劉明旭 中交水運規(guī)劃設(shè)計院有限公司

1.島嶼城市特征

以島嶼為核心經(jīng)濟擴展而得的城市即可稱之為島嶼型城市，主要建設(shè)于大陸型島嶼上，呈現(xiàn)出如下地形特點：中部以山地居多，向外延展依次有丘陵、濱海平原，為多層級圈地形，區(qū)域內(nèi)丘陵與山地起分割作用，形成多個相對獨立的濱海平原，從而構(gòu)成城市空間單元體系。以廈門為例，總體上島嶼型城市具備如下特點：

（1）島嶼是城市核心區(qū)域。廈門市作為廈門本島政治、經(jīng)濟中心，具備優(yōu)良的資源條件，該處商業(yè)旅游業(yè)發(fā)達、交通便捷、醫(yī)療教育水平高，多數(shù)本市乃至外地市民都相繼涌入廈門本島，成為工作、學(xué)習(xí)等各項社會活動的參與者，推動了島嶼城市的全面發(fā)展。

（2）填海造地是重要的城市擴展途徑。受限于島嶼自身有限的土地資源，若要實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展，增加用地面積已成必然，此時填海造地則成為重要途徑，但此項工作將對島嶼形態(tài)與生態(tài)造成威脅，島嶼原有建筑物的穩(wěn)定性易受到影響。

2.島嶼城市跨海交通現(xiàn)狀

隨著社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，島嶼城市人口密度增大，島內(nèi)空間開始受限，島嶼周邊的空間開始被逐步開發(fā)，從而引起跨海交通需求迅速增加，跨海通道建設(shè)規(guī)模隨之?dāng)U大。跨海通道工程投資巨大，涉及自然環(huán)境、當(dāng)?shù)噩F(xiàn)狀以及未來規(guī)劃等多個因素，對其進行通航條件影響研究時，必須充分考慮島嶼城市的特點。

3.島嶼城市通航條件影響因素

3.1 大尺度自然條件的影響

島嶼城市跨海通道長度較長，通航孔距離遠。在展開水文參數(shù)測量時應(yīng)兼顧大范圍測量和小范圍測量，消除觀測中可能存在的偶然誤差。實測之后應(yīng)同時開展大尺度數(shù)學(xué)模型分析和小尺度數(shù)學(xué)模型分析對觀察數(shù)據(jù)進行擴展，以便提升最終數(shù)據(jù)的全面性和準確性。

以廈門第二東通道跨海段工程（以下簡稱二通道工程）為例，綜合考慮工程具體位置和所在水域范圍，最終布置了9個水文觀測點，開展連續(xù)性觀測。

3.2 規(guī)劃的影響

島嶼城市經(jīng)濟發(fā)達且發(fā)展勢頭良好，各行業(yè)主管部門對未來均有較好的前瞻性的規(guī)劃性，因此在進行通航條件影響研究時要充分與規(guī)劃相銜接，既要考慮經(jīng)濟造價，也要為后續(xù)城市的可持續(xù)發(fā)展預(yù)留一定發(fā)展空間。

在二通道工程中，現(xiàn)有的城市規(guī)劃對原集裝箱港區(qū)岸線進行了功能調(diào)整，調(diào)整為生態(tài)岸線，并且規(guī)劃了白海豚保護區(qū)。在進行通航條件影響過程中，通過與多個規(guī)劃部門的溝通，落實了生態(tài)岸線的合法合規(guī)性，繼而將代表船型尺寸大幅縮小，從而減小了通航凈空，節(jié)省了大量投資。同時也針對白海豚保護區(qū)的位置進行了多種通航孔位置的方案設(shè)計，最終導(dǎo)致了原工程可行性報告中通航孔位置的大幅變化。

在廈門市軌道交通4號線同安灣過海段工程（以下簡稱同安灣工程）中，該跨海橋原代表船型尺度較小，而后經(jīng)與規(guī)劃局和旅游局深度溝通，該市正在編制游艇碼頭規(guī)劃，根據(jù)該規(guī)劃工程位置未來將有可能成為游艇通航的必經(jīng)之路，后考慮了該市游艇行業(yè)在后續(xù)的發(fā)展需求，最終以帆船尺度而不是貨運船舶成為了凈高的控制船型。

3.3 早期建筑物的影響

受惠于優(yōu)良的天然條件，島嶼城市的發(fā)展相對較早，早期橋梁建設(shè)過程中缺乏科學(xué)的通航條件影響研究，且工程技術(shù)資料存在完整性不足的問題。對此，必須加強實地調(diào)研，立足于實際情況實行科學(xué)的研究和論證。

在廈門翔安機場快速路南段南港特大橋工程（以下簡稱南港特大橋工程）中，通航凈空控制性因素為擬建工程附近的另一座已建大橋。通過拜訪當(dāng)年設(shè)計和施工單位，獲得了該橋的防撞設(shè)施尺度，同時進行了現(xiàn)場測量，根據(jù)測量結(jié)果對南港特大橋工程通航尺度進行了合理優(yōu)化。同時考慮擬建工程水域現(xiàn)有大嶝西側(cè)水道，為節(jié)省投資航道可以不再另行選線，僅對橋區(qū)附近航道進行拓寬及挖深。

圖1 機場限高示意圖

在同安灣工程中，經(jīng)詳細走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)一條穿越擬建工程的原水管線，該管道于2007年建成，主要滿足該市某島供水需求，正常情況下供水能力可達到12×104m3/d。工程施工環(huán)節(jié)，連接下海段采取的是2-DN800mm鋼管，二者間距1.6m。根據(jù)管線實際情況，形成維持原狀、優(yōu)化管線位置等多個方案。經(jīng)對比后，采取近期維持原狀，遠期遷移的方式，在全面確保原水管道安全性的基礎(chǔ)上，還兼顧了項目所提出的工期要求。

3.4 現(xiàn)有航路的影響

島嶼城市水運需求巨大，水上交通長期處于繁忙狀態(tài)，在注重遠期規(guī)劃航路的基礎(chǔ)上，還需兼顧大橋建造過程中對既有航道（尤其是雖未見于圖中，但卻真是存在的航道）的影響，以滿足現(xiàn)場交通要求。

在同安灣工程中，對工程現(xiàn)場情況進行了交通流觀測。發(fā)現(xiàn)了圖中沒有的小型船和沙船的通航航路，在通航影響條件研究過程中充分考慮了小型船和沙船的既有習(xí)慣航路，在其航路與擬建工程的交匯處，復(fù)核了非通航孔橋垮的通航安全性，并設(shè)置了安全警示牌和防撞設(shè)施。

3.5 機場限高的影響

島嶼城市體系中，空運在各種交通運輸方式中占據(jù)著重要地位。在通航條件影響研究時應(yīng)充分考慮機場限高要求，見圖1。

在二通道工程中，項目所在地臨近高崎國際機場，為確保過往航班的安全，在施工過程中施工機械設(shè)備的最大高度不能超過機場限高要求。與此同時考慮了橋的結(jié)構(gòu)形式，復(fù)核了通航凈空最大尺度。

3.6 美觀的影響

很多島嶼城市往往是旅游城市，每年吸引大量游客到往。因此在進行跨海通道通航條件影響研究時，應(yīng)充分考慮工程建設(shè)完成后的觀賞性。

在二通道項目中，通航孔的布置形式考慮了單孔雙向和雙孔單向兩種通航方式。由于機場限高原因，單孔雙向的跨海橋凈高過高，如采用此通航方式會極大的壓縮橋面以上結(jié)構(gòu)設(shè)計和景觀設(shè)計的想象空間，因此最終選擇了美觀性和經(jīng)濟性均更有優(yōu)勢的雙孔單向方案。

3.7 施工難度的影響

島嶼城市周圍往往是汪洋大海，由于規(guī)范中的上下4倍船長要求，有時需要對通航孔周圍一定范圍進行疏浚，在進行通航孔位置選擇時應(yīng)仔細分析地勘資料，避免后期跨海通道建設(shè)時施工難度過大。

在同安灣項目中，在通航孔位置選擇過程中進行了專項地址勘察研究，經(jīng)研究疏浚范圍內(nèi)主要為粗砂，未發(fā)現(xiàn)孤石，不需要爆破，后期具備可疏浚性。

4.經(jīng)驗總結(jié)

在進行島嶼城市跨海通道通航條件影響研究時，應(yīng)考慮大尺度自然條件的影響、規(guī)劃的影響、擬建工程周邊早期建筑物的影響、現(xiàn)有航路的影響、機場限高的影響、美觀的影響以及施工難度的影響。在這些影響因素研究過程中注意以下原則：

（1）經(jīng)濟性和預(yù)留發(fā)展的平衡；

（2）實地調(diào)研擬建工程與研究現(xiàn)有技術(shù)資料的平衡；

（3）多規(guī)矛盾時，實際情況出發(fā)原則和后續(xù)規(guī)劃的可調(diào)性原則；

（4）前期充分溝通，避免出現(xiàn)因通航凈空影響后期而導(dǎo)致設(shè)計全盤顛覆的原則；

（5）降低施工難度的原則；

（6）國內(nèi)規(guī)范與國際規(guī)范相結(jié)合，以國內(nèi)規(guī)范為主，國際規(guī)范作為補充的原則。

5.結(jié)束語

綜上所述，跨海通道建設(shè)過程復(fù)雜，影響因素眾多，因此需要從項目實際出發(fā)，本文以廈門地區(qū)為例對島嶼城市跨海通道的通航影響因素進行了探討，以期對其他島嶼城市跨海通道項目的通航條件影響研究提供借鑒。