温清洪
(厦门海洋职业技术学院航海技术系,福建厦门 361012)
邮轮经济是指由于现代邮轮产业兴起而带动相关产业发展的经济现象,邮轮产业具有全球性、网络性、垄断性、规模性和高成长性等特点。40多年来,邮轮经济以平均每年8~9%的速度强劲增长,邮轮经济堪称港口城市的一个重要经济增长点。
目前,厦门正致力于产业结构调整和优化,为加快经济发展方式的转变,大力发展现代服务业,有关部门正在加紧制定邮轮产业规划和相关邮轮经济的发展策略,建设邮轮母港就是其核心内容之一。作为一种新兴消费产品,邮轮经济的综合效应日益显现,市场前景非常广阔,相信在不久的将来邮轮经济将是厦门今后发展的一个新兴产业,成为一个新的经济增长点。
厦门已建成的国际邮轮码头泊位等级为14万总吨级,为适应船舶大型化的发展趋势,缓解厦门本岛交通压力,提升厦门本岛城市形象,厦门市政府拟结合国际邮轮码头(东渡港区0# 泊位)和东渡0# -4# 泊位,打造厦门国际邮轮母港。鉴于此情况,适时开展对东渡0# -1# 泊位分期靠泊大型邮轮的通航安全评估论证工作是十分必要的。[1]
厦门国际邮轮中心暨厦金客运码头位于厦门港东渡港区1# 集装箱码头的南侧,由国际邮轮码头(东渡0# 泊位)和厦金小轮泊位组成,已于2007年投产。
东渡0# 泊位等级为14万总吨级国际邮轮泊位,泊位长度509.56m(已过跨海高压线)。
东渡0# 泊位停泊区宽度为100m,码头前沿泥面标高现在分为三部分:其中南侧393.81m 的泥面标高为-12.4m,中间70m 范围的泥面标高为-10.5m,北侧45.75m 范围的泥面标高为-9.19m。泊位西南侧回旋水域直径640m,设计泥面标高-10.5m,航道水域内底高程为-12.0m。[2]
东渡作业区0#~1#泊位主要参数表:
泊位名称码头设计规模码头结构码头长度(m)码头前沿设计底高程(m)停泊水域宽度(m)固旋水域东渡1# 1 万 吨 级 集 装箱泊位南侧80m 为重万吨级、北侧86m 为5万吨级166 南侧80m 为-9.19,北侧86m 为-11.89 44调头圆直径为520m,底高程为-10.5m(航道水域内底高程为-12.0m)东渡0#泊位14万GT 邮轮 14万GT 邮轮 509.56南侧393.8lm 为-12.4,中部70m 为-10.5,北侧45.75m 范围的泥面标高为-9.19m 100调头圆直径为640m,底高程为-10.5m(航道水域内底高程为-12.0m)
本部分按仅考虑0# 泊位和1# 泊位南侧(部分段)靠泊14万吨级邮轮的适应性进行分析和评估。着重分析近期设计船型在0# -1# 泊位靠泊的适应性问题,并在经过现场勘测的基础上进行分析、比对和核实,通过分析评估给出码头泊位在不同靠泊安排的情况下与设计船型的适应性结论。
设计船型尺度:
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假设不考虑横穿码头泊位的跨海高压电线的影响,东渡0# 泊位码头总长度为509.56米(已超过跨海电线),扣除南端滚装船固定设施83米后,0# 泊位实际可供滚装船和14万吨级邮轮靠泊的泊位长度为:509.56–83=426.56米。根据《海港总平面设计规范》第4.3.6和4.3.7条规定,码头泊位长度的确定应满足设计船舶安全靠泊作业和系缆的要求,按照规范,在平直泊位,船长L >230米的,前后应留30米空挡来计算设计船型所需泊位的长度。
若按泊位靠泊安排方案一:同时靠泊一艘2.6万总吨的滚装船+ 一艘14万总吨邮轮所需的泊位长度为:5+186+30+320+30=571米。那么,此方案在理论上所需的泊位长度571米将会超出0# 泊位(占用到东渡1# 泊位)144.44米,(571–426.56=144.44米)。
若按泊位靠泊安排方案二:仅考虑靠泊一艘14万级吨邮轮靠泊所需的泊位长度为:30+320+30=380米。那么,此方案在理论上能够证明0# 泊位的现有长度可满足一艘14万吨邮轮靠泊(426.56米>380米),不需占用到东渡1# 泊位。
经过上述分析,在东渡0# -1# 泊位有效靠泊长度适应性方面,主要应考虑0# 泊位北侧和1# 泊位南侧可能被占用到的岸线前沿水域的设计高程和现有水深情况是否能够满足安全靠离泊和稳泊的标准和条件。[3]
根据《电力设施保护条例》和《110~500kV 架空送电线路施工及验收规范》设计船型须保持与高压线外缘导线的安全高度距离最少为5米。结合从厦门电力局了解到的资料,该路高压线在码头外缘140米内的设计净空高度最少有79米高。那么,在潮高(7.198米)时设计船型靠泊在码头上与该路跨海高压线的高度距离=79–(72.3–8.8)=15.5米,远远大于规范要求的安全高度距离5米。因此判断,东钟ⅠⅡ路跨海高压电线对设计船型的靠泊安全没有直接的影响。[4]
根据《海港总平面设计规范》规定,码头前沿稳泊水域宽度为设计船型最大船宽的2倍,因此14万总吨邮轮靠泊时所需水域宽度为2×41.0=82.0米,所需靠泊水域深度-10.3米(D=T+Z1+Z2+Z3+Z4,取备淤量0.4m)。
目前东渡0# 泊位码头前沿设计靠泊水域宽度能够满足和适应靠泊14万总吨邮轮,但泊位北侧部分水域水深不足,应进行疏深改造。东渡1# 泊位南侧码头前沿设计靠泊水域宽度60米不能够满足和适应靠泊14万总吨邮轮靠泊的标准和需要,占用到的部分前沿水深只有-9.19 也不能够满足和适应靠泊条件(9.19+0.72 <10.3),应进行疏深和拓宽改造。[3]
2.4.1 航道有效宽度适应分析
航道有效宽度由设计船型总长、型宽、航速及航道的横风、横流及“风、流压偏角”等因素所决定,按照《海港总平面设计规范》,以设计船型为参数按下式计算所需航道宽度:
单向航道:W = A+2c双向航道:W =2A+b+2c
式中:A——航迹带宽度;A = n(Lsinγ+ B);(在计算时取sin10°=0.1736)
n——船舶漂移倍数;
γ——风、流压偏角;
b——船舶间富裕宽度,取设计船宽;
c——船舶与航道底边的富裕宽度,取0.75倍设计船宽;
L——设计船长(m);
B——设计船宽(m)。
船型 L(m)B(m) n γ(°)C A W(m)(m)(m)140000总吨邮轮320 41.0 1.59 10 30.75 153.5 215.0
根据上表计算可以看出,14 万总吨级的邮轮在航道中单向航行时所需航道宽度为215.0米,小于东度支航道宽度250米,理论上断定,东度支航道完全能够满足14万总吨级的邮轮单向通航的要求,但不能双向通航。
目前,厦门主航道有效宽度已达到300米(水深-14.0米),还在拓宽和疏深。设计船型14万总吨级邮轮单向航行时所需航道最大宽度为215.0米,小于现有航道宽度300米,理论上能够断定,主航道完全能够满足该设计船型单向通航的要求。由于深吃水船舶在航道中航行容易发生船吸现象,不能双向通航。
通过上述理论上分析评估,得出以下结论:确认厦门港主航道和东度支航道的有效宽度能够满足和适应拟建工程近期设计船型(14万吨邮轮)的安全通航要求,航道富余量较合理。不能与它船共用航道。[3]
2.4.2 航道水深与设计船型通航适应性分析
设计船型通航时所需航道水深计算表:
船型 T(m)Z0 Z1 Z2 Z3 D0 Z4 D(m)(m)(m)(m)(m)(m)(m)14万总吨邮轮8.8 0.8 0.8 0.2 0.15 10.75 0.4 11.15
上表的计算结果表明,14万总吨级的邮轮满载后在遮蔽航道中航行时所需通航水深为10.75 m。目前,厦门湾主航道通过扩建后航道设计底标高程达到-14米,东渡支航道通过扩建后航道设计底标高程也达到-12米,扣除备淤量0.4m 后仍能够满足和适应设计船型对航道通航水深的标准和要求,即有12-0.4 >10.75m,不必候潮,可全天候通航。[3]
设计船型在该回旋水域所需的回旋水域尺度核算表:
船型 船长 沿水流方向轴线取2.5L(m)垂直水流方向轴线取2.0L(m)14万吨级邮轮320 2.5×320=800 2.0×320=640
按照上表核算设计船型在东渡作业区0# 泊位西南侧调头作业时沿水流方向的回旋水域所需宽度为800米,垂直水流方向的回旋水域所需宽度为640米。
目前,东渡作业区0# 泊位西南侧的回旋水域沿垂直水流方向的宽度能满足14万总吨级邮轮调头旋回需求。沿水流方向的宽度(640m<800m)小于14万总吨以上邮轮调头旋回需求,船舶顺风顺流调头时应特别注意,及早制动和拖轮协助操作,对回旋水域的改进建议详见第三部分内容。[3]
2.4.4 水域制动距离适应性分析
依据《海港总平面设计规范》,船舶制动水域宜设在船舶进港方向的直线上,船舶制动水域(S)距离一般取3-4倍设计船长。猴屿西航道与拟建工程回旋水域相连接,航道至回旋水域距离3500m,航道顺直。拟建工程为14万总吨级邮轮泊位码头,船舶进出港均有拖轮协助操纵,船舶操纵性能良好。若制动水域取4倍设计船长:S=4L=4×320m =1280m,当有意识的进行减速和制动,航行水域完全可以满足船舶制动的要求。
分析论证结论:厦门东渡支航道制动水域的设计符合规范要求,能够满足设计船型(近期)制动时的安全操作需要(3500m >1280m)。[3]
厦门港新设锚地新设湾口外3#锚地为15万吨级以上船舶侯潮待泊锚地。锚地设计水深为23.0m,船舶锚泊半径R 为600m。锚地水深20.0m 以上,可锚泊3~4 艘10~15 万吨级大型船舶。厦门湾近期规划的1#锚地、2#临时锚地的设计也基本能满足规范的要求,能适应设计船型目前临时抛锚待泊的需要。
通过以上对拟建工程的航道尺寸和主要参数、锚地进行理论核算和分析,拟建工程及进出港航道在个别通航和靠离泊要素方面尚不能完全符合《设计规范》要求,尚不能完全满足和适应设计代表船型船舶安全通航、调头操作和稳泊的要求。由于代表船型船舶尺寸大,水线以上受风面积很大,受外界风流作用力比其他船型要大得多,船舶在进出港航行、调头和靠离泊操纵中,对此应有足够的考虑和应急准备,各项操纵应留有较大的安全余量,配备充足马力的拖轮助操。在进靠拟建工程的航道中和泊位附近,有二道跨海高压电线和一座海沧大桥会在一定程度上影响到设计船型的进出港航行、调头和靠离泊操纵安全。
(1)目前东渡0# 泊位前沿设计靠泊水域宽度能够满足和适应靠泊14万总吨邮轮,但靠北端的部分水域水深不足,应进行疏深和扫海。1#泊位码头前沿设计靠泊水域宽度不能够满足和适应设计船型靠泊的标准和需要,如需占用到的部分应进行疏深和拓宽改造并安排扫海。
(2)与拟建工程相关的进出港航道能够满足《设计规范》要求和适应设计代表船型船舶单向安全通航,航道富余量较合理。但泊位回旋水域前水流方向尺度较小,调头作业时应充分利用周边水域,慢速进行。
(3)在进靠拟建工程的航道中和泊位附近,有二道过海高压电线和一座海沧大桥会在一定程度上影响到设计船型的进出港航行、调头和靠离泊操纵安全。当潮高小于4.876m 时,14万吨级邮轮满载进出港可以安全通过220kv嵩禾Ⅱ路跨海线路,但应在潮高小于4.876m 时才能安全通过和靠近220kv东钟ⅠⅡ路跨海线路,应特别注意。
(4)在东渡0# 泊位有效靠泊长度适应性方面,目前,该泊位足够长度320米的14万总吨级邮轮单独靠泊,但不能与他船同靠。
(5)厦门湾近期规划的锚地和湾口2# 锚地的设计基本能满足规范的要求,能适应设计船型目前临时锚泊的需要。但厦门湾地处台湾海峡西岸,地形复杂,大型船舶锚地缺乏是今后厦门港高速发展面临的问题,应加快建设。
(6)从主航道至拟建工程位置有三处海底电缆和管线,这些海底电缆和管线都按规范要求埋入海底2米以上,不影响设计船型的安全通航,禁止船舶在这些区域抛锚,应特别注意。
(7)拟建工程运营期间对周围水域通航环境影响因素都可通过临时性加强港口通航监督管理来消除,都在可控范围内。
综上评估所述,拟建工程在采纳和落实本评估报告提出的安全措施和建议后,近期能够有限制地满足单靠14万总吨邮轮的要求,相关航道及通航设施能够满足该船型的通航需要。[5]
(1)东渡0# 泊位虽然按照满足靠泊14万总吨邮轮设计和建设,但在实际操作中可能占用到1# 泊位,建议业主单位应对该泊位的结构受力设计和设施建设受力情况进行重新测算,组织专家论证,并根据规范要求上报申请码头升级和扩容。
(2)目前,跨海220kv东钟ⅠⅡ路高压电线对超大型邮轮的通航安全、靠离泊和稳泊安全的影响最大,从厦门港未来邮轮母港的建设规划考虑,建议当局选择适当时机考虑改线路或改为海底电缆,以适应未来超大型邮轮常态化的通航、靠离泊和稳泊安全。
(3)建议有关主管部门加快大型船舶锚地建设,以解决大型船舶锚地缺乏的问题,适应港口通航能力的提升。并定期对旋回水域和航道进行测量和疏浚,以防发生搁浅事故。
(4)码头边风力达6级时,设计船型在泊位前沿进行调头靠离泊时应尽可能选择低平潮或落潮时段(尽可能选择落潮顺靠的方式),以避免船舶顺风流调头操纵时快速漂移,发生碰撞事故。港区风力达到7级或以上尽量不安排靠离泊作业。
(5)在拟建工程投入生产营运前,应按照有关规定结合码头管理、船舶靠离泊操作风险和装卸作业特点,制定安全操作规章制度和相关的应急应变预案,建立健全应急协调机制,以应对和化解可能发生的各种紧急情况。
(6)为解决泊位前沿回旋水域不足问题,结合远期港区功能改变建设需要,建议把0# 泊位西南侧旋回圈设计成椭圆形,横轴宽720米、纵轴长900米,对不足的水深部分进行疏浚,以增加沿水流方向的旋回距离,见图1。
图1 拟建工程位置