基于空间协调发展的港城适宜距离

姚苑平，刘景华

（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东 广州 510230）

0 引言

港口服务腹地，又依赖城市提供的配套服务，因此港口附属于城市，需毗邻城市布局。但是，港口过度接近城市，又容易出现港城的相互干扰乃至冲突。因此，港口与城市要在空间上取得协调发展，需要在毗邻布置与分离布置间取得平衡。此平衡状态下的距离即是港城的适宜距离。

学界对于港城空间关系的研究，主要从时空层面描述港城空间的结构性关系。如英国地理学家伯德的Anyport模型揭示了随着港口设施的增加，港口向下游发展的趋势十分明显[1]。港城发展过程中的港城空间关系可以分为共生一体、共同扩张、港城分离、再度整合的4个过程[2]。

本文重点探讨空间维度下的港城适宜距离。主要从港城间的吸引力和排斥力入手，分析相关影响因素，并以此为基础探讨两者的适宜距离。

需要说明的是，宜港岸线具有离散性，港口的选址同时也受岸线自然条件的影响。但现代港口与城市的空间互动实践表明，岸线条件对于港口的选址并非唯一决定因子，尤其是工程技术不断进步正弱化港口自然条件的影响。通过一系列的科研攻关和工程实践，昔日“建港禁区”也能选址建港，带动了地区经济的发展，取得良好的经济与社会效益[3]。所以，从简化研究出发，本文不讨论港口自然岸线条件对于港城适宜空间距离的影响。

1 港城间的空间作用力

1.1 港城间的吸引力

港城间的空间吸引力主要来自于港口从业者对城市服务的需求、港口航运业对城市产业的相互配套需求等。

1.1.1 港口从业者对城市服务的需求

港口需要人的管理和运作。以广州港为例，2013年港航业相关经济活动直接就业人数达到11万人，其中从事港口建设与管理、港口装卸生产与港口服务直接相关的就业人员超过45 000人，占总就业人口近40%[4]。如果仅以直接相关的就业人口推算家庭人口，则港口航运涉及的总人口（就业人口+家庭人口）在8万～15万人之间，已然相当于国内小型城镇的人口规模。港口的从业者与城市其他从业者类似，在日常的生产之外，自身及家庭成员均需便捷的从城市中获得“衣食住行娱游购文教卫”等服务。

因为人的日常作息周期基本固定，每个港口从业者可用于获取城市服务的时空成本十分有限，直接决定了港城距离不可能过远。通勤时间过长既影响健康，也会促使从业者更换工作以缩短通勤周期。有研究表明，通勤者的平均理想通勤时间为19 min[5]。单程通勤时间超过30 min的人表现出显著的更低满意度，单程通勤超过90 min可视为极端的通勤状态[6]。目前国内一级城市，大众能容忍的通勤上限大概为1 h左右。因此，港口从业者单程通勤时间最好也控制在1 h以内，按普通公交车的典型运营时速考虑，可推算港城间的空间距离不宜超过20 km。

1.1.2 港口产业配套的需求

伴随着经济全球化的深入发展，港口物流业已成长为庞大的产业体系，具有专业性、规模性及全球化的特点。港口的运作需要相关配套产业的支撑，具体包括：物流运输、仓储、供应链管理、金融、财会、保险、法律、仲裁、修造船、海洋工程等。在诸如香港等世界级港口城市的发展中，港口的配套产业也成为港口国际竞争力的重要基础。

港口的配套产业多数不需依赖港口岸线和港区，因而多选址于城市中。它们与港口的距离影响了配套的时间成本和交通成本。理论上看，距离越近越利于提高配套效率，但因配套产业从业者与港口不存在日常“考勤”关系，也不一定依赖于城市公交，因此可接受的距离可远大于港口就业者的公交出行距离，即可远大于20 km。

1.2 港城间的排斥力

港城间的空间排斥力来自于港口城市空间拓展的相互限制，港口集疏运交通与城市交通的过载交汇以及港口作业的环境干扰。

港口作业的环境干扰主要来自于作业的噪声（尤其是连续作业出现的夜间噪声），以及部分大宗散货码头可能存在的污染。但是这些影响随距离衰减，影响相对有限，而且可以通过作业控制、设置隔离设施等手段降低。一般而言，港城距离在1 km以上已足以应对环境干扰。因此，港城间的相互排斥力主要探讨前两者。

1.2.1 港口集疏运交通与城市交通交汇过载的压力

当港口的集疏运交通与城市交通交汇并形成过载时，通道通行效率下降，直接造成了城市和港口的拥堵。

以深圳盐田港为例，城市紧贴港口发展，港城已缺乏可拓展的空间。港后居住、仓储、堆场混杂，道路客、货混行严重，不仅大大降低了道路设施的运行效率，且严重影响城市交通安全，影响城市品质的提升[7]。又如海南三亚港，随着三亚的城市发展，三亚老港被城市包围，港口集疏运严重干扰城市交通和城市环境[8]。

港城在交通层面上相互干扰，可以通过建设单独的对外运输通道予以解决。极端情况下，新增对外通道可以与同方向的城市对外通道毗邻并行。但考虑到充分发挥新增通道的综合效益，保持沿线地块尺度更适宜开发，新增港口集疏运通道最好与既有通道距离保持在1 km以上，并尽量在城市交通的外侧，以最大限度降低港城交通的交叠。

当然，如果港口以中转运输为主，其对后方的交通依赖很少，此排斥力则可以忽略不计。例如，新加坡港及香港港虽为世界级港口，但由于以中转运输为主，对城市交通的影响有限，因此港城毗邻布置问题不大。

1.2.2 港城空间拓展的相互制约

港城空间拓展的相互制约是预期性的，当港口和城市对两者间的土地均有拓展需求时，港口与城市存在竞争关系。港口与城市的任一方空间拓展，均会造成另一方空间拓展机会的减少。因此港城间的距离最好能预留港口与城市的扩展空间，防止港口受城市包围，或者城市受港口限制。

不同规模和等级的城市和港口，其扩展的潜在需求不同，但距离越大余地越大。

鉴于影响因素的复杂性，为简化分析，假设在理想情况下，城市呈现同心圆扩展，城市中心位于滨水岸线地带，假设现状的城市半径为R，城市外边界与港口的最短距离为ΔR。为简化计算，港城间的可扩展空间按R与ΔR的乘积考虑：S=RΔR。理想模式下港城间可扩展空间示意图如图1所示。

图1 理想模式下港城间可扩展空间示意Fig.1 The expandable space between port and city in the ideal mode

城市空间的扩展与城市人口的增长密切相关。衡量港城可扩展空间是否充足，采用港城可持续扩张的时长比单纯的空间规模更为合理。一般城市人口密度1万人/km2，则现状人口为1/2πR2万人，城市人口年增长率为b，港城保持协调的时长为x年，则：

ΔR、R及人口年增长率b（绝大多数城市人口年增长率在10%以下）按表1中设定时，x的对应值见表1。

表1 港城距离ΔR、城市人口年增长率b和港城保持协调的时长x的关系Table 1 Relationship among the port and city distance ΔR,the urban population growth b and the last time of port city coordination x

城市人口的增长来自于本地人口的自然增长和外来人口迁入的机械增长，且主要依赖于机械增长。城市就业、生活的吸引力越大，人口增长越快。就我国城市人口增长历程而言，除了深圳作为特区所创造的世界城市发展奇迹外（深圳在1979—2015年人口的平均增长率为10%），多数城市人口增长相对平缓。一般而言，我国当下城市人口年增长超过2%可视为较快增长。2010—2018年我国城市常住人口增长前20位城市见表2。

表2 2010—2018年我国城市常住人口增长前20位城市Table 2 Top 20 cities in China's population growth from 2010 to 2018

所以根据表1，如果城市人口年增长在2.5%左右，港城距离等于城市半径时，可以满足未来20 a的城市发展需要。当城市人口年增长在1%左右，港城距离为城市半径的1/3时，也可以满足未来20 a的城市发展需要。如果港城距离保持在城市半径的尺度，可以满足多数城市未来20 a以上的发展需求。

2 港城的适宜距离探讨

空间距离越大，吸引力就越弱，为满足必要的相互作用，需取其中最小值，作为港城空间距离的建议上限。根据前述吸引力的空间分析，取港口从业者对城市服务需求的空间距离，约20 km。

空间距离越小，排斥力越大，为防止排斥力过大，需取其中的最大值，作为港城空间距离的建议下限。根据前述排斥力的空间分析，港城间的交通及环境问题所需的港城空间距离较小，一般距离1 km以上即可有效的化解。因绝大多数存在港城冲突隐患的城市均有一定规模，城市半径要大于1 km（半径为1 km的城市，人口规模不足5万，属于小型的城镇，规模小、动力弱），因此港城空间排斥力主要决定于城市的半径。

综上可知，当现状城市半径≤20 km时，建议港城的适宜距离为：R≤ΔR≤20 km。当现状城市半径＞20 km时，因多数城市已属于人口超过500万的特大城市，大多建有或具有建设城市轨道交通的条件，每小时的通勤距离将大于20 km，此时的港城适宜距离可以考虑按照ΔR=城市半径R控制。

当然，如果港城能形成严格分区、异向拓展的格局，则港城的空间距离只要满足港城的环境要求及交通协调即可。如天津东疆港区在总体规划层面即界定港区是集港口传统功能和城市功能于一体的综合性区域，在填海区集约了码头装卸、物流加工、商务贸易、生活居住、休闲旅游五大功能，各功能区严格分区且港城具有相互独立的交通系统[9]。在此情况下，保持ΔR≥1 km可满足港城协调的要求。

3 结语

在影响港城适宜距离的诸多因子中，最主要的决定因素在于港口从业者对通勤时间的容忍度以及港城的空间拓展需求。

从人的因素看，一方面人的作息周期基本稳定，变化有限，决定港城空间距离尺度大小在于交通工具速度的变化。交通速度加速，则港城的空间距离可以进一步放宽。这与长期以来交通工具变革推动城市规模扩张的现象一致。另一方面，随着智慧港口的发展，港口的劳动力密度势必下降，人的因素也将随之下降，港城适宜距离中人的限制因素也会降低。

从港城的空间拓展需求看，城市并非呈无限扩张状态，城市达到一定规模后会出现规模不经济。区域城市化稳定后，城市发展由增量拓展进入存量更新为主，城市规模增长也将下降甚至负增长。而且，多数城市的城区边界形态也并非规则的同心圆。因此，前述结论主要作为港城空间协调发展的框架性、一般性建议。具体讨论港城适宜距离时，可按照本文提出的分析框架，按照具体城市、具体阶段的实际情况，分析港城间的可拓展空间规模以及未来一段时间城市人口增长的可能速度，推算出港城的适宜距离。