曹妃甸三港池航道和锚地优化分析＊

大连海事大学航海学院 李国帅唐山港引航站 宋凤祥



曹妃甸三港池航道和锚地优化分析＊

大连海事大学航海学院 李国帅唐山港引航站 宋凤祥

摘要：为缓解曹妃甸三港池水域的船舶通航压力，提高通航效率，对曹妃甸水域通航环境、船舶进出港航法进行分析，在参照国内外航道、锚地的设计规范及引航员实际操船经验的基础上，提出调整现有航道位置、修改锚地边界和增设三港池专用锚地的初步建议。该建议可为海事部门改善曹妃甸港区三港池水域通航秩序、保障船舶航行安全、促进港口和航运发展提供有益的参考。

关键词：曹妃甸；三港池；锚地优化；通航环境；航行安全

曹妃甸港区位于唐山市南部曹妃甸区境内，青龙河口与双龙河口之间，西距天津港约38 n mile，目前主要以煤炭、矿石等大型干散货接卸运输为主，分为甸头区、第一港池、第二港池和第三港池，共有已投产泊位59个，已建成并且即将投产的泊位18个。曹妃甸港区三港池已建码头为5万t级，根据规划建造30万t级修造船厂。随着航运业的发展，进出曹妃甸港区三港池水域船舶日益增多，给海事监管带来的压力逐渐增大，对驾引人员提出更高操船的要求。为维护曹妃甸水域通航秩序，提高船舶通航效率，保障船舶航行安全，促进航运发展，有必要对曹妃甸港区三港池水域通航环境进一步合理优化。

一、曹妃甸港区三港池水域通航环境概况

1.曹妃甸港区三港池泊位

曹妃甸三港池已投产13个散杂货泊位，泊位吨级5 000～50 000 t，已建成待投产成品油码头2个 30 000 t级、4个5 000 t级泊位和2个50 000 t级散杂货泊位，如图1所示。

2.三港池航道

曹妃甸港区三港池航道全长26.5 km，设计底标高程-12.0 m，航道有效宽度150 m，进入三港池前有4个转向点，如图2所示。

3.锚地概况

图1 三港池泊位示意图

图2 三港池航道示意图

4.船舶定线制

曹妃甸水域船舶定线制由第一分道通航制、第二分道通航制、第三分道通航制和警戒区组成，详见图3。第一、二分道通航制通航分道宽1 n mile，西行船舶主流向为278°，东行船舶主流向为098°。第三分道通航制通航分道宽0.6 n mile，船舶进港主流向为335°，船舶出港主流向为155°。警戒区为长4 n mile、宽2.5 n mile的长方形水域。

图3 锚地和定线制示意图

二、船舶进出三港池及附近其他港池航法分析

1.进出三港池航法

曹妃甸港区三港池航道通航船舶吨级和船舶吃水较小，所以设计进三港池船舶的抛锚锚地为曹妃甸西锚地。按照设计，船舶起锚进港须按航路A1或A2进入三港池。海事主管部门为了船舶整体进港安全考虑，实际操作中允许进靠三港池的船舶抛锚在东锚地东北角处，所以实际进港航路是图4中的A3航路，出港航路如图4中的航路B。

2.进出附近其他港池航法

曹妃甸港区三港池进港航路附近主要有曹妃甸港区甸头区、一港池和二港池。船舶进出上述港池的航法如图4中虚线所示。进港船舶通常在锚地起锚后，选择就近航路进港。出港船舶在驶出航道后选择就近航路经由警戒区驶向第一分道通航制。

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三、锚地和航道优化必要性

1.锚地优化必要性

进港船舶选择图4中A1航路，须穿越通航分道的警戒区后驶入第一通航分道，然后再垂直向北穿越第一通航分道。船舶按此航法航行进入航道前航程长，需要通过警戒区，然后垂直穿越通航分道，易与其他航行船舶形成危险局面。选择图4中A2航路航行的船舶须穿越第三通航分道，可能与航行在第三通航分道及进出曹妃甸港区甸头区、一港池和二港池的船舶发生碰撞危险。图4中A3航路是最简单易行且安全进入三港池航道的航路。因此需要调整现有锚地的功能，或增设新的锚地。出港船舶选择图4中B航路，船舶按此航法航行简单易行，符合实际，但需要在东锚地北边界两次转向。如果对东锚地东部边界进行修改，就可以对出港船舶的航路进一步优化。

2.航道优化必要性

三港池航道为3万t级航道，当初的设计依据是，曹妃甸还没有进行填海造地的老水文资料，因此主航道上有4个转向点。现在三港池里已建成的码头吨级为5万t级，如果进出三港池航道的船舶吨级不进一步扩大，现行航道通过拓宽可以满足设计吨级船舶航行使用。但根据规划三港池拟建造30万t 级修造船厂，即使加宽现航道，因转向点太多，超大型船舶进出的操纵困难也很大。因此有必要对航道进一步合理优化。

四、航道和锚地优化原则

根据《海港总体设计规范》（JTS165-2013）规定，航道选线和锚地设置主要遵循以下原则。

图4 进出三港池航法示意图

1.航道选线原则应，并为今后的发展留有足够的余地。

（2）航道选线应尽量利用现有的航道及天然航槽。

（3）在保证航行安全的前提下，航道选线应尽量利用现有的助航设施。

（4）全面考虑风、浪、流对船舶航行的影响，浪、流的方向与航道轴线的夹角不宜过大，力求航道顺直，便于船舶安全操纵和行驶。

（5）在满足通航及货运要求的前提下，尽量减少基建工程量，节省初期工程投资，同时考虑维护工程量较小，发挥最佳的投资效益。

2.锚地设置原则

（1）锚地位置应选在靠近港口，天然水深适宜，海底平坦，锚抓力好，水域开阔，风、浪、流较小，便于船舶进出航道。有条件时，宜选在航道进港方向的右侧，远离礁石、浅滩以及具有良好定位条件的水域。

（2）应优先选择泥、泥沙底质的水域，也可选择沙泥底质的水域，应避免在硬黏土、硬砂土、多礁石和抛石地区设置锚地。

（3）海底水流大小、是否稳定、是否存在回流现象。应选择海底水流小、相对稳定、无回流现象的水域。

（4）应距离礁石、沉船等的安全距离大于1倍的设计船长。

（5）应距离海底管线保持一定的安全距离。

五、航道和锚地优化建议及可行性

根据曹妃甸三港池水域通航环境和进出港航法进行分析，在参照国内外航道、锚地的设计规范［1］及引航员实际操船经验的基础上，提出了以下曹妃甸港区三港池航道和锚地优化建议。

1.航道优化建议

优化方案一：取消现有航道，并将现有航道东侧的自然深沟浚深加宽，使其成为一直线航道通向三港池东端。

本优化方案利用了现有的天然航槽，减少基建工程量，节省初期工程投资；与原航道相比可以减少两个转向点，航道顺直，航道走向与本水域盛行风向（S风）夹角较小，便于船舶特别是超大型船舶安全操纵和行驶，能够适应港口的发展和规划需求。

优化方案二：将现有航道加深并拓宽，去掉东锚地的东北角（如图5所示）。

图5 航道和锚地优化示意图

本优化方案利用现有的航道和助航设施，可以减少出港船舶在航道出口处的两次转向，航道走向与本水域盛行风向（S风）夹角较小，便于船舶特别是超大型船舶安全操纵和行驶，能够适应港口的发展和规划需求。

上述两优化方案中方案二比方案一能够进一步减少基建工程量，节省初期工程投资，但方案二比方案一多两个转向点，不利于船舶在航道中的操纵。有关部门需要综合考虑上述因素以便确定最终优化方案。

2.锚地优化建议

在东锚地的东侧1.5 n mile处增设一个新的锚地（如图5所示），该锚地供进靠三港池船舶使用。如果按照此方案，由锚地进入曹妃甸港区三港池的船舶，可以避免与曹妃甸第三通航分道及进出曹妃甸港区甸头区、一港池和二港池的船舶会遇，减少船舶发生碰撞危险的概率。

新增设锚地位置靠近港口，天然水深适宜，海底平坦，锚抓力好，水域开阔，风、浪、流较小，距离礁石、沉船和海底管线等较远，锚地位于航道进港方向的右侧，便于船舶进出航道。锚地面积的大小需根据曹妃甸港的发展情况，即未来进出三港池船舶数量及种类而定。

六、结束语

本文通过对曹妃甸港区三港池水域通航环境、船舶进出三港池航法进行分析，阐述了曹妃甸港区三港池航道和锚地优化的必要性；在国内外航道、锚地的设计规范及引航员实际操船经验的基础上，提出优化航道和锚地的初步建议，并分析了该建议的可行性。该方案可为海事部门改善曹妃甸三港池水域通航秩序，提高码头航道的利用效率，保障船舶航行安全，促进港口和航运发展提供有益的参考。为保证优化方案的顺利实施，应对航道和锚地的优化方案进一步量化研究。

参考文献：

［1］吴兆麟，朱军.海上交通工程［M］.大连:大连海事大学出版社，2004.

DOI:10.16176/j.cnki.21-1284.2016.04.008

*基金项目：辽宁省自然科学基金项目（2014025008），交通运输部海事局项目（2013Z0112）

作者简介：李国帅（1981—），男，硕士，讲师，E-mail：18941136667@189.cn