钦州港某5万吨级油品泊位岸线使用方案合理性分析

李健东

(广西壮族自治区北部湾港口管理局钦州分局,广西 钦州 535008)

0 引言

港口岸线的使用实行深水深用和节约使用的原则,保护和合理利用岸线资源除了需要满足建设项目的必要性外,还应符合产业政策、港口规划,以及国家有关技术标准及规范,使用方案应具有合理性,并满足航道及通航安全要求[1-2]。本文以钦州港某油品泊位为例,从以上几个方面具体论述能安全有效满足港口岸线资源开发和利用的岸线使用方案。

1 与相关规划的符合性分析

鹰岭作业区位于金鼓江口西侧、鲎壳山至钦州燃煤电厂处,规划为液体散货和煤炭作业区,主要为临港产业园区服务。规划岸线为3 577 m,其中深水岸线为3 019 m,布置14个3 000～100 000吨级生产性泊位,陆域纵深为260～603 m,陆域面积为143.8 hm2,码头面高程为6.3 m,年通过能力约为3 150万t。本项目使用的岸线为鹰岭作业区中的油品及液体化工品深水岸线,符合《钦州港总体规划(2035年)》。

根据《钦州市城市总体规划修改(2012—2030)》,钦州港西港区以石化产业区为主,中港区主要为港口码头、临港工业及保税物流、贸易加工区和配套居住服务区,鹿耳环江东侧建设三娘湾配套区,为港区工业提供部分配套居住生活服务。本项目属于规划布局中的港区,其与钦州市城市总体规划相衔接、协调,将有利于钦州市经济社会的全面发展。

根据《钦州市海洋功能区划(2008—2020)》,钦州市沿岸港口区划有11个:茅岭港口区、沙井港口区、勒沟港口区、龙门港口区、观音堂港口区、鹰岭—果子山—金鼓江港口区、大榄坪—三墩港口区、大风江口西岸港口区、那丽港口区、东场港口区和30万吨码头泊位区。本项目位于鹰岭—果子山—金鼓江港口区,符合钦州市海洋功能区划。

2 与产业政策的符合性分析

2.1 国家产业政策

国家鼓励类产业主要是对经济社会发展有重要促进作用,有利于节约资源、保护环境、产业结构优化升级、需要采取政策措施予以鼓励和支持的关键技术、装备及产品。水运行业包括有“深水泊位(沿海万吨级、内河千吨级及以上)建设”等在内的共计15项鼓励类项目[3]。

本项目建设1个5万吨级油品泊位,项目年设计吞吐量为216万t,属于深水泊位(沿海万吨级)建设,项目所承担的货物运输在目前和今后一个时期有很大的市场需求,同时将为钦州临港工业企业的原材料及产品提供运输服务,项目的实施是对钦州市临港工业发展的有力支持。因此,本项目属于国家鼓励类产业项目,满足港口产业结构调整的需求。

2.2 水运交通产业政策

在调整水路交通基础设施结构的政策方面,国家提出“充分发挥水路运输运能大、占地少、能耗低、污染小的比较优势,大力发展水路运输,大力发展公用码头加强老港区功能调整和技术改造,进一步提高港口航道等级和通航能力,以适应船舶大型化趋势”[4]。

本项目主要为钦州石化产业园各企业以及周边市场服务,符合“大力发展公用码头,加强老港区功能调整和技术改造,进一步提高港口航道等级和通航能力,以适应船舶大型化趋势”要求。因此,其建设符合《资源节约型、环境友好型公路水路交通发展政策》的要求。

2.3 低碳经济发展政策

水运方式具有投入少、运量大、占地少、成本低、效益好等其他运输方式所不具备的优势,符合可持续发展战略的要求。码头的建设能充分发挥水运方式的优势,对减少环境污染、社会耗能和企业的运输成本将起巨大的促进作用。

本项目的建设充分发挥水路运输成本优势,符合当前我国大力发展低碳经济的战略要求。

3 岸线使用方案的合理性分析

3.1 泊位吨级的合理性分析

(1)从工程建设条件来看,本文依托项目拟建设1个5万吨级油品泊位,而码头前方为钦州港10万吨级东航道,码头吨级未最大限度地利用现有良好的航道条件,其主要考虑因素为:项目建设地点处于青菜头位置附近,这里是钦州湾潮汐通道最狭窄的位置,起到咽喉要道的作用。青菜头位置的涨潮落潮流速比较快,岩面高,10万吨级航道两侧均有礁石出露。

(2)从工程建设投资角度看,本文依托项目可使用岸线长度为300 m,可满足单艘8万吨级油船或单艘10万吨级油船靠泊,同时码头前方为钦州湾10万吨级东航道,对项目按8万吨级泊位或10万吨级泊位建设也做了研究。根据计算,如拟建项目按8万吨级进行建设,前沿停泊地需加深1.4 m、加宽19.6 m,回旋水域需加深1.3 m、加宽28 m,有2 km长的现状宽度为160 m的航道需拓宽至183 m。如本文项目按10万吨级进行建设,前沿停泊地需加深1.9 m、加宽21.6 m,回旋水域需加深1.3 m、加宽34 m,有2 km长的现状宽度为160 m的航道需拓宽至190 m。经投资匡算,按8万吨级和10万吨级进行建设,分别比按5万吨级建设的工程费多约14 500万元和17 500万元。

因此,结合考虑此泊位的规划等级、相邻泊位的吨位等级、船舶航行安全、水深条件和地质条件、以及工程经济角度,项目按5万吨级泊位建设是合理的,不宜按更大规模等级建设。

3.2 项目开发利用港口岸线资源合理性

根据《钦州港总体规划(2035年)》,钦州港规划的港口岸线(包括现已开发利用的岸线、规划利用的岸线及远期预留的岸线)共64.570 km,其中深水港口岸线为51.016 km,占规划港口岸线的79%。规划的港口岸线中,目前已开发利用的港口岸线为18.585 km,剩余规划利用的港口岸线为45.985 km。

鹰岭作业区规划岸线为3 577 m,其中深水岸线为3 019 m,布置了14个3 000～100 000吨级生产性泊位,已建设岸线2 771 m。本项目位于金谷港区鹰岭作业区规划的深水岸线范围内,根据《海港总体设计规范》(JTS 165-2013)计算,码头使用岸线长度为300 m,剩余岸线满足项目建设要求。

3.3 与相邻工程的关系

3.3.1 与陆上石化仓储项目的关系

本项目后方的陆上石化仓储项目已动工建设,建设总库容为24万m3的库区储罐,将用于储存汽油、柴油、溶剂油、燃料油等油品。本项目在该陆上仓储项目的前方新建泊位,泊位码头和石化仓储项目之间已考虑预留管线接口,确保能配套使用。

3.3.2 与相邻码头泊位的关系

本项目拟建位置的西北侧与现有的中石化3万吨级油码头相邻,东南侧与即将开工建设的2个5万吨级石油及液体化工泊位相邻。

3.3.2.1 中石化油气码头

中石化油气码头建设规模为30 000吨级液化气泊位1个,前沿港池底标高为-12.3 m。平面布置为“T”字型码头,码头长度为262 m。本项目与中石化油气码头相邻最近的两个码头墩的间距为21 m,基槽开挖高程比中石化码头低,基槽岩石采用1∶1的坡比,2#泊位的基槽不会影响到中石化码头墩的稳定安全,不过需要注意距离比较近的基槽开挖,需采取合理的、环保安全的施工方案将影响降至最低,如采用液压破碎等非爆破方式进行施工。

3.3.2.2 石油及液体化工泊位

即将开工建设的2个石油及液体化工泊位同样是5万吨级泊位。根据实施进度,两个泊位的施工时间相近,经两家业主充分协调后的建设时间安排——石油及液体化工泊位先建设“远处”的东南侧泊位,待本项目建成后,接着建设临近的西北侧泊位,使相邻泊位之间的影响最低。

4 岸线使用方案与国家技术标准和规范的符合性分析

4.1 停靠1艘5万吨级油船

泊位长度按在同一码头线上连续布置泊位考虑,同时油品码头相邻两泊位的船舶间距须≥50 m(船长范围183～235 m),则中间泊位:

Lb=L+d

(1)

式中:L——设计船长(m)。

本项目的5万吨级泊位为中间泊位,根据式(1),最小泊位长度为(L+d)=(229+50)=279 m。

本项目码头岸线位于中石化码头东侧系船墩的东端点与东油码头西侧系船墩的西端点的连线上,根据《钦州港总体规划》,该段岸线长度为1 242.35 m,布置4个2～5万吨级泊位,平均每个泊位岸线长度约为310 m,船舶间距平均能达到80 m。

在《钦州港鹰岭作业区中石化码头至东油码头之间规划岸线利用方案》中,岸线上的4个泊位按在同一码头线上连续布置泊位考虑,同时油品码头相邻两泊位的船舶间距按规范取值应≥50 m。结合该段岸线的实际情况,本项目鹰岭作业区2#泊位(西端泊位)的泊位长度为332.35 m;广明码头两个泊位(中间的2个泊位,鹰岭作业区3#、4#泊位)长度为590 m;国星码头(东端泊位,即鹰岭作业区5#泊位)的泊位长度为320 m。泊位的实际长度为1.29～1.45倍设计船长。

由于该段岸线的4个泊位均未建设,且属于不同的三个业主所有,为了减少工程建设及营运使用上的相互干扰,拟建项目码头岸线两端的系缆靠船墩均考虑退收偏移约10 m。故拟建项目万吨级泊位的实际岸线使用长度为300 m,满足规范要求。

4.2 码头面布置有3个油品装卸区

按照泊位长度300 m核算,可同时停靠1艘5 000吨级油船和1艘3 000吨级油船。由图1可知,中石化码头富裕长度为42 m,东南侧3#泊位富裕长度为20 m,本工程东南端与3#泊位相距10 m。1#装卸区停靠5 000吨级油船,3#装卸区停靠3 000吨级油船,与相邻码头的船舶净间距均>50 m,且5 000吨级油船和3 000吨级油船的间距为35 m,均满足相关距离要求。即300 m泊位长度可以满足同时停靠1艘5 000吨级油船和1艘3 000吨级油船。

图1 泊位长度示意图

5 岸线使用方案满足航道、通航安全影响分析

5.1 码头前沿停泊水域

码头前沿停泊水域宽度按2倍设计船宽进行计算,本项目5万吨级泊位码头前沿停泊水域宽度取64.4 m,码头前沿停泊水域外边线距离钦州港东航道东边线约114 m,没有占用主航道。

按《海港总体设计规范》[5]中的码头前沿设计水深公式计算,5万吨级油船的满载吃水为12.8 m,靠泊所需的码头前沿设计水深为13.95 m。钦州港的设计低水位为0.4 m,前沿停泊水域底标高计算为-13.55 m,考虑与相邻的鹰岭作业区3#、4#泊位底高程一致,利于船舶安全靠泊作业,实际取-13.70 m。

5.2 回旋水域

本项目位于青菜头东南面的鹰岭作业区、钦州港10万吨级航道在码头前方通过。但钦州湾在青菜头位置的潮汐通道(10万吨级航道)的潮流流速较大。根据本项目通航安全影响论证报告,通过模拟仿真试验,将多种不同工况条件下船舶旋回作业船舶轨迹线进行拟合,确定5万吨级油轮调头作业水域的尺度为:长轴485.4 m,短轴393.63 m。结合考虑相邻的3#泊位回旋水域尺度,取垂直水流方向的回旋水域宽度(短轴)为1.83L=418 m,沿水流方向的长度(长轴)为2.28L=523 m。

本工程进港船舶由外海锚地进入作业区利用钦州港10万吨级东航道。由于进港航道为10万吨级,底标高为-13.0 m,5万吨级油船在10万吨级航道通航时需要乘潮水位2.10 m,钦州港多年平均潮位为2.40 m,因此5万吨级油船一天中大部分时间都可开进10万吨级航道。考虑5万吨级油船在潮位还未涨到足够高值时就提前进入10万吨级航道,油船从航道到码头停靠时间取相对富余的2 h,故本工程调头地底高程按乘潮持续时间2 h,乘潮保证率为93%,乘潮水位为3.40 m;回旋水域设计底标高为:E=3.40-15.10=-11.70 m,码头前方回旋水域底高程取值为:-11.70 m。

因此,码头前沿停泊水域不占用主航道,满足船舶制动、回旋、停泊的需要。

5.3 进港航道

钦州湾东航道从湾口经小扭鸡、填海石、鹰岭、青菜头至果子山段航道为10万吨级,长30.709 km,航道底宽160～210 m,底高程-13.0 m,乘潮水位为3.65 m,乘潮时间为3.6 h,保证率为80%。此外,根据《钦州港总体规划》,钦州湾东航道三墩至樟木环段将最终扩建至10万吨级单向航道、并满足5万吨级船舶双向通航,航道有效宽度为240 m,底高程为-13.5～-13.8 m。钦州港将根据航道沿岸码头建设情况适时对航道进行扩建。本文项目利用钦州湾东航道10万吨级段进港,进港航道完全能满足本项目到港船舶的通航要求。

综上,该项目所采用的岸线使用方案科学、合理,符合港口总体规划、城市总体规划、海洋功能区划和国家产业政策,亦满足码头安全运行和区域经济发展的需求,对后续规划泊位的建设没有影响。

6 结语

(1)海港引桥式油品码头泊位岸线使用方案应符合港口总体规划、海洋功能区划和国家产业政策。

(2)海港引桥式油品码头泊位岸线应充分利用港区的集疏运条件和其他依托条件,力求做到投资省、工期短、经济效益好。

(3)海港引桥式油品码头泊位岸线应充分利用现有航道条件,尽量减少开挖工程量,亦需满足码头安全运行和区域经济发展的需求。

(4)在满足港口使用要求及作业安全的前提下,海港油品码头泊位布置力求协调紧凑,管理方便,对后续规划泊位的建设没有影响。

(5)本文依托工程对岸线的开发利用符合港口岸线“深水深用、节约高效、合理利用”的原则。