600MW示范快堆工程导助航设施设计

    盛秋实

    摘 要：600MW示范快堆工程导助航设施的设计，需要统筹考虑航道、水域现状、已有航标现状、水域交通流量状况。工程设置有导流堤、取水口、排水口，需在回旋水域及以上水工结构附近设置航标设施予以指示。

    关键词：取水口;灯浮标;灯桩;回旋水域

    中图分类号：U644? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? 文章编号：1006—7973（2019）03-0041-02

    福建省宁德市霞浦核电基地规划2x600MW快堆核电机组+1x600MW高温汽冷堆核电机组+4x1000MW压水堆核电机组。工程内容包括为了满足福建省宁德市霞浦核电基地2台600MW机组运行所需要建设的取排水工程、厂区护岸工程、大件码头工程及其配套工程，以及厂区回填工程等，助航标志设计范围包括本码头回旋水域和取、排水口及其导流堤所需的助航标志。

    1 导助航设计条件

    工程以3000吨级杂货船为设计船型，兼顾4200t深舱驳船、5000t甲板驳船[1]。结合工程水域现状，天然水深即可满足本工程船舶通航需求，无需疏浚。回旋水域直径为270m，回旋水域底标高-10.8（-7.61）m。停泊水域位于码头平台前方，宽42m，设计底标高-9.7（-6.51）m。回旋水域和停泊水域均利用天然水深，无需疏浚。

    1.1航道、水域现状

    工程所在海域没有规划航道、锚地。在本工程附近水域没有进行航道锚地规划。厂区附近水域目前无航道，与目前福建宁德沿海小型船舶经出壁门水道南北向航行的习惯航道约5 海里，离霞浦县东澳码头前往三沙港砂石码头的习惯航线距离约1 海里。本工程建成后对附近水域船舶习惯航路内船舶的通航安全影响很小。根据现场勘察调查，长表岛周边海域开发活动主要是养殖紫菜和海带，还有少量定置网捕捞。除厂址西侧、西南侧福宁湾内分布养殖区外，目前厂址周边水域较为清爽，对船舶进出本工程大件码头和航标效能设计并无影响。

    1.2交通流分析

    船舶交通流量是一个与交通量概念相近的量，可反映工程附近水域的船舶交通量，该数据统计范围包括航经工程水域附近的大部分船舶，是船舶交通实况调查分析的重要数据。根据《600MW示范快堆工程海工工程通航安全评估报告》 [2]中的相关资料及分析数据可知：2016年4月1日至6月30日，本工程附近水域船舶数为8228艘次，南下航行船舶4026 艘次，北上航行船舶4202 艘次，日均过观察门线流量约90.5 艘次。其中小于50m 的船舶3530 艘次，50～100m 的船舶4635 艘次，大于100m 的船舶63 艘次。通过AIS 观测数据获取的航迹分布，并利用门线统计船舶经过该门线的数据，可从另一侧面反映该水域的船舶交通实况。

    综合2016 年4 月至7 月的交通流量和其他资料统计分析，航经本工程附近水域的船舶，主要沿着沿海内航路航行，航行区域主要为海图上10～20m 等深线水域，距离长表岛东侧3～12 海里范围内，日均船舶交通流量在90～100 艘次之间。

    1.3助航标志现状

    本工程附近水域已建导助航设施的情况，本工程进港航道南侧附近岛屿有一座已建灯桩，即鱼屿灯桩。鱼屿礁东北方向约200m有一处浅点。该浅点距离鱼屿灯桩较近，鱼屿灯桩可以兼顾标识该浅点。

    2 设计思路

    2.1航标布置

    由于本工程回旋水域距离取水西堤较近，且回旋水域西侧水域水深小于10.8m，因此为保障船舶航行安全，在回旋水域西北角设置1座灯浮标。该灯浮标采用东方位标，命名为霞浦核电1号灯浮，可以标识回旋水域西侧边界。为防止船舶进入取水口，在取水口拦污网外设置1座灯浮标。该灯浮标采用禁航区专用标，命名为霞浦核电2号灯浮。2号灯浮具体设置在码头水域北侧端点，可以与1号灯浮连线共同标识回旋水域西北侧边界，保护船舶回旋时过于靠近取水西堤;同时也警戒船舶勿进入取水口。由于本工程取水东堤位于大件码头进港航道右侧，为标识取水东堤位置，保障过往船舶航行安全，在取水东堤堤头设置1座灯桩。另外，为标识本工程排水口位置，在排水西堤堤头设置1座灯桩。

    2.2设备材质选择

    浮标浮筒采用新型涂装钢质浮标，通过防腐涂装使其完全适应海上工作环境。根据当地条件，本工程灯浮标浮筒直径2.4m，采用深水钢质浮标。浮标特征如下：霞浦核电1号灯浮：东方位标、黑黄黑、两锥形锥底相对顶标;霞浦核电2号灯浮：专用标、黄色、单个“X”形顶标。灯浮标安装LED航标灯，射程3海里，霞浦核电1号灯浮：快闪（3）10秒 白光，霞浦核电2号灯浮：莫（P）12秒。航标灯配置航标灯遥测终端，要求终端可以定时采集GPS定位信号（包含：经度、纬度、速度、方向、灯器工作电压和电流、电池工作电压和电流;太阳能充电电压和电流），信号通过无线协议传输到检测服务器;遥测终端还可以接收无线命令。灯浮标的航标灯采用太阳能电池供电，配置2塊21W太阳能电池板，以及2个12V、100AH蓄电池。灯浮标锚链采用CM490级以上的船舶锚链钢。由于本工程所在海域风浪较大，为减少浮标移位和锚链磨损，霞浦核电1号灯浮锚链长度按照水深的4～5倍设计。霞浦核电2号灯浮位于防波堤内，该位置波浪较小，且该位置距离取水西堤较近，因此霞浦核电2号灯浮锚链长度按照水深的2～3倍设计[3]。具体配置如表1。

    霞浦核电1号灯桩桩身绿白相间颜色，霞浦核电2号灯桩红白相间颜色，1号和2号灯桩均采用高5.5m，直径1.0m的玻璃钢灯桩;灯桩其他钢构件喷砂及热植镀锌处理，灯桩抗风强度大于50m/s，可抗台风。霞浦核电1号灯桩灯光特性为闪绿3秒，灯光高程约为16m（平均大潮高潮面起算），射程5海里。霞浦核电2号灯桩灯光特性为闪白3秒，灯光高程约为14.5m（平均大潮高潮面起算），射程5海里。计算方法如下：灯高=灯桩基础顶高程+灯桩高度-平均大潮高潮面。本工程所在海域平均大潮高潮面取5.7m（参考最近的北礵岛大潮升，理论最低潮面起算）;霞浦核电1、2号灯桩高度均为5.5m;1号灯桩基础顶高程为16.19m（理论最低潮面）/13m（85高程），2号灯桩基础顶高程为14.69m（理论最低潮面）/11.5m（85高程）。由此计算1号灯桩灯高=16.19m+5.5m-5.7m=15.99m，取16m;2号灯桩灯高=14.69m+5.5m-5.7m=14.49m，取14.5m。航标采用LED航标灯，配置两层LED，电流小于1.0A，射程5海里，灯桩配置3块21W太阳能电池板，以及3个12V、100AH蓄电池。

    3 结语

    在进行导助航设施设计时，收集工程航道及周边水域的资料十分重要，准确翔实的资料是设计的根本。核电项目一般配备有取排水口，我们需要对取排水口进行保护，在周围设置相应的航标加以警示。另外水域的交通流信息也十分重要，要在海事单行进行航标审查之前调查清楚并予以说明，现阶段海事部门较重视航标设定对周边水域交通流的影响。

    参考文献：

    [1] 中交第四航务工程勘察设计院有限公司.霞浦核电600MW示范快堆海工工程初设.广州： 中交第四航务工程勘察设计院有限公司， 2017.

    [2]? 600MW示范快堆工程海工工程通航安全评估报告.集美大学2018.2.5

    [3]? 中交第一航务工程勘察设计院有限公司.海港工程设计手册（第二版）2018.6