LNG船舶对南通港洋口港区服务水平的影响

◎ 张延辉 唐颖 谭凤 张鹏 商剑平 中交水运规划设计院有限公司

LNG船舶与其它类型船舶相比，具有显著的排他性，特别是针对LNG船舶进出港航行及靠离泊作业，海事部门通常会对其途经水域采取严格的交通管制措施，导致LNG船舶进出对其他船舶的进出港产生限制，进而对港区的运营产生影响。

南通港洋口港区处于起步发展阶段，定位为以原材料、能源等大宗散货中转运输为主和集装箱运输的综合性港区。根据发展规划，西太阳沙码头区是洋口港区的开发重点。目前，北码头区已有一个LNG泊位投产运营，第二个LNG泊位已通过核准待建。

随着港区的深入开发，本水域内船舶流量将逐步增大，通航环境将进一步复杂化，LNG船舶进出港造成的潜在影响将加大。为保障洋口港区港口岸线资源充分利用，确保拟建LNG接收站选址科学合理，采用计算机仿真模型系统分析拟建LNG码头通航船舶对远期港口生产运营的影响。

1.仿真模型

1.1 模型范围与模型边界

本文采用离散事件动态系统仿真建模方法，以船舶交通为核心研究对象，建立洋口港区港航系统仿真模型，模拟船舶从到达锚地、通过航道、进港靠泊、在泊作业以及离港的全过程。模型范围包括船舶、锚地、航道、港池、泊位，并考虑影响通航的自然条件（如潮汐、昼夜等）和LNG船及危险品船的特殊通航规则。

1.2 模型的通航规则判断

1.2.1 LNG船通航规则判断

（1）LNG船通航限制条件。①LNG船靠、离泊期间的潮流流速不宜超过1kn，宜选择在高平潮及低平潮前后时间段。LNG船靠、离泊时间窗口取高平潮及低平潮前后1h。②LNG船进出港引航作业限于白天时间作业。

（2）LNG船移动安全区。当LNG船进、出港航行时，与LNG船反向航行的船舶暂时无法沿航道航行；同向船舶仍可航行，但需要与LNG船前后保持至少1n mile的纵向间距。

（3）LNG船通航时间。LNG外锚地距拟建码头约20n mile，LNG船从引航员登轮至航道口门处船速控制在6k n以下，航行时间约1～1.5h，从航道口门至港池水域平均航速10kn，航行时间约1.5h，航行总时间约2.5～3h；从靠泊至系缆完成约需1.5h，离泊约需0.5h。因此，LNG船进港靠泊总时间约需4～4.5 h，离泊出港总时间约需3～3.5h。

1.2.2 非LNG船通航规则判断

（1）航行安全间距。船舶航行时，需要与其前后的其他船舶保持一定的安全间距。安全间距的取值根据每艘船的船舶领域确定。

根据藤井船舶领域理论，普通船舶在航道中的纵向船舶领域取8 倍船长，所以相邻两船的安全间距按照如下公式计算：安全间距=8×(L+L)/2，其中L和L分别为相邻两船的船长。

（2）大型危险品船夜航限制。洋口港区远期液体化工品和油船占比较大，约为61%。一般大型危险品船会限制夜间通航。参考临近港区对夜航条件的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，洋口港区2万吨级及以上的液体化工和油船禁止夜间通航。

1.3 模型输入参数

1.3.1 到港船舶数及船型组合

到港船舶分已建LNG码头船舶、拟建LNG码头船舶和远期规划非LNG码头船舶三部分。

（1）已建LNG码头年到港船舶数和船型组合，按照2019年实际到港情况输入，共计69艘次；

（2）拟建LNG码头年到港船舶数和船型组合，按照预测到港船舶数和船型输入，共计113艘次；

（3）远期规划非LNG码头年到港船舶数和船型组合，按照预测船舶数和船型输入，共计1166艘次。

1.3.2 船舶到港规律

（1）LNG船到港规律。根据已建LNG码头2017年～2019年船舶作业数据，可以看出LNG船有明显的季节不均衡性。一般在冬季11月～次年1月为高峰期，冬季高峰期到港船舶数占全年到港船舶数比例的三年平均值为35.5%。模型中LNG船到港按照该季节性规律生成。

（2）非LNG船舶到港规律。洋口港区规划建设液体散货和通用散货泊位32个，目前仅建成2个，没有充分的运营数据可供参考。模型中非LNG船舶到港按照常规负指数分布规律生成。

1.3.3 船舶在泊作业时间

拟建LNG码头船舶在泊作业时间，按照表1输入。

表1 拟建LNG码头船舶在泊作业时间

已建LNG码头船舶在泊作业时间，按照实际统计情况输入，见表2。

表2 已建LNG码头船舶在泊作业时间

远期规划非LNG码头没有生产作业数据，根据规范得到各货类各吨级的船舶平均在泊作业时间，按照表3输入。

表3 远期规划非LNG码头船舶在泊作业时间

1.3.4 其他输入参数

（1）潮汐。洋口港区为规则半日潮，潮周期取12.4h。

（2）昼夜交替。南通地区全年平均日出时间为5:52，日落时间为 18:00。天亮时间约为5:30，天黑时间约为18:30。

（3）年可作业天数。根据拟建项目设计文件，码头年可作业天数取为292天。

1.4 仿真模型的实现

本次仿真模型在Simio商业仿真上实现了上述船舶作业逻辑判断过程，模型主要分8个模块，即：船舶生成模块、泊位模块、锚地模块、航道模块、港池模块、潮汐模块、昼夜模块、统计模块。模型截图见图1。

图1 洋口港区港航系统仿真模型

2.船舶通航影响仿真试验

2.1 试验设计

本文主要研究拟建LNG码头对烂沙洋北航道远期船舶通航的影响，试验进行有无对比分析，共2个试验工况，每个工况运行10组试验。

2.2 影响分析

2.2.1 总体分析

试验结果见表4。

表4 拟建LNG码头对烂沙洋北航道远期船舶通航的影响

根据试验结果可以看出：拟建LNG码头运营后，洋口港区北码头区可以满足远期预测船舶作业需求，船舶平均等待时间虽然增加了0.84h，但港口服务水平指标仍在0.3以下，服务水平很好，拟建LNG码头 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 对烂沙洋北航道远期船舶通航影响较小。

2.2.2 受影响延误船舶总体分析

拟建LNG码头运营后，全年受影响延误船舶（进出港）合计332艘次，占全年进出港总艘次2470艘次（不含拟建工程）的13%，受拟建工程单次LNG船进/出港影响的平均延误艘次为1.45艘次，受影响船舶的平均延误时间为5.37h。

分析受影响船舶平均延误时间较长的原因在于预测远期2万吨级及以上的液体化工和油船有541艘次，占非LNG船舶的46%，其中8万吨级以上船舶需单向通航且满载船舶需乘潮；而参考临近港区对夜航条件的规定，这类船舶夜间禁止通航。所以，这类船舶受本项目LNG船舶影响的延误时间会偏长。但从延误船舶艘次占比为13%来看，受影响船舶的范围比较小。

2.2.3 冬季船高峰期受影响延误船舶分析

拟建LNG码头运营后，冬季LNG船高峰期受影响延误船舶进出港合计96艘次，占冬季非本项目进出港总艘次632艘次的15%，冬季高峰期受本项目单次LNG船进/出港影响的平均延误艘次为1.18艘次，受影响船舶的平均延误时间为5.84h。

2.2.4 分货类受影响船舶分析

受本项目LNG卸船码头船舶进出港影响的主要船舶类型为液体化工和油船，占全部延误艘次的77%，平均延误时间为6.1h；其次是通用散货船，占比20%，平均延误时间为3h；然后是LNG船，占比3%，平均延误时间为4h。

2.2.5 受影响非LNG大船分析

根据烂沙洋北航道通航条件，8万吨级及以上船舶需单向通航且满载船舶需乘潮。所以单独统计远期北码头区8万吨级及以上船舶受本项目LNG卸船码头船舶进出港延误情况。

8万吨级及以上船舶受本项目LNG卸船码头船舶进出港影响延误的艘次为102艘次，占总延误船舶艘次的31%，平均延误时间为8.8h。

3.结论

本文针对洋口港区通航特点，建立了计算机仿真模型，在考虑潮汐、航道管制等影响因素下，模拟了船舶到达锚地、进入航道、在泊作业和船舶离港的作业全过程。

通过模型仿真计算，研究了洋口港区拟建LNG泊位对港区服务能力的影响。拟建LNG码头对烂沙洋北航道远期船舶通航影响较小，港口服务水平较好，为选址 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 提供了重要的决策支持依据。

-全文完-