Wykorzystując budowę infrastruktury na potrzeby stanowiska przeładunkowego LNG, zadecydowano o budowie dużego portu wielostanowiskowego umożliwiającego rozwój funkcji portowych Świnoujścia.
Gdy w grudniu 2006 r. zapadła decyzja o lokalizacji planowanego terminalu regazyfikacyjnego skroplonego gazu ziemnego (LNG) w Świnoujściu, należało szybko podjąć decyzję o funkcjach, geometrii i konstrukcji nowej infrastruktury hydrotechnicznej, mającej zapewnić bezpieczeństwo stanowisku rozładunkowemu LNG. W przeciwieństwie do Gdańska, gdzie planowano zlokalizować terminal LNG w osłoniętym obszarze portowym, a stanowisko przeładunkowe gazu przy istniejącym pirsie, w Świnoujściu nie ma możliwości prowadzenia przeładunku skroplonego gazu przy żadnym z nabrzeży położonych wewnątrz portu. Nie ma też żadnego akwenu portowego, na który można by wprowadzić statek z ładunkiem LNG i tam go rozładować. Jedyną możliwą lokalizacją portu LNG był akwen położony bezpośrednio na wschód od istniejącego falochronu wschodniego w Świnoujściu. Trzeba więc było zaprojektować nowy obszar portowy (nazwany portem zewnętrznym) wraz z infrastrukturą zapewniającą dostęp do tego obszaru oraz nowe stanowisko przeładunkowe, położone na wodach osłoniętych nowym falochronem lub – w zależności od koncepcji – zespołem falochronów.
Rys. 1. Falowanie w rejonie planowanego portu zewnętrznego (BMT Cordah)
Obszar planowanej inwestycji leży w strefie narażonej na duże falowanie, zwłaszcza przy wiatrach północno-wschodnich, kiedy rozbieg fali jest największy. Ten kierunek wiatru podczas spiętrzeń sztormowych generuje bardzo wysoką falę zdolną wyrządzić poważne szkody – szczególnie przy stanach wody przekraczających 600 cm. Podczas sztormu w listopadzie 1995 r. falowanie nadchodzące z tego kierunku uszkodziło narzut z gwiazdobloków chroniący wschodnią skarpę istniejącego falochronu wschodniego w Świnoujściu, przy czym poszczególne gwiazdobloki o masie 2,5 oraz 5 ton zostały uniesione, wyrzucone ze zwartego narzutu i przesunięte po falochronie na odległość kilkudziesięciu metrów. Istotne jest też falowanie z kierunku północno-zachodniego, które nie osiąga może tak ekstremalnych parametrów, ale za to nadchodzi dokładnie wzdłuż osi toru wodnego prowadzącego do projektowanego portu – jest więc szczególnie trudne do wygaszenia. Tak więc falowanie sztormowe w tym rejonie stanowi poważny problem i bardzo istotne jest dokładne osłonięcie przed nim przystani terminalu.
Budowa portów na wybrzeżach wydmowych zawsze nastręcza wielkich problemówzwiązane z trudnym do uniknięcia zaburzeniem reżimu ruchu rumowiska w sąsiedztwie portu i zagrożeniem erozją w rejonie przyportowym, czego negatywnymi przykładami są porty we Władysławowie, Darłówku i Kołobrzegu. Jak wynika z „Fotointerpretacyjnego atlasu dynamiki strefy brzegu morskiego” (wyd. przez Urząd Morski w Szczecinie, Instytut Nauk o Morzu Uniwersytetu Szczecińskiego i OPGK Szczecin, 1990), wydmowy brzeg w rejonie planowanej inwestycji jest brzegiem akumulowanym. Nie występują na tym odcinku brzegu trwałe tendencje erozyjne, lecz dynamika zmian jest dość wysoka zarówno dla podstawy wydmy, jak i dla odwodnej krawędzi jej korony. Mamy tu więc do czynienia z naprzemiennie następującymi okresami dość szybkiej akumulacji i następnie erozji, przy czym w dłuższym okresie bilans osadów jest minimalnie dodatni. Potok rumowiska w tym rejonie został skutecznie przerwany już w XVIII w. po wybudowaniu istniejących do dzisiaj falochronów ujścia Świny – bez negatywnych skutków dla bezpieczeństwa. Ponieważ bezpośrednio na wschód od projektowanego falochronu po zakończeniu budowy powstaną warunki bardzo podobne do tych, które panują obecnie na wschód od falochronu istniejącego, nie należy się spodziewać wystąpienia tam zjawisk erozyjnych, tym bardziej że przewidywane jest zasilenie plaży przylegającej do nowego falochronu znaczną ilością piasku pochodzącego z robót czerpalnych prowadzonych w związku z budową portu zewnętrznego. Taki wymóg stawia też decyzja środowiskowa, co ma służyć odtworzeniu miejsca wypoczynku dla ptaków w zamian za miejsce utracone na wydmie szarej, która zostanie na pewnym niewielkim obszarze zabudowana.
Rys. 2. Koncepcja usytuowania stanowisk przeładunkowych i miejsca schronienia w porcie zewnętrznym w Świnoujściu (Akademia Morska w Szczecinie)
Podstawowym zadaniem przed rozpoczęciem projektowania było zdefiniowanie programu funkcjonalnego dla portu i podjęcie decyzji, czy ma to być wyłącznie niewielki port zbudowany na potrzeby pojedynczego stanowiska przeładunkowego LNG zlokalizowanego przy istniejącym falochronie wschodnim, czy też należy wykorzystać okazję i wybudować nowy duży port zewnętrzny, który będzie mógł w przyszłości obsługiwać również inne ładunki.
Po analizie siedmiu różnych wariantów przedstawionych w studium wykonalności zadecydowano ostatecznie o budowie dużego portu wielostanowiskowego i wybrano rozwiązanie pokazane na rys. 2, co było z pewnością bardzo dobrą decyzją, umożliwiającą dalszy rozwój portu w Świnoujściu, który z uwagi na położenie w ciasnym ujściu Świny cierpiał od dawna na brak terenów pod budowę kolejnych nabrzeży i niezbędnego zaplecza lądowego. Bardzo rozsądnie zrezygnowano przy tym z wariantów przewidujących częściową rozbiórkę istniejącego falochronu wschodniego, co z pewnością zdestabilizowałoby utrwalony od 150 lat reżim hydrauliczny ujścia Świny i doprowadziłoby do problemów z utrzymaniem głębokości nawigacyjnych na wejściu do portu.
W nowym porcie zewnętrznym znajdzie się sześć stanowisk postojowych, które będą mogły być wykorzystywane do różnych celów (RO-RO, RO-PAX, paliwa płynne, ładunki masowe), a pierwsze z nich dostosowane będzie do przeładunku LNG. Stanowiska te osłonięte będą nowym falochronem wschodnim o długości ok. 3000 m, a przed falowaniem z kierunku północno-zachodniego chronić je będzie 250-metrowa ostroga dobudowana prostopadle do istniejącego falochronu. Wzrost kosztów budowy w stosunku do portu mającego zapewnić jedynie miejsce dla przeładunku LNG przy jednym stanowisku będzie na tyle niewielki, że jednostkowy koszt lokalizacji stanowiska przeładunkowego znacznie spadnie, co uzasadnia budowę portu w takim właśnie wariancie. Studium wykonalności dla budowy portu zewnętrznego w Świnoujściu przewiduje, że w 2020 r. z portu tego korzystać będzie rocznie 1360 statków o zanurzeniu do 13,5 m i maksymalnej długości 300 m. Dlatego nazywanie portu zewnętrznego w Świnoujściu „gazoportem”, tak ulubione przez publicystów, jest całkowicie nieuzasadnione, będzie to bowiem port wielofunkcyjny, a skroplony gaz ziemny będzie tylko jednym z wielu obsługiwanych tam ładunków.
Ponieważ falochron osłonowy, tor wodny, obrotnica i oznakowanie nawigacyjne nowego portu zewnętrznego w Świnoujściu będą elementami ogólnodostępnej infrastruktury zapewniającej dostęp do portu o podstawowym znaczeniu dla gospodarki narodowej, inwestorem tego przedsięwzięcia został Urząd Morski w Szczecinie, gdyż:
– do organów administracji morskiej należą sprawy budowy i utrzymywania infrastruktury zapewniającej dostęp do portów i przystani morskich (art. 42 ust. 2 pkt 20) ustawy z 21 marca 1991 r. o obszarach morskich RP i administracji morskiej);
– budowa, modernizacja i utrzymanie infrastruktury zapewniającej dostęp do portów są finansowane ze środków budżetu państwa, w wysokości określonej w ustawie budżetowej (art. 10 ust. 1 ustawy z 20 grudnia 1996 r. o portach i przystaniach morskich).
Rys. 3. Najbardziej niekorzystny rozkład falowania w porcie zewnętrznym – wysokość fali znacznej H w planowanym porcie zewnętrznym dla kierunku NW (BMT Cordah)
Przed rozpoczęciem właściwego projektowania portu należało jeszcze rozstrzygnąć kilka istotnych kwestii. Przede wszystkim trzeba było zbadać wpływ planowanego portu na środowisko w tym rejonie, tym bardziej że znaczna część inwestycji położona miała być na obszarach Natura 2000 PLH 990002 „Ostoja na Zatoce Pomorskiej” oraz PLH 320019 „Wolin i Uznam”. Jednak falochron powodować może niekorzystne oddziaływania na środowisko tylko w okresie budowy, a po jej zakończeniu, jako budowla hydrotechniczna, nie powoduje żadnej szkodliwej emisji. Co więcej, daje ptakom znakomite miejsce wypoczynku, a rybom stwarza możliwość tarła i składania ikry w narzucie kamiennym na skarpach. Na terenie inwestycji występują tylko dwa gatunki chronione – zmieraczek plażowy, mały skorupiak, na szczęście dość pospolity w tym rejonie, oraz rokitnik zwyczajny, który porasta wydmę szarą na powierzchni zaledwie ok. 10 m2 (notabene został tam nasadzony przez służby Urzędu Morskiego w celu utrwalenia tej wydmy). Ogólna konkluzja raportu była więc dla inwestycji korzystna i pozwolenia środowiskowe zostały wydane.
Akademia Morska w Szczecinie wykonała szczegółową analizę nawigacyjną projektowanego portu, rozważając wejście do portu następujących statków maksymalnych:
– gazowiec LNG LC = 315 m T = 12,5 m (typu Q – Flex),
– RO-PAX LC = 300 m T = 10,0 m,
– RO-RO LC = 300 m T = 13,5 m,
– masowce LC = 300 m T = 13,5 m (odlichtowany).
Celem analizy była optymalizacja geometrii budowli portowych – najpierw opierając się na metodach analitycznych, a następnie poprzez badania symulacyjne manewrowania statków na wyznaczonym analitycznie akwenie, prowadzone w czasie rzeczywistym. W badaniach uczestniczyli również pracujący w porcie Świnoujście piloci morscy, którzy w przyszłości zaangażowani będą w obsługę zbiornikowców LNG. W ramach tej samej analizy opracowano równocześnie rozwiązanie oznakowania nawigacyjnego w projektowanym porcie.
Jak już wspomniano, poważny problem stanowiło falowanie w projektowanym porcie. Stosowne badania hydrodynamiczne projektowanego falochronu osłonowego przeprowadziła firma BMT Cordah z Gdańska. Założono, że przy stanowiskach przeładunkowych LNG wysokość falowania nie powinna przekraczać 1 metra, i ustalono, że największe falowanie w porcie pojawia się przy wiatrach z sektora NW-NNW, przy czym przyjęto geometrię portu wynikającą z wcześniej przeprowadzonej analizy nawigacyjnej, a następnie korygowano tę geometrię, uwzględniając zarówno prognozę falowania, jak również wyniki uzyskane podczas badań symulacyjnych ruchu statków.
W wyniku przeprowadzonych obliczeń udało się ograniczyć falowanie przy stanowisku przeładunkowym LNG do akceptowalnej wysokości poprzez rezygnację z pionowościennej konstrukcji falochronu osłonowego wewnątrz portu na rzecz konstrukcji w postaci skarpy narzutowej pokrytej kamieniem łamanym na odcinku o długości 550 m, począwszy od głowicy falochronu. Na dalszym odcinku, aż do nasady falochronu, przewidziano konstrukcję pionowościenną znacznie ułatwiającą dobudowanie do falochronu stanowisk przeładunkowych i postojowych.
Po rozstrzygnięciu powyższych kwestii rozpoczęto projektowanie portu, co Urząd Morski w Szczecinie zlecił, po przetargu, Biuru Projektów Budownictwa Morskiego „Projmors” w Gdańsku. Zaprojektowano budowle o następujących parametrach:
1. Falochron osłonowy
Długość falochronu: 2974,3 m.b.,
Długość opaski brzegowej: 45,0 m.b.,
Rzędna korony nadbudowy falochronu: +3,00 mKr (mKr – poziom morza wg zera Kronsztadt)
Rzędna korony nadbudowy opaski brzegowej (sekcje I, II): +3,00 ÷ +2,00 mKr,
Rzędna korony parapetu falochronu (sekcje 1–98 ): +6,50 mKr,
Rzędna korony parapetu falochronu (sekcje 99–138, I, II): +5,50 mKr,
Rzędna korony parapetu opaski brzegowej (sekcje I, II): +5,50 ÷ +4,50 mKr,
Maksymalna głębokość techniczna od strony portu: 14,58 mKr,
Dopuszczalne obciążenie użytkowe: 20–30 kN/m2.
2. Ostroga przy falochronie wschodnim
Długość ostrogi: 255,8 m.b.,
Rzędna korony nadbudowy ostrogi: +3,00 mKr,
Rzędna korony parapetu ostrogi (sekcje 1–3): +6,50 mKr,
Rzędna korony parapetu ostrogi (sekcje 4–14): +5,50 mKr,
Maksymalna głębokość techniczna: 14,58 mKr,
Dopuszczalne obciążenie użytkowe: 15–30 kN/m2.
3. Obrotnica
Kształt obrotnicy: elipsa o średnicach 630,0 i 1000,0 m
Głębokość techniczna na rzędnej: -14,50 mA
4. Tor wodny
Długość toru w osi: 1742,1 m,
Szerokość toru: 200,0 m,
Głębokość techniczna na rzędnej: -14,50 mA.
Dwa charakterystyczne typy konstrukcji zastosowane przez biuro w projektowanych budowlach to:
– w odcinku głowicowym i przygłowicowym budowli konstrukcja narzutowa, skarpy z kamienia łamanego o nachyleniu 1:1,5, skarpa od strony morza zabezpieczona gwiazdoblokami 7,5 t ułożonymi w dwóch warstwach, korpus falochronu wypełniony kamieniem, nadbudowa żelbetowa (rys. 4, str. 96);
– w odcinku środkowym nadbudowa falochronu posadowiona na ściance szczelnej stalowej o długości profili głównych 18,9–27,5 m od strony portu, na palach stalowych rurowych o średnicy 813/14,5 mm, zapuszczonych do rzędnych –17 ÷ –19 m od strony morza. Ścianka szczelna kotwiona palami stalowymi o profilu dwuteowym wysokości 500 mm, wbitymi w nachyleniu 1:1 w rozstawie 2,27 m i o długości 31,5–39,8 m. Skarpa od strony morza zabezpieczona gwiazdoblokami 2,5–7,5 t. Na tym odcinku wykonana będzie przystań dla małych jednostek pływających (rys. 5). Podobną konstrukcję zastosowano w odcinku nasadowym falochronu.
Osoby zainteresowane zapraszam do zapoznania się z pełnym projektem budowlanym na stronie internetowej Urzędu Morskiego w Szczecinie pod adresem: http://www.ums.gov.pl/modules.php?name=Sections&op=viewarticle&artid=106.
W maju br. umowę na budowę falochronu osłonowego podpisali przedstawiciele konsorcjum firm: Boskalis International B.V., HOCHTIEF Construction AG, HOCHTIEF Polska Sp. z o.o., Per Aarsleff A/S, Aarsleff Sp. z o.o. i Korporacja Budowlana DORACO Sp. z o.o.; natomiast ze strony inwestora – dyrektor Urzędu Morskiego Andrzej Borowiec. W lipcu br. rozpoczęła się budowa , której zakończenie jest planowane na grudzień 2012 r. Kolejne półtora roku przeznaczone będzie na budowę i uzbrojenie stanowiska przeładunkowego LNG, budowę i uzbrojenie w niezbędne instalacje estakad pod rurociągi przesyłowe i platformy pompowni. Pierwszy statek z ładunkiem LNG spodziewany jest w nowym porcie w czerwcu 2014 r.
mgr inż. Andrzej Borowiec
dyrektor Urzędu Morskiego w Szczecinie
Literatura
1. BMT Cordah, Badania hydrodynamiczne projektowanego falochronu osłonowego – falowanie, Raport końcowy, Gdańsk 2008.
2. Akademia Morska w Szczecinie, Budowa falochronu osłonowego w Świnoujściu, Studium wykonalności, Szczecin 2007.
3. Akademia Morska w Szczecinie, Analiza nawigacyjna portu zewnętrznego w Świnoujściu, Szczecin 2008.
4. Biuro Projektów Budownictwa Morskiego „Projmors” Sp. z o.o. – projekt budowlany Budowa falochronu osłonowego dla portu zewnętrznego w Świnoujściu, Gdańsk 2009.
5. A. Borowiec, Opinia dotycząca wyboru wariantu rozmieszczenia i geometrii budowli hydrotechnicznych planowanego terminalu LNG w porcie Świnoujście, Szczecin 2006.
