福州港三都澳港区城澳作业区8#、9#泊位工程码头前沿线位置优化论证

■陈长泰

(福建省交通规划设计院，福州 350004）

福州港三都澳港区城澳作业区8#、9#泊位工程码头前沿线位置优化论证

■陈长泰

(福建省交通规划设计院，福州 350004）

根据原港区总体规划布局方案，结合港区地形、地质、水深等自然条件，对城澳作业区8#、9#泊位码头前沿线位置进行优化调整，优化后的岸线布置不仅保留了原规划的泊位数量及泊位等级，而且大大降低了工程实施难度，减少了工程投资，方案是合理可行的。

规划 码头前沿线位置 优化调整 合理

福州港三都澳港区城澳作业区8#、9#泊位工程建设3.5万吨级和5万吨级通用泊位各一个，码头水工结构按可靠泊15万吨级散货船预留，岸线长483m，是城澳作业区的大型起步码头工程。本工程码头前沿水深较深，地质变化巨大，部分岸段软弱淤泥覆盖层达20m以上，作为码头结构持力层的基岩埋深则更深，而部分岸段基本无软弱层覆盖，因此，其前沿线位置的确定不仅关系到本工程的实施难度和工程投资，也关系到上下游后续泊位能否顺利开发建设。本文就城澳作业区8#、9#泊位码头前沿线位置的合理性和优化方案进行探讨。

1 设计条件

1.1 水文条件

(1)潮位：设计高水位为7.27m，设计低水位0.57m，极端高水位为8.58m，极端低水位为-0.52 m。

(2)波浪：三都澳属半封闭海湾，是公认的天然避风良港。50 年一遇波要素：H1%=2.31m，H5%=1.86m，T=5.0s，波向为东向。

(3)潮流：本地潮流属半日潮流，潮流呈往复流，流向与水道走向基本一致，一般落潮流速大于涨潮流速，实测最大流速为1.48m/s，流向147°。

1.2 工程泥沙

三都澳港区泥沙淤积主要发生在三都岛以内海域，仅小部分泥沙被带到本海域，工程泥沙对本作业区的影响可以忽略。

1.3 地质条件

1.3.1 地形、地貌

港区内陆域地貌以低山丘陵为主，海拔一般小于500m，相对高差可达200～300m，地形起伏大，切割剧烈。沿岸陆域地形陡峭，局部为陡坎状，坡度一般为20°～40°，局部可达50～75°，多为基岩裸露，植被不发育，山坡上常见巨大滚石展布，岩体主要呈大块状，自然岩坡稳定。码头区位于城澳下游局部滩涂地貌之上，海岸多属潮间带淤泥海岸，部分为岩石岸壁。

1.3.2 土层分布

本场地岩土层划分为8个主层及2个亚层，各土层由上而下分别为淤泥、粉质粘土、粗砂、圆砾、淤泥质土、碎石、砂土状强风化花岗岩碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩中风化辉绿岩(β）。地质构造如图1。

2 码头前沿线位置研究

2.1 原规划码头前沿线位置

根据福州港总体规划[3]和宁德港总体规划[4]，三都澳港区城澳作业区规划的6#～10#泊位码头前沿线成直线布置，分别规划为10万吨级、3.5万吨级、3.5万吨级、5万吨级和10[3]/20[4]万吨级泊位，规划岸线长1330m，如图2。

2.2 码头前沿线位置优化调整的原因及原则

根据总体规划[3-4]，城澳作业区6#～10#泊位码头前沿线位置为已建5#泊位东侧端部和规划11#泊位西侧端部的连线，呈直线布置，该位置较突出，占用较大的海域面积，且对航道影响较大。水深除6#泊位局部岸段较浅外，其余岸线水深基本在22～46m之间，作为码头结构持力层的强风化、中风化岩层埋深更深。根据计算，20m水深即可满足20万吨级散货船靠泊要求，因此，在原规划岸线位置建设泊位工程费用高，实施难度大。为确保6#～10#泊位顺利开发建设，需对其码头前沿线位置进行优化调整。

图1 码头前沿地质剖面图

码头前沿线位置主要根据地形、地质、工程实施难易、工程投资、泊位等级和泊位数量等因素按以下几个原则进行优化调整：

图2 城澳作业区6#～10#泊位原规划码头前沿线位置

（1）地形：本工程及相邻泊位陆域后方山势陡峭，基岩裸露，自然岸线紧邻后方山体，滩涂面积小，需开山炸石形成陆域，码头前沿线需尽可能外推以增加陆域纵深。但前沿线外推又受到现有航道和水深条件的制约，且工程投资将大幅增加；另一方面，前沿线内移则缩小陆域面积，陆域开山整平代价大，陆域纵深将无法满足规模等级及今后发展要求，因此，码头前沿线位置应综合考虑上述因素，合理选择。

（2）地质：工程区基础岩层分布起伏较大，自然岸线呈岬角和凹湾交替形态，基岩总体埋深较深，除局部有礁石和浅点外，-10m等深线附近中风化岩层顶板基本在-25m以下，因此，岬角、凹湾及近岸基岩埋深是码头前沿线布置的决定因素，特别是10#东侧端部有一凸出岸边约140m岬角呈重要制约因素。同时由于该海域垂直岸线方向岩土层均向后呈上升趋势，且横向岩面较陡，所以码头前沿线的确定还应以满足码头前沿停泊水域深度为原则，基槽炸礁量不宜太大。

（3）泊位等级和数量：码头前沿线位置的调整不能降低本工程及相邻泊位的规划等级和减少泊位数量。

（4）工程投资和实施难度：前沿线调整在满足陆域使用面积、泊位规划等级和数量等条件下应尽可能节省投资，降低工程实施难度。

经过多方调研、详细比较、分析[5]以及专题论证[6]，在充分考虑了各个泊位的建设规模、总平面布置和水工结构等因素，确保原规划[3-4]该岸段的建设规模即泊位数、泊位等级、通过能力、船舶靠离方便程度等不变和深水岸线不减少的前提下把码头前沿线位置在7#与8#泊位之间往陆域方向内折约107m，如图3。其中6#、7#泊位前沿线基本布置处在5#泊位延长线上，与5#泊位前沿线夹角172.8°，形成岸线长521m，满足原总规布置10万吨级泊位和3.5万吨级泊位各一个的要求；7#泊位端部与11#泊位端部相连，形成8#～10#泊位前沿线，与6#、7#泊位前沿线夹角为160.66°，形成岸线长度832m，满足原规划码头等级岸线长度的要求，其技术指标详见表1。

图3 码头前沿线调整优化位置示意图

表1 岸线优化后技术指标表

2.3 码头前沿线优化调整合理性分析

（1）不会改变6#～10#泊位原规划的泊位数、泊位等级等建设规模。

6#～10#泊位码头前沿线位置优化后，6#、7#泊位码头岸线长度521m，满足一个10万吨级和一个3.5万吨级泊位要求，6#、7#码头前沿线位置水深均在-16m以上，不影响6#泊位10万吨级码头的建设。8#～10#码头岸线长度为832m，满足建设一个3.5万吨级、一个5万吨级泊位和一个20万吨级泊位要求。码头前沿水深由原来-22m～-46m调整为-16m～-30m，也在技术上降低了各泊位可实施的难度。

（2）不会改变码头前沿的流速流态，不影响船舶的靠离泊作业。

根据对工程区潮流场数值模拟试验研究，涨潮时由于受到工程对涨潮流挑流的影响，流速、流向均略有变化，但流速变化最大只有0.02m/s；落潮时最大流速减小0.06m/s，平均流速减小0.03m/s，表明由于本工程顺岸布置且占用海域面积较小，工程实施后基本不改变场区流场格局，流速变化很小，不会影响船舶的靠离泊作业。

（3）可以减少码头建设工程总投资。

根据本工程地质报告，码头区地质复杂，岩面起伏较大，横向岩面较陡，且水深变化较大，码头前沿线位置向内调整后，基础岩面位置明显抬高，在技术上降低了工程可实施的难度，并能有效降低整个工程的投资规模。其中8#、9#泊位工程总投资减少了约10193万元，其中码头水工工程每延米造价减少了约17.4万元。另外，码头平面采用连片式布置，基本不会影响陆域的形成面积，满足今后发展的需求。

（4）码头前沿线内折优化后，有利于增加码头前沿的回旋水域面积，可改善航道通航条件。

（5）码头前沿线岸线优化后与原规划一样不会影响各泊位码头的分期建设。

（6）通过开山炸石，一期陆域形成纵深约300m，二期陆域纵深约350～550m，完全可满足本工程发展需要。

3 结论

通过对工程区域地质、地形、水深、码头前沿流态、工程投资及规划泊位等级、泊位数量等因素的综合分析，对码头前沿线位置进行调整优化是合理、可行性的，既保证邻近泊位的建设规模，又能降低工程实施难度；既符合码头岸线深水深用的原则，又能有效的降低投资成本。调整优化后的码头前沿线位置已得到主管部门及专家的认可，并已纳入《福州港总体规划》修编稿中。

[1]JTS 165-2013，海港总体设计规范[S].

[2]JTS 167-2-2009，重力式码头设计与施工规范[S].

[3]交通运输部规划研究院.福州港总体规划(修订，征求意见稿）[R].北京：交通运输部规划研究院，2012.

[4]交通运输部水运科学研究院.宁德港总体规划(送审稿）[R].北京：交通运输部水运科学研究院，2011.

[5]福建省交通规划设计院.福州港三都澳港区城澳作业区8#、9#泊位工程工程可行性研究报告[R].福州：福建省交通规划设计院，2012.

[6]中交水运规划设计院有限公司.福州港宁德三都澳港区城澳作业区6#～15#泊位岸线方案论证(送审稿）[R].北京：中交水运规划设计院有限公司，2012.