防城港深水码头建设与航道治理关键技术研究.docVIP

- PAGE 1 - 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 1 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多万吨。然而港口建设严重滞后，尤其是深水泊位缺口较大，制约了防城港市及周边地区的经济发展。亟需加快港口码头建设，提高吞吐能力。 防城港三面丘陵环境，东为企沙半岛，西为白龙尾半岛，湾口向南敞开，整个海湾由南北走向的小岛渔漫岛分割成沿防城江主流深槽的西湾和沿暗埠江深槽的东湾（图1.2）。湾内水域宽阔，可开发利用的深水岸线达30余公里。现有码头区主要位于西湾内，2004年原有生产性泊位24个，非生产性泊位4个，码头岸线总长4098m，泊位吨级为500~3万吨级不等。原有航道为3万吨级，底宽125m，航道底高程-9.5m。 图1.2 防城港附近地形 随着国际贸易运输船舶日趋大型化，建设深水泊位成为现代化大型港口的发展方向，对提升防城港港口经济的整体水平有重要意义。根据防城港发展规划（图1.3），在湾口开工建设20万吨级深水码头，码头采用大圆筒重力墩式结构，投入运营后将形成1000万吨的年吞吐能力；同时对口门拦门沙航道进行整治，开挖底宽160m、底高程-16m的15万吨级深水航道，竣工后20万吨级船舶可乘潮进港；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。 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20万吨级深水码头结构的设计、施工新技术，外海大浪对深水码头的作用和对船舶泊稳的影响，湾内水域宽广而陆域不足的矛盾，以及风、浪、流条件下的拦门沙深水航道淤积预报和减淤措施等。这些问题急需进行专题研究。本项目依托防城港湾口20万吨级深水码头和拦门沙深水航道工程（图1.3）开展研究，拟解决码头和航道建设中的关键技术。 2 关键技术问题 湾口深水码头建设面临水深、浪大、流急等复杂的自然条件，使码头设计、施工难度加大，急需开展有关深水码头建设技术的研究。防城港岸线覆盖层较薄，持力层基岩埋深较浅，根据以往设计、施工经验和地质特点，20万吨级码头采用薄壁无底大圆筒重力墩式结构型式。根据防城港总体规划，深水码头为开敞式，直接受到外海大浪作用，需要通过波浪模型试验研究波浪对码头上部结构的作用力，以确保码头安全。同时，系泊船舶在波浪作用下对码头的撞击力也是码头结构主要荷载之一。有关大圆筒重力墩式码头前船舶对码头撞击作用的理论和试验研究十分缺乏，需要通过物理模型研究系泊船舶在波浪作用下对码头的撞击能量，以便设计部门采用合理的系缆方式和码头抗冲击设备，为船舶泊稳和装卸创造良好条件。 在深水泊位建设中，由于各方面的原因，大型浮吊无法到达防城港，为解决施工中没有大型浮吊的难题，决定采用带有临时底板的预制钢筋混凝土大圆筒海上浮运安装，水上现浇钢筋混凝土盖板的方案。由于该结构体积大、重量大，而且没有压载隔仓，施工单位以前没有浮运过大圆筒结构，也没有调查到相应的国内外研究资料。为解决这一新的施工难题，需要研究在不使用大型浮吊情况下大圆筒结构浮游、出运和安装的关键技术。 湾口深水泊位向外海开敞，外海波浪可直接传播至码头前沿，将对船舶泊稳和作业造成不利影响。由于深水泊位附近水域缺乏实测波浪资料，目前对该水域波浪条件知之甚少，需采用数学模型研究该水域的波浪特征和空间分布，分析深水码头的泊稳条件。防城港湾口水域深水航道和大面积浅滩共存，波浪由外海进入湾口后受地形影响将发生比较复杂的折射