郑佳晶
基于通航能力提升的湄洲湾第二通道方案研究
郑佳晶
(福建省港航勘察设计院,福州350002)
摘要随着近年湄洲湾港口建设步伐的加快,船舶大型化明显,通航密
度不断增加。由于LNG船舶进出港采取交通管制措施、个别作业区码头回旋水域占用主航道影响航道通航能力,唯一的进港主航道将无法适应湄洲湾港口快速发展的要求。本文在分析湄洲湾航道现状及存在问题的基础上,提出开辟湄洲湾第二通道方案,并提出提高航道通航能力的措施建议。
关键词湄洲湾航道通航方案
湄洲湾地处福建沿海中部,具有得天独厚的港口资源条件,被誉为“中国少有,世界不多”的天然深水良港,是福建省集中力量打造的“两集两散两液”核心港区中重要的“一散一液”。近年来,伴随着湄洲湾港口的快速发展,进出港船舶通航密度不断加大,湄洲湾主航道通航压力日益增大。此外,莆田LNG接收站扩建后,LNG船舶进出港密度也将大幅增加,将使湄洲湾主航道通航形势更为严峻。为适应湄洲湾港口快速发展需要,开辟船舶进出湄洲湾的第二通道显得十分迫切。
1.1港口航道现状
湄洲湾现有斗尾、东吴、秀屿和肖厝4个港区10个作业区。经过近几年的发展,湄洲湾已初步形成石化、能源为主,木材、粮食加工、修造船等产业为辅助的格局,与其相配套建成了多个大型深水泊位和一批中小型泊位。截至2014年底,全湾共有千吨级以上生产性泊位49个(万吨级以上深水泊位25个),年吞吐能力1.17亿吨。根据湄洲湾港“十三五”建设规划,2020年湄洲湾预计将拥有千吨级以上生产性泊位100个(其中万吨级以上深水泊位61个),年吞吐能力2.08亿吨。
湄洲湾现有航道包括25万吨级主航道、东吴10万吨级航道、福炼10万吨级支航道、福炼30万吨级码头进港航道、莆头5万吨级航道及外走马埭3000吨级航道等支航道。各支航道均由主航道连接至各个作业区。
主航道目前为25万吨级乘潮单向航道,自湾外大岞附近A′点至罗屿作业区附近F点,全长约54km,可满足25万吨级散货船乘潮单向通航要求。在建30万吨级主航道按照满足30万吨级散货船乘潮单向通航要求扩建,同时满足Q-MAX型LNG船不乘潮单向通航要求。湄洲湾航道现状见图1。
图1 湄洲湾航道现状图
1.2通航船舶现状
近年来,湄洲湾港口发展迅速,港口货物吞吐量从2009年的2880万吨增长到2014年的7205万吨,年均增速达20%。伴随着湄洲湾港口吞吐量的快速增长,船舶通航密度不断加大,2014年进出港船舶总数为15796艘次,是2009年的1.8倍。其中3000~9999吨级增长113%,10000~49999吨级船舶增长145%,50000总吨以上船舶增幅高达236%。船舶吨级越大,增幅也越大,这说明湄洲湾进出港船舶大幅增长的同时,船舶大型化趋势十分明显。湄洲湾2009年、2014年进出港船舶艘次对比详见表1。
此外,对湄洲湾通航有较大影响的LNG船舶通航艘次也逐年增加,并在近3年稳定在50艘次左右。LNG码头于2008年建成投产,从2008年4月靠泊第一艘LNG船舶以来,截至2014年底该码头共靠泊LNG船舶250艘次,其中2008年2艘次、2009年11艘次、2010年33艘次、2011年49艘次、2012年52艘次、2013年51艘次、2014年52艘次。
2.1LNG船舶进出港影响其他船舶通航
LNG接卸码头位于湄洲湾湾顶的秀屿作业区。根据福建海事局2008年制定的《福建湄洲湾水域散装运输液体天然气船舶安全管理规定(暂行)》,LNG船舶进出湄洲湾水域及靠离泊期间实行交通管制,具体管制措施为:LNG船舶进出港期间LNG船舶前1.5海里、后0.5海里、左右各750m禁止其他船舶进入。LNG船舶进出港和靠、离泊作业目前均在白天进行,船舶自湾外进入主航道到靠泊完成大约需3小时~3小时15分钟,自码头出港至湾外大约需2小时30分钟。
以2014年为例,2014年LNG码头共靠泊LNG船舶52艘次,进出港104艘次,基本上每月有8~10天的白天湄洲湾主航道需交通管制3小时左右,这对其他船舶的通航产生了很大影响。根据相关规划,福建市场2020年对LNG的需求将达到879万吨(需接卸120~130艘LNG船),届时LNG船舶进出港频率将进一步增加,主航道的通航压力将越来越大,LNG船舶与其他船舶的通航矛盾将更为突出。
2.2码头回旋水域占用主航道影响航道通航能力
湄洲湾是一狭长的港湾,局部区域水域狭窄。东吴、罗屿、秀屿、莆头、肖厝、鲤鱼尾等作业区码头回旋水域均需占用航道。尤其是罗屿作业区码头前沿离主航道边线的平均距离仅390m,在建25万吨级铁矿石码头(结构按靠泊40万吨散货船设计)回旋水域占用主航道整个宽度。据引航员介绍,25万吨级以上船舶从借助拖轮离泊并调头出港或者借助拖轮调头并靠泊,大约需要1个小时20分钟,这段时间此航段其他船舶将无法通航,一定程度上影响了主航道的通航能力。根据港口总体规划,罗屿作业区共有9个泊位的回旋水域需占用主航道,这些泊位建成投产后,将对秀屿、莆头、肖厝、石门澳作业区的进出港船舶产生极大影响。
随着今后LNG船舶通航密度的增加和罗屿作业区的开发建设,湄洲湾主航道通航压力将进一步增大。为缓解主航道的通航压力,开辟湄洲湾第二通道实现进出港船舶分道通航已十分迫切。
湄洲湾属构造成因的海湾,湾内三面被大陆环抱,湾口朝向东南,与台湾岛隔海相望。根据相关规划及航海习惯,将湄洲湾的湾口定为剑屿~湄洲岛鹅冠角之间连线的口门,连线以内为湾内,以外为湾外。
位于湾口东北部的文甲口经盘屿岛、大竹岛、大生岛、林齿礁到西南部后屿岸边共有4个较大口门,分别为后屿航门、大竹航门及盘屿西北水道,另外还有一口门未起名,即大竹岛~盘屿岛之间水道(本文将其简称为“大竹东水道”)。具体概况为:①后屿航门:即林齿礁~后屿岸边之间水道,现为联合石化青兰山30万吨级原油码头船舶回旋水域。②大竹航门:即林齿礁~大竹岛之间水道,现为湄洲湾主航道水域。③大竹东水道:即大竹岛~盘屿岛之间水道,现尚未开发利用。④盘屿西北水道:即盘屿岛~东吴岸边水道,现为湄洲湾东吴航道水域(详见图1)。
湄洲湾水清沙少,周边无大的溪流注入(仅在西北角有一条枫慈溪注入) 平均含沙量仅0.01kg/m3,且口门附近无拦门沙发育;湾内大部分水深在10m以上,最大水深达52m;平均潮差在4.6m以上,平均纳潮量24.23亿m3;为隐蔽性、稳定性和水深条件均较好的半封闭型强潮海湾。
综上所述,湄洲湾口门多通道、水清沙少、潮差大、潮流动力强、水深条件好等自然条件为湄洲湾开辟第二通道提供了先决条件。此外湄洲湾通航管理部门已制定了一系列较为完善的安全监管措施也为湄洲湾开辟第二通道提供了保障。
目前进出湄洲湾的主力船型为5~10万吨级船舶,因此湄洲湾第二通道按满足10万吨级船舶乘潮单向通航要求布置。
表1 湄洲湾2009年、2014年进出港对比表
4.1第二通道湾内段
开辟湄洲湾第二通道首先要打通福炼10万吨级支航道、东吴10万吨级航道(东吴15万吨级航道在建) “断头路”,实施惠屿西航道、东吴10万吨级分道通航航道工程。形成由东吴10万吨级航道、东吴10万吨级分道通航航道、福炼10万吨级支航道、惠屿西航道10万吨级航道组成的湾内第二通道,平面布置详见图2。
4.2第二通道湾外段
综合分析湄洲湾1954~2013年以来历次海图及测图资料,湄洲湾口外宽约9km的20m深槽呈东北~西南走向,展布在距湾口连线约10km开阔海域;湾口段水深基本上在17~19m,其深槽位置、范围及水深等均保持长期稳定,具备建设湾外第二通道的条件。第二通道湾外段从湄洲湾外剑屿东侧附近海域的M1点起,经过3#锚地和LNG应急锚地之间的海域,向北沿直线与东吴10万吨级航道D2点衔接。
湄洲湾第二湾通道全程由湾外段、东吴10万吨级航道D2点至D4点、东吴10万吨级分道通航航道、福炼10万吨级支航道、惠屿西航道10万吨级航道组成。第二通道全程平面布置详见图3。
图2 东吴分道航道、惠屿西航道平面布置图
图3 湄洲湾第二通道全程平面图
(1)目前湄洲湾内LNG船舶通航与其他港区生产的矛盾日益突出,开辟湄洲湾第二通道后,进出湾内肖厝港区、秀屿港区、东吴港区的部分船舶可避开主航道,直接经由第二通道进出港,可有效缓解港口生产与LNG船舶通航的矛盾,增加湄洲湾海域的船舶通过能力,减少主航道的通航压力。
(2)由于第二通道湾外段缺乏必要的水深测图资料,目前仅利用海图的水深资料研究提出航道走向初步方案,航道走向最终方案的确定还需开展水深扫测、地质钻探等有关前期工作。
(3)尽管目前已有少量小型船舶夜间进出湄洲湾,但夜航尚未形成常态化。船舶夜间进出湄洲湾主要取决于通航环境、导助航设备配套、引航员能力素质等因素,为进一步提高湄洲湾航道的通过能力,建议海事、港口部门联合开展湄洲湾海域夜航研究,制定夜航相关管理规定,提升夜航服务保障能力。
(4)目前海事部门采用的LNG船舶进出湄洲湾水域及靠离泊期间的交通管制对其他船舶通航影响很大。第二通道通后,除了发挥第二通道的分流作用外,建议LNG船舶进出港期间实行移动式交通管制措施,以最大限度减小LNG船舶通航对主航道上其他船舶通航的影响。