关于航道通航条件影响评价涉及有关问题的探讨

摘要：航道通航条件影响评价是评价建设项目对于航道通航条件影响、通航安全影响的一项重要技术工作。本文通过探讨限制性航道界定标准，通航水域范围划定，海港锚地与水下、水上设施距离三方面存在的问题，提出了相应建议与结论，为开展航评工作提供参考。

关键词：航道通航条件影响评价；限制性航道；断面系数；通航水域范围；海港锚地

0 引言

航道通航条件影响评价（以下简称航评）是较多涉航建筑工程初期较重要的一项技术工作，也是航道管理部门评估建设项目对于航道通航条件影响、通航安全影响，进行航道行政许可的主要依据。本文通过探讨限制性航道界定标准，通航水域宽度范围划定方法，海港锚地与水下、水上设施距离三方面存在的问题，提出了相应建议结论，为开展航评审核工作提供参考。对限制性航道界定标准，结合不同船型在不同航速下阻力换算系数与断面系数关系的分析，并参考国内其他学者研究、地方标准，给出了建议值；对于航评时通航水域宽度范围缺乏统一划定方法的问题，本文提出了建议方法；对于新建涉海项目与海港锚地距离不满足《海港锚地设计规范》距离要求问题，本文进行了讨论，并提出了具体建议。

1 限制性航道的界定标准

在浙江地区，较多内河航道为利用河道天然条件通航的天然航道，在航道定级时也通常被全线定义为天然航道，而此类航道通常伴有局部束窄段，这些窄段河道宽度（含浅滩部分）小于《内河通航标准》提出的相应规划等级天然及渠化河流水上过河建筑物通航净宽要求值，即便考虑整治工程，也小于天然及渠化河流净宽标准值。因此，在这类航段建设跨航建筑物时，航评单位通常按照限制性航道水上过河建筑物通航净宽值进行参数复核，并给出评价结论。其技术路线、评价结论经专家咨询认为符合航段实际，方法合理。但值得注意的是，上述评价过程须以“界定工程所处航段为限制性航道”为前提，评价过程才更合理。

根据《内河通航标准》（GB50139-2014），限制性航道是指因水面狭窄、航道断面系数较小而对船舶航行有明显限制作用的航道。《航道工程技术规范》（JTJ312-2003）规定航道的断面系数不应小于6，流速较大的航段不应小于7；《内河通航标准》规定，限制性航道的断面系数不应小于6，流速较大的航道不应小于7。从技术规范、标准的定义及取值要求能看出，限制性航道的断面系数下限制即为航道断面系数的下限值，其取值标准及目的是提出能够确保船舶顺畅通过的最低要求。而如何能够将某段航道界定为限制性航道，目前仅能从“水面狭窄”、“航道断面系数较小”这样未量化的标准去把握，即缺乏界定限制性航道与非限制性航道的量化标准。

从定义出发，“对船舶航行有明显限制作用”的定性界定标准，可通过分析限制性航道船舶阻力Rn给出量化界定值。限制性航道船舶阻力Rn可由下式计算，

=  （1）

=｛n/［n-（1+0.2δ²V²）］｝^2.25（2）

式中，为限制性航道船舶阻力换算系数，n为断面系数，δ为船舶方形系数，V为航速。

为分析航道断面系数n对于的影响，以下对式（2）计算分析，其中船舶方形系数δ分别取0.6、0.8、0.9，航速V分别取1m/s、2m/s、3m/s。

从图1可以看出，在断面系数n小于6时，阻力换算系数随着n减小迅速增大，这与技术规范提出的限制性航道断面系数最小值6基本一致；当断面系数n逐步增大至10，阻力换算系数随着n增大缓慢减小；当断面系数n大于10后，阻力换算系数变化趋势较小。

周华兴^[1]等从分析船舶影响阻力的因素着手，提出了界定限制性航道的建议标准。通过分析500吨级与1000吨级船舶n、V、发现，n与k为双曲线关系，随n的增大而减小，又随航速的增加而增大，它不是固定的，从影响程度而言，n越大影响越小。同时提出了=1.10可作为区分无限水域与限制性航道的区分值，即=1.10可作为界定限制性航道的临界值。

俞中奇^[2]等通过限制性Ⅲ级航道船舶阻力试验研究，在分析航道尺度对阻力的影响分析过程中讨论了断面系数n对阻力的影响：船舶低速航行时（航速＜8 km/h，即2.2 m/s），n＜5，阻力随n的减小而迅速增大；n为5～8时，阻力随n增大缓慢减小；n＞8时，n增大，阻力变化不大。随着航速的增大（航速＞8 km/h，即2.2 m/s），n对阻力影响显著增大；n＜6时，阻力随n的减小迅速增大；n为6～10时，阻力随n增大缓慢减小；n＞10时，断面系数增大，阻力变化不大。

上海市住房和城乡建设管理委员会于2021年8月1日发布的《内河航道工程设计标准》（DG/TJ 08-2116-2020 J 12229-2021）结合国内外关于断面系数与航道阻力的研究成果、上海市航道条件实际，提出了断面系数=10作为上海市限制性航道与非限制性航道的划分界限。

结合以上数据分析及有关研究、地方标准，本文认为断面系数n=10时，航道尺度对于船舶通航阻力的影响处于变化临界值，即断面系数n=10时可作为界定限制性航道的量化标准。

2 “通航水域”宽度范围的划定

《内河通航标准》、《海轮航道通航标准》、《长江三角洲高等级航道网建设有关技术问题的暂行规定》等标准、规定均提出了须一跨过“通航水域”的情形与具体要求，从而在开展部分涉航建筑物航评时须明确“通航水域”的具体范围。“通航水域”宽度范围的划定，将直接影响航评重要技术参数论证过程与结论，并决定涉航建筑物的方案设计。其中，大型桥梁工程的桥跨设计与“通航水域”的界定紧密相关：取值“保守”、范围较大的“通航水域”可充分保障通航条件与通航安全，但将大幅提高设计、施工工艺要求与工程造价；取值“经济”、范围满足通航基本需求的“通航水域”则较难兼顾航道远期发展、通航安全管理安全余量等需求。通过对比有关项目航评报告不难发现，不同航评单位在确定“通航水域”时的理解与划定方法不同，所得出“通航水域”宽度亦有所差异，不利于航评工作规范化开展。因此，本文认为，须提出“通航水域”范围的界定方法，确定统一的划定方法，进而合理开展航评工作。

3.1对于“通航水域”的常见理解

目前对于“通航水域”的理解^[3]主要包含以下几种：

（1）航道宽度即为“通航水域”：即设计最低通航水位满足水深的范围界定为“通航水域”。

（2）所有船舶可航水域范围为“通航水域”：不论船舶是否进入，只要水深满足船舶（实际通航船舶、代表船型、规范最小船型、最小船舶都考虑）航行要求的水域，都划为“通航水域”。在该提法的指导下，航评时在界定“通航水域”范围时通常须考虑《内河通航标准》中50吨级船型可航水域范围。

（3）代表船型可航水域范围为“通航水域”：设计最高通航水位条件下代表船型可通航水域界定为“通航水域”。

（4）水深满足代表船型通航要求且船舶可能进入的水域成为“通航水域”^[4]。此提法在考虑代表船型可通航水域范围的基础上，排除了一般情况下船舶不驶入的水域（水深足够但紧邻碍航物或浅滩、水域内有大量碍航水生植物等）。

3.2建议的“通航水域”划定方法

《内河通航标准》提出，“通航水域”定义为“具备一定的通航条件可供船舶航行的水域，主要包括：现状条件下的航道水域；考虑到航道变迁与调整，可能布置为航道的水域；为满足航运发展需求，可能需要利用开辟为航道的水域”。从以上定义出发，本文认为，“通航水域”宽度应取以下宽度的最大值：

N=Max（a，b，c，d，e，f）

式中：

N为通航水域宽度；

a为管理部门公布或明确的船舶可通航水域范围宽度：包括地方通航标准或通航限制要求明确的可航宽度范围、浮标或虚拟航标等助航标志之间的水域范围等；

b为航道维护宽度值；

c为航道规划（定级）等级对应航道宽度：指实施整治工程，提升航道等级后的宽度，可结合航道实际确定采用限制性航道尺度或是天然及渠化河流航道尺度。

d为符合航道规划（定级）等级最小净高要求的通航净宽；

e为为船舶交通流密集区域宽度：指基于AIS轨迹线数据，船舶轨迹密集区宽度；

f为船舶可航范围宽度：区段代表船型空载时在设计最高通航水位条件下的可航水域范围。此处提出的可航范围仅考虑船舶可能驶入的水域范围，不包括水深足够但紧邻碍航物或浅滩、水域内有大量碍航水生植物等船舶驶入可能性较小的水域范围。当实际通航船舶船型种类较多，且数量与代表船型相当时，应结合所属水域航道管理部门、海事部门意见，确定用于分析可航范围的船型类型与尺度。

3 海港锚地与水下、水上设施距离问题

《海港锚地设计规范》（JTS/T 177-2021）提出：锚地边线至海上油气平台、风电设施的净距不宜小于2n mile。掩护条件较差的锚地，锚地边线至除油气平台和风电设施以外的其他水上、水下设施和障碍物的净距不宜小于1n mile；对于掩护条件良好的锚地，根据水上、水下设施和障碍物的性质、保护措施、重要程度、与锚地的相互位置关系、水深条件和管线埋深等综合论证后净距可适当缩小。规范颁布实施以来，除港口规划时锚地选划须执行上述1n mile、2n mile标准以外，设计单位、航评单位在校核拟建涉航建筑物与锚地距离时也参照该净距要求执行。虽本规范为锚地设计规范，但总体来看已成为涉海项目复核与锚地距离的主要标准。

随着沿海港口发展，沿海锚地资源日趋紧缺，锚地条件已成为制约港口发展的重要因素。为缓解“港口发展而锚地紧缺”的问题，港口管理部门在规划编制、修订时，在极为有限适宜设置海港锚地的海域进行了锚地布置。而与此同时，海底通信与电力缆线、海底隧道、海上风电场涉及民生、能源等领域的重点项目亦在沿海海域“遍地开花”。至此，水上、水下设施与锚地距离越来越近，从近年来浙江省沿海推进的海上风电场、海底隧道、海底电缆项目的航评审核工作开展情况来看，较多工程平面布置无法完全满足1n mile、2n mile的净距要求。而涉海工程的选址须统筹的因素较多，尤其长距离穿越海区的线性工程，较难全部避开锚地安全距离区域。“水上、水下设施与锚地距离不满足《海港锚地设计规范》净距标准”已成为沿海临航道、跨（穿越）航道项目开展航道通航条件影响评价时普遍面临的问题。尤其当项目平面布置无法进一步优化，确须“侵入”规范划定的净距范围，且水域开阔、不具备“掩护条件良好的锚地”显著特点时，如何评价成为困扰航评单位与管理部门的一个难题。

而回到《海港锚地设计规范》的制定初衷，是为了进一步统一海港锚地设计的技术要求，保障海港锚地的安全适用而制定的适用于新建、扩建和改建海港锚地设计的技术规范。换言之，其是主要用于指导、规范海港锚地设计的。从此角度理解，规范中关于锚地与水上、水下设施1n mile、2n mile的净距要求，是侧重于指导新建、扩建海港锚地设计时，确保锚地不影响现有水上、水下设施安全的。而当“反过来”，在先有现状或规划锚地，建设涉海项目时，是可以通过加大埋深、设置防护措施等方式确保水上、水下设施安全的。

本文认为，“先有水上、水下设施（尤其是未考虑防护措施、埋深较浅的设施），布置锚地”应严格执行《海港锚地设计规范》有关标准；而“先有现状或规划锚地，建设涉海工程”可参照执行，但不作为强制要求，宜作为参考标准。尤其当不能确定满足“掩护条件良好的锚地”条件时，仍可以“根据水上、水下设施和障碍物的性质、保护措施、重要程度、与锚地的相互位置关系、水深条件和管线埋深等综合论证后净距可适当缩小”。当拟建涉海工程的工程性质能够承受拖锚导致事故，工程重要程度未达一定高度，可以通过相关措施消除船舶拖锚影响，所处海域自然条件可降低风险（海床坡度掩护、岛礁掩护、流场分布利于保护涉海工程等）时，是可以基于技术专题支撑，客观评价项目可行性的。

以宁波石化经济技术开发区尾水深海排放2号管项目为例，由于海域水深条件、扩散管布置水深要求、环保要求等多方面因素制约，最优布置方案的扩散管末端仍距离锚地离略小于1n mile。建设单位在确实无法优化平面布置的情况下，结合项目海域条件实际，委托技术单位开展了排水管与锚地安全距离专题论证专题^[5]，分析得出了工程位置与锚地连线与潮流主流向不一致特点、水下地形有多处深槽浅滩条件、应急漂移距离小于工程扩散口距离锚地最近距离等结论，进而得出该工程选址方案可行的结论。

综上所述，本文认为，对与锚地净距小于《海港锚地设计规范》距离要求的涉海工程，若其能够承受拖锚导致事故损失，工程重要程度未达一定高度，可以通过相关措施消除船舶拖锚影响，所处海域自然条件可降低风险（海床坡度掩护、岛礁掩护、流场分布利于保护涉海工程等）的，即便无法界定其是否满足“掩护条件良好的锚地”条件，也可通过开展综合论证后，结合项目实际确定其选址合理性，进而给出客观的评价结论。

参考文献

[1] 周华兴，郑友宝.关于深水、浅水、与限制性航道界定的探讨[J].水运工程 2006（1）：53-58.

[2] 俞中奇，袁章新，周超.限制性Ⅲ级航道船舶阻力试验研究[J].上海船舶运输科学研究所学报 2014（4）：23-27.

[3] 李一兵，何文辉.桥梁通航安全影响论证中的常见问题及处理方法[J].水道港口 2014（4）：363-370.

[4] 金华，陈媛.对限制性航道通航水域的问题思考[J].中国水运 2019（7）：28-30.

[5] 宁波石化经济技术开发区尾水深海排放2号管项目与七里锚地安全距离专题论证报告[R].中设科欣设计集团有限公司，2023.5.