浅析毗邻繁忙港区的小型码头导助航设施设计

梁津瑞LIANG Jin-rui

（中船第九设计研究院工程有限公司广州分公司，广州 510335）

0 引言

海口湾国家海洋公园帆船帆板公共游艇码头工程是海口市城市更新重点项目，主要依托海口湾国家海洋公园总体规划和西海岸生态修复规划，打造具有国际化视野的集国家帆船帆板训练运动、市民游客水上休闲娱乐、海上旅游观光为一体的综合设施。项目的开港运营为中国国家帆船帆板队提供了更加优良的训练环境，促进了海口全民健身以及海洋经济和旅游业的发展。

项目位于海口市滨海大道北侧，拟使用的水域东侧毗邻秀英港南港池及秀英港进港主航道，区域通航环境复杂，项目建成运营后，附近将出现大量帆船帆板、游艇等小型船只，会带来较大的交通流量增长，对秀英港的运营和附近水域通航安全造成不利影响。本文将从降低不利通航影响、保障附近水域通航安全方面，浅析项目导助航设施设计方案，供类似项目参考。

1 主体工程建设方案简述

海口湾国家海洋公园帆船帆板公共游艇码头改建工程位于海口滨海大道上，紧邻海口秀英港码头，北邻琼州海峡。主体工程新建610 个游艇泊位及相关配套设施；新建东西透空式防波堤，其中西防波堤长1061m，东防波堤长432m，合抱成游艇码头使用的港池水域29.1 万m2；设计船型总长6～21m，船舶吃水≤2.0m。东、西防波堤堤身段均采用高桩梁板式结构，堤头采用高桩墩台式结构，防波堤口门净宽60m。

2 附近通航环境

工程区域北临琼州海峡，海峡内船舶来往频繁，根据统计，过往琼州海峡的各类船舶日均交通量约500 艘次，其中南北向的客船、客滚船、火车轮渡约150 艘次，非常繁忙。

主体工程东侧约350m 为海口港秀英港区。秀英港以经营国际客运和国内长短途客运为主，建设国际国内邮轮母港，近期兼顾集装箱和商品汽车专用滚装运输的客运港区，并形成海口港支持体统码头基地。港区形势如图1所示。

图1 工程形势图

秀英主航道延伸至外海-13.0m 天然水深处，航道总长为6.3km，航道底宽为141m，航道走向为163°08'34″/343°08'34″。秀英主航道助航设施完善，设有灯浮21 个，引导灯桩一组。项目附近现状导助航设施如图2 所示，港区主要助航标志详见表1。

图2 工程附近水域导助航设施现状图

表1 秀英主航道导助航设施配置一览表

3 导助航设施设计方案

项目所在水域通航环境较复杂，在导助航设施设计过程中，主要遵循以下原则：①综合船舶交通流分析，结合锚地、航道、航标设施现状及规划，避开交通要道，避免对现状导助航设施的干扰；②综合考虑配布位置的自然条件，设备载荷、能源、通信等条件，合理选择助航标志类型；③考虑安装的便捷性和维护的方便性。

本项目港池口门处经过疏浚后，水深达到设计船舶安全通航要求，口门外水域宽阔，本项目游艇（帆船）除严禁进入秀英港进港主航道和其它特定禁航区外，可自由选择出海航路，建议参照秀英港主航道航标，沿主航道外的西侧水域航行。

基于以上考虑，本项目导助航设施设置主要以标示新建防波堤位置、提醒进出港船舶保持安全距离为主。具体方案在本项目港池口门北侧西防波堤堤头处设置1 座堤头灯桩，命名为“海口帆船基地1 号灯桩”；在西防波堤西端折角处设置1 座警示灯桩，命名为“海口帆船基地2 号灯桩”。灯桩平面布置如图3 所示。

图3 灯桩平面布置示意图

西防波堤堤头中心位置处，已规划建设有1 座景观高塔，该塔在夜间不面向外海方向发光，不具备导助航功能。在设计西防波堤堤头灯桩时，重点考虑了景观塔可能对助航灯桩的遮挡问题，将常规设于堤头中心的灯桩，向东北方向进行了平移，以确保外海小型游艇（帆船）沿秀英港进港灯浮西侧（外侧）水域驶近时，能较好的观察到防波堤堤堤头灯桩，并以灯桩为航行参考，逐渐驶离秀英港进港灯浮西侧（外侧）水域，绕过西防波堤堤头，从港池口门位置处驶入内港池。西防波堤堤头灯桩布置如图4 所示。

图4 西防波堤堤头灯桩布置示意图

4 灯桩技术参数

4.1 灯高及灯光射程计算

本项目船舶可参照秀英港主航道航标，沿主航道外的西侧水域航行。本项目西防波堤堤头距离秀英港进港航道1 号灯浮约3.3 海里（约6.1km），考虑0.2 倍的搜寻距离，要求灯桩及其灯光射程≥3.3×12≈4.0 海里。

依据海图《中国-南海-海南岛-秀英港》（01105），秀英港平均大潮高潮面为2.30m（理论深度基准面），西防波堤堤顶高程为3.90m（85 国家高程，在项目附近水域其基准面在理论深度基准面以上0.83m），换算为以平均大潮高潮面为基准的高程为：

设计灯桩灯器焦面相对防波堤堤顶高程3.60m，灯桩灯高（灯器焦面与平均大潮高潮面的高程差）为：

考虑本项目设计船型大多为小型机动艇，船舶航行过程中实际观察者眼高均较低，计算中偏保守考虑取观察者眼高1.5m，则灯桩地理视距计算为：

综上分析，设计灯高6.00m（平均大潮高潮面基准），灯光射程＞4.0 海里，可满足船舶使用要求。

4.2 灯器

航标灯有效射程不小于4 海里，灯光日光开关300Lx。

灯质：海口帆船基地1 号灯桩主要为标示防波堤堤头位置，灯质定为闪白2s（0.5+1.5）；海口帆船基地2 号灯桩主要为警示过往船只，灯质定为快闪红。

航标灯配备智能功率驱动器，配备智能光控、时控模块，对于不同灯光颜色具有恒定光强输出，可实现遥测遥控功能。

4.3 能源系统

灯桩均采用锂电池组太阳能供电系统，配置的蓄电池，应满足在遇到不超过连续20 天阴雨天气的工况时，灯桩能保持正常工作的需要。本项目灯桩配置2 块12V100Ah 蓄电池可满足航标灯供电要求。太阳能板选取2 块30W 单晶太阳能板，10 日内可充满2 块12V100Ah 电池电量。灯桩及灯器需预留市政供电功能。

4.4 桩体

堤头灯桩为柱形钢管灯桩，1 号灯桩桩体颜色为绿白相间，桩身喷涂“1 号”字样；2 号灯桩桩体颜色为白色，桩身喷涂“2 号”字样。

灯桩底座高0.1m，为C35 现浇砼，底部钢垫板厚30mm，顶面板厚20mm，预埋8φ24 螺栓与码头上部结构连接。钢管桩身高2.0m，采用Q345钢和304 不锈钢，基础以上2.0m 设平台，平台由面板、底板、肋板、围裙组成，航标灯为HD155-S1，航标灯柱为Q345 钢，DN100×δ6×L1280mm镀锌钢管。桩身上设钢爬梯。

灯桩主体结构要求在12 级台风工况下不破坏。

4.5 主要设计技术参数一览表见表2

表2 新设灯桩参数表

5 其他说明

①为保证助航标志的正常使用，需要定期对灯桩进行巡检维护。灯桩应由具有专业维护资质的单位进行维护。②业主单位应定期对港内及防波堤口门附近水域进行水深维护，并将相应资料报送主管部门。③建议在港池口门处的防波堤外侧设置灯箱、灯饰，以标示港池口门位置及宽度。④业主单位应负责到港游艇、帆船的船员培训，重点介绍进出港航法和禁止驶入秀英港主航道的具体航行要求；在组织各项赛事、活动期间，应加强进出港船只管理，并与海事主管部门、秀英港运营企业建立联系机制，共同维护附近海域通航环境安全。

6 结语

海口湾国家海洋公园帆船帆板公共游艇码头工程建成以来，已成功承办了多次国内外大型帆船帆板活动、赛事，项目总体运营良好，附近水域通航环境安全。基于本项目船只不进入秀英港主航道、沿主航道外的西侧水域航行的航路、航法，配套建设的两座助航灯桩，在日常活动和大型赛事中均很好的起到了助航作用，为附近水域通航安全提供了保障，其成功经验在类似的复杂通航环境中，有较大的参考意义。