王諾，陳爽，楊春霞，石磊

（大連海事大學(xué)交通與物流工程學(xué)院，遼寧 大連 116026）

0 引言

隨著世界航空業(yè)的蓬勃發(fā)展以及海洋工程相關(guān)技術(shù)的日益成熟，越來越多的沿海國家和地區(qū)開始選擇在海上建設(shè)機(jī)場，詳見表1。從平面布局上來看，海上機(jī)場通常分為半島型和離岸型兩種。所謂半島型，是指機(jī)場由陸地向海域連續(xù)填筑而成，新建成的機(jī)場與后方陸地連為一體，這類海上機(jī)場在交通運(yùn)輸組織上與陸上機(jī)場基本相同，只需調(diào)整道路網(wǎng)規(guī)劃即可。離岸型是指機(jī)場建在海中孤立的人工島上，四周被海水包圍，后方陸域主要通過橋梁與機(jī)場相連，這類海上機(jī)場相對(duì)于半島型海上機(jī)場不僅對(duì)城市的噪音污染更小，而且不改變自然岸線，基本不影響海洋的水流狀態(tài)，有利于保護(hù)海洋生物環(huán)境。由于離岸式海上機(jī)場四周為海水所包圍，交通運(yùn)輸方式將可能呈現(xiàn)橋梁、水運(yùn)、管線等多種形式，工藝上也相對(duì)復(fù)雜，在進(jìn)行交通組織設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮多方面的因素。

我國土地資源貧瘠，但海洋資源十分豐富。從國際經(jīng)驗(yàn)來看，利用海洋資源建設(shè)機(jī)場，是未來發(fā)展的方向，我國的上海浦東機(jī)場和深圳機(jī)場已使用了部分海洋資源，但因其是依托陸域延伸而建，因而交通體系并未有本質(zhì)上的變化，預(yù)計(jì)未來10年我國將會(huì)出現(xiàn)數(shù)個(gè)真正意義上的離岸式海上機(jī)場。鑒于目前我國大陸還沒有建設(shè)海上機(jī)場的實(shí)踐，在交通組織規(guī)劃上缺乏足夠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，因此有必要開展這方面的前期研究。

1 離岸式海上機(jī)場水運(yùn)交通需求分析

1.1 航油供應(yīng)

機(jī)場主要的物資需求是飛機(jī)燃油，其消耗量十分巨大。任何機(jī)場都配有體系完善、有相當(dāng)規(guī)模的燃油供應(yīng)系統(tǒng)，一般多通過鐵路方式完成。離岸式海上機(jī)場為海水所阻隔，跨海橋梁的輸送空間十分有限，出于安全上的考慮，一般不適宜利用鐵路運(yùn)輸燃料。因此，可供海上機(jī)場選擇的運(yùn)輸方式基本上只有兩種，一種是利用海底輸油管道，另一種是采用水路運(yùn)輸。確定何種方式主要取決于供油煉廠的位置和機(jī)場后方陸域的具體情況。如果供油煉廠位于機(jī)場附近的臨港區(qū)域，且有配套的成品油碼頭，水上距離適宜，則采用水路運(yùn)輸為首選，反之應(yīng)選用海底管道方式。從工藝特點(diǎn)來看，水路運(yùn)輸成本低，途徑多樣化，應(yīng)變能力強(qiáng)，但因天氣原因具有一定的不確定性，因而需要留有一定的儲(chǔ)備；管道運(yùn)輸可靠性高，連續(xù)性好，技術(shù)上也較為成熟，但由于是唯一通道，無替代方式，故一旦出現(xiàn)故障時(shí)后果將較為嚴(yán)重。

表1 世界主要離岸式海上機(jī)場基本情況一覽表

1.2 旅客交通

毫無疑問，由于規(guī)模的原因，對(duì)進(jìn)出機(jī)場旅客的主要運(yùn)送方式仍將是汽車和軌道運(yùn)輸?shù)牡孛娼煌ā５珜?duì)于岸線曲折，灣岔較多的復(fù)雜水域，海上機(jī)場的水上交通也是較為便捷的方式。盡管水運(yùn)受天氣影響較大，有一定的不確定性，但事實(shí)上，影響水運(yùn)的天氣，大都也同時(shí)會(huì)影響飛機(jī)的航班，兩者具有較大的同步性。在設(shè)計(jì)中，采用地面交通與水運(yùn)交通并行，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，是已建海上機(jī)場的通常做法。事實(shí)上，一些離岸式海上機(jī)場如香港、澳門等在規(guī)劃時(shí)忽略了水運(yùn)通道的建設(shè)，當(dāng)運(yùn)營一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)水運(yùn)的需求很大，于是又不得不重新改造建設(shè)。

1.3 其他需求

離岸式海上機(jī)場坐落于人工島上，處于一種相對(duì)開敞無掩護(hù)的環(huán)境，一些極端天氣和自然災(zāi)害，如臺(tái)風(fēng)、海嘯、地震等對(duì)機(jī)場的安全將形成很大的威脅，而橋梁交通最大的弱點(diǎn)是抵御災(zāi)害的能力較弱，對(duì)此，有的海上機(jī)場如日本中部國際機(jī)場、香港國際機(jī)場和澳門國際機(jī)場等，就布置了兩座獨(dú)立的跨海大橋，以提高抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。但如果海上機(jī)場位置距陸地較遠(yuǎn)，這種設(shè)計(jì)構(gòu)思便不夠經(jīng)濟(jì)。實(shí)際上，提高應(yīng)急能力的最有效方式是同時(shí)具備多種運(yùn)輸通道，如同摩天大樓需要建立逃生通道一樣，海上機(jī)場必須開辟水上通道來保障緊急情況下人員疏散和救援搶險(xiǎn)時(shí)交通的通達(dá)，因此，離岸式海上機(jī)場必須建設(shè)有相應(yīng)的碼頭，形成水路運(yùn)輸?shù)哪芰Α?/p>

此外，為了滿足人們對(duì)海上機(jī)場的好奇心和崇拜感，應(yīng)考慮建設(shè)部分旅游碼頭。由于因護(hù)岸需要不斷維護(hù)和改造，在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)還要保留一定數(shù)量的施工碼頭。

2 世界部分離岸式海上機(jī)場水運(yùn)設(shè)施的布置

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，世界上目前已建成的離岸式海上機(jī)場共有8個(gè)，如日本關(guān)西國際機(jī)場、香港國際機(jī)場和澳門國際機(jī)場等，這些機(jī)場與陸地的連接全都采用橋梁方式，同時(shí)設(shè)置了多個(gè)碼頭?？偟膩砜矗煌暮Ｉ蠙C(jī)場由于其自然條件和當(dāng)?shù)厥袌鲂枨蟮确矫娴牟町?，其水運(yùn)設(shè)施的安排也有不同。

日本關(guān)西國際機(jī)場選址于大阪灣東南部的泉州海面，建設(shè)在平均水深18m的海域中，一期和二期共形成了10.56 km2的土地，布置有兩條飛機(jī)跑道[1]。在交通布置上，主要通過3.8 km的跨海橋與陸域相連，作為旅客運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ馈Ｔ谌加凸?yīng)方式上，設(shè)置有1個(gè)10 000噸級(jí)、3個(gè)2 000噸級(jí)共4個(gè)油品泊位。由于所處海域水上運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)達(dá)，為滿足水上交通的需要，機(jī)場還建有客貨碼頭，設(shè)有6個(gè)躉船泊位和500m長的靠泊岸線。

香港國際機(jī)場位于大嶼山以北的人工島上，機(jī)場填海造地9.38 km2。該機(jī)場由2 160m青馬大橋和691m汲水門大橋與陸地相連[2]。為了方便來自珠江三角洲地區(qū)及澳門的旅客，機(jī)場設(shè)置了客運(yùn)碼頭，與東莞虎門、廣州南沙等8個(gè)珠三角口岸相連接。為了保障機(jī)場的消防安全以及其他緊急情況下救援工作的展開，機(jī)場配備了消防碼頭，用于?？?條消防船，可同時(shí)接納1 200名受助者，也能滿足其他意外事故的救援工作，大大提高了緊急情況下的救援能力。

3 大連海上機(jī)場水運(yùn)交通布置方案

按照“遼寧沿海經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃”，大連將于近期遷建新機(jī)場。經(jīng)初步選址論證，計(jì)劃在距海岸約5 km處的水域建設(shè)離岸式人工島，面積約21 km2，一期建設(shè)2條飛機(jī)跑道，設(shè)計(jì)通過能力3 500萬人次。新機(jī)場與城市的主要交通通道采取跨海橋方式，以公路和城市輕軌為主，同時(shí)建立水運(yùn)通道作為輔助運(yùn)輸方式。

3.1 水運(yùn)交通需求預(yù)測

1）燃油供應(yīng)。飛機(jī)燃油需求與飛機(jī)到港的架次有直接關(guān)系，因此首先需進(jìn)行飛機(jī)起降架次的預(yù)測。經(jīng)過對(duì)大連地區(qū)歷年航空業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計(jì)和未來發(fā)展趨勢(shì)分析，預(yù)計(jì)旅客和飛機(jī)起降架次的增長見表2和表3。

從表中可知，到2020年，大連機(jī)場飛機(jī)起降預(yù)計(jì)為16萬架次，經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，機(jī)場每年燃油需求量約為80萬t。到2035年，飛機(jī)起降將達(dá)到25萬架次，屆時(shí)機(jī)場每年預(yù)計(jì)需要燃油約120萬t。

表2 大連機(jī)場旅客吞吐量預(yù)測

圖3 大連機(jī)場年起降架次預(yù)測

2）其他需求。大連是著名的旅游城市，每年接待的來自全國各地的游客數(shù)以千萬計(jì)。“海上看大連”是大連旅游旺季時(shí)對(duì)內(nèi)地游客較有吸引力的品牌項(xiàng)目。大連海上機(jī)場建成后，將會(huì)成為大連海上旅游的另一個(gè)景觀，預(yù)計(jì)每年由船到機(jī)場觀光的游客將達(dá)到5萬人次。

為保證緊急情況下旅客的疏散和救援，結(jié)合大連地區(qū)陸島交通的航線中滾裝船較多的實(shí)際情況，應(yīng)首選安排可供汽車自由上下的滾裝碼頭，以及一定數(shù)量的物資和工作船碼頭。

3.2 水運(yùn)交通布置方案

盡管大連海上機(jī)場的主要交通仍采用橋梁與陸域相連，但必須同時(shí)開辟物資供應(yīng)、緊急救援等方面的海上通道，以提高機(jī)場與后方陸域的可達(dá)性，同時(shí)也使得機(jī)場具有更大的安全保障。

1）油品碼頭。大連地區(qū)有多家煉油企業(yè)，位于大連灣和鲇魚灣內(nèi)，其產(chǎn)品有供飛機(jī)使用的燃油，擁有多個(gè)1 000～5 000噸級(jí)的油品泊位。這些企業(yè)海上距大連新機(jī)場不到50 nmile，適宜由海上定班穿梭油輪建立便捷的海上運(yùn)輸通道。

大連海上機(jī)場所處水域的水深為8m，可選擇船型為1 000～5 000噸級(jí)。由設(shè)計(jì)規(guī)范估算每個(gè)油品泊位的設(shè)計(jì)通過能力為30萬～60萬t左右[3]?？紤]到應(yīng)有一定的富裕量，因而需要在2020年前建設(shè)1 000～5 000噸級(jí)油品泊位3個(gè)，預(yù)留泊位1個(gè)。

2）客船碼頭。為解決當(dāng)自然災(zāi)害和緊急情況發(fā)生時(shí)旅客緊急疏散問題，需建設(shè)部分應(yīng)急碼頭。據(jù)測算，屆時(shí)大連機(jī)場日平均客流量為3萬～5萬人，機(jī)場內(nèi)相關(guān)工作人員約有5 000人，人工島上其他企事業(yè)單位工作人員約有10 000人。以旅客平均在機(jī)場停留時(shí)間為3 h計(jì)算，預(yù)計(jì)在某一時(shí)刻機(jī)場內(nèi)旅客及人工島上其他需緊急疏散人員約有20 000人左右。如果計(jì)劃在1 d內(nèi)疏散完畢，每艘船平均運(yùn)送能力為50～100人，往返時(shí)間約1 h，則需要建設(shè)2個(gè)1 000噸級(jí)滾裝泊位和2個(gè)客運(yùn)泊位。由于滾裝碼頭主要為應(yīng)急時(shí)使用，所以滾裝工藝不宜采用機(jī)械式升降橋。為保證在任何潮位下都能夠全天候作業(yè)，應(yīng)考慮設(shè)置能夠分別滿足高、低水位的固定坡道。上述2個(gè)客運(yùn)泊位平時(shí)可供旅游使用。

3）雜貨碼頭。雜貨碼頭通常為備用設(shè)施，是緊急情況發(fā)生時(shí)海上機(jī)場搶運(yùn)保障物資的儲(chǔ)備性通道，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)抗震和抗風(fēng)浪的等級(jí)。由于需求的運(yùn)力不用太大，因此可考慮設(shè)置2個(gè)1 000噸級(jí)泊位，裝卸工藝采用輪胎吊。

4）工作船碼頭?？紤]到海上消防以及環(huán)境監(jiān)測、海事巡邏等用途，需設(shè)置8個(gè)小型泊位。

以上規(guī)劃方案詳見表4。

表4 大連海上機(jī)場水運(yùn)交通碼頭設(shè)置規(guī)劃方案

4 結(jié)論

機(jī)場是客流量巨大的交通樞紐，集疏運(yùn)體系的通達(dá)性和安全性十分重要。將機(jī)場選址在遠(yuǎn)離岸線的海域，會(huì)形成旅客和物資進(jìn)出港的交通體系趨于脆弱的弱點(diǎn)，因此，建立水上運(yùn)輸通道是離岸式海上機(jī)場交通安全與通暢的重要保障。由于我國目前缺少有關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)研究、借鑒國外已建的同類機(jī)場，對(duì)少走彎路是必要的。同時(shí)，也應(yīng)結(jié)合具體的環(huán)境和實(shí)際需要，堅(jiān)持以人為本，安全至上的理念，歸納出適合我國國情的一整套設(shè)計(jì)思路。通過對(duì)大連擬建的海上機(jī)場有關(guān)油品運(yùn)輸、客運(yùn)以及應(yīng)急等需求分析，初步形成對(duì)各類碼頭規(guī)模及布置的基本認(rèn)識(shí)，從而為協(xié)調(diào)完善該機(jī)場的交通規(guī)劃和布置奠定了基礎(chǔ)。

[1] 盧有杰.日本關(guān)西國際機(jī)場一覽[J].中國投資與建設(shè)，1994（8）：26-28.

[2] 王銘珍.香港新機(jī)場的消防設(shè)計(jì)[J].建筑知識(shí)，1998，18（4）：28-29.

[3] 洪承禮.港口規(guī)劃與布置[M].北京：人民交通出版社，1999.