◎ 楊章鋒 吳光林 李芳成 嚴謹 廣東海洋大學海洋工程學院
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現(xiàn)代漁港建設中應考慮的一些技術問題
◎ 楊章鋒 吳光林 李芳成 嚴謹 廣東海洋大學海洋工程學院
本文通過對比分析《漁港總體設計規(guī)范》和《游艇碼頭設計規(guī)范》的一些條文規(guī)定,對兩類碼頭的設計進行了對比分析,供類似項目參考。
現(xiàn)代漁港 游艇碼頭 規(guī)范對比
廣東省為了加快現(xiàn)代漁港建設步伐,制定了《廣東省現(xiàn)代漁港建設項目實施方案》,分兩年實施,現(xiàn)代化漁港不僅僅是基礎設施建設的現(xiàn)代化,還要在功能定位上進行拓展,整合周邊資源,多元化發(fā)展。特別在近海漁業(yè)資源枯竭的背景下,漁港除了傳統(tǒng)的基本功能外,應在觀光休閑、文化科研等方面進行擴展。例如:臺灣省基隆市的八斗子漁港升級改造,二期開發(fā)了碧砂漁港,布置了很多游艇碼頭,變成以休閑娛樂為導向的多功能漁港,漁港內除設有漁貨直銷中心供消費者購買,亦設有熟食區(qū)可就地將生鮮交由店家處理。目前,八斗子漁港已成為基隆市重要的旅游景點,每逢假日吸引大量外地游客前往。
漁業(yè)碼頭和游艇碼頭屬于不同類型的岸線,在港口的監(jiān)督管理方面和產權歸屬方面各有不同,這些都是需要考慮的問題。在技術層面,目前,漁港的設計主要是依照《漁港總體設計規(guī)范》,休閑游艇碼頭的設計則依據(jù)《游艇碼頭設計規(guī)范》,存在標準體系的兼容性問題。游艇作為休閑娛樂型碼頭,對環(huán)境和景觀的要求很高,防波堤、航道、錨地等公共部分的設計要保證兩種碼頭都能滿足要求。
1.1漁港
漁港碼頭可按作業(yè)性質分類:卸魚碼頭、供冰碼頭、物資碼頭、修船碼頭、油碼頭和輔助船碼頭。規(guī)范通過對常用漁船泊穩(wěn)的模型試驗和實地調查確定了碼頭前作業(yè)允許波高。
1.2游艇
游艇碼頭泊位按功能可劃分為系、靠泊泊位和輔助泊位,輔助泊位包括游艇上下岸泊位、燃料補給泊位、污水收集泊位和工作船泊位等。
20世紀70年代以前,游艇碼頭多為自然掩護的小規(guī)模港池,對靠泊泊位系泊允許波高并無深入研究,常以有效波高0.3m進行控制。隨著70年代以來大型現(xiàn)代游艇碼頭的快速發(fā)展,港池波浪的影響日益受到重視。結合現(xiàn)代浮橋所能承受的最大波浪限制,規(guī)范給出了可操作性的要求。
1.3分析比較
漁船和游艇都是小型船舶,對波浪都很敏感,漁業(yè)碼頭波浪主要由裝卸作業(yè)控制,游艇碼頭則主要由浮橋結構承載力計算控制,也還要兼顧游客上下船及舒適度。兩本規(guī)范中波浪的重現(xiàn)期和累計頻率都不同,給規(guī)劃和設計帶來難度,在設計時要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H波浪條件,通過數(shù)?;蛭锬矸治鲂:恕!稘O港總體設計規(guī)范》對生產功能考慮較多,而對防災減災作用考慮較少,福建省制定的地方性《漁港建設標準》將漁港按照主導功能細分為避風為主的避風型漁港、漁業(yè)生產為主的生產型漁港、兼有生產及避風功能的綜合性漁港三類,對港內波浪標準進行區(qū)分,可以作為借鑒。
表1 碼頭前作業(yè)允許波高
表2 靠泊泊位系泊允許波高
2.1漁港
防沙堤堤頂高程可分段考慮,堤根部至主破波帶應以基本不越浪為原則;破波帶應根據(jù)泥沙垂線分布特征決定,當泥沙以懸移質運動形態(tài)為主時宜取與設計高水位相同或高于設計高水位的堤頂高程;破波帶以外水域當泥沙以推移質運動形態(tài)為主,在不影響港口防浪掩護的前提下,可采用潛堤。
口門的數(shù)量,應根據(jù)漁船通航密度、自然條件及總體布置要求等因素確定。宜為一個口門,有條件時可采用兩個以上的口門??陂T有效寬度,應取1.5~2.0倍設計代表船型全長,大船取小值,小船取大值。二、三級漁港口門設于不利地形時可適當加寬。
2.2游艇
防波堤堤頂高程宜按最不利工況基本不越浪考慮,經安全論證可適當降低,必要時應通過模型試驗驗證??陂T結構設計應考慮對航行視野的影響。
當波浪入射港內系泊要求難以滿足時,進港航道口門段的有效寬度經論證可適當縮窄,但不得小于3倍通航設計最大船寬,且不小于30m。
2.3分析比較
防波堤的布置很關鍵,很多漁港在臺風期要作為避風塘使用,安全性要求很高,但規(guī)范中對于防波堤堤頂高程確定沒有明確規(guī)定,對于防沙堤的堤頂高程有一些規(guī)定;游艇碼頭在臺風期要上岸避風,且對景觀要求高,防波堤頂高要在防浪和通視兩方面平衡。防波堤如果要掩護這兩類碼頭,需要做進一步研究。
3.1漁港
漁港錨地有停泊錨地及避風錨地,停泊錨地宜設在港內,避風錨地宜設在港外有天然屏障的水域,臺風多發(fā)地區(qū),宜設避風塘。
在沒有臺風時,在停泊錨地一般可以采用簡單的單錨方式,并且可以多船并排錨泊在一起,不過夜的船或在港內短暫停留的船,可以采用多船并排錨泊在一起,靠在拋錨的船上,不需每艘船單獨錨泊。在臺風時,大多數(shù)漁船在港外避風錨地采用登陸拋單錨方式。
3.2游艇
游艇泊位按系泊方式的不同可分為岸式泊位和離岸式泊位,其中岸式泊位可分為浮橋型式和系泊樁型式,離岸式泊位可分為單點系泊型式和兩點系泊型式。
受強臺風影響頻繁的地區(qū),大型泊位宜按單泊位布置。陸域縱深不足且受到一定掩護的開闊水域,可布置離岸式泊位。
3.3分析比較
表3 航道寬度表
漁船在港內一般是拋錨系泊,占用水域面積較大,管理不到位時,會發(fā)生漁船占用航道的情況,對其他漁港的航行造成干擾;游艇碼頭在港內是通過浮橋或者系泊樁系泊,停泊水域位置固定,水域管理也比較有序,規(guī)范中沒有關于港內錨地的規(guī)定,離岸式泊位可以看作是拋錨系泊,游艇在臺風期一般牽引上岸并進入干艙避臺,一般沒有避風錨地。
4.1漁港
4.1.1航道寬度
漁港航道應同時滿足捕撈漁船雙向通航和進港大型船舶單向通航的需要,雙向航道寬度B1=(6~8)Bc。
4.1.2航道深度
《漁港總體設計規(guī)范》中規(guī)定:碼頭前沿設計水深,應保證漁船安全靠離碼頭,順利進行裝卸作業(yè)。其深度可按下式計算:H=T+h,式中:H為碼頭前沿設計水深(m);T為設計代表船型滿載吃水(m);h為富裕水深(m),根據(jù)底質確定,土質取0.3m,石質取0.5m。如碼頭前有泥沙回淤,應另增加回淤富裕量,不宜小于0.4m。
航道水深的確定同碼頭前沿設計水深。對1000t以上大型船舶所需航道水深的確定可按商港規(guī)范確定。設計通航水位宜采用設計低水位,經充分論證可采用乘潮水位。
4.2游艇
4.2.1航道寬度
進港航道、內航道和內支航道有效寬度按表3確定。
4.2.2航道深度
進港航道的設計水深和通航水深可按下列公式計算:
式中:D為航道設計水深,即疏浚底面對于設計通航水位的水深;T為航道通航最大設計船型的滿載吃水;Z0為船舶航行時船體下沉值,可以查表。Z1為龍骨下最小富裕深度,可取0.4m~0.6m;硬底質取大值,當船長大于24m時,可適當加大;Z2為波浪富裕深度,H4%宜取2年一遇;K1為系數(shù),順浪取0.3,橫浪取0.5;Z3為備淤深度,應根據(jù)兩次挖泥間隔期的淤積量計算確定,備淤深度一般不宜小于0.4m,淤積較嚴重時應適當加大。
航道通航水深D0=T+Δz,不宜小于1.3倍通航最大設計船型吃水。
4.3分析比較
從以上的規(guī)范中,我們可以看到:漁港沒有考慮船舶航行時船體的下沉增加值和波浪富裕值,內河和沿海也沒有區(qū)分,港池和航道水深一致;游艇碼頭航道種類較多,功能細化,內航道和內支航道寬度各有不同,水深計算時要考慮船舶航行時的船體下沉值和波浪富裕值,一般不考慮乘潮。
現(xiàn)代化漁港的建設對設計人員提出了更高的要求,也會推動相關規(guī)范的修編工作,在這個過渡階段,設計人員應該考慮到這些技術問題,以便將來具備條件時,以最小的代價對漁港進行功能升級。
[1]辛洪富.《漁港總體設計規(guī)范》實施指南[M].北京:中國標準出版社,2001.
[2]《漁港總體設計規(guī)范》(SC/T9010-2000)[S].北京:中國標準出版社,2000.
[3]《游艇碼頭設計規(guī)范》(JTS165-7-2014)[S].北京:人民交通出版社,2014.
廣東海洋大學創(chuàng)新強校工程科研項目(GDOU2016050258)】