淺析毗鄰繁忙港區的小型碼頭導助航設施設計

梁津瑞LIANG Jin-rui

（中船第九設計研究院工程有限公司廣州分公司，廣州 510335）

0 引言

海口灣國家海洋公園帆船帆板公共游艇碼頭工程是海口市城市更新重點項目，主要依托海口灣國家海洋公園總體規劃和西海岸生態修復規劃，打造具有國際化視野的集國家帆船帆板訓練運動、市民游客水上休閑娛樂、海上旅游觀光為一體的綜合設施。項目的開港運營為中國國家帆船帆板隊提供了更加優良的訓練環境，促進了海口全民健身以及海洋經濟和旅游業的發展。

項目位于海口市濱海大道北側，擬使用的水域東側毗鄰秀英港南港池及秀英港進港主航道，區域通航環境復雜，項目建成運營后，附近將出現大量帆船帆板、游艇等小型船只，會帶來較大的交通流量增長，對秀英港的運營和附近水域通航安全造成不利影響。本文將從降低不利通航影響、保障附近水域通航安全方面，淺析項目導助航設施設計方案，供類似項目參考。

1 主體工程建設方案簡述

海口灣國家海洋公園帆船帆板公共游艇碼頭改建工程位于海口濱海大道上，緊鄰海口秀英港碼頭，北鄰瓊州海峽。主體工程新建610 個游艇泊位及相關配套設施；新建東西透空式防波堤，其中西防波堤長1061m，東防波堤長432m，合抱成游艇碼頭使用的港池水域29.1 萬m2；設計船型總長6～21m，船舶吃水≤2.0m。東、西防波堤堤身段均采用高樁梁板式結構，堤頭采用高樁墩臺式結構，防波堤口門凈寬60m。

2 附近通航環境

工程區域北臨瓊州海峽，海峽內船舶來往頻繁，根據統計，過往瓊州海峽的各類船舶日均交通量約500 艘次，其中南北向的客船、客滾船、火車輪渡約150 艘次，非常繁忙。

主體工程東側約350m 為海口港秀英港區。秀英港以經營國際客運和國內長短途客運為主，建設國際國內郵輪母港，近期兼顧集裝箱和商品汽車專用滾裝運輸的客運港區，并形成海口港支持體統碼頭基地。港區形勢如圖1所示。

圖1 工程形勢圖

秀英主航道延伸至外海-13.0m 天然水深處，航道總長為6.3km，航道底寬為141m，航道走向為163°08'34″/343°08'34″。秀英主航道助航設施完善，設有燈浮21 個，引導燈樁一組。項目附近現狀導助航設施如圖2 所示，港區主要助航標志詳見表1。

圖2 工程附近水域導助航設施現狀圖

表1 秀英主航道導助航設施配置一覽表

3 導助航設施設計方案

項目所在水域通航環境較復雜，在導助航設施設計過程中，主要遵循以下原則：①綜合船舶交通流分析，結合錨地、航道、航標設施現狀及規劃，避開交通要道，避免對現狀導助航設施的干擾；②綜合考慮配布位置的自然條件，設備載荷、能源、通信等條件，合理選擇助航標志類型；③考慮安裝的便捷性和維護的方便性。

本項目港池口門處經過疏浚后，水深達到設計船舶安全通航要求，口門外水域寬闊，本項目游艇（帆船）除嚴禁進入秀英港進港主航道和其它特定禁航區外，可自由選擇出海航路，建議參照秀英港主航道航標，沿主航道外的西側水域航行。

基于以上考慮，本項目導助航設施設置主要以標示新建防波堤位置、提醒進出港船舶保持安全距離為主。具體方案在本項目港池口門北側西防波堤堤頭處設置1 座堤頭燈樁，命名為“海口帆船基地1 號燈樁”；在西防波堤西端折角處設置1 座警示燈樁，命名為“海口帆船基地2 號燈樁”。燈樁平面布置如圖3 所示。

圖3 燈樁平面布置示意圖

西防波堤堤頭中心位置處，已規劃建設有1 座景觀高塔，該塔在夜間不面向外海方向發光，不具備導助航功能。在設計西防波堤堤頭燈樁時，重點考慮了景觀塔可能對助航燈樁的遮擋問題，將常規設于堤頭中心的燈樁，向東北方向進行了平移，以確保外海小型游艇（帆船）沿秀英港進港燈浮西側（外側）水域駛近時，能較好的觀察到防波堤堤堤頭燈樁，并以燈樁為航行參考，逐漸駛離秀英港進港燈浮西側（外側）水域，繞過西防波堤堤頭，從港池口門位置處駛入內港池。西防波堤堤頭燈樁布置如圖4 所示。

圖4 西防波堤堤頭燈樁布置示意圖

4 燈樁技術參數

4.1 燈高及燈光射程計算

本項目船舶可參照秀英港主航道航標，沿主航道外的西側水域航行。本項目西防波堤堤頭距離秀英港進港航道1 號燈浮約3.3 海里（約6.1km），考慮0.2 倍的搜尋距離，要求燈樁及其燈光射程≥3.3×12≈4.0 海里。

依據海圖《中國-南海-海南島-秀英港》（01105），秀英港平均大潮高潮面為2.30m（理論深度基準面），西防波堤堤頂高程為3.90m（85 國家高程，在項目附近水域其基準面在理論深度基準面以上0.83m），換算為以平均大潮高潮面為基準的高程為：

設計燈樁燈器焦面相對防波堤堤頂高程3.60m，燈樁燈高（燈器焦面與平均大潮高潮面的高程差）為：

考慮本項目設計船型大多為小型機動艇，船舶航行過程中實際觀察者眼高均較低，計算中偏保守考慮取觀察者眼高1.5m，則燈樁地理視距計算為：

綜上分析，設計燈高6.00m（平均大潮高潮面基準），燈光射程＞4.0 海里，可滿足船舶使用要求。

4.2 燈器

航標燈有效射程不小于4 海里，燈光日光開關300Lx。

燈質：海口帆船基地1 號燈樁主要為標示防波堤堤頭位置，燈質定為閃白2s（0.5+1.5）；海口帆船基地2 號燈樁主要為警示過往船只，燈質定為快閃紅。

航標燈配備智能功率驅動器，配備智能光控、時控模塊，對于不同燈光顏色具有恒定光強輸出，可實現遙測遙控功能。

4.3 能源系統

燈樁均采用鋰電池組太陽能供電系統，配置的蓄電池，應滿足在遇到不超過連續20 天陰雨天氣的工況時，燈樁能保持正常工作的需要。本項目燈樁配置2 塊12V100Ah 蓄電池可滿足航標燈供電要求。太陽能板選取2 塊30W 單晶太陽能板，10 日內可充滿2 塊12V100Ah 電池電量。燈樁及燈器需預留市政供電功能。

4.4 樁體

堤頭燈樁為柱形鋼管燈樁，1 號燈樁樁體顏色為綠白相間，樁身噴涂“1 號”字樣；2 號燈樁樁體顏色為白色，樁身噴涂“2 號”字樣。

燈樁底座高0.1m，為C35 現澆砼，底部鋼墊板厚30mm，頂面板厚20mm，預埋8φ24 螺栓與碼頭上部結構連接。鋼管樁身高2.0m，采用Q345鋼和304 不銹鋼，基礎以上2.0m 設平臺，平臺由面板、底板、肋板、圍裙組成，航標燈為HD155-S1，航標燈柱為Q345 鋼，DN100×δ6×L1280mm鍍鋅鋼管。樁身上設鋼爬梯。

燈樁主體結構要求在12 級臺風工況下不破壞。

4.5 主要設計技術參數一覽表見表2

表2 新設燈樁參數表

5 其他說明

①為保證助航標志的正常使用，需要定期對燈樁進行巡檢維護。燈樁應由具有專業維護資質的單位進行維護。②業主單位應定期對港內及防波堤口門附近水域進行水深維護，并將相應資料報送主管部門。③建議在港池口門處的防波堤外側設置燈箱、燈飾，以標示港池口門位置及寬度。④業主單位應負責到港游艇、帆船的船員培訓，重點介紹進出港航法和禁止駛入秀英港主航道的具體航行要求；在組織各項賽事、活動期間，應加強進出港船只管理，并與海事主管部門、秀英港運營企業建立聯系機制，共同維護附近海域通航環境安全。

6 結語

海口灣國家海洋公園帆船帆板公共游艇碼頭工程建成以來，已成功承辦了多次國內外大型帆船帆板活動、賽事，項目總體運營良好，附近水域通航環境安全。基于本項目船只不進入秀英港主航道、沿主航道外的西側水域航行的航路、航法，配套建設的兩座助航燈樁，在日常活動和大型賽事中均很好的起到了助航作用，為附近水域通航安全提供了保障，其成功經驗在類似的復雜通航環境中，有較大的參考意義。