对集装箱码头设计船型吃水值选取的建议

麻勇

（招商局港口集团股份有限公司，广东 深圳 518067）

0 引言

1 问题的提出

1992年，我国出版了首个集装箱码头建设标准[1]，对集装箱码头建设规模、装卸工艺、建设用地和主要经济技术指标等做出了规定，对指导此后一段时期内的集装箱码头高速发展建设做出了重要贡献。2009年，随着我国社会经济高速发展和建设能力的提升以及船舶大型化、高效化的发展趋势，对原建设标准进行了修订[2]，增加了环保节能要求，并给出了集装箱船舶营运吃水的取值建议。在2011年发布的海港集装箱码头设计规范中[3]，也给出了集装箱船舶营运吃水的建议值。但在2013年发布的海港总体设计规范中[4]，废止了上述规范标准，并取消了关于集装箱船舶营运吃水取值的相关条款。

在行业标准中，从提出集装箱船舶营运吃水这一概念并给出建议取值，到现行规范没有进行相关表述，前后经历了4 a时间。那么，在集装箱码头建设中还能不能采用船舶营运吃水，如何确定经济合理的通航水深，本文将从集装箱船舶特征、运营特点、营运吃水带来的影响等方面进行研究和探讨。

2 集装箱船舶的几个特点

1）大型化发展趋势显著

船舶大型化是集装箱船舶最显著的发展特征，这在行业标准体系中也清晰可见。在1992年的规范标准中[1]，给出的最大设计船型为3.5万DWT（载箱量3 000 TEU以下）；在2009年的规范标准中[2]，给出了12万DWT集装箱设计船型尺度和15万DWT的实船资料；到了2013年，规范标准[4]中给出了15万DWT集装箱设计船型尺度和20万DWT的实船资料；2019年，对规范标准进行了局部修订[5]，给出了20万DWT（载箱量达22 000 TEU）集装箱船舶的设计船型尺度。根据船舶数据库相关资料，2006年出现了载箱量为17 816 TEU的集装箱船，2012年出现了载箱量为18 270 TEU的集装箱船，2013年出现了载箱量为19 224 TEU的集装箱船，2015年集装箱船舶载箱量超过了20 000 TEU，目前最大载箱量已经达到23 964 TEU，且有进一步大型化趋势。

2）浅吃水且呈现批次性特征

在船舶吨级相同的情况下，集装箱船舶满载吃水明显小于其他货种船型，尤其是10万吨级以上的设计船型。如：12万吨级散货船满载吃水16.7 m，12万吨级油船满载吃水16.0 m，而12万吨级集装箱船的满载吃水是15.5 m；15万吨级散货船满载吃水17.9 m，15万吨级油船满载吃水17.1 m，而15万吨级集装箱船的满载吃水是16.0 m。对于20万吨级以上的不同货种船型，这个特性就更加明显。

另外，在船舶满载吃水方面集装箱船舶还体现出了较为明显的批次性集中分布特征。这里对船型库资料中载箱量在15 000耀23 964 TEU的集装箱船舶满载吃水进行了统计，共178艘，载箱量15 000 TEU以上集装箱船舶满载吃水情况如表1所示。统计发现满载吃水为16.0 m的船舶数量为106艘，占统计数据的59.55%；满载吃水16.35耀16.50 m的船舶数量为34艘，占19.10%；其他船舶满载吃水均不大于15.5 m。我国行业标准推荐采用85%保证率的概念，但根据以上统计数据，如满载吃水取值为16.0 m，则保证率不足85%，如取值16.5 m，则几乎是100%。这一相对集中分布的特征对集装箱码头建设也具有一定的影响。

表1 载箱量15 000 TEU以上集装箱船舶满载吃水情况Table 1 Loaded draft of container-ship with container carrying capacity more than 15 000 TEU

3）营运吃水的客观存在

由于各种原因[6-7]，集装箱在港口的周转不能平衡，各船公司都要大量的调运空箱。根据相关资料[8-13]，目前各港区均存在较高的空箱调运比例，进口空箱率相对较高，平均46.05%，最高的作业区超过了85%；出口时空箱率较低，平均值为21.05%。见表2。

阿里望了望细婆，伸手接过面，把整个碗都捧在脸边，闻了又闻。阿里平常都是在家里吃母亲买回的早点。有时是油条豆浆，有时是面窝稀饭，当然也有热干面。这是阿里的最爱。但母亲却不经常买。母亲说热干面要排队，哪有空等？

表2 各港某作业区进出口集装箱空箱率Table 2 Empty container ratio of import&export containers in different port operation zones

较高的空箱率在各港区普遍存在，再考虑亏箱、亏重（箱）等原因，就导致了集装箱船舶亏载明显，船舶吃水也明显小于其满载吃水，这一吃水值就叫做营运吃水。且船型越大营运吃水与满载吃水的差值越明显，一般为1耀2 m。

3 营运吃水对港口建设管理的影响

若采用营运吃水作为建设标准，会大幅降低疏浚量、减少航道开挖长度，从而降低工程造价，尤其是对需要建设长航道的港口；同时对生态环境更友好，符合绿色低碳发展要求。假定：某港口设计船型满载吃水16.0 m，营运吃水15 m或14 m，需建设的航道宽度260 m，底标高-18.0 m，疏浚边坡1颐5，航道沿程的天然水深-8.0耀-18.0 m。若需建设的航道长度分别为6 km、8 km和10 km，采用不同吃水值计算其工程量，结果对比见表3。可见，在采用营运吃水后，航道长度可缩短10%耀20%，疏浚工程量可大幅减少20%耀40%。

表3 不同营运吃水情况下航道疏浚工程量比较Table 3 Dredging volume comparison between different conditions of operation draft

对港口建设者而言，工程造价的大幅度降低是尤为重要的，但营运吃水值的不确定性对管理来讲就是隐患，要进行充分的研究论证，确定经济合理、安全可控的营运吃水值。

4 采用营运吃水的几点建议

1）营运吃水的论证采用

各港普遍存在的空箱率、亏箱、亏重（箱）等问题导致了集装箱船舶亏载运营，在集装箱码头建设时，应根据这一特征的客观存在，进行充分的研究论证确定合适的营运吃水值。

2）船舶通航水深的确定

通常在集装箱码头建设中采用设计低水位作为通航水位，再采用设计船型满载吃水来计算通航水深，这是相对保守的做法。设计低水位几乎是全天候的作业标准，再采用船舶的满载吃水，这两个因素的叠加就形成了“万无一失”的建设标准，在一定程度上导致了过度投入。故建议在集装箱码头建设时，采用“乘潮水位+满载吃水”和“设计低水位+营运吃水”双控标准来确定通航水深。

3）合理划分运营管理职责

明确船舶在不同吃水值情况下的通航标准和作业要求，划清建设、运营、管理等各职能部门责任，运用信息化手段进行精细化管理，以确保港口生产作业安全、绿色、高效。

5 结语

我国沿海多有集装箱码头建设和升级改造计划，且大多需要建设长航道。采用经论证的营运吃水来做为集装箱码头的建设标准，可确定经济合理的方案，贯彻绿色低碳发展理念，体现管理价值，实现多方利益最大化。