在建沪通长江大桥主航道桥施工期间长江航路调整研究
2017-04-12
沪通长江大桥是新建沪通铁路的控制性工程，主航道桥主跨1092米，主塔高325米，建成后将成为世界上首座跨度超过千米的公铁两用桥，将在我国沿海铁路大通道中承南起北的重要作用。大桥建设期间的水上安全监管是海事管理机构的重要职责，对提升海事形象、推动区域经济发展、响应国家“长江经济带”和“一带一路”战略具有极其重要意义。沪通长江大桥施工期间势必造成桥区水域主航道和船舶航路航法的大幅调整，因此，如何保证大桥施工期间长江黄金水道的畅通和大桥施工安全，是摆在海事部门面前的一道难题。
1.沪通长江大桥布置方案
大桥位于长江下游澄通河段，南岸为张家港市，北岸为南通市。南岸于十三圩下游约400米处垂直主航道方向跨越长江，于江中横港暗沙稍向东偏转，跨越北岸天生港水道，于捕鱼港下游约200米处登陆，大桥全长11.072千米，其中，主航道桥采用双塔五跨钢桁梁斜拉桥方案，南北两侧分别为29#和28#主桥墩，中间跨径为1092米的桥孔为主通航孔，设计通航净宽900米。施工期间将占用桥墩中心点上下游各500米，南北侧各200米的施工水域范围。相应的沪通长江大桥桥区水域主航道和船舶航路航法的调整，急需在工程开工前落实到位。
2.桥区水域周边通航环境
（1）桥区水域附近多港口功能水域众多。沪通长江大桥位于长江江苏段黄金水道，航道内船舶种类多、流量大，船舶流纵横交错，周边码头、锚地、河口众多，通航环境及其复杂，历来为事故多发区域，据统计，桥区水域平均每年发生险情12起，事故1起。
（2）桥区水域船舶流量大。据统计，桥区水域每年通过船舶数量为21万艘次，其中超过5万吨级以上船舶达4200艘次，10万吨级船舶达270艘次。桥区水域共汇集12股船舶交通流，随着大桥施工区全面开工，大量施工船舶将聚集桥区水域，正常行驶船舶和施工船在桥区水域汇集，极易发生事故险情。
（3）桥区水域恶劣天气频发。桥区水域受季风影响十分明显，主要为冬季寒潮大风、夏季台风及冬春季大雾，常年风向以东南风为主，风力>18级的大风天数最多年份达到26天。历年最多雾日数为66天恶劣天气严重影响桥区通航安全，船舶碰撞事故及自沉事故多次发生。
3.桥区航路调整方案探究
沪通长江大桥主航道桥区水域航道调整对船舶航行安全影响重大，持续时间长，通过对桥区水域通航环境和大桥施工特点分析，研究制定三种航路调整和航标设置建议方案：
（1）方案一：大桥主通航孔（28#、29#墩之间）设置主航道及下行推荐航路，28#墩北侧设置上行推荐航路。在28#墩和29#墩之间设置700米宽的航道，在航道北侧500米宽水域设置深水航道（包括200米宽的上、下行通航分道和中间100米宽的分隔带），在航道南侧200米宽水域设置下行推荐航路。在28#墩北侧约200米外设置200米宽的上行推荐航路。
设标方案：撤销33#-35#对标，在桥区水域增设桥施1#-6#对标。其中桥施6#、桥施5#对标，桥施1#、桥施2#对标分别设置在桥轴线上、下游3000米和1700米处，桥施4#、桥施3#分别设置在桥轴线上、下游500米处。在28#墩北侧上行推荐航路桥轴线上、下游500米处分别增设北墩2#、北墩1#标。
航路航法：上、下行大型船舶沿各自通航分道航行。上行小型船舶航经桥施#1左右通航浮后，沿北墩#1、北墩#2、桥施#6黑浮联线北侧航行。下行小型船舶航经#36红浮后沿桥施#6红浮至桥施#1红浮联线内侧航行，沿通航分道右侧边缘行驶，航经桥施#1红浮后沿#32红浮外侧航行。
方案特点分析：该方案基本符合定线制规定“大船小船分流，各自靠右的航行”的原则，航路调整后的维护宽度和维护水深均满足定线制规定要求。此方案确保了航道顺直，设置的上行推荐航路最大限度的减小了航道曲率半径，航道设置符合内河通航标准。不足之处：一是过往船舶与施工船舶交汇频次增加，主航道、上行推荐航路分布在28#墩施工水域两侧，增加了与施工船会遇频次，增大了船舶碰撞风险。二是上行推荐航路北侧航道边界未明确，且上行推荐航路距离北岸南通新世界码头较近；三是进出桥区时下行小型船舶需从航道的航标外水域驶进航标内水域，出桥区水域时需从航道航标内驶进航标外水域，小型船舶船舶需要适应期。
（2）方案二：大桥主通航孔（28#、29#墩之间）设置主航道。采用单孔双向通航，在28#墩和29#墩之间设置700米宽的深水航道，上下行通航分道宽度均为350米，不再设置上下行推荐航路和分隔带。
设标方案：撤销33#-35#对标，增设桥施1#-6#对标。其中桥施6#、桥施5#对标，桥施1#、桥施2#对标分别设置在桥轴线上、下游3000米和1700米处，桥施4#、桥施3#分别设置在桥轴线上、下游500米处。
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线航行，小型船舶靠近通航分道内右侧边缘航行。沿推荐航路上行小型船舶应在通过32#黑浮后，从桥施工1#黑浮左侧进入深水航道，通过桥施工6#黑浮后，从36#黑浮右侧返回上行推荐航路。沿推荐航路下行的小型船舶应在通过36#红浮后，从桥施工6#红浮左侧进入深水航道，通过桥施工1#红浮后，从32#黑浮右侧返回下行推荐航路。 方案特点分析：此方案具有设标简单、易操作、航路航法清晰，不会对桥区附近水域港口设施造成较大干扰等优点，在最大程度上保障了航道的顺直。不足之处：一是未做到大船小船分流，小型船舶在高峰流期间易造成航道拥堵；二是改变了上行小型船舶航行习惯，上行小型船舶无法按近岸走缓流的习惯航行路线；三是施工期间航路临时调整范围被严重限制。
（3）方案三：在28#墩和29#墩之间设置500米宽的深水航道，中间设置100米宽的分隔带，分别在28#墩北侧和29#墩南侧约200米外设置200米宽的上、下行推荐航路。
设标方案：取消33#-35#对标，在28#墩和29#墩之间深水航路增设桥施1#-6#对标。其中桥施6#、桥施5#对标，桥施1#、桥施2#对标分别设置在桥轴线上、下游3000米和1700米处，桥施4#、桥施3#分别设置在桥轴线上、下游500米处。在28#墩北侧上行推荐航路桥轴线上、下游500米处分别设置北墩2#、北墩1#对标。在29#墩南侧下行推荐航路桥轴线上、下游500米处分别设置南墩2#、南墩1#对标。
航路航法：大型船舶通过28#墩和29#墩之间深水航道沿各自通航分道通过桥区水域。上、下行小型船舶分别通过28#墩北侧和29#墩南侧设置的上下行推荐航路航行。沿推荐航路上行的小型船舶应在通过32#黑浮后，从桥施1#左右通航浮右侧进入新设置的上行推荐航路，沿北墩1#浮、北墩2#浮、36#黑浮联线北侧行驶。沿推荐航路下行的小型船舶应在通过36#红浮后，沿桥施6#浮、南墩1#浮、南墩2#浮联线南侧下行推荐航路航行。
方案特点分析：该方案最大程度上保证了定线制规定“大船小船分流，各自靠右航行”的原则，航路调整后的维护宽度和维护水深均满足定线制要求；未增加船舶交汇频次，航路调整实际上仅仅是将上下行推荐航道部分外移，将大型船舶、小型船舶分开，并未增加船舶交汇的频次，理论上未增加船舶碰撞的概率；航路调整后，28#、29#墩锚碇系统施工不需要进行主航道航路调整。不足之处：一是航路调整后，上行小型船舶习惯性航法与航路设置不一致。二是船舶原有航行习惯得到了保障，但下行小型船舶实际航行轨迹将大幅度向南调整，航道弯曲程度增大；三是上行推荐航路、主航道、下行推荐航路分别位于大桥两个主桥墩施工水域两侧，与施工交汇频次增加，增加船舶碰撞风险。
4.结论
通过对沪通长江大桥桥区水域通航环境的分析，结合桥区水域航路调整方案以及施工期航道临时调整方案，综合船舶分流、应急等多方面因素，建议选择方案一，以保证船舶航行及施工作业的安全。
