福州港三都澳港区城澳作业区西1＃泊位工程总平面布置设计

邵茂产（宁德市交通经济发展中心，宁德352100）

福州港三都澳港区城澳作业区西1＃泊位工程总平面布置设计

邵茂产
（宁德市交通经济发展中心，宁德352100）

分析项目建设的自然条件和使用条件，论证设计船型，研究了1个典型5万吨级通用码头总平面设计主尺度和总平面布置方案的设计方法，为类似工程设计提供参考和借鉴。

城澳作业区通用码头平面设计

1 项目位置

城澳作业区是福州港三都澳港区近中期重点发展的作业区，拥有国内少有的港口深水岸线资源。拟建项目位于宁德市蕉城区三都镇秋竹村附近，北临三都澳海域，南接礁头至城澳公路，东面为青屿、叠石岛等岛礁。所处位置规划为城澳西侧通用码头区内，岸线总长1000m，规划为4个5万吨级通用泊位，本项目即为其中的西1#泊位，是西侧通用码头区起步工程。

图1 项目位置图

2 自然条件

2.1 气象

（1）气温

年平均气温为19.0℃，极端最高气温38.2℃，极端最低气温0.6℃。

（2）降水

年平均降水量为1641.7mm，年最大降水量为2244.5mm，年最小降水量为1043.2mm，一日最大降水量为191.3mm。

（3）风况

常风向为东南向，出现频率18%，强风向为西北向，多年平均风速1.4m/s，最大风速28m/s，极大风速40m/s，全年≥8级风日数为5.7天，年平均大风日数为32.35天。平均每年台风（或热带风暴）登陆影响次数为5.5次。

（4）雾况和相对湿度

年平均雾日数为9天，年平均相对湿度为79%。

2.2 水文

（1）特征潮位、设计水位

①潮汐类型：潮汐形态系数为0.238，属正规半日潮。②特征潮位：三都澳各潮位特征值如下表1所示。

表1 三都澳潮位特征值统计表

③设计水位

设计高水位：7.27m（高潮累积率10%的潮位）

设计低水位：0.57m（低潮累积率90%的潮位）

极端高水位：8.86m（重现期为50年的年极值高水位）

极端低水位：0.52m（重现期为50年的年极值低水位）

④乘潮水位分析：乘潮三小时保证率95%水位为4.97m。

（2）潮流

潮流流向与深槽走向基本一致，与岸线平行最大落潮流速1.9m/s，流向为SE向，最大涨潮流速1.4m/s，流向为NW向。

（3）波浪

50年一遇E向H1%=2.31m，H13%=1.96m，T=5.0s

25年一遇E向H1%=2.28m，H13%=1.90m，T=4.95s

2.3 泥沙运动及含沙量

（1）冲淤变化

三都澳内的北部有泥沙淤积，南部泥沙淤积轻微，溪南半岛和东冲半岛沿岸泥沙不但没有淤积，局部还略有加深趋势。

（2）含沙量

三都澳港区泥沙主要来源于交溪和霍童溪的入海泥沙，其次是洪水期周边小溪和冲沟中的冲洪积层随雨流向海湾的下泄，以及枯水期湾外沿岸南下深水随潮流由南湾口向里扩散和运移。三都澳港区内水清沙少，潮流携沙较少，台风期后的水体最大含沙量约为0.32kg/m3，而正常天气的平均含沙量约为0.04kg/m3。

3 工程建设规模及设计船型

3.1 工程建设规模

建设1个5万吨级通用泊位，泊位总长268m，宽28.50m。近阶段（10年内）主要运输开山炸石平整陆域而产生的碎石及机制砂并少量装卸件杂货，码头年装船砂石料能力280万吨+20万吨件杂货；中期（10年后）作为大宗散货中转及件杂货、集装箱的装卸等。

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3.2 船型预测

（1）散货船

目前宁德港进港煤炭以5～10万吨级船为主，粮食以1～3万吨级船为主，化肥及矿建材料将以1000～20000吨级船为主。自“三通”以来，宁德港对台矿建材料（砂石）出口已是宁德海运台湾的主要业务，承运船舶日趋大型化，预计今后主要靠泊1～5万吨级散货船。

（2）集装箱船

宁德港集装箱运输近中期以中近洋和沿海支线为主，其中中近洋主力船型将以载箱量3000～4000TEU集装箱船为主；沿海航线将以载箱量500～1000TEU集装箱船为主，支线运输以载箱量200TEU集装箱船为主。

（3）杂货船

杂货船近洋航线以1～4万吨级船为主，沿海采用5000～10000吨级船。

3.3 设计代表船型

表2 设计代表船型表

4 总平面布置方案设计

4.1 码头设计主尺度

（1）码头前沿线

码头前沿线与规划控制线一致，前沿线走向287°～102°，距规划航道边线最小距离大于500m。

（2）码头泊位长度

根据《海港总体设计规范》和装卸工艺要求，并同时满足船舶靠泊、系缆等作业的安全要求，计算如下：

式中：Lb——泊位长度m；

L——船舶总长度m，5万吨级散货船长223m；

d——富裕长度m，取22m。

按以上计算公式得到Lb=267m，实际泊位长度268m。

（3）码头宽度

根据装船工艺、起重设施及动力设施布置，同时考虑结构受力及远期通用码头发展需要，码头宽度取28.5m。

（4）回旋水域及停泊区布置

码头前沿回旋水域均按1.5～2倍代表船型船长计算为（342m～446m），取390m，回旋水域底标高与航道相同为-9.53m。

码头前沿停泊区宽度按2倍船宽计算取65m。

（5）陆域主尺度

陆域工程纵深380m，占地面积152.8亩，主要为堆场及道路，道路呈环形布置，除中间纵向大道为15m外，其余道路宽度8～12m，可以满足生产及消防的需要。

4.2 码头高程设计

（1）码头前沿设计泥面高程

根据《海港总体设计规范》5.4.12条：

HD=H-T-Z1-Z2-Z3-Z4

式中：HD——码头前沿泥面标高；

H——设计低水位，取0.57m；

T——代表船型最大吃水m，取12.8m；

Z1——龙骨下最小富裕深度m；

Z2——波浪富裕深度m；

Z3——船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值m；

Z4——备淤富裕深度m；

经查规范，Z1-Z4合计取1.25m。按以上计算公式得到HD=-13.48m，取-13.5m。

（2）码头面高程

码头面标高根据《海港总体设计规范》第5.4.8条，按上述标准控制计算：

表3 码头面标高计算统计表

参考附近码头及上述计算值，确定码头面高程为9.10m。

4.3 平面布置方案

（1）水域平面布置

本项目航道工程由城澳作业区统一规划实施，在公用航道工程未实施前，利用本项目设计的5万吨级侯潮满载单向航道作为进港航道。航道设计底宽165m，航道底标高‐9.53m，航道轴线方位81°～261°，由于临时航道所处水域条件较好，基本无疏浚或炸礁工程。

回旋水域位于码头前沿，回旋圆直径390m，为通用5万吨级船舶的2倍，可能最大船长的1.75倍。回旋水域底标高同航道工程为‐9.53m。

码头为单泊位工程，占用岸线长度268m，码头轴线方位102°～287°，停泊区宽度65m，底高程‐13.50m，码头面高程9.10m。建设三条121.5×12m引桥与陆域相连。

（2）陆域平面布置

新建两个进出港区大门，与南面临时30m宽进港大道相连，远期与规划中的疏港大道相连。

（3）平面布置方案

根据装卸工艺方案及总体规划，本项目常风向为东南风，因此厂前区及仓库布置在港区东南角，散货堆场布置在基地的西北侧，同时结合码头顺岸式、引桥式布置形式，提出二个平面布置方案。

①平面布置方案一（引桥式码头+南北向堆场）

码头布置为引桥式，码头前沿自然泥面标高‐23.0-25.0m，距离驳岸线150m，码头为高桩梁板式结构，驳岸为抛石斜坡堤。码头后方布置三个散杂货堆场，堆场堆货及进料皮带机为南北向布置形式。

②平面布置方案二（顺岸式码头+东西向堆场）

码头布置为顺岸式，为减少护岸工程量，码头前沿布置在13.0m等深线位置，较方案一后退约70m，码头结构为高桩梁板式+后方低承台结构，也可以是板桩码头。码头后方堆场及进料皮带机为东西向布置形式。

（4）功能分区

港区共分三个功能分区：码头前沿作业带、堆场区（散货、件杂货、仓库）、综合管理区。

①码头前沿作业带

起重机轨距为16m，给料皮带机放置在轨道后沿，码头总宽度28.5m，以满足少量件杂货的前沿堆垛需要。平面布置方案二直接在码头后沿设置40m宽前方堆场。

②堆场区

紧临前方作业带，布置散货堆场，堆场区纵深265m，基本分4个堆场区，其中东南侧4#堆场一分为二，分为件杂货堆场及仓库，1-3#堆场均为散货堆场。

③综合管理区

图2 平面布置方案一

图3 平面布置方案二

综合管理区分生产管理区、公用设施区、候车停车区（库）。

生产管理区包括综合管理楼，为智能型管理楼，面积1000m2，采用数字化手段进行港区管理、调度及生产联系、货轮代理等综合功能，同时前期配备部分商检、口岸等驻港用房，远期迁至城澳支持保障区。

综合管理区尚包括工具房、停车库（不具机修功能）、变电所、加压泵房、污水处理池、食堂侯工楼、停车场等辅助设施。

4.4 道路系统

港区道路呈环形布置，纵向中间主干道宽15m，两侧12m，横向主干道宽12m，其他道路宽度8～12m。港区设两个大门用于货物进出。

4.5 方案比选及推荐方案

方案一码头布置遵循规划位置，方案二结合实际水深过深条件，将码头前沿线适当后移。方案一后方陆域堆场堆货及皮带机纵向布置，有利于多品种堆货，缺点是皮带机稍长。方案二后方陆域堆场堆货及皮带机横向布置，皮带机长度稍短，但不利于以后与西2#泊位结合统一港区。为保证与西2#港区协调发展，总平面推荐方案一。

5 结束语

本文根据工程区域现状和水域特点，因地制宜，对福州港三都澳港区城澳作业区西1＃泊位工程总平面布置进行设计，使得整个项目的总体规模满足规划、运量的要求，总体布局满足建设单位的使用需求。

[1]交通运输部.JTJ 165-2013，海港总体设计规范[S].北京：人民交通出版社，2013.

[2]交通运输部规划研究院.福州港总体规划（修订）（送审稿）.2015.