在建滬通長江大橋主航道橋施工期間長江航路調(diào)整研究
2017-04-12
滬通長江大橋是新建滬通鐵路的控制性工程，主航道橋主跨1092米，主塔高325米，建成后將成為世界上首座跨度超過千米的公鐵兩用橋，將在我國沿海鐵路大通道中承南起北的重要作用。大橋建設(shè)期間的水上安全監(jiān)管是海事管理機構(gòu)的重要職責(zé)，對提升海事形象、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、響應(yīng)國家“長江經(jīng)濟帶”和“一帶一路”戰(zhàn)略具有極其重要意義。滬通長江大橋施工期間勢必造成橋區(qū)水域主航道和船舶航路航法的大幅調(diào)整，因此，如何保證大橋施工期間長江黃金水道的暢通和大橋施工安全，是擺在海事部門面前的一道難題。
1.滬通長江大橋布置方案
大橋位于長江下游澄通河段，南岸為張家港市，北岸為南通市。南岸于十三圩下游約400米處垂直主航道方向跨越長江，于江中橫港暗沙稍向東偏轉(zhuǎn)，跨越北岸天生港水道，于捕魚港下游約200米處登陸，大橋全長11.072千米，其中，主航道橋采用雙塔五跨鋼桁梁斜拉橋方案，南北兩側(cè)分別為29#和28#主橋墩，中間跨徑為1092米的橋孔為主通航孔，設(shè)計通航凈寬900米。施工期間將占用橋墩中心點上下游各500米，南北側(cè)各200米的施工水域范圍。相應(yīng)的滬通長江大橋橋區(qū)水域主航道和船舶航路航法的調(diào)整，急需在工程開工前落實到位。
2.橋區(qū)水域周邊通航環(huán)境
（1）橋區(qū)水域附近多港口功能水域眾多。滬通長江大橋位于長江江蘇段黃金水道，航道內(nèi)船舶種類多、流量大，船舶流縱橫交錯，周邊碼頭、錨地、河口眾多，通航環(huán)境及其復(fù)雜，歷來為事故多發(fā)區(qū)域，據(jù)統(tǒng)計，橋區(qū)水域平均每年發(fā)生險情12起，事故1起。
?。?）橋區(qū)水域船舶流量大。據(jù)統(tǒng)計，橋區(qū)水域每年通過船舶數(shù)量為21萬艘次，其中超過5萬噸級以上船舶達4200艘次，10萬噸級船舶達270艘次。橋區(qū)水域共匯集12股船舶交通流，隨著大橋施工區(qū)全面開工，大量施工船舶將聚集橋區(qū)水域，正常行駛船舶和施工船在橋區(qū)水域匯集，極易發(fā)生事故險情。
?。?）橋區(qū)水域惡劣天氣頻發(fā)。橋區(qū)水域受季風(fēng)影響十分明顯，主要為冬季寒潮大風(fēng)、夏季臺風(fēng)及冬春季大霧，常年風(fēng)向以東南風(fēng)為主，風(fēng)力>18級的大風(fēng)天數(shù)最多年份達到26天。歷年最多霧日數(shù)為66天惡劣天氣嚴重影響橋區(qū)通航安全，船舶碰撞事故及自沉事故多次發(fā)生。
3.橋區(qū)航路調(diào)整方案探究
滬通長江大橋主航道橋區(qū)水域航道調(diào)整對船舶航行安全影響重大，持續(xù)時間長，通過對橋區(qū)水域通航環(huán)境和大橋施工特點分析，研究制定三種航路調(diào)整和航標設(shè)置建議方案：
?。?）方案一：大橋主通航孔（28#、29#墩之間）設(shè)置主航道及下行推薦航路，28#墩北側(cè)設(shè)置上行推薦航路。在28#墩和29#墩之間設(shè)置700米寬的航道，在航道北側(cè)500米寬水域設(shè)置深水航道（包括200米寬的上、下行通航分道和中間100米寬的分隔帶），在航道南側(cè)200米寬水域設(shè)置下行推薦航路。在28#墩北側(cè)約200米外設(shè)置200米寬的上行推薦航路。
設(shè)標方案：撤銷33#-35#對標，在橋區(qū)水域增設(shè)橋施1#-6#對標。其中橋施6#、橋施5#對標，橋施1#、橋施2#對標分別設(shè)置在橋軸線上、下游3000米和1700米處，橋施4#、橋施3#分別設(shè)置在橋軸線上、下游500米處。在28#墩北側(cè)上行推薦航路橋軸線上、下游500米處分別增設(shè)北墩2#、北墩1#標。
航路航法：上、下行大型船舶沿各自通航分道航行。上行小型船舶航經(jīng)橋施#1左右通航浮后，沿北墩#1、北墩#2、橋施#6黑浮聯(lián)線北側(cè)航行。下行小型船舶航經(jīng)#36紅浮后沿橋施#6紅浮至橋施#1紅浮聯(lián)線內(nèi)側(cè)航行，沿通航分道右側(cè)邊緣行駛，航經(jīng)橋施#1紅浮后沿#32紅浮外側(cè)航行。
方案特點分析：該方案基本符合定線制規(guī)定“大船小船分流，各自靠右的航行”的原則，航路調(diào)整后的維護寬度和維護水深均滿足定線制規(guī)定要求。此方案確保了航道順直，設(shè)置的上行推薦航路最大限度的減小了航道曲率半徑，航道設(shè)置符合內(nèi)河通航標準。不足之處：一是過往船舶與施工船舶交匯頻次增加，主航道、上行推薦航路分布在28#墩施工水域兩側(cè)，增加了與施工船會遇頻次，增大了船舶碰撞風(fēng)險。二是上行推薦航路北側(cè)航道邊界未明確，且上行推薦航路距離北岸南通新世界碼頭較近；三是進出橋區(qū)時下行小型船舶需從航道的航標外水域駛進航標內(nèi)水域，出橋區(qū)水域時需從航道航標內(nèi)駛進航標外水域，小型船舶船舶需要適應(yīng)期。
?。?）方案二：大橋主通航孔（28#、29#墩之間）設(shè)置主航道。采用單孔雙向通航，在28#墩和29#墩之間設(shè)置700米寬的深水航道，上下行通航分道寬度均為350米，不再設(shè)置上下行推薦航路和分隔帶。
設(shè)標方案：撤銷33#-35#對標，增設(shè)橋施1#-6#對標。其中橋施6#、橋施5#對標，橋施1#、橋施2#對標分別設(shè)置在橋軸線上、下游3000米和1700米處，橋施4#、橋施3#分別設(shè)置在橋軸線上、下游500米處。
航路航法：大型船舶和小型船舶使用同一通航分道，大型船舶靠近通航分道中心線航行，小型船舶靠近通航分道內(nèi)右側(cè)邊緣航行。沿推薦航路上行小型船舶應(yīng)在通過32#黑浮后，從橋施工1#黑浮左側(cè)進入深水航道，通過橋施工6#黑浮后，從36#黑浮右側(cè)返回上行推薦航路。沿推薦航路下行的小型船舶應(yīng)在通過36#紅浮后，從橋施工6#紅浮左側(cè)進入深水航道，通過橋施工1#紅浮后，從32#黑浮右側(cè)返回下行推薦航路。 方案特點分析：此方案具有設(shè)標簡單、易操作、航路航法清晰，不會對橋區(qū)附近水域港口設(shè)施造成較大干擾等優(yōu)點，在最大程度上保障了航道的順直。不足之處：一是未做到大船小船分流，小型船舶在高峰流期間易造成航道擁堵；二是改變了上行小型船舶航行習(xí)慣，上行小型船舶無法按近岸走緩流的習(xí)慣航行路線；三是施工期間航路臨時調(diào)整范圍被嚴重限制。
?。?）方案三：在28#墩和29#墩之間設(shè)置500米寬的深水航道，中間設(shè)置100米寬的分隔帶，分別在28#墩北側(cè)和29#墩南側(cè)約200米外設(shè)置200米寬的上、下行推薦航路。
設(shè)標方案：取消33#-35#對標，在28#墩和29#墩之間深水航路增設(shè)橋施1#-6#對標。其中橋施6#、橋施5#對標，橋施1#、橋施2#對標分別設(shè)置在橋軸線上、下游3000米和1700米處，橋施4#、橋施3#分別設(shè)置在橋軸線上、下游500米處。在28#墩北側(cè)上行推薦航路橋軸線上、下游500米處分別設(shè)置北墩2#、北墩1#對標。在29#墩南側(cè)下行推薦航路橋軸線上、下游500米處分別設(shè)置南墩2#、南墩1#對標。
航路航法：大型船舶通過28#墩和29#墩之間深水航道沿各自通航分道通過橋區(qū)水域。上、下行小型船舶分別通過28#墩北側(cè)和29#墩南側(cè)設(shè)置的上下行推薦航路航行。沿推薦航路上行的小型船舶應(yīng)在通過32#黑浮后，從橋施1#左右通航浮右側(cè)進入新設(shè)置的上行推薦航路，沿北墩1#浮、北墩2#浮、36#黑浮聯(lián)線北側(cè)行駛。沿推薦航路下行的小型船舶應(yīng)在通過36#紅浮后，沿橋施6#浮、南墩1#浮、南墩2#浮聯(lián)線南側(cè)下行推薦航路航行。
方案特點分析：該方案最大程度上保證了定線制規(guī)定“大船小船分流，各自靠右航行”的原則，航路調(diào)整后的維護寬度和維護水深均滿足定線制要求；未增加船舶交匯頻次，航路調(diào)整實際上僅僅是將上下行推薦航道部分外移，將大型船舶、小型船舶分開，并未增加船舶交匯的頻次，理論上未增加船舶碰撞的概率；航路調(diào)整后，28#、29#墩錨碇系統(tǒng)施工不需要進行主航道航路調(diào)整。不足之處：一是航路調(diào)整后，上行小型船舶習(xí)慣性航法與航路設(shè)置不一致。二是船舶原有航行習(xí)慣得到了保障，但下行小型船舶實際航行軌跡將大幅度向南調(diào)整，航道彎曲程度增大；三是上行推薦航路、主航道、下行推薦航路分別位于大橋兩個主橋墩施工水域兩側(cè)，與施工交匯頻次增加，增加船舶碰撞風(fēng)險。
4.結(jié)論
通過對滬通長江大橋橋區(qū)水域通航環(huán)境的分析，結(jié)合橋區(qū)水域航路調(diào)整方案以及施工期航道臨時調(diào)整方案，綜合船舶分流、應(yīng)急等多方面因素，建議選擇方案一，以保證船舶航行及施工作業(yè)的安全。
