关于优化嘉兴港进出口航道的探讨
余蔡坪
摘 要：根据嘉兴港进出口航道现状及杭州湾水深分布资料，探讨如何更改现有 进出口航道以充分开发杭州湾深水资源，疏导洋山航道附近交通流的可行性。
关键词：嘉兴港 进出口航道 候潮 交通流
0 引言
嘉兴港位于杭州湾北侧，已建成泊位近50个，其中万吨级以上泊位32个。锚地可供12米吃水的船舶长期锚泊。2015年嘉兴港吞吐量为6200万吨，到港船舶9875艘次。进出嘉兴港的主航道，全长50海里，而其中的43海里航道是利用了金山航道的局部。航道中有段海图水深小于8米，长达23海里的浅滩，其近东端浅点水深7.5米，近西端浅点7.6米。
1需要优化港口进出口航道的原因
1.1 位于现主航道上的浅滩限制了嘉兴港区深水资源的进一步利用。
1.2 有利于减少洋山航道附近的交通流。
2 总体设想
现主航道陈山锚地至大白山转向点段不变，大白山转向点以东分支为南北双航道：
2.1 北航道：修改大白山转向点以东段，使该段绕出原最小水深7.5米的浅滩。
2.2 南航道：大白山转向点以东转向东南，沿岱山岛北侧，经岱衢洋进出；
3 具体方案
为了论述方便，把现在使用中的主航道命名为航道A；把修改后包含北航道的命名为航道B；把包含的南航道的命名为航道C。
3.1 航道A：从陈山锚地到下西马鞍转向点（图1）：
3.2 航道B（图2），走向如下：
从西马鞍转向点（30°32ˊ.8N，122°11ˊ.2E）开始沿现在的主航道（金山航道）中心线（263°）前行到漕泾灯船南，即点（30°32ˊ.0N，122°03ˊ.0E） 处； 然后转向到237°前行7.4海里，到点（30°28ˊN，121°54ˊ.8E）； 再转向到270°前行5.4海里，到点（30°27ˊ.8N，122°44ˊ.3E）；再转向到283°，前行6.5海里连接到主航道中的大白山转向点，进入现主航道到陈山锚地。修改后使该段航线移出原浅滩，最小水深增加到8.5米。
4.3 航道C（图二）：
以与西马鞍转向点相同经度的点（30°22ˊ.7N，122°11ˊ.2E）为起始点，以271°向西前行8.6海里，至点（30°22ˊ.8N， 122°01ˊ.4E）处；再转向279°，
前行11海里，至点（30°24ˊ.3N，121°48.9ˊ.4E）处；再转向314°，前行7.4海里，连接到现主航道的大白山转向点，进入现主航道至陈山锚地。
注：e是航道B东端的浅点，海图水深8.5 米；f为航道C东端的浅点，海图水深10.2米。
4论述
4.1 下表所列的是A 、B、 C三条航道的航程和水深情况 各水深范围航段长
各水深范围航段长
航道名称及总长
h ≤ 8 不同海图水深区间的航段长度
（h：海图水深，单位：米）
8 10
航道A
（单位：海里） 50 23.0 15.5 5.0 6.5
航道B
（单位：海里） 51.4 8.0 31.0 5.9 6.5
航道C
（单位：海里） 52.2 8.0 14.5 7.7 22.0
从上表可以看出，虽然航道B和C要稍长，但水深情况得到改善，特别是水深小于8米的浅滩长度明显缩短。
4.2 接下来结合潮汐资料来计算各航道所允许的船舶进港最大吃水。杭州湾是一个强潮海域，潮差大，并且不同地理位置的潮时、潮差各不相同。因此，比较杭州湾的航道优劣必须结合航道上的潮汐。
4.2.1 高潮时差统计： 根据上海海事局编著的2015年版《潮汐表》，结合各航道所经过的海域，选取滩浒山、唐脑山及鱼腥脑三个潮汐观测点的数据来进行统计。 在全年的不同月份随机抽取100个潮水，计算同一个潮水的高潮先后到达所选取的观察点的时间差，统计其平均值，作为所选取观察点之间的高潮时差。得到以下数据：
滩浒山高潮时晚于唐脑山高潮时：56.9分钟；
唐脑山高潮时晚于鱼腥脑高潮时：20.7分钟；
如图：
（滩浒山测潮点）←56.9分钟←（唐脑山测潮点）
↑
20.7分钟
↑
（鱼腥脑测潮点）
上图中箭头表示平均同一潮水不同观测点高潮时延迟方向，时间表示高潮时延迟的时间。得杭州湾潮汐的基本特征：东早西晚，南早北晚。
4.2.2高潮潮高和潮差统计：以滩浒山高潮潮高在4.5米以上的大潮为选择对象，记录同一潮在所选取的各个观察点所达到的高潮潮高和低潮潮高，求得潮差。统计各观察点100个高潮潮高的平均值及潮差平均值，作为所选取观察点的高潮潮高及潮差。得到以下数据：
滩浒山高潮潮高：487.6 cm 相对应的高低潮潮差：411.6 cm
唐脑山高潮潮高：437.7 cm 相对应的高低潮潮差：354.7 cm
鱼腥脑高潮潮高：387.0 cm 相对应的高低潮潮差：289.0 cm
4.2.3 根据以上数据，接下来以候潮进港为例分析对比A、B、C三条航道所允许的船舶最大吃水。
对航道A、航道B，其浅滩东端的潮汐数据参考唐脑山观察点，浅滩西端的潮汐数据参考滩浒山观察点。对航道C，其岱山岛北侧的潮汐数据参考鱼腥脑观察点。
设定：
潮 汐： 为正规半日潮，涨落潮潮高匀速变化；
船舶数据： 航行速度：10节；要求富裕水深：0.6米；船舶下沉量： 0.8米。
4.2.3.1 航道A （图1）
浅滩东端浅点b（海图水深7.5米）到西端浅点a（海图水深7.6 米）的ab间长为19.5海里。
则得：
tAs =19.5÷10×60=117分钟
tAa+tAb=tAs-t1=117-56.9=60.1分钟
则船过a点时的船舶吃水为：
DAa = a点高潮潮高- ×a点潮差+a点海图水深-船舶下沉量-富裕水深
即DAa=488-
（1）
同理，船过b点时船舶吃水为：
DAb=b点高潮潮高- 点潮差+b点海图水深-船舶下沉量-富裕水深
即：DAb=438- （2）
tAs ——走航道A，点a和点b间 船舶航行时间
tAa——走航道A，船过a点时距a点高潮的时间
tAb——走航道A，船过b点时距b点高潮的时间
DAa——走航道A，过a点的船舶吃水
DAb——走航道A，过b点的船舶吃水
t1——a点和b点间的高潮时差，即56.9分钟
得以下方程组：
DAa= DAb
tAa+tAb=60.1 （3）
把式（1）、（2）代入方程组（3）得：
tAa=56（分钟） tAb=4.1（分钟） DAa= DAb =1 044（厘米）
即：该船舶应该在b点高潮4.1分钟通过b点，在a点高潮后56分钟通过a点， 船舶最大吃水为1044厘米。
4.2.3.2 航道B
该航道大白山转向点以东最浅点为e点（海图水深8.5米），e点到滩浒山浅点a点的ae间长为24.3海里。e点潮汐同样参照唐脑山潮汐。
ae间船舶航行时间为：
tBs= （分钟）
DBa=DBe
tBa+tBe=tBs-t1=145.8-56.9=88.9（分钟）
tBs——走航道B，a点和e点间的船舶航行时间
tBa-——走航道B，船过a点时距a点高潮的时间
tBe——走航道B，船过e点时距e点高潮的时间
DBa——走航道B，过a点的船舶吃水
DBe——走航道B，过e点的船舶吃水
参照航道A的计算，可得：
tBa=22.4（分钟） tBe=66.5（分钟） DBa=DBe=1 082（厘米）
即：该船舶在e点高潮前66.5分钟通过e点，在a点高潮后22.4分钟通过a点，船舶候潮通过浅滩的最大吃水为1082厘米。
4.2.3.3 航道C
该航道上水深小于9米的浅滩缩短到滩浒山浅点附近的一段，岱山岛北侧的东西向航道上海图水深在10米以上，其中的最浅点f点（水深为10.2米），在大白山转向点以东9.4海里。f点参照鱼腥脑的潮汐。
af间船舶航行时间为：
tCs= （分钟）
DCa=DCf
tCa+tCf=tCs-t2=100.8-77.6=88.9（分钟）
tCs ——走航道C，点a和点f点 船舶航行时间
tCa——走航道C，船过a点时距a点高潮的时间
tCf——走航道C，船过f点时距f点高潮的时间
DCa——走航道C，过a点的船舶吃水
DCf——走航道C，过f点的船舶吃水
t2——a点和f点间的高潮时差，即77.6分钟
计算可得：
tCa= -45 （分钟） tCf=133.9 （分钟）
由于tCa为走航道C，船过a点时距a点高潮的时间，所以tCa≥0，计算结果为负值，说明船走航道C候潮进港，船舶最大吃水只需考虑船能通过a点的最大吃水。故：取a点高潮时通过a点，即：
tCa= 0 tCf= 88.9
得：
DCa = 488- = 1 108（厘米）
验证可得：当船走航道C，取滩浒山高潮时通过浅点a，则船于f点高潮时前88.9分钟通过f点时的富裕水深为：227.6厘米。
即：走航道C，该船舶在a点高潮时通过a点， 船舶进港最大吃水为1 108厘米。
小结：通过以上计算可知，在设定条件下，船舶走航道A、B或C候潮进港，其通过滩浒山浅点a的最大吃水为：
DAa=1 044厘米 DBa=1 082厘米 DCa= 1 108厘米
即： DCa > DBa> DAa
4.3 另外，把航道A更替为南北航道B和航道C并存，也能促进船舶交通流的布置更加合理。
随着上海洋山港的开发，沿洋山航道从黄泽洋进出洋山港的大型限于吃水船越来越多，经常出现多船排队进出港，洋山交管为了保证限于吃水船的航行安全，禁止在此期间其他船舶穿越洋山航道。而从现在主航道进出嘉兴港和上海金山港区的船舶基本都要穿越洋山航道。以嘉兴港为例：2015年，嘉兴港到港船舶为9875艘，一进一出，有近2万艘次船舶进出港口。而这其中的大部分都要通过洋山航道，这还不算同样使用主航道（金山航道）进出上海金山港区的船舶。因此，大量船舶的进出使洋山航道附近海域的交通流更加密集，甚至在主航道两侧因等候限于吃水船的通过而形成堵塞，不利于船舶航行安全。
还有一种情况，现在需要候潮的船舶只能锚泊于黄泽洋东侧的锚地或长江口锚地，由于离航道浅滩太远，途中交通流密集，为了控制进入浅滩的时间，常提前起锚，慢车进来，这样也不利于洋山航道附近交通流的疏导。若在岱衢洋以西，岱山岛北侧深水区域设置船舶候潮锚地，有利于船舶走航道C锚泊、候潮进港。
航道B和航道C南北两条航道并存，可以有效减轻洋山航道所面临的交通压力：显然，走南方航线的船舶进出嘉兴港和上海金山港区，可以选择航道C从岱衢洋进出，这样不但缩短了航程，而且可以避免穿越交通复杂的洋山航道，也有利于航行安全；对洋山航道来说，区域的交通流得到分流，特别是穿越航道的船舶大量减少，能有效缓解交通压力。
另外，随着舟山海洋经济的开发，黄泽洋周边凭借靠近长江口的地理优势及卓越的水深条件，新建码头较多，比如大衢岛北侧的广厦（舟山）30万吨级原油码头泊位已经建成，即将投入使用。再加上已经投入使用的马迹山宝钢矿砂码头、洋山集装箱航道和集装箱锚地，使得黄泽洋日益繁忙。所以，进一步开发利用岱衢洋，对合理布局黄泽洋及附近海域的交通流将起到优化作用。
5 结论
随着杭州湾北岸嘉兴港区及上海金山港区的开发，大量码头建成投产，货物吞吐量节节攀升。使得现有的连接港区和外海之间的主航道需要改进和完善。如何充分利用港区和外海之间的深水资源，同时合理布局杭州湾口海域的交通流成为一个值得探讨的课题。
把现有的推荐航道A改设成航道B和航道C南北两条航道并存，不但能有效增加船舶的进出港最大吃水，同时使杭州湾口海域的交通流布局更加均衡，减轻洋山航道的交通压力。
参考文献
[1]上海海事局版 上海港杭州湾《潮汐表》（2014）、（2015）
[2]《嘉兴港概况》 （2014）
摘 要：根据嘉兴港进出口航道现状及杭州湾水深分布资料，探讨如何更改现有 进出口航道以充分开发杭州湾深水资源，疏导洋山航道附近交通流的可行性。
关键词：嘉兴港 进出口航道 候潮 交通流
0 引言
嘉兴港位于杭州湾北侧，已建成泊位近50个，其中万吨级以上泊位32个。锚地可供12米吃水的船舶长期锚泊。2015年嘉兴港吞吐量为6200万吨，到港船舶9875艘次。进出嘉兴港的主航道，全长50海里，而其中的43海里航道是利用了金山航道的局部。航道中有段海图水深小于8米，长达23海里的浅滩，其近东端浅点水深7.5米，近西端浅点7.6米。
1需要优化港口进出口航道的原因
1.1 位于现主航道上的浅滩限制了嘉兴港区深水资源的进一步利用。
1.2 有利于减少洋山航道附近的交通流。
2 总体设想
现主航道陈山锚地至大白山转向点段不变，大白山转向点以东分支为南北双航道：
2.1 北航道：修改大白山转向点以东段，使该段绕出原最小水深7.5米的浅滩。
2.2 南航道：大白山转向点以东转向东南，沿岱山岛北侧，经岱衢洋进出；
3 具体方案
为了论述方便，把现在使用中的主航道命名为航道A；把修改后包含北航道的命名为航道B；把包含的南航道的命名为航道C。
3.1 航道A：从陈山锚地到下西马鞍转向点（图1）：
3.2 航道B（图2），走向如下：
从西马鞍转向点（30°32ˊ.8N，122°11ˊ.2E）开始沿现在的主航道（金山航道）中心线（263°）前行到漕泾灯船南，即点（30°32ˊ.0N，122°03ˊ.0E） 处； 然后转向到237°前行7.4海里，到点（30°28ˊN，121°54ˊ.8E）； 再转向到270°前行5.4海里，到点（30°27ˊ.8N，122°44ˊ.3E）；再转向到283°，前行6.5海里连接到主航道中的大白山转向点，进入现主航道到陈山锚地。修改后使该段航线移出原浅滩，最小水深增加到8.5米。
4.3 航道C（图二）：
以与西马鞍转向点相同经度的点（30°22ˊ.7N，122°11ˊ.2E）为起始点，以271°向西前行8.6海里，至点（30°22ˊ.8N， 122°01ˊ.4E）处；再转向279°，
前行11海里，至点（30°24ˊ.3N，121°48.9ˊ.4E）处；再转向314°，前行7.4海里，连接到现主航道的大白山转向点，进入现主航道至陈山锚地。
注：e是航道B东端的浅点，海图水深8.5 米；f为航道C东端的浅点，海图水深10.2米。
4论述
4.1 下表所列的是A 、B、 C三条航道的航程和水深情况 各水深范围航段长
各水深范围航段长
航道名称及总长
h ≤ 8 不同海图水深区间的航段长度
（h：海图水深，单位：米）
8
航道A
（单位：海里） 50 23.0 15.5 5.0 6.5
航道B
（单位：海里） 51.4 8.0 31.0 5.9 6.5
航道C
（单位：海里） 52.2 8.0 14.5 7.7 22.0
从上表可以看出，虽然航道B和C要稍长，但水深情况得到改善，特别是水深小于8米的浅滩长度明显缩短。
4.2 接下来结合潮汐资料来计算各航道所允许的船舶进港最大吃水。杭州湾是一个强潮海域，潮差大，并且不同地理位置的潮时、潮差各不相同。因此，比较杭州湾的航道优劣必须结合航道上的潮汐。
4.2.1 高潮时差统计： 根据上海海事局编著的2015年版《潮汐表》，结合各航道所经过的海域，选取滩浒山、唐脑山及鱼腥脑三个潮汐观测点的数据来进行统计。 在全年的不同月份随机抽取100个潮水，计算同一个潮水的高潮先后到达所选取的观察点的时间差，统计其平均值，作为所选取观察点之间的高潮时差。得到以下数据：
滩浒山高潮时晚于唐脑山高潮时：56.9分钟；
唐脑山高潮时晚于鱼腥脑高潮时：20.7分钟；
如图：
（滩浒山测潮点）←56.9分钟←（唐脑山测潮点）
↑
20.7分钟
↑
（鱼腥脑测潮点）
上图中箭头表示平均同一潮水不同观测点高潮时延迟方向，时间表示高潮时延迟的时间。得杭州湾潮汐的基本特征：东早西晚，南早北晚。
4.2.2高潮潮高和潮差统计：以滩浒山高潮潮高在4.5米以上的大潮为选择对象，记录同一潮在所选取的各个观察点所达到的高潮潮高和低潮潮高，求得潮差。统计各观察点100个高潮潮高的平均值及潮差平均值，作为所选取观察点的高潮潮高及潮差。得到以下数据：
滩浒山高潮潮高：487.6 cm 相对应的高低潮潮差：411.6 cm
唐脑山高潮潮高：437.7 cm 相对应的高低潮潮差：354.7 cm
鱼腥脑高潮潮高：387.0 cm 相对应的高低潮潮差：289.0 cm
4.2.3 根据以上数据，接下来以候潮进港为例分析对比A、B、C三条航道所允许的船舶最大吃水。
对航道A、航道B，其浅滩东端的潮汐数据参考唐脑山观察点，浅滩西端的潮汐数据参考滩浒山观察点。对航道C，其岱山岛北侧的潮汐数据参考鱼腥脑观察点。
设定：
潮 汐： 为正规半日潮，涨落潮潮高匀速变化；
船舶数据： 航行速度：10节；要求富裕水深：0.6米；船舶下沉量： 0.8米。
4.2.3.1 航道A （图1）
浅滩东端浅点b（海图水深7.5米）到西端浅点a（海图水深7.6 米）的ab间长为19.5海里。
则得：
tAs =19.5÷10×60=117分钟
tAa+tAb=tAs-t1=117-56.9=60.1分钟
则船过a点时的船舶吃水为：
DAa = a点高潮潮高- ×a点潮差+a点海图水深-船舶下沉量-富裕水深
即DAa=488-
（1）
同理，船过b点时船舶吃水为：
DAb=b点高潮潮高- 点潮差+b点海图水深-船舶下沉量-富裕水深
即：DAb=438- （2）
tAs ——走航道A，点a和点b间 船舶航行时间
tAa——走航道A，船过a点时距a点高潮的时间
tAb——走航道A，船过b点时距b点高潮的时间
DAa——走航道A，过a点的船舶吃水
DAb——走航道A，过b点的船舶吃水
t1——a点和b点间的高潮时差，即56.9分钟
得以下方程组：
DAa= DAb
tAa+tAb=60.1 （3）
把式（1）、（2）代入方程组（3）得：
tAa=56（分钟） tAb=4.1（分钟） DAa= DAb =1 044（厘米）
即：该船舶应该在b点高潮4.1分钟通过b点，在a点高潮后56分钟通过a点， 船舶最大吃水为1044厘米。
4.2.3.2 航道B
该航道大白山转向点以东最浅点为e点（海图水深8.5米），e点到滩浒山浅点a点的ae间长为24.3海里。e点潮汐同样参照唐脑山潮汐。
ae间船舶航行时间为：
tBs= （分钟）
DBa=DBe
tBa+tBe=tBs-t1=145.8-56.9=88.9（分钟）
tBs——走航道B，a点和e点间的船舶航行时间
tBa-——走航道B，船过a点时距a点高潮的时间
tBe——走航道B，船过e点时距e点高潮的时间
DBa——走航道B，过a点的船舶吃水
DBe——走航道B，过e点的船舶吃水
参照航道A的计算，可得：
tBa=22.4（分钟） tBe=66.5（分钟） DBa=DBe=1 082（厘米）
即：该船舶在e点高潮前66.5分钟通过e点，在a点高潮后22.4分钟通过a点，船舶候潮通过浅滩的最大吃水为1082厘米。
4.2.3.3 航道C
该航道上水深小于9米的浅滩缩短到滩浒山浅点附近的一段，岱山岛北侧的东西向航道上海图水深在10米以上，其中的最浅点f点（水深为10.2米），在大白山转向点以东9.4海里。f点参照鱼腥脑的潮汐。
af间船舶航行时间为：
tCs= （分钟）
DCa=DCf
tCa+tCf=tCs-t2=100.8-77.6=88.9（分钟）
tCs ——走航道C，点a和点f点 船舶航行时间
tCa——走航道C，船过a点时距a点高潮的时间
tCf——走航道C，船过f点时距f点高潮的时间
DCa——走航道C，过a点的船舶吃水
DCf——走航道C，过f点的船舶吃水
t2——a点和f点间的高潮时差，即77.6分钟
计算可得：
tCa= -45 （分钟） tCf=133.9 （分钟）
由于tCa为走航道C，船过a点时距a点高潮的时间，所以tCa≥0，计算结果为负值，说明船走航道C候潮进港，船舶最大吃水只需考虑船能通过a点的最大吃水。故：取a点高潮时通过a点，即：
tCa= 0 tCf= 88.9
得：
DCa = 488- = 1 108（厘米）
验证可得：当船走航道C，取滩浒山高潮时通过浅点a，则船于f点高潮时前88.9分钟通过f点时的富裕水深为：227.6厘米。
即：走航道C，该船舶在a点高潮时通过a点， 船舶进港最大吃水为1 108厘米。
小结：通过以上计算可知，在设定条件下，船舶走航道A、B或C候潮进港，其通过滩浒山浅点a的最大吃水为：
DAa=1 044厘米 DBa=1 082厘米 DCa= 1 108厘米
即： DCa > DBa> DAa
4.3 另外，把航道A更替为南北航道B和航道C并存，也能促进船舶交通流的布置更加合理。
随着上海洋山港的开发，沿洋山航道从黄泽洋进出洋山港的大型限于吃水船越来越多，经常出现多船排队进出港，洋山交管为了保证限于吃水船的航行安全，禁止在此期间其他船舶穿越洋山航道。而从现在主航道进出嘉兴港和上海金山港区的船舶基本都要穿越洋山航道。以嘉兴港为例：2015年，嘉兴港到港船舶为9875艘，一进一出，有近2万艘次船舶进出港口。而这其中的大部分都要通过洋山航道，这还不算同样使用主航道（金山航道）进出上海金山港区的船舶。因此，大量船舶的进出使洋山航道附近海域的交通流更加密集，甚至在主航道两侧因等候限于吃水船的通过而形成堵塞，不利于船舶航行安全。
还有一种情况，现在需要候潮的船舶只能锚泊于黄泽洋东侧的锚地或长江口锚地，由于离航道浅滩太远，途中交通流密集，为了控制进入浅滩的时间，常提前起锚，慢车进来，这样也不利于洋山航道附近交通流的疏导。若在岱衢洋以西，岱山岛北侧深水区域设置船舶候潮锚地，有利于船舶走航道C锚泊、候潮进港。
航道B和航道C南北两条航道并存，可以有效减轻洋山航道所面临的交通压力：显然，走南方航线的船舶进出嘉兴港和上海金山港区，可以选择航道C从岱衢洋进出，这样不但缩短了航程，而且可以避免穿越交通复杂的洋山航道，也有利于航行安全；对洋山航道来说，区域的交通流得到分流，特别是穿越航道的船舶大量减少，能有效缓解交通压力。
另外，随着舟山海洋经济的开发，黄泽洋周边凭借靠近长江口的地理优势及卓越的水深条件，新建码头较多，比如大衢岛北侧的广厦（舟山）30万吨级原油码头泊位已经建成，即将投入使用。再加上已经投入使用的马迹山宝钢矿砂码头、洋山集装箱航道和集装箱锚地，使得黄泽洋日益繁忙。所以，进一步开发利用岱衢洋，对合理布局黄泽洋及附近海域的交通流将起到优化作用。
5 结论
随着杭州湾北岸嘉兴港区及上海金山港区的开发，大量码头建成投产，货物吞吐量节节攀升。使得现有的连接港区和外海之间的主航道需要改进和完善。如何充分利用港区和外海之间的深水资源，同时合理布局杭州湾口海域的交通流成为一个值得探讨的课题。
把现有的推荐航道A改设成航道B和航道C南北两条航道并存，不但能有效增加船舶的进出港最大吃水，同时使杭州湾口海域的交通流布局更加均衡，减轻洋山航道的交通压力。
参考文献
[1]上海海事局版 上海港杭州湾《潮汐表》（2014）、（2015）
[2]《嘉兴港概况》 （2014）
