（交通运输规划与管理专业论文）长江海进江铁矿石运输组织优化研究.pdf

武汉理：t 大学硕士学位论文 摘要 长江流域是我国最大的铁矿石进口地区，有许多大的钢铁厂，但同时也是 铁矿石资源比较贫乏的地区。进口铁矿石主要在北仑港、马迹山等深水大港卸 下后分拨。钢铁厂用灵便型散货船和驳船在宝山、南通、镇江和南京港等中转 港口装上进口铁矿石进行二程运输。由于进口铁矿石需求的迅速增加和中国铁 路运输能力的紧缺以及内河运输价格的低廉，长期以来长江流域的钢厂采用内 河船舶运输铁矿石。随着长江深水港口和马迹山矿砂中转基地的修建及长江深 水航道治理工程完成并投入使用，对长江货物运输安全，运输方式和效益产生 了巨大影响，有必要对进口铁矿石运输方式进行合理优化。 本文以长江深水航道建设为背景，对当前铁矿石运输现状进行分析，包括 长江航道、铁矿石需求、现行主要运输方式与组织方式、海进江铁矿石运输量、 主要中转港口及主要船型。探讨了三程运输、江海直达运输、减载运输方式的 优化方案，拟定船型方案，通过改进的线性规划模型，计算各方案运输成本， 以单位运输成本为评价指标，单位综合运输费用最小方案为最优方案。通过方 案优化，钢铁企业将能够大大降低铁矿石的运输成本，同时也能快速转运，为 企业生产赢取时间。 当前在我国全面推进节能减排工作的背景下，大力发展长江航运，有利于 缓解土地、能源等资源紧缺矛盾和环境压力。但海进江铁矿石水路运输组织方 式多样，成本不一。而内河运输是符合国家建设资源节约型、环境友好型社会 政策的一种运输方式，因此，对长江海进江铁矿石运输方式进行研究，提出北 仑、马迹山至各钢厂的最佳运输方案，具有重要的现实意义，研究结论对政府 和企业的有关部门有一定的参考价值，亦为两型社会建设贡献一份微薄之力。 关键词：长江流域，海进江铁矿石，线性规划 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t y a n g t z er i v e ri s c h i n a sl a r g e s ti r o no r ei m p o r t e ra r e a ，t h e r ea r em a n yl a r g e s t e e lp l a n t ，b u ta l s oal a c ko fi r o no r er e s o u r c e s m a i ni m p o r t so fi r o no r ea r e d i s t r i b u t e da f t e ru n l o a da tb e i l u np o r ta n dm a j i s h a np o r t i r o na n ds t e e lp l a n tw i t h h a n d y m a xb u l kc a r r i e r sa n db a r g e si nb a o s h a n ，n a n t o n g ，z h e n j i a n ga n dn a n j i n g ， s u c ha sat r a n s i tp o r tf i t t e dw i t hi r o no r ei m p o r t sf o rs e c o n dc a r r i a g e a st h ei r o no r e i m p o r td e m a n da n dr a p i dg r o w t hi nc h i n a sr a i l w a yt r a n s p o r tc a p a c i t ya n dl o ww a t e r c a r r i a g ep r i c e sl o w ，s t e e lm i l lu s e ds h i pt r a n s p o r ti r o no r e w i t hd e e p - w a t e rp o r ta n d m a j i s h a no r et r a n s i tb a s eb e s i d et h ec o n s t r u c t i o no ft h et h ey a n g t z er i v e rd e e p w a t e r c h a n n e lw a sc o m p l e t e di tw i l lh a v ea na f f e c to nc a r g ot r a n s p o r t a t i o ns a f e t y , m o d eo f t r a n s p o r ta n db e n e f i t i ti sn e c e s s a r y t oo p t i m i z eo f i m p o r t si r o no r e s t r a n s p o r tw a y a st h eb a c k g r o u n do nt h ed e e p - w a t e rc h a n n e lc o n s t r u c t i o ni n t h i sp a p e r ，i t a n a y l s et h ey a n g t z er i v e rw a t e r w a y ，t h ed e m a n df o ri r o no r e ，t h em a i nm o d eo f t r a n s p o r to r g a n i z a t i o n ，i m p o r tt r a n s p o r ti r o no r e ，m a j o rt r a n s i tp o r ta n dt h em a i n s h i p ，d i s c u s st h eo p t i m i z a t i o no ft h em o d eo ft h r e e - w a yt r a n s p o r t a t i o n ，j i a n g h a id i r e c t t r a n s p o r t ，l o a dt r a n s p o r t t h r o u g ht h eo p t i m i z a t i o np r o g r a m ，i r o na n ds t e e le n t e r p r i s e s w i l lb ea b l et os i g n i f i c a n t l yr e d u c et h et r a n s p o r t a t i o nc o s to fi r o no r e ，b u ta l s ob ea b l e t oq u i c k l yt r a n s f e rf o rt h ep r o d u c t i o no ft i m et ow i n a tt h eb a c k g r o u n do fc h i n ap r o m o t ea l l - - r o u n d e n e r g y - - s a v i n gw o r k o ft h e e m i s s i o nr e d u c t i o n ，t od e v e l o pt h ey a n g t z er i v e rs h i p p i n g ，w i l lh e l pe a s et h el a n d ， e n e r g ya n do t h e rs c a r c er e s o u r c e s ，c o n f l i c ta n de n v i r o n m e n t a ls t r e s s t h ei n l a n d w a t e rt r a n s p o r ti si nl i n ew i t ht h en a t i o n a lc o n s t r u c t i o no far e s o u r c e c o n s e r v i n ga n d e n v i r o n m e n t - f r i e n d l ys o c i e t ya sam o d eo ft r a n s p o r tp o l i c y , s o ，t h eb e s tt r a n s p o r t p r o g r a mo nt h ey a n g t z er i v e ri n t ot h es e am o d eo ft r a n s p o r to fi r o no r ei n c o n d u c t i n gr e s e a r c hb e i l u n ，m a j i s h a nt os t e e lp l a n ti so fg r e a tr e a l i s t i cs i g n i f i c a n c e a n dh a v eac e r t a i nr e f e r e n c eo fs t u d yt h ec o n c l u s i o n so ft h eg o v e r n m e n td e p a r t m e n t s a n de n t e r p r i s e s k e yw o r d s ：y a n g t z er i v e r ，i r o no r e ，i m p o r t ，w a t e rt r a n s p o r t 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) ：趾堡查： 导师( 签名) ：盔丕 日期碰：丝：主望 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 课题背景、目的及意义 近些年来，国内矿石供给的不足刺激了我国进口矿石的迅猛增长，进口量 年增长率都在2 0 以上，2 0 0 7 年，我国铁矿石需求量达到6 5 亿吨，而中国钢 铁工业协会统计，2 0 0 7 年，中国铁矿石进口总量达到3 8 3 亿吨。据此计算，2 0 0 7 年中国铁矿石需求量的5 8 将依赖于进口。随着进口矿石的不断增加其占国内铁 矿石消费比重持续上升，2 0 0 0 年时我国进口铁矿石占国内消费比重在3 6 ，从 2 0 0 4 年开始连续多年达到5 0 以上。我国进口矿石占全球铁矿石贸易量比重上 升速度更快，2 0 0 6 年我国进口矿石量占全球贸易的比重达到4 6 ，可以说正是 中国对铁矿石的巨大需求刺激了这几年全球铁矿石市场的走强，充分显示出中 国因素对全球铁矿石贸易的巨大影响力。 另一方面，我国钢铁企业承受的铁矿石成本压力也越来越大。近年来，国 际铁矿石市场出现供应紧张的情况，矿石价格连续多年出现上涨局面，并推动 了海运价格快速上升，2 0 0 3 年历史上首次出现运费高于货价的现象。 长江流域是我国最大的铁矿石进口地区，有许多大的钢铁厂，但同时也是 铁矿石资源比较贫乏的地区。进口铁矿石主要在北仑港、马迹山等深水大港卸 下后分拨。钢铁厂用灵便型散货船和驳船在宝山、南通、镇江和南京港等中转 港口装上进口铁矿石进行二程运输。由于进口铁矿石需求的迅速增加和中国铁 路运输能力的紧缺以及内河运输价格的低廉，长期以来长江流域的钢厂采用内 河船舶运输铁矿石【1 1 。 与其它运输方式相比，长江航运具有运能大、投资省、占地少、节能环保 优、运输成本低、适于运送大宗货物以及军事物资的比较优势，当前在我国全 面推进节能减排工作的背景下，大力发展长江航运，有利于缓解土地、能源等 资源紧缺矛盾和环境压力。但海进江铁矿石水路运输组织方式多样，成本不一。 而内河运输是符合国家建设资源节约型、环境友好型社会政策的一种运输方式， 故本文的主要目的是研究长江铁矿石最佳的运输方式，为两型社会建设贡献一 份微薄之力。 研究建立海进江铁矿石的运输优化系统有着深远的意义：随着长江深水港 武汉理工大学硕士学位论文 口和马迹山矿砂中转基地的修建及长江深水航道治理工程完成并投入使用，对 长江货物运输安全，运输方式和效益产生了巨大影响，有必要对进口铁矿石运 输方式进行合理优化。将能够大大降低钢铁企业的运输成本，同时也能快速转 运，为企业生产赢取时间。因此合理的运输方式能保证铁矿石的到达，而优化 后的运输组织能使费用更低。 1 2 研究的主要内容 论文以长江铁矿石运输方式作为切入点，在因铁矿石供求矛盾造成价格上 涨、沿江钢铁企业生产成本倍增的背景下，选择合适的进口铁矿石中转港和合 理的运输组织方式，力图降低沿江钢铁企业的运输成本，减少沿江钢铁企业因 原材料上涨而带来的负面影响，提升企业竞争力。 由于长江流域钢铁企业生产能力日益增加，进口铁矿石的运输需求也呈上 升趋势。为了对这一重要水路矿运系统的未来发展进行港口节点及运输方式的 合理规划，本文将通过构建长江流域进口铁矿石水路矿运网络，结合对未来进 口铁矿石运输流量及流向的定性分析和定量预测，对运输网络中的航线运量、 航区间运输方式的衔接、运输船型等系统要素进行整体综合规划。 1 3 技术路线 长江海进江铁矿石运输系统优化研究采用的技术路线是：以现场调查、资料 收集整理为起点，充分利用前期工作的主要成果和结论，在现状分析的基础上， 通过定性与定量相结合的方法，进行铁矿石需求与供给预测。根据总运费最小 原则对铁矿石进行整体规划，通过不同地点不同运输组织方式的方法实现整体 优化。具体见图卜1 。 武汉理t 大学硕士学位论文 图1 - 1 技术路线图 3 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章长江铁矿石运输现状与发展趋势分析 2 1 长江航道 长江干线航道上起云南水富，下至长江口，全长2 8 3 7 6 公里。水富至宜昌 段为上游，长1 0 7 4 0 公里，属山区航道，航行条件较差。其中：水富宜宾段： 航道技术等级为5 级；宜宾重庆段：航道技术等级为3 级；重庆宜昌段： 航道技术等级为1 级。宜昌武汉段为中游，长6 2 3 5 公里，航道技术等级为1 级，属平原河流，河道弯曲，航道变化频繁，航道淤积严重，碍航浅滩众多。 武汉至长江口段为下游，长1 1 4 0 5 公里，航道技术等级为1 级。 “十一五”期长江航道治理的总体目标是：长江干线上、中、下游航道建 设进入全面治理阶段，航道标准与通过能力进一步提升，长江航道将进一步适 应沿江经济和社会发展的需求。全国内河航道与港口布局规划将长江水系 高等级航道布局方案规划为“一横一网十线”，将京杭运河规划为“一纵 。 长江干线航道，云南省水富至四川宜宾段现由四川省航务管理局管理。宜 宾一浏河口河段由长江航道局负责管理，其中三峡地区5 9 公里的河段由长江三 峡通航管理局管理，浏河口至长江口河段由长江口航道管理局管理。 长江干流航道，按河床地形、水文特征的不同，通常分为上游、中游和下 游，各河段航道基本情况如图2 1 所示。 4 武汉理j ：大学硕士学位论文 航道尺度( 米：水深、霓度及弯踌半径) t i 嘲a n 蟹心 桷n n a 叫i n 吕矗讪k k 灿 2 0 7 53 j 善鼢j ) 5 03 ii 6 ，覆j 鼻2 0 口并f 口j 0 貔- 勘”线j 鼍南窜一；| 4 翊u 图2 - 1 长江干线航道现状 1 ) 上游河段 水富至宜昌段：为上游，俗称川江，全长1 0 7 4 公里，属山区航道，流经峡 谷、丘陵和阶地间，平面形态复杂，航道急、弯、浅、险并存，航行条件较差。 其中： 水富至宜宾段：航道维护里程全长3 0 公里，航道等级为v 级，通航3 0 0 吨 船舶。 宜宾至重庆段：航道维护里程全长3 8 4 公里，流经丘陵地区，河床较开阔， 洪水期河宽5 0 0 0 1 0 0 0 米，枯水期一般约3 0 0 - - 4 0 0 米，以卵石浅滩碍航为主。 宜宾至兰家沱3 0 1 8 公里段航道弯曲，滩险众多，原航标配布为第二类航标配 布结合重点航标配布，航道维护尺度为1 8 米4 0 米4 0 0 米( 水深航宽弯 曲半径，下同) 。经航道部门的努力，目前已将纳溪至兰家沱2 0 1 8 公里航标配 布提升至第一类航标配布，合江至兰家沱航道维护水深提高到2 米。兰家沱至 重庆8 2 2 公里，多分汉和滩险，目前已将兰家沱至娄溪沟6 7 6 公里航道维护 武汉理t 大学硕士学位论文 水深由2 5 米提高到2 7 米。 目前，该段航道正在实施“泸渝段航道建设工程 ，工程完工后，全河段 航道尺度将达到2 7 米5 0 米5 6 0 米，航道等级由i v 级提高到i i i 级，可通 行1 0 0 0 吨级驳船船队，航标配布类别将达到第一类配布类别的技术要求。 重庆至宜昌段：航道维护里程全长6 6 0 公罩，航道等级为i i 级，航道维护 类别为一类航道维护，航标配布类别为第一类航标配布。该河段航道弯窄，滩 险众多，三峡工程全面建成后，大部分滩险将消失。目前，长江( 三峡回水变动 区) 涪陵至铜锣峡河段航道炸礁工程和三峡工程施工期变动回水区航道整治项 目( “7 2 5 0 ”工程) 均已完成。2 0 0 3 年6 月三峡工程首次蓄水后形成河道型库 区航道，大坝至丰都河段航道条件明显改善。目前重庆至宜昌段航道尺度为2 9 米6 0 米7 5 0 米，可通行1 5 0 0 吨级驳船组成的船队。随着提高“渝芜段”航 道维护尺度方案的试运行，涪陵至三峡大坝的航道维护水深已由2 9 米提高到 4 5 米，三峡大坝至宜昌的航道维护水深由4 0 米再次提高到4 5 米。随着1 7 5 米蓄水计划的完成，重庆以下河段的航道条件将进一步改善，航道维护尺度与 通航船舶吨级将进一步提高，最终实现万吨级船队汉一渝直达的目标。 2 ) 中游河段 宜昌至武汉段：为中游，航道维护里程全长6 2 3 5 公里。该河段属平原河 流，河道弯曲，河床摆幅大，航道变化频繁，航道淤积严重，碍航浅滩众多， 三峡工程建设对这一段航道的影响比较大。 宜昌至枝城段：航道维护里程全长5 6 公里，河流流经丘陵地区，航道条件 较好，主要浅水道有宜都水道。 枝城至城陵矶段：为著名的荆江河段，以藕池口为界分上、下荆江。上荆 江长约1 7 5 公里，属微弯型河段；下荆江长约1 6 4 公里，属蜿蜒型河段，河道 迂回曲折。主要浅水道有芦家河、枝江、江口、太平口、马家嘴、周公堤、天 星洲、窑监等水道。长江中游历来是枯水期长江航道维护的重点之一，其中宜 昌一城陵矶段目前航道技术等级为i i 级，城陵矶一武汉河段为i 级，均报一类 航道维护，一类航标配布。 三峡工程蓄水对该段航道的影响比较大，主要表现为清水下泄后河床冲刷， 6 武汉理工大学硕士学位论文 导致航道发生新的冲淤变化。目前该段航道维护尺度为：宜昌至城陵矾2 9 米 8 0 米7 5 0 米，城陵矶至武汉3 2 米8 0 米1 0 0 0 米。通航船舶吨位：宜昌 至城陵矶为1 5 0 0 吨城陵矶至武汉最大船队为3 0 0 0 吨驳船组成的万吨级油运 船队。该河段内道人矶、界牌、碾子湾河段、陆溪口、嘉鱼一燕子窝、天星洲 周公堤、马家嘴等航道整治工程已经相继完工，瓦口子、沙市、芦家河、武 桥等水道整治工程将陆续实施。 3 ) 下游河段 武汉至长江口段为下游，全长1 1 4 0 5 公里。其中： 武汉至浏河口段：航道维护里程全长1 0 2 0 1 公里，航道技术等级为i 级， 为一类航标配布、一类航道维护。武汉至南京段常年可通航10 0 0 0 3 0 0 0 0 吨级 船队，中洪水期5 0 0 0 吨级海轮可直达武汉。 武汉至南京河段：汉江、鄱阳湖水系，皖南诸支流汇入，河床宽窄相问， 多形成分汊河段。 目前，该段航道标准尺度为武汉至皖河口4 0 米x1 0 0 米1 0 5 0 米，皖河 口至芜湖高安圩4 5 米2 0 0 米1 0 5 0 米，芜湖高安圩至芜湖大桥4 5 米5 0 0 米1 0 5 0 米，芜湖大桥至南京燕子矶6 5 米5 0 0 米1 0 5 0 米。随着提高“渝 芜段”航道维护尺度方案的试运行。皖河口至芜湖大桥的航道维护水深已由4 5 米提高到5 0 米。 2 0 0 5 年1 0 月，“芜南段”航路改革航标工程后，芜湖以下取消海轮推荐航 线。芜湖至武汉河段每年5 月至1 1 月上旬开放海轮推荐航线。该河段内太子矶、 张南水道航道整治工程、马当沉船打捞工程，东流、罗湖洲水道整治工程已经 完工，戴家洲、安庆、黑河洲、江心洲一乌江水道等整治工程将相继开展。 南京至浏河口河段：江面进一步展宽，洲滩群生，航道多变，江阴以下为 潮汐河段，受潮汐影响较大。 南京燕子矶至鹅鼻嘴1 0 5 米5 0 0 米x1 0 5 0 米( 不足5 0 0 米以实际航道 宽度为准，但不能小于2 0 0 米，鹅鼻嘴至浏河口河段1 0 5 米5 0 0 米1 0 5 0 米， ( 理论最低潮面下) ( 不足5 0 0 米以实际航道宽度为准，但不能小于2 0 0 米) 。 通过实施长江口深水航道治理二期工程1 0 米水深航道向上延伸工程，从 7 武汉理工大学硕士学位论文 2 0 0 5 年1 1 月1 日起龙爪岩至浏河口河段航道维护水深提高到1 0 5 米( 理论最低 潮面下) 。 浏河口至长江口段：长江口深水航道整治工程分三期实施，二期工程已于 2 0 0 5 年3 月底完成建设任务，形成一条底宽3 5 0 - - 4 0 0 米，通航水深1 0 米，总 长7 4 4 7 1 公里的深水航道，1 0 米深水航道由长江口上延至南京，航道总长达到 4 3 0 余公里，基本能满足5 万吨级集装箱船乘潮通航的要求。 当前长江干线航道维护尺度及保证率见表2 1 。 表2 1长江航道维护尺度及保证率现状表 里程航道维护尺度( 米) 河段保证率( ) ( 公里)( 水深航宽弯曲半径) 水富宜宾3 0 01 8 4 0 3 0 09 8 宜宾兰家沱 3 0 1 81 8 4 0 4 0 09 8 上游 兰家沱娄溪沟 6 8 92 5 x 5 0 x 5 6 09 8 河段娄溪沟重庆 1 3 3 2 7 5 0 x 5 6 09 8 重庆宜昌6 6 0 02 9 x 6 0 7 5 09 8 中游宜昌临湘4 1 6 02 9 8 0 x 7 5 09 5 河段临湘武汉 2 0 7 53 2 8 0 x 7 5 09 8 武汉安庆 4 0 2 54 o x l 0 0 1 0 5 09 8 下游安庆南京 3 0 6 04 5 x1 0 0 x1 0 5 0 9 8 河段南京浏河口 3 1 1 61 0 5 x 2 0 0 1 0 5 09 8 浏河口长江口1 2 0 01 0 5 3 0 0 1 0 5 0 9 0 4 ) 跨河建筑物 长江干线的跨河建筑物有葛洲坝、三峡水利枢纽、桥梁、架空管线、水下 管线和索道等。 葛洲坝水利枢纽的通航设施布置为“二线三闸”，一、二、三号船闸闸室 尺寸分别为2 8 0 米x3 4 米x5 5 米( 长x 宽槛上最小水深) 、2 8 0 米x3 4 米5 米，1 2 0 米1 8 米3 5 米；三峡枢纽通航设施包括永久船闸和升船机，永久船 闸为双线五级连续船闸，每级闸室的有效尺寸为2 8 0 米x 3 4 米5 米，升船机 船箱有效尺寸为1 2 0 米1 8 米3 5 米，升船机起始通航水位1 3 5 米。 长江干线上已建成通车的桥梁有3 9 座，在建的1 l 座，近期拟开工建设1 7 武汉理t 大学硕士学位论文 座。目前对长江干线航运有显著影响的主要是南京长江大桥。架空管线、水下 管线和索道共2 9 5 处，对航运的影响甚微。长江干线桥梁通航净空和净宽见表 2 - 2 。 表2 - 9 长江干线桥梁通航净空和净宽单位：米 航段通航净空通航净宽 宜昌以上 1 8 2 47 5 9 0 0 宜昌一武汉 1 8 2 21 2 0 5 8 9 武汉一南京 2 4 3 21 4 4 5 9 2 南京以下2 4 5 05 9 2 1 4 0 0 长江航道局制定了“四个航道，三步构建 战略的实施纲要，“十一五 期为初步构建阶段。根据实施纲要，“十一五 期长江航道治理的总体目标是： 长江干线上、中、下游航道建设进入全面治理阶段，航道标准与通过能力 进一步提升，长江航道将进一步适应沿江经济和社会发展的需求。具体长江航 道2 0 2 0 年建设标准见表2 3 。 表2 - 3 长江干线航道9 0 1 0 年建设标准表 里程 航道尺度( 米) 河段 水深x 宽保证率通航代表船舶( 队) ( 公里) 弯曲半径 ( ) 水富宜宾3 02 7 x 5 0 x 5 6 09 8 通航由1 0 0 0 吨驳船组成的船队 宜宾重庆羊角滩 3 8 42 7 x 5 0 x 5 6 09 8 重庆羊角滩涪陵 1 2 42 9 x 6 0 x 7 5 09 8通航由1 0 0 0 吨驳船组成的3 千吨级船队 涪陵宜昌云池 5 6 42 9 x 8 0 x 7 5 09 8通航由10 0 0 、15 0 0 吨驳船组成的3 6 宜昌云池城陵饥 3 6 82 9 x 8 0 x 7 5 09 5千吨级船队 通航由35 0 0 吨油驳组成的万吨级油运船 城陵矶武汉2 2 7 53 7 x 1 5 0 x 1 0 0 0 9 8 队，利用自然水深通航30 0 0 吨级海船， 并延长通航期 通航由20 0 0 50 0 0 吨驳船组成的2 4 武汉安庆 4 0 2 54 5 x 1 5 0 x1 0 5 09 8万吨级船队，利用自然水深通航50 0 0 吨 级海船 通航50 0 0 吨级海船，通航由20 0 0 吨或 安庆南京 3 0 6 6 o x 2 0 0 x10 5 09 8 50 0 0 吨驳船组成的2 4 万吨级船队 通航2 5 万吨级海船，采川乘潮方式通航 南京浏河口3 1 1 61 0 5 x 2 5 0 x1 0 5 09 0 5 万吨级海船：通航由20 0 0 吨或50 0 0 吨驳船组成的2 4 万吨级船队 1 2 5 x ( 3 5 0 浏河口长江口 1 2 0 4 0 0 ) x1 0 5 0 9 0 通航5 万吨级集装箱船 南港北槽 9 武汉理t 人学硕士学位论文 2 2 铁矿石需求分布 长江海进江铁矿石主要运往各钢铁厂，其流向单一，货主明确，因此本文 铁矿石运量以钢铁厂的铁矿石需求为准。长江沿线分布了诸如上海的宝钢、江 苏的南钢、永钢和沙钢、安徽的马钢、湖南的湘钢、湖北的武钢和大冶特钢、 四川的重钢与攀钢等大型钢铁企业，是我国钢铁企业的重要骨干，其中绝大部 分钢铁企业依水而建，钢铁产量约占全国的三分之一，其中宝钢、沙钢和武钢 集团2 0 0 6 年钢产量分别居全国第一、第四和第五。沿江钢铁企业所需的铁矿石 运输主要依靠长江航运j 。 长江沿线主要钢厂及产能见表2 - 4 。 表2 4 长江沿线主要钢厂及产能 钢铁 地址产能 公司 宝钢上海市宝山区年产钢2 0 0 0 万吨 沙钢苏州张家港年产铁1 5 0 0 万吨、钢1 8 0 0 万吨、材1 8 0 0 万吨、不锈钢板1 0 0 万吨 永钢苏州张家港炼钢、轧钢能力各5 0 0 万吨 南钢南京市年产钢5 0 0 万吨、生铁5 0 0 万吨、钢材5 0 0 万吨 马钢马鞍山市已形成1 0 0 0 万吨钢配套生产规模 大冶 人冶市年产1 0 0 万吨铁、2 0 0 万吨钢、1 8 0 万吨钢材、3 5 万吨钢管的生产能力 特钢 武钢武汉市青山区年产钢1 5 0 0 万吨规模 湘钢湘潭市岳塘区年产钢5 0 0 万吨的综合生产能力 重钢 重庆市长寿区2 0 1 2 年全部完成搬迁，产能从现在的3 0 0 多万吨提升到5 0 0 万吨以上 具有年产铁7 2 0 万吨、钢7 8 0 万吨、钢材7 0 0 万吨、钒渣2 0 万吨、 攀钢攀枝花 钒制品( 以五氧化二钒i , - i - ) 2 万吨、钛精矿3 0 万吨、钛白粉7 2 万吨的 生产能力 1 0 武汉理工大学硕士学位论文 2 0 1 0 年长江流域主要钢铁企业铁矿石需求量预测见图2 - 2 3 】： 图2 22 0 1 0 年长江流域主要钢厂铁矿石需求量估算 注：引自我的钢铁。 2 3 长江铁矿石运输主要方式 进口铁矿石的运输模式是由钢铁企业所处的地理位置所决定。以位于长江 中游的武钢为例，目前进口铁矿石运输主要有3 种模式：三程运输，减载运输和 江海直达运输。 1 ) 三程运输 三程运输即用海轮将矿石从国外海港运输到中国海港( 如宁波北仑港) ， 再由2 万- - - 3 万吨级的二程船运输到长江港口( 如上海港、南通港、张家港、镇 江港等) ，最后再由1 0 0 0 2 0 0 0 吨的驳船运输到企业p j 。 2 ) 减载( 一船两卸) 运输 所谓减载运输，就是较大的海轮装满铁矿石到达中国海岸的第一个深水港 口，经卸载一部分货物后，母船继续向长江内河航行，把剩余的部分运达第二 目的港的一种运输方式。好望角型海轮将矿石从国外海港运输到中国海港，卸 1 0 万吨左右后( 此部分矿石运输方式同三程运输) ，海轮将剩余6 万吨左右矿 石直接运输到长江港口，最后由1 0 0 0 - - - 2 0 0 0 吨的驳船运输到企业：巴拿马型海 轮将矿石从国外海港运输到中国海港，卸2 万吨左右后( 此部分矿石运输方式 同三程运输) ，海轮将剩余4 万吨左右矿石直接运输到长江港口，最后由1 0 0 0 - - 2 0 0 0 吨的驳船运输到企业。 3 ) 江海直达运输 武汉理工大学硕士学位论文 江海直达运输即用海轮将铁矿石从国外海港运输到中国海港，再通过江海 直达船直接将铁矿石运输到企业。采用江海直达运输方式与前两种方式相比， 省去了一次中转装卸作业，这样既减少了一次作业费，又减少了一次中转损耗， 运输周期也有所缩短，运输成本随之下降。武钢等长江中下游钢铁企业的实践 证明p j ，采用减载和江海直达的运输方式在长江水路运输中成本最优，矿石损耗 最少。同时，无论是二程船、江海直达船还是驳船，都在向大型化方向发展， 特别是江海直达船船型，在技术改进与航道发展情况下，可以向万吨级发展( 目 前最大的船型为6 8 0 0 吨) 。 2 4 铁矿石海进江运输量现状 2 0 0 7 年，我国国民经济继续保持快速稳定增长态势，钢材需求旺盛，钢材 出口继续增长，钢材价格上扬。在钢材出口、国内需求旺盛以及钢铁生产成本 上升等因素推动下，2 0 0 7 年国内钢材价格出现较大幅度上涨。 从全球钢铁工业发展态势看，国际钢铁协会预测2 0 0 8 年全球钢材表观消费 量将达到1 2 8 亿吨，比2 0 0 7 年净增8 0 9 0 万吨，增幅预测6 8 ，据有关部门预 测，2 0 0 8 年我国国内钢铁表观消费量比2 0 0 7 年增加1 2 o 左右；粗钢产量将达 到5 4 0 亿吨，增长1 0 0 左右；生铁产量将达到5 1 0 亿吨，增长1 0 o 左右。 2 0 0 8 年预计钢铁工业将继续保持2 0 0 7 年的发展势头。 2 0 0 7 年全球铁矿石产量达到15 9 0 亿吨，同比增长8 0 ；2 0 0 8 年进一步增 长8 0 ，达到1 7 2 0 亿吨。2 0 0 7 年我国原矿产量达到6 8 0 亿吨左右，同比增 长2 0 o ，尽管产量增长，但仍高度依赖进口，目前中国己成为全球最大的铁矿 石进口国。2 0 0 7 年我国进口铁矿石达到3 7 0 亿吨，同比增长1 3 4 0 。2 0 0 8 年 预计增长1 3 0 ，达到4 4 0 亿吨，我国进口矿石大部分来自澳大利亚和巴西。 在我国铁矿石供给中，国外进口矿石比例超过5 0 0 。由于国产铁矿石无法满足 需求，进口铁矿石将继续保持高幅度的增长。引发进口铁矿石逐年持续上升的 主要原因：一是国产矿石无法满足需求。由于国内多数重点矿山产能逐年下降， 一些地方矿关停，新增产能滞后，国内铁矿石投放市场的资源逐年减少，与之 相反，钢铁产量逐年大幅增加。二是进口铁矿石具有比较优势。质量明显优于 国产矿石，含铁量高，有害成分少，进口矿石处于竞争优势地位。使用进口矿 石已成为我国钢铁企业提高产量和质量，增强竞争力的重要举措，从而形成进 1 2 武汉理工大学硕士学位论文 口铁矿石持续增长的总态势。国内钢厂所需铁矿石大量依靠进v l 的现状还会持 续数年，据有关部门预计，到2 0 1 0 年，我国的铁矿石进口量将达到4 6 亿吨， 而全球( 跨洲贸易量) 将高达8 9 5 亿吨。未来几年，我国进口铁矿石数量将占 据世界铁矿石贸易总量的一半一j 。 长江流域铁矿石主要流向为从国外经水运到沿江各钢厂，部分矿石经北仑 港或厦门港上岸后，通过铁路运到赣、湘等地钢厂。由于目前北仑港、马迹山 港的矿石接卸能力不足，有少部分矿石绕道青岛、日照等北方大港上岸后，再 装上二程船进入长江。 2 0 0 7 年，长江干线港口完成金属矿石吞吐量2 0 1 亿吨，同比增长2 8 0 。 占长江干线港口货物吞吐量总量的2 1 9 ，以跃居十七大货类之首。其中铁矿石 吞吐量完成1 6 0 亿吨，同比增长2 0 3 ，占长江干线港口货物吞吐量总量的1 7 6 。 长江沿线地区是我国冶金工业的集中地，铁矿石主要来自澳大利亚和巴西。 长江水运承担了沿江钢铁企业生产所需8 0 o 的铁矿石。多年来，长江干线港口 金属矿石吞吐量一直呈较大幅度增长势头，2 0 0 7 年干线港口完成金属矿石吞吐 量2 o l 亿吨，其中铁矿石1 6 0 亿吨，同比增长2 8 6 ，占长江干线港口货物吞 吐量总量的2 1 9 ，成为第一大货类l j 。 2 0 0 7 年，苏州港铁矿石吞吐量是3 5 7 8 万吨，居南京以下诸港第一位；南通 港以3 1 0 0 万吨升居第二；镇江港以2 3 7 6 万吨取得第三；第四位是年完成吞吐 量为2 0 3 8 万吨的南京港；第五是马鞍山港，年吞吐量为1 6 5 9 万吨，其中主要 进口港为：南京、马鞍山、武汉；主要中转港苏州、南京、镇江、南通。详见 表2 5 。 表2 - 52 0 0 7 年长江干线铁矿石吞吐量排位前五名的港口 货类吞吐量前5 名港口吞吐量( 万吨) 占该类货的比重( ) 苏州港3 5 7 8 2 2 1 7 南通港 3 1 0 0 1 9 2 1 镇江港2 3 7 6 1 4 7 2 铁矿石 南京港 2 0 3 8 1 2 6 3 马鞍山港1 6 5 9 1 0 2 8 土要进口港南京、马鞍山、武汉 主要中转港苏州、南京、镇江、南通 注：数据引自长江航运统计资料2 0 0 7 ) ) 。 武汉理t 大学硕士学位论文 2 0 0 1 2 0 0 7 年长江干线金属矿石吞吐量走势见图2 3 。 1 8 0 0 0 1 6 0 0 0 1 4 0 0 0 1 2 0 0 0 1 0 0 0 0 8 0 0 0 6 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 012 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 0 62 0 0 7 图2 - 32 0 0 1 2 0 0 7 年长江干线金属矿石吞吐量走势图 据了解，2 0 0 8 年长江沿江几大钢铁行业巨头力图通过实施“精品+ 规模” 的战略转变和“兼并重组与新建相结合”的扩张方式转变，提高产品质量、优 化产品结构、扩大品种，增加效益。2 0 0 8 年，长江干线金属矿石、钢材运输量 将继续保持稳步增长的发展势头，预计金属矿石运输量增幅在1 2 左右，达到 2 2 4 亿吨。其中铁矿石运输量增长1 0 0 左右，达到1 7 6 亿吨。钢铁运输量增 幅将达到6 0 左右。 2 5 海进江铁矿石主要中转港口与船型现状 2 5 1 长江矿石主要中转港口分析 1 ) 南通港 南通港海图河段航道西起靖江夏仕港，东至常熟徐六径，全长约7 2 公里。 上段接江阴水道，下段连白茹沙水道。海轮经长江口进入新宝山水道后，通过 白茹沙水道、通州沙东水道到达各港区，经如皋中汊水道进入如皋港区。目前 长江口深水航道一期工程已完工，二期工程正在实施，水深已达一9 米，其它段 航道- 1 0 米等深线基本贯通，只有个别浅段时而出现不足1 0 米的浅点，航道维 护水深仍维持在一8 5 米的水平。 1 4 武汉理工大学硕十学位论文 南通港目前设有主要锚地8 个和3 处系船浮筒。由于河势变化等原因，锚地 经常需要调整，多为临时锚地，锚地零散且规模小。港口水位潮差4 米，起重 机最大起重6 3 吨，装卸能力为2 0 0 0 0 吨天，5 0 t e u d x 时，露天堆场面积5 2 0 0 0 0 平方米，仓库面积1 5 5 0 0 0 平方米。 截至2 0 0 6 年底，全港共有生产性泊位7 1 个，深水泊位2 1 个，其中港口狼 山码头长3 8 4 4 米，有3 3 个泊位，水深1 5 米，锚地水深1 2 米，最大靠泊1 0 0 0 0 0 d w t 船舶；通州老码头长5 6 8 米，有4 个泊位，水深1 1 米，锚地水深1 0 米，最大 靠泊5 0 0 0 0 d w t 船舶； 南通港年综合通过能力3 2 9 0 万吨。2 0 0 7 年完成吞吐量1 2 3 3 0 万吨，其中金 属矿石3 6 1 0 万吨，占2 9 3 。 2 ) 苏州港 苏州港由原国家一类开放口岸张家港港、常熟港和太仓港三港合一组建成 立。 张家港港区码头长4 2 4 2 米，水深1 1 6 米，水位潮差4 米，锚地最大水深 1 7 米，最大靠泊2 5 0 0 0 d w t 船舶，拥有生产性泊位1 1 6 个，其中万吨级以上深水 泊位4 2 个，年吞吐能力7 4 9 5 万吨，起重机最大起重能力为4 0 吨，装卸能力为 9 1 t e u d x 时，露天堆场面积5 8 6 0 0 0 平方米，仓库面积5 4 0 0 0 平方米。 常熟港区码头长1 6 0 0 米，水深1 3 5 米，水位潮差2 米，锚地最大水深1 0 米最大靠泊5 0 0 0 0 d w t 船舶，共有生产性泊位1 7 个，其中万吨级以上深水泊位 1 1 个，年吞吐能力2 4 0 4 万吨，起重机最大起重能力为4 5 吨，装卸能力为3 0 t e u 小时，露天堆场面积4 1 5 0 0 0 平方米，仓库面积7 5 0 0 0 平方米。 太仓港区码头长1 0 0 0 米，水深1 2 米，水位潮差2 米，锚地最大水深17 米， 最大靠泊5 0 0 0 0 d w t 船舶，共有生产性泊位2 2 个，其中万吨级以上深水泊位1 2 个，年吞吐能力2 6 4 6 万吨，起重机最大起重能力为4 0 吨，装卸能力为i o o t e u 小时，露天堆场面积11 4 0 0 0 平方米，仓库面积6 7 0 0 平方米。 苏州港在加快兴建公用码头的同时，冶金、石化、电力、粮油等一批大中 型企业纷纷建设货主码头。目前，苏州港货主码头完成吞吐量占总吞吐量的比 重达到4 5 0 - - - 5 0 o 。些货主专用码头在满足自身需求的同时，还承担了部 分社会物资的中转功能。 3 ) 镇江港 镇江港是长江和江苏省对外开放的主要门户之一。全港共分高资、龙门、 武汉理工大学硕士学位论文 老港、谏壁、大港、扬中、高桥等七大港区。现有码头主要分布在高资、龙门、 老港、谏壁、大港五大港区。 根据现有码头的行政管理和资产隶属关系，码头分为四大类：镇江港务集 团码头、企业专用码头( 货主码头) 、地方港口码头、乡镇及乡镇企业码头。 港口锚地水深1 0 米，水位潮差1 5 米，起重机最大起重能力6 5 吨，装卸 能力为1 1 5 0 0 天，5 0 t e u d x 时，露天堆场面积5 8 0 0 0 0 平方米，仓库面积1 2 0 0 0 0 平方米。 目前全港共有码头泊位1 3 5 个，码头岸线总长8 公里，其中生产用码头泊 位1 3 2 个，总长8 公里。生产用码头泊位中万吨级以上共有1 9 个、千吨级以上 共有3 0 个、内河泊位8 3 个。 其中：龙门码头长3 3 9 米，有3 个泊位，水深1 4 米，最大靠泊3 0 0 0 0 d w t 船舶；大港码头长1 8 3 6 米，有1 1 个泊位，水深1 1 米，最大靠泊2 5 0 0 0 d u t 船 舶。 2 0 0 7 年镇江港完成吞吐量7 8 4 4 万吨，其中金属矿石2 6 3 6 万吨，占3 3 6 。 4 ) 南京港 南京港开辟了浦口、新生圩、龙潭、仪征、下关、上元门等公用港区，依 托南钢、梅钢、扬子、南化、南炼、仪征化纤和华能电厂等钢铁、石化、电力 等重工业建设板桥、大厂、栖霞等成规模的临港工业港区，初步形成公用、工 业港区相结合，“一江两岸、大桥上下”各具特色的总体格局。 “一江两岸”：长江北岸依托鲁宁管线、津浦铁路形成以原油、液体散货、 煤炭下水及地方物资运输为主的规模化公用港区，依托南钢、扬子、南化等企 业形成连片发展的工业港区，以工业原材料及产成品的运输服务为主。长江南 岸是城市发展重点地区，主城区岸线段分布了以客运、城市运输服务为主的下 关、上元门港区，下关港区以客运、轮渡、旅游等服务为主，上元门港区以内 贸钢材等城市物资进出为主。主城区岸线以外依托深水岸线资源优势，形成以 件杂货、集装箱、大宗散货等物资运输为主的新生圩、龙潭外贸深水海轮公用 港区和板桥、栖霞等成规模的工业港区。 “大桥上下 ：受南京长江大桥通航净空的限制，大桥上、下游港口呈现 不同的发展特点。大桥下游港口具有深水海轮航道的优势，以服务海进江物资 及江海转运为主，重点建设深水码头，如新生圩、仪征、龙潭等港区，开发程 度较高，全港3