防城港深水码头建设及航道治理关键技术研究

防城港深水码头建设及航道治理关键技术研究（通用2篇）

篇1：防城港深水码头建设及航道治理关键技术研究

防城港深水码头建设及航道治理关键技术研究

研究报告简本 依托工程概况

防城港位于广西南部，北部湾北岸（图1.1），是我国大西南地区最便捷的出海通道，沿海航运可直达海南、广州、港澳等我国沿海地区以及东南亚和世界各国主要港口，具备形成国际大港的条件。防城港经济腹地广阔，覆盖了广西、云南、贵州、重庆等省区以及四川、湖南、湖北的部分地区。腹地人口近3亿，面积达200多万平方公里，自然资源丰富，发展潜力巨大。随着国家西部大开发战略的实施和中国―东盟自由贸易区的建立，西南地区迎来了良好的历史机遇，对外进出口贸易迅速增长。作为联结我国大西南地区与世界各地的主要出海口，防城港正面临前所未有的发展机遇，已具备发展成为我国一个重要的国际贸易大港的条件。

图1.1 防城港地理位置

2001年底，西南公路出海大通道全线贯通，使防城港与西南地区的各种交流更加密切，港口吞吐量逐年上升，1995～2004年以年平均14.8%的速度增长，近年有加速增长趋势，2004年吞吐量达到1608万吨，2006年吞吐量已达2300

进港；2008年后续建20万吨级深水进港航道。此外，西湾沿牛头航道陆续建设13号～17号3万吨级至8.5万吨级泊位和18号～22号5万吨级至10万吨级码头泊位，并开工建设10万吨东湾航道和10万吨级西贤、牛头航道。防城港正利用西部大开发的有利时机，加快深水码头和航道建设，全面提升港口的综合竞争力，将防城港整合成为西部出口最便捷、运营最优良的出海口和中转港，更好的为我国西南部腹地经济发展服务。

深水码头拦门沙航道

图1.3 防城港总体规划

然而防城港在建设深水码头和航道时遇到来自多方面的难题，包括湾口20

碎后发生显著变形，再越过深水航道进入码头前水域。这一过程需通过波浪数学模型和物理模型相结合来研究。

防城港西湾和东湾均有广大的浅滩，要建深水泊位，必然要围滩造地，满足仓储堆场等需要。按照国内外目前的理论，围滩造地减少纳潮量将减少拦门沙通道断面水深。因此，需要进行潮流泥沙数学模型试验，研究合理围滩同时加深和维持拦门沙深水航道的可行性。由于多年来投入研究的经费较少，资料不足，给研究带来较大困难。需进一步搜集现场泥沙资料，与以往的资料和研究成果对比，进行深入分析。

防城港拦门沙水域水深较浅，通过多年来航道的拓宽增深，已达到航道底宽125m、底标高-9.5m，目前正在开挖底宽为160m、底标高-16m的深水航道。湾口20万吨级码头前沿水深也由9.5m增加到19.5m。港口航道水深大幅度开挖必然带来泥沙淤积问题，因此，要研究深水码头及深水航道开挖后的泥沙回淤计算并实测检验，建立沙质和粉沙质海岸港口航道泥沙回淤预报的模式。防城港处于我国西南边垂，台风浪对拦门沙的航道影响较大，需要计算大风期的航道回淤量，根据航道淤积计算结果确定合理的治理方案。

根据防城港深水码头和航道建设存在的上述问题，本项目主要解决防城港深水码头建设和航道治理的七项关键技术问题：（1）大圆筒重力墩式码头系泊船舶荷载特性；（2）大圆筒结构浮游、出运、安装设计及施工（不使用大型浮吊）技术；（3）深水航道和拦门沙水域波浪传播变形数值模拟方法；（4）波浪在浅滩上破碎后的传播变形特性；（5）波流共同作用下泥沙运动特性；（6）波、流共同作用下沙质海岸湾口水域泥沙数学模型；（7）风、波、流共同作用下沙质海岸深水航道开挖后泥沙回淤计算方法。主要研究内容

围绕防城港深水码头和航道建设的关键技术问题，本项目开展了以下三个专题的研究工作：

（1）专题一“防城港大圆筒重力墩式深水码头建设技术研究”

通过波浪物理模型试验研究大圆筒重力墩式码头结构的波浪荷载、系泊船舶

析。

进行不同重现期、不同水位条件下防城港大范围水域波浪场数值计算，计算中考虑深水航道、拦门沙浅滩对波浪传播的影响。依据数学模型计算结果并结合专题一的成果分析防城港深水码头前的泊稳条件。

图3.3 缓坡上波浪破碎试验研究

（3）专题三“防城港拦门沙深水航道治理研究”

进行水槽试验，研究波流共同作用下泥沙起动和输移特性，建立防城港波流共同作用下泥沙数学模型。

进行数学模型计算、水槽试验和理论分析，研究风、浪、流共同作用下的防城港水域泥沙输移和航道回淤特性，分析计算拦门沙航道和港内航道回淤量。重点研究陆域围填及深水航道开挖后的动力变化和航道回淤情况，通过研究提出大风天航道骤淤的预报方法，根据航道淤积预报结果确定拦门沙航道的治理措施。

图3.4 波浪及波流共同作用下泥沙运动特性研究

主要结论

沿海港口是我国交通运输业的重要基础设施，承担了大部分对外贸易货运量，对我国经贸和社会发展至关重要。目前，我国港口建设仍存在东、西部发展严重不平衡的现象。受当地经济条件的制约，广西等西部沿海地区水运设施相对落后，尤其缺乏深水码头和深水航道。在国家西部大开发战略实施后，我国西南地区经济发展迅速，现有港口设施难以适应经济和外贸增长的需要，加快西部地区港口建设刻不容缓。为适应国际船舶大型化的趋势，防城港开工建设了20万吨深水码头和栏门沙深水航道，大大提高了码头靠泊能力和船舶通过能力，为其成为西南地区重要国际贸易大港奠定了基础。

防城港深水码头和航道建设面临外海大浪和湾口拦门沙浅滩等不利的自然条件以及大型码头结构设计和施工的难题。为解决这些关键技术问题，本项目开展了深水码头结构荷载和建设技术、防城港水域波浪动力条件和拦门沙深水航道泥沙回淤等方面的研究。项目参加人员经过艰苦努力，历时两年完成了现场调查、资料收集、理论分析、物理模型试验研究、数学模型研发、设计施工技术总结等各项工作。各专题取得了下列主要研究成果：

专题一 防城港大圆筒重力墩式深水码头建设技术研究

（1）通过波浪物理模型试验研究了作用于大圆筒码头上部结构的波浪荷载和系泊船舶荷载。得出了作用于码头上部结构的波浪水平力、上托力以及波压力分布，为码头结构设计提供了重要参数。

（2）对20万吨级散货船进行了不同水深、装载度、及动力条件的船舶泊稳系列模型试验，分析了系泊船舶的撞击能量、运动量和系缆力的变化规律。在试验中还测量了码头前波浪场，分析了波浪反射特性，为码头泊稳条件分析提供了依据。

（3）建立了适合波浪作用下大圆筒重力墩式码头的撞击能量计算的经验公式，可供类似码头设计参考。

（4）通过大圆筒结构浮游、出运、安装设计方案研究，形成大圆筒结构浮运安装计算方法。通过计算得出在规定的压载条件下大圆筒结构定倾半径和浮游动稳

航道落潮流速大于涨潮流速的特性依然不变；工程建成后规划港区及拦门沙航道泥沙常年回淤强度不大，具备建设深水航道条件。

（3）研究开发了一整套风、浪、流共同作用下泥沙输移和航道淤积计算方法，可用于砂质和粉砂质航道回淤预报。该方法后报的台风期航道平均淤集厚度与实测值相符。

（4）研究了50年、20年重现期台风的淤积，结果表明50年重现期台风全航道平均淤厚0.42m，局部地区最大淤厚1.12m，及时进行局部疏浚，也不致碍航，航道两侧不需建设拦沙堤。

（5）防城港拦门沙深水航道常年淤积小，大风浪骤淤轻，开发建设成为国际深水大港的前景乐观。

通过本项目的研究工作，解决了防城港深水码头建设和航道治理的三个关键技术问题：（1）大圆筒重力墩式码头系泊船舶荷载特性和大圆筒结构浮游、出运、安装设计及施工技术；（2）深水航道和拦门沙水域波浪传播变形数值模拟和波浪在浅滩上破碎后的传播变形特性；（3）风、波、流共同作用下防城港深水航道开挖后泥沙回淤计算方法及减淤措施。

研究成果在多方面取得显著创新，主要创新点有：

（1）针对大圆筒重力墩式结构提出了码头系泊船舶在波浪作用下撞击能量计算方法；

（2）建立了大范围快变地形水域非线性缓坡方程数学模型；

（3）提出了波、流共同作用下底层含沙量计算公式和风、浪、流共同作用下泥沙输移和航道骤淤计算方法；

（4）提出了在缺乏大型浮吊的情况下，大圆筒出运、拖浮、安装的设计及施工成套技术。

上述研究成果已应用于防城港湾口20万吨级矿石码头工程和深水航道工程，为依托工程建设提供了技术支撑，社会效益和经济效益显著。本项目取得的创新成果丰富和发展了开敞式深水码头建设和拦门沙航道治理的有关理论和技术，可为类似深水码头和航道工程的科研、设计和施工提供借鉴与参考，具有良好的推广应用前景。

篇2：防城港深水码头建设及航道治理关键技术研究

学会船舶驾驶专业委员会主任单位代表、中远海运发展股份有限公司安管部副总经理梁金玉主持会议。周海院长从工程背景、前期研究阶段解决的重大问题、工程概况、工程难点、科技创新、工程组织和动态管理、工程营运和效益等方面对长江南京以下-12.5米深水航道工程作了详细介绍，与会专家代表对深水航道的认识有了质的飞跃，同时也领略到了建设者的风采。黄建伟处长则从长江口深水航道的重要性、长江口深水航道跨越式发展、当前面临的突出矛盾、深水航道通航方面法律法规的现状等方面出发，详细介绍了目前在深水航道通航管理方面存在的一些问题及法律法规有待完善的地方。

会上，多位专家和业界代表纷纷发言，就航道工程建设和现行管理存在的问题展开热烈讨论。学会常务副秘书长朱莉勤对专家们意犹未尽的研讨作了总结，希望学会充分发挥连接政府和企业的重要桥梁和学术平台作用，就“长江口深水航道通航能力提升相关法规完善研究”，组织业内权威专家进行分析讨论，集思广益，形成共识，有关意见将提交至海事主管部门，供决策参考，以便更好地服务港航企业，保障通航安全，促进上海国际航运中心建设。（鲍晓地 摄影报道）