港口规划与布置

港口规划与布置
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前言 (3)
第一章A海港的布置规划分析计算 (4)
一．基本资料与设计要求 (4)
二．设计内容 (5)
三. A港设计计算过程 (5)
第二章B海港港口规模分析计算 (10)
一．基本资料与设计要求 (10)
二．设计内容 (10)
三. B港设计计算过程 (10)
第三章C海港的布置规划分析计算 (15)
一．基本资料与设计要求 (15)
二．设计内容 (15)
三. C港设计计算过程 (15)
实习总结 (17)
港口平面布置示意图 (18)
在完成《港口规划与布置》课程授课的基础上，通过课程设计进行综合练习，培养学生利用所学基本理论知识解决实际工程问题的能力；增强独立分析完问题与解决问题的能力。

通过综合练习，让学生进一步了解港口码头布置原则和方法，熟悉港口水域，陆域的布置分析计算，如：码头最优泊位数、码头尺度。

航道尺度、锚地选择、回旋水域尺度、库场及堆场面积等。

第一章A海港的布置规划分析计算
一．基本资料与设计要求
（一）A海港
该港位于岸线顺直、水深变化均匀且深度较深的有掩护的水域。

海岸线南北走向。

1、资料：
（
注：未来二十年，杂货吞吐量可能有成倍增长。

（2
（3
（4）地质
（6）水文与气象条件 a.由潮位曲线图可知：历史累计频率1%的潮位为3.83米，历史累计频率98%的潮位为0.35米。

且港口为半日潮型，平均潮差3.6米。

b.常风向为NNE ，最大风速21m/s ，须考虑风对进港船舶、港口水域稳度、泥沙淤积的影响，适当布置防波堤及口门方位。

煤炭和矿石专用码头应尽量避免位于盛行风向。

常年天气状况良好，恶劣天气仅1～3天，全年营运天数为348。

二．设计内容
根据《JTJ211-99海港总平面设计规范》设计泊位数，码头前沿高程，码头前沿设计水深，码头泊位尺度，船舶回旋水域，航道的布置，航道宽度（风流压偏角取7°），航道设计水深，港池尺度，防波堤、口门的布置，港内锚地的布置及尺度，库场、堆场面积。

并画出港口平面布置示意图。

三. A 港设计计算过程
由原始资料可知，本港口货种为杂货、矿石、煤炭。

本规划将设计三种类型码头，一类为多用途杂货码头，一类为矿石专用码头，一类为煤炭专用码头。

（一） 水域布置 1. 泊位数量的确定
泊位数应根据码头年作业量、泊位性质和船型等因素按t
P Q
S =计算；通过能力可由设计基本资料得知。

（1） 多用途杂货码头泊位数： t P Q S =
512
4.3201=⨯=（个） 因为未来二十年，杂货吞吐量可能有成倍增长，所以：泊位数取S=6个，因为有25%适箱货，所以设置5个杂货泊位，1个集装箱泊位。

（2） 矿石专用码头泊位数： t P Q S =
312
361250=⨯=（个） （3） 煤炭专用码头泊位数： t P Q S =
112
19210=⨯=（个） （因为矿石专用码头和煤炭专用码头的船型尺度相同，所以两者合为一个有4个泊位的码头。

）
2. 码头设计尺度的确定 （1）码头前沿高程的确定
有掩护的码头前沿高程为计算水位与超高值之和。

码头前沿高程：HWL E =+83.4183.3=+=∆(m)
(2)码头前沿设计水深的确定
4321Z Z Z Z T D ++++=
①多用途杂货码头：
4.4=T 3.01=Z 02=Z （因为在有掩护的水域所以取0） 1
5.03=Z
4.04=Z
4321Z Z Z Z T D ++++=
4.01
5.003.04.4++++= 25.5=（m ）
集装箱码头：
8.8=T 3.01=Z 02=Z （因为在有掩护的水域所以取0） 15.03=Z
4.04=Z
4321Z Z Z Z T D ++++=
4.01
5.003.08.8++++= 65.9=（m ）
②矿石、煤炭专用码头
8.10=T 3.01=Z 02=Z （因为在有掩护的水域所以取0） 15.03=Z
4.04=Z
4321Z Z Z Z T D ++++=
4.01
5.003.08.10++++= 65.11=（m ）
（3）码头泊位长度的确定
综合多方面考虑，设计为突堤式码头。

（船长系数25.1=ξ） ①多用途杂货码头
2.16492656525.121=⨯++⨯=++=d L L L b ξ（m ） 83926522=⨯+=+=d L L b （m ）
2.16413==b b L L （m ）
②矿石、煤炭专用码头
5.46720219019025.124=⨯++⨯=++=d L L L b ξ（m ） 23020219025=⨯+=+=d L L b （m ）
5.2572019025.16=+⨯=+=d L L b ξ（m ）
（4）码头平面布置及码头位置
①码头设置在进港航道的右侧较好 ②船舶靠码头一般是顶风顶流有利
③注意货物种类和环境影响，易产生粉尘的码头应置于常风向的下风向 ④同类码头相对集中
⑤输运车辆较多的码头，一般置于进港铁路、道路的出入口附近 ⑥危险品码头一般应单独设置泊位，远离港区。

3. 船舶回旋水域的确定
根据《JTJ211-99海港总平面设计规范》查表计算回旋水域半径。

①多用途杂货码头：
130265=⨯=⨯R L (m),半径为130m 的掉头圆。

集装箱码头：
3042152=⨯=⨯R L (m),半径为304m 的掉头圆。

②矿石、煤炭专用码头：
3802190=⨯=⨯R L (m),半径为380m 的掉头圆。

4. 港池及航道尺度的确定
根据《JTJ211-99海港总平面设计规范》分析考虑船舶转头要求和多泊位连续布置的顺岸码头港池宽度。

（1） 航道的布置应保证船舶安全行驶。

（2） 航道宽度的确定
综合多方面考虑，设计为单项航道。

1.83)267sin 190(69.1)sin (=+⨯⨯=+=o B R L n A （m ）
C A W 2+=
）（2675.021.83⨯⨯+=
1.122=（m ）
（3） 航道设计水深的确定
8.10=T 1.00=Z 4.01=Z 45.02=Z 15.03=Z 4.04=Z
43210Z Z Z Z Z T D +++++=
4.01
5.045.04.01.08.10+++++= 3.12=（m ）
5. 防波堤、口门、锚地的布置
防波堤、口门、锚地的布置应符合《JTJ211-99海港总平面设计规范》。

（1） 港池尺度：
L B 4≥,取2851905.15.1=⨯==L B （m ） （2） 防波堤：
① 布置防波堤轴线时，要与码头线布置相配合，保证港内水域波稳。

② 防波堤所围成的水域应有足够的面积和水深。

③ 防波堤所围成的水域要适当留有发展余地。

④ 防波堤所围成的水域也不是越大越好，减少落淤。

⑤ 要充分利用有利的地形地质条件。

⑥ 从口门进港的波浪避免连续反射。

（3） 口门：
① 口门的位置应尽可能位于防波堤突出海中最远、水深最大的地方，方便船舶出入。

② 口门至码头泊位，宜有大于4倍船长的直线航行水域和掉头圆。

③ 口门方向力求避免大于7级横风和大于0.8节的横流。

④ 使从口门进入的波能尽可能减少，以维护水域波稳。

⑤ 口门的宽度：2851905.15.1=⨯=L （m ） ⑥ 口门的数量，两个口门比一个好。

（4） 港内锚地：
①港内锚地边缘距航道边线不应小于1-2倍船长。

②港外锚地水深不应小于船舶满载吃水的1.2倍。

③锚地地质以软硬适度的亚砂土和亚粘土较好。

④应尽量避免在横流较大的地区设置双浮筒锚地。

港内锚地的尺度：
多用途杂货码头锚地： 84.1709034.42.165903=+⨯⨯+=++=）（h L R （m ） 集装箱锚地：
68.2739038.82.1125903=+⨯⨯+=++=）（h L R （m ） 矿石、煤炭专用码头码头： 88.3189038.102.1190903=+⨯⨯+=++=）（h L R （m ）
（二） 陆域布置
库场、堆场面积计算： （1）多用途杂货码头：（堆场容积利用系数1=K α）
堆场：
dc
yk r
Bk h t T K K Q E K
α=
348
10
3.1%5090%20111⨯⨯⨯+⨯=
）（
51.2=万吨
k qK E A =
8
.0251.2⨯=
57.1=万（2
m ） 库场：
dc
yk r
Bk h t T K K Q E K
α=
348
10
3.1%5090%80111⨯⨯⨯+⨯=
）（
0.5=万吨
k qK E A =
8.010.5⨯=
25.6=万（2
m ）
（2）矿石码头堆场：（堆场容积利用系数8.0=K α）
dc
yk r
Bk h t T K K Q E K
α=
8
.034820
2.1%1001250⨯⨯⨯⨯=
75.107=万吨
k qK E A =
8.02075.107⨯=
73.6=万（2
m ）
（3）煤炭码头堆场：（堆场容积利用系数8.0=K α）
dc
yk r
Bk h t T K K Q E K
α=
8
.034820
1.1%100210⨯⨯⨯⨯=
6.16=万吨
k qK E A =
8
.066.16⨯=
46.3=万（2
m ）
（港口平面布置示意图见最后附图）
第二章B 海港港口规模分析计算
一．基本资料与设计要求
（1）港口状况及发展规划
该港于1994年开工建设，并于当年建成两个泊位，于1995年投产使用，当时吞吐量60万吨。

投产初期吞吐量增长较快，为适应增长的吞吐量，于1998年、1999年各建成一个泊位，到2000年港口吞吐量达到120万吨，2004年又增建一个泊位，到2005年吞吐量已达160万吨，预计2010年吞吐量可达到220万吨，2015年达到300万吨，到2020年可达到380万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。

根据需要，规划2020年以后每年有200万吨煤炭从该港出口。

（2）设计船型
该港的代表船型为：远洋杂货船为1.5万吨级，尺度为161.9×21.5×13×9.2m ；远洋散货船为2.5万吨级，尺度为185.5×23.2×14.2×9.8m 。

两种船在港一天所需费用均为C s =6.4万元/艘·日。

（3）装卸工艺及装卸能力
件杂货的装卸采用门机加流动机械到库场的工艺流程，装卸能力R =1500吨/泊·日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G =6000吨/艘，C b =2.4万元/泊·日。

煤炭装船规划采用装船机，堆场采用斗轮式堆取料两用机，中间用皮带机输送。

装船能力R =6250吨/泊·日，运煤船在该港的平均装船量为G =2.5万吨/艘，C b =1.6万元/泊·日。

二．设计内容
港口规模：各阶段件杂货码头、散货码头的最优泊位数；泊位年通过能力的验证。

三. B 港设计计算过程
1.计算各阶段件杂货码头、散货码头的最优泊位数： （1）件杂货码头的最优泊位数：
2010年最优泊位数计算：
4.6=s C 万元/艘·日 4.2=b C 万元/泊·日 6000=G 吨/艘
1500=R 吨/泊·日 60=Q 万吨
375.04
.64.2==s b C C 02.44005.1/41500
60001/005.16000365
/2200000/=⨯==
=======
μ
λ
μλa R G T G N Q b 艘日日艘 假定5=S ,6=S ,7=S 计算结果如下列表，从表中数据可以看出最优泊位数为6。

2015年最优泊位数计算：
48
.5437.1/37.16000
365
/3000000/=⨯=====
μ
λ
λa G N Q 日艘
假定6=S ,7=S ，8=S ，9=S ，10=S 计算结果如下列表，从表中数据可以看出最优泊位数为9。

2020年最优泊位数计算：
941
.64735.1/735.16000
365
/3800000/=⨯=====
μ
λ
λa G N Q 日艘
假定9=S ,10=S ,11=S 计算结果如下列表，从表中数据可以看出最优泊位数为10。

（2）散货码头的最优泊位数：
4.6=s C 万元/艘·日 6.1=b C 万元/泊·日
5.2=G 万吨/艘
6250=R 吨/泊·日 200=Q 万吨
250.04
.66.1==s b C C 876.04219.0/46250
250001/219.025000365
/2000000/=⨯==
=======
μ
λ
μλa R G T
G N Q b 艘日日艘 假定1=S ,2=S ,3=S 计算结果如下列表，从表中数据可以看出最优泊位数为2。

2．泊位年通过能力的验算
一个泊位的年通过能力根据《JTJ211-99海港总平面设计规范》5.8.2式计算
P
G t t t t G T P z f z
y t =
+
-⋅=
∑ρ
2424
对于件杂货码头设计通过能力，天365=T ，h h t h t t G t d f 3,24,5.1/6000=∑===艘，
2010年新增吞吐量60万吨，应增加一个泊位，取h t P /200=，
h P G t Z 30200
6000
===
ρ24
24f
z
y t t t t G T P +
-⋅=
∑
67.024
5
.1324306000
365⨯+-⨯=
41.98=万吨>60万吨（满足要求）
2015年新增吞吐量80万吨，应增加三个泊位，取h t P /100=，
h P G t Z 60100
6000===
ρ24
24f
z
y t t t t G T P +
-⋅=
∑
61.024
5
.1324606000
365⨯+-⨯=
76.45=万吨>80万吨（满足要求）
2020年新增吞吐量80万吨，应增加一个泊位，取h t P /300=，
h P G t Z 20300
6000===
ρ24
24f z
y t t t t G T P +
-⋅=
∑
694.024
5
.1324206000
365⨯+-⨯=
76.149=万吨>80万吨（满足要求）
对于散货码头设计通过能力，新增吞吐量200万吨，应增加两个泊位。

天365=T ，h t p h h t h t G t d f /15003,24,5.1/5.2==∑===，艘，万吨 h P G t Z 7.161500
25000
===
ρ24
24f
z
y t t t t G T P +
-⋅=
∑
438.024
5
.13247.1625000
365⨯+-⨯=
96.465=万吨>100万吨（满足要求）
第三章C海港的布置规划分析计算
一．基本资料与设计要求
计划在一弯曲型河段建设一内河港口，港口规模3-5个泊位，预计吞吐量为27.5万吨，
基础资料及基本数据如下：
（1）水文资料：
设计高水位：79.50M（50年一遇）
设计低水位：74.00M（通航历时保证率95%）
（2）气象、地质条件：
属大陆性季风气候，水域条件较好，码头的陆上地形与水下地形稳定，地质为基岩性质，地质稳定。

全年通航期近365天，铁路、公路、航运交通发达，可属天然良港。

（3）工程地质：砂石。

（4）运输货种：袋装粮食、杂货。

（5）船型尺度：
船型---1500T驳船；船长---70.00M；船宽---13.00M；型深---2.30M；吃水---1.60M
（6）机械设备：流动轮胎吊。

二．设计内容
根据《河港工程设计规范》设计河港位置，码头布置形式，码头及陆域的设计高程，码头线长度，泊位长度，码头前沿、港口航道及掉头水域的设计水深，码头前水域宽度，掉头水域尺度，锚地面积，锚地位置的选择。

铁路、道路的尺度，库场的面积。

三. C港设计计算过程
（1）码头的布置形式：设计为挖入式码头。

（2）河港位置：设计在弯道凹岸偏下游处。

（3）码头及陆域的设计高程：
根据《河港工程设计规范》：
码头前沿设计高程应考虑码头的重要性、设计船型、装卸工艺、码头布置及型式、前后
方高程衔接条件、地形、地貌和工程投资等因素，并应结合下列情况分析确定。

码头前沿设计高程应为码头设计高水位加超高，超高值宜取0.l--0.5m，则设计高程
=79.5+0.5=80m。

（4）泊位长度：普通泊位的富裕长度可按表3.3.2-1取值。

注：相邻两泊位船犁不同时，d值应按较大船型选取。

C港直立式码头 d取10
端部泊位d L L b 5.1+= 105.170⨯+= 85=（m ） d L L b +=
1070+= 80=（m ） （5）码头线长度：
C 港设计为5个泊位，则码头线长度： 410380285=⨯+⨯（m ） （6）设计水深：
Z Z T D m ∆++=
Dm ——码头前沿设计水深（m ）；
T ——船舶吃水(m)，根据航道条件和运输要求可取船舶设计吃水或枯水期减载时的吃水。

设计船型为进江海船时，船舶吃水还应考虑由于咸淡水密度差而增加的吃水值，海水密度按1.025t/3
m 计；
Z —一龙骨下最小富裕深度（m ），可按表3.4.4选用； △Z ——其他富裕深度（m ）。

龙骨下最小富裕深度（m ）表3.4.4
注：设计船型载货量大于3000t 时，Z 值可适当加大；码头前沿河底有石质构筑物时，Z 值应按石质河床考虑。

3.4.4.2 其他富裕深度，应考虑下列因素取值：
① 波浪富裕深度，足冈波浪作用导致船舶下沉量的富裕深度。

对波浪较大的河口、库区、湖区和水域开阔的港L1l ’内波浪推算，按现行行业标准《内河航道与港口水文规范》(JTJ 214)执行；
② 散货船和油轮码头，冈船舶配载不均匀成增加船尾吃水，其值取0.10—0.15m ： ③ 码头前沿可能发生回淤时增加备淤的富裕水深。

备淤富裕深度根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备性能确定，其值不小于0.2m 。

Z Z T D m ++=1
3.05.06.1++=
4.2=（m ）
（6）码头前水域宽度：取2倍的设计船型宽度 （7）锚地位置的选择：
锚地位置的选择布置应符合下列划定：
①锚地宜选在泥质或泥砂质河段。

不宜选在硬粘土、硬砂土和走砂、淤砂严重的河段。

②锚地应选在水流半缓、风浪小和水深适宜的水域。

在风浪较大的河段，宜选在最大风速的风向的上风侧。

③锚地宜靠近港区，但不应占刖主航道或影响码头的装卸作业及船舶调度。

锚地与桥梁、渡槽的安伞距离应符合第2.2.11条的规定。

④石油化上船舶的锚地应布置在港区下游，并应满足安全距离的要求。

⑤当固定铺地不能适应令年使用要求时，应根据需要分别选设枯、中、洪水期锚地。

（8）铁路：
完整的港口铁路布置应由港口车站、分区车场及货物装卸线三部分组成，可以分成横列式、纵列式、混合式。

主干道15m,次干道9m。

实习总结
通过对《港口规划与布置》的实习，让我们了解了港口的基础建设以及结构组成，不仅巩固了上课所学的知识，还将所学的运用到实际中。

为我以后的工作奠定了良好的基础，使我再一次加深了对港口的理解和认识。

港口运输是国际上重要运输方式之一，对国家的发展，国与国的交往起到了无比重要的作用。

因此建设一个综合性能齐全的港口是对国家很重要的事情，我国港口经过多年的发展已经基本形成了各自的集疏运通道或基本的通道构架。

港口是货物和旅客集散并变换运输方式的场地，它有一定面积的水域和陆域共船舶出入和停泊，可以为船舶提供安全停泊，作业的设施以及提供补给，修理等技术服务和生活服务。

港口最基本的功能就是为社会提供物资运输的换装平台，使全社会的物流系统的运转起来，它在保障国民经济方面发挥着重要作用，对国民经济起到了促进作用，可以说一个国家如果离开了港口，那么她就离开了世界这个大家庭。

本次实习真的收获很多，除了全面认识了《港口规划与布置》外，更让我坚定了学习本专业知识的信心。

经过这次的学习，我能够用比较理性的眼光去看待这些事物，心里有满满的充实感。

虽然我看到的问题可能是在专业人员来看还是比较幼稚的，但对于我来说的确是一个进步。

在接下来的时间里，我会好好地安排时间学习港口方面的知识，也希望能增加多一点的实习机会。

学无止境，尽管这次实习设计结束了，但我收获的了很多，这些是远远超出课本的，思想上都得到了空前的提高。

实践是不能凭感觉做的，要考虑各种因素，要寻找最佳的表达方法，要让大家更容易接受。

而在这些方面我都不够成熟不够深入，所以我更要学无止境，活到老，学到老。

最后感谢我们的指导老师，王老师这一周天天不知疲倦的陪着我们，全面地给我们讲解，让我们学到了更多。

也许我们曾让您头疼，也许我们曾让您担忧，也许我们曾让您舒心，也许我们曾让您骄傲，无论怎样您始终是我们敬爱的老师。

我们怀着感恩的心记着您的用心良苦，王老师谢谢您。

港口平面布置示意图。