LNG码头港址比选简析

张定军

（中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北 武汉 430060）

引 言

LNG码头是LNG输送的一个重要环节，处于水陆域交汇的节点上，其港址选择受自然条件、环境条件、建设条件和经济条件等多种因素的制约。这些因素种类较为复杂，影响程度各异，如何对其进行总体的综合评价，从而得到最优港址，是LNG项目实施决策考虑的关键问题。

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它一方面可以体现评价标准、影响因素的模糊性，另一方面在评价中又可以充分发挥人的经验，使得评价结果更加客观和符合实际情况，具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决。

本文针对国外某 LNG出口码头港址选择，采用定量分析和定量分析相结合的方法，对备选港址进行综合比选，从而得到最优推荐港址。

1 影响LNG码头港址选择的因素分析

影响 LNG码头港址选择的因素较多，一般来说可以划分为自然条件、环境条件、建设条件和经济条件方面的因素。

自然条件方面的因素包括气象条件（包含气温、降水、风速、雷暴等因素）、水文条件（包含水位、潮流、波浪、泥沙等因素）、地形条件（包含水深、陆域高程等因素）、地质条件（包含地质、地震等因素）。一般来说，自然条件中，地形条件中水深因素是主要因素，水文条件中的波浪、潮流和泥沙因素、地质条件中的地质和地震等因素为次要因素，而地形条件中的陆域高程因素影响后方输气管线的路由、液化储存设施的选址及其与码头的衔接，也为次要因素，其余因素为一般因素，如表1。

表1 影响港址选择的自然条件分析

环境条件方面的因素包括环境容量条件（包括大气环境因素、水环境因素、声环境因素、固废因素等）、周边关系条件（包括周边居民、工厂、码头等因素）、疏散条件（包含疏散场地、对外交通等因素）、外围条件（包括风向、取排水、未来发展空间等因素）。一般来说，周边条件中的周边居民、工厂、码头等因素是主要因素，外围条件中的风向、取排水、未来发展空间等因素为次要因素，环境容量条件中大气环境因素、水环境因素对LNG码头选址也有影响，也为次要因素，其余因素为一般因素，如表2。

表2 影响港址选择的环境条件分析

建设条件方面的因素包括规划条件（包括城市规划、港口总体规划等因素）、场地条件（包括施工场地面积、施工道路等因素）、施工条件（包括施工设备、施工队伍等因素）、施工配套设施（包括施工用电、施工用水、施工用油等因素）。一般来说，规划条件中的城市规划、港口总体规划等因素也对LNG码头的选址有较大影响，为主要因素，建设条件方面的其它因素不会主导项目的决策，基本上可以采取就地或临时措施解决，均为一般因素，如表3。

表3 影响港址选择的建设条件分析

经济条件方面的因素包含建设成本（包括建筑材料、人力价格、施工机具价格、管理成本、汇率变化等因素）、建设工期（包括自然气候、施工机具获得性、施工队伍能力等因素）、运维费用（包括人力成本、水电油耗、外包服务费用、维护费用等因素）、用户市场（包括用户市场容量、用户承受能力、市场未来发展空间等因素）。一般来说，建设成本中的建筑材料、人力价格、施工机具价格以及运维费用中的维护费用等因素为主要因素，用户市场中的用户承受能力因素为次要因素，其余因素为一般因素，如表4。

表4 影响港址选择的经济条件分析

2 采用定性分析进行港址初选

某 LNG项目气田位于埃塞俄比亚东南部，埃塞俄比亚是一个内陆国家，从输气管道距离因素考虑，本项目 LNG码头宜选址于索马里海岸，但由于索马里政局不稳，基础设施条件差，结合埃塞俄比亚现有的物流走向，本项目 LNG出口码头选址于吉布提市附近。

结合海图及陆域地形图分析，项目组专家在现场考察的基础上，初步选择了DAMERJOG、KHOR AMBADO及PLAGE三处初选港址。

图1 初选港址地理位置

三个港址均位于吉布提市附近，自东向西依次命名为港址A、港址B、港址 C（位置如图1）。港址A位于吉布提市区东南约13 km，塔朱拉湾外，水深条件较好，后方陆域较为平坦。港址B和港址C位于吉布提市以西12 km、16 km，塔朱拉湾内，深水近岸，后方陆域地形较高。根据现场调查资料，对初选港址从自然条件、环境条件、建设条件、经济条件等方面进行定性对比分析，三个港址主要优缺点、定性比较如下。

1）港址A

优点：①水深条件较好，15 m等深线距离岸边约800 m，后方陆域平坦开阔。②旁边为牲畜出口码头，位于湾口外，LNG船舶航行干扰少，紧邻市政公路，便于疏散，后方开阔，便于未来发展。③便于施工场地布置和施工配套设施接引。④终端总体建设成本较低。

缺点：①位于湾外，波浪稍大。②水深、泥沙条件比港址B、C稍差。

2）港址B

优点：①位于湾内，波浪较小。②泥沙来源少。③水深条件较好，深水贴岸，15 m等深线距离岸边约300 m。

缺点：①后方陆域较高，高程为60 m，液化储存设施陆域形成工程量大，与码头衔接较难。②位于湾口以内，现有港区西侧，将来 LNG船舶航行略有干扰。③距离旁边的行宫、沙滩休闲区较近，目前仅有简易道路通达，后方陆域高且起伏不平，施工场地布置和施工配套设施接引不便。④终端总体建设成本较高。

3）港址C

优点：①位于湾内，波浪较小。②泥沙来源少。③水深条件较好，深水近岸，15 m等深线距离岸边约200 m。

缺点：①后方陆域较高，高程为100 m，液化储存设施陆域形成工程量大，与码头衔接困难。②位于湾口，现有港区西侧，将来 LNG船舶航行略有干扰。③目前没有道路通达，后方陆域高且起伏不平，施工道路、场地布置和施工配套设施接引不便。④终端总体建设成本高。

通过以上对三个港址的定性分析、比较，港址C明显劣于港址A和B，被淘汰。选取港址A和港址B做进一步定量比选。

3 基于模糊综合评价法进行港址比选

3.1 模糊综合评价指标的构建

通过实地考察和项目组专家讨论，本项目选取自然条件、环境条件、建设条件、经济条件作为第1层次的评价指标。即：

1）自然条件在码头建设中起着决定性的作用。港址A、B相距不远，气象因素、地质因素基本一样。本项目设计船型为26.6万m3LNG运输船，其所需设计水深14 m，因此水深因素将是影响港址选择的重要评价因素。同时，陆域高程因素影响后方输气管线的路由、液化储存设施的选址及其与码头的衔接，也将是影响港址选择的重要评价因素。两个港址的波浪、泥沙因素略有不同，也选择为港址选择第二层次的评价因素。

2）环境条件中，根据两个港址的特点和各因素对港址选择的影响，选择周边居民设施、码头设施、疏散场地、未来发展作为第二层次的评价因素。

3）建设条件中，选择城市规划、施工场地、施工道路、施工配套作为第二层次的评价因素。

4）经济条件中，选择建设成本、建设工期、运维费用、用户市场作为第二层次的评价因素。

于是构建本项目第2层次的评价指标如下。即：

3.2 构建权重向量

结合以往项目的经验，通过组织项目组专家讨论，并利用模糊层次分析思路，对各指标因子权重标准化，建立指标权重集并归一化，如下：

第1层次指标因子权重：

第2层次指标因子权重：

3.3 构建评价矩阵

首先结合对比选港址的定性评价，根据各评价指标的综合评价程度，对指标因子进行评分，确定指标—评价集如下：

E=（好，较好，一般，差）=（90，80，65，55）

为了对每个指标因子进行模糊评判，需要建立评价集与评价等级之间的隶属函数。本项目采用梯形分布建立分值与评价等级之间的隶属函数关系。

对于港址A，对其自然条件第二层因子中的水深因素经专家综合评价为较好，该因素指标因子评分为80，结合以上隶属函数，评价港址 A水深因素的隶属度为rA11=rv1（80）=0.667。同理，得到rA12=rv2（80）=1，rA13=rv3（80）=0.333，rA14=rv4（80）=0。再对隶属度数据进行归一化，得到港址A自然条件指标因子的隶属向量，即：rA1=（0.333，0.5，0.167，0）。同理，可以得到港址A其他单一指标因子的隶属向量，从而可以得到港址A的初级评价矩阵。

港址A的自然条件初级评价矩阵为：

环境条件初级评价矩阵：

建设条件初级评价矩阵：

经济条件初级评价矩阵：

同理可得港址B的初级评价矩阵。

3.4 评价矩阵和权重的合成

根据求得的港址A初级评价矩阵，结合第2层次指标因子权重，利用矩阵合成得到港址A的初级综合评价矩阵。

再结合第1层次的指标因子权重，将港址A的初级综合评价矩阵与第 1层次的指标因子权重合成，得到港址A的最终综合评价向量。

同理可得到港址B的最终综合评价向量如下：

3.5 模糊综合评价

根据最大隶属度原则，港址A优于港址B，因此选择港址A作为推荐港址。

4 结 语

1）对于港址比选，本文提供了一种定性分析比较和基于模糊综合评价法的定量比较方法。

2）模糊综合评价中的评价指标和二级评价因素，宜选取影响方案选择的主要影响指标和因素，且这些指标和因素对于备选方案是有所不同的。

3）对于各指标因子权重及评分，可组织熟悉该项目的专家进行赋值和评分，然后取其平均值，以消除个人认知的局限，使评价结果更具有合理性。

4）项目选址需考虑项目所处的环境，对于土地私有性质国家，项目用地的可获取性有时会是项目选址决策的关键性因素。有时，总体规划因素有时也起控制作用。