離場前方海域，屠宰場宜布置在距離隔離場及碼頭大于2 km以上的地方。

2)碼頭與引橋的布置形式須緊密結合進境牲畜的運輸方式。

3)為節省工程投資，牲畜碼頭宜選用“蝶式”平面布置，而非連片形式。

4)作業平臺尺度應滿足船舶靠泊作業的要求，同時滿足牲畜運輸車輛通行、掉頭的使用要求。如船型資料不足，可對今后船舶出艙口位置、高程等進行相關限制。

5)碼頭前沿線的位置除考慮碼頭前沿水深條件外，其與后方陸域的距離宜根據不同牲畜的徒步要求控制在一定范圍內。

6)引橋上方牲畜通道宜布置2條。目前有不少牲畜船存在多個出艙口，2條通道可提高裝卸效率。