(完整版)第4章码头及码头平面设计
合集下载
码头及码头平面设计
配套设施包括环保设施、安全设施、消防设施等，应按照相关标准和规范进行设计。
景观与绿化设计
景观与绿化设计是提升码头形象和改善环境的重 要手段。
设计时应考虑码头的自然环境和人文环境，合理 规划景观节点、绿化带和公共空间。
通过景观与绿化设计，营造舒适、美观、环保的 码头环境，提高码头的整体品质。
04 码头平面设计的实践案例
04
码头长度与岸线
根据货物流量和船舶大小确定 码头长度和岸线规模，以满足
装卸作业需求。
码头宽度
根据货种和装卸机械数量确定 码头宽度，以满足多货种同时
作业的需求。
堆场与仓库
根据货物种类和数量确定堆场 和仓库的规模和布局，以满足
仓储和装卸作业的需求。
辅助设施
根据作业需求配备相应的辅助 设施，如变电所、给排水设施
某港口码头平面设计案例
总结词
功能齐全、高效运作
详细描述
该港口码头平面设计案例中，充分考虑了港口码头的高效运作需求，设计了宽敞的货物堆放区和装卸作业区，同 时配备了先进的装卸设备，确保了货物的高效装卸。此外，还设置了船舶停靠区、油品装卸区和危险品装卸区， 满足了不同货物的装卸需求。
某内河码头平面设计案例
03 码头平面设计的具体内容
码头前沿作业区设计
码头前沿作业区是码头的核心区 域，用于停靠船舶、装卸货物和
车辆等作业。
设计时应考虑船舶大小、装卸设 备、货物类型等因素，合理安排 泊位、装卸平台、货物堆场等位
置。
确保前沿作业区的交通流畅，避 免交叉和拥堵，提高作业效率。
码头后方作业区设计
码头后方作业区是连接码头前 沿和内陆的区域，用于货物的 转运、仓储和加工等作业。
总结词
景观与绿化设计
景观与绿化设计是提升码头形象和改善环境的重 要手段。
设计时应考虑码头的自然环境和人文环境，合理 规划景观节点、绿化带和公共空间。
通过景观与绿化设计，营造舒适、美观、环保的 码头环境，提高码头的整体品质。
04 码头平面设计的实践案例
04
码头长度与岸线
根据货物流量和船舶大小确定 码头长度和岸线规模，以满足
装卸作业需求。
码头宽度
根据货种和装卸机械数量确定 码头宽度，以满足多货种同时
作业的需求。
堆场与仓库
根据货物种类和数量确定堆场 和仓库的规模和布局，以满足
仓储和装卸作业的需求。
辅助设施
根据作业需求配备相应的辅助 设施，如变电所、给排水设施
某港口码头平面设计案例
总结词
功能齐全、高效运作
详细描述
该港口码头平面设计案例中，充分考虑了港口码头的高效运作需求，设计了宽敞的货物堆放区和装卸作业区，同 时配备了先进的装卸设备，确保了货物的高效装卸。此外，还设置了船舶停靠区、油品装卸区和危险品装卸区， 满足了不同货物的装卸需求。
某内河码头平面设计案例
03 码头平面设计的具体内容
码头前沿作业区设计
码头前沿作业区是码头的核心区 域，用于停靠船舶、装卸货物和
车辆等作业。
设计时应考虑船舶大小、装卸设 备、货物类型等因素，合理安排 泊位、装卸平台、货物堆场等位
置。
确保前沿作业区的交通流畅，避 免交叉和拥堵，提高作业效率。
码头后方作业区设计
码头后方作业区是连接码头前 沿和内陆的区域，用于货物的 转运、仓储和加工等作业。
总结词
水运工程规划(港口规划与布置)第4章 码头及码头平面设计
②改进装卸工艺，装卸能力提高一倍， Tb =2天 用M/M/S模型计算：
• 增建泊位： = 0.35，S = 4， Tb = 4， (D,0)S = /μS=0.35， TW =0.092 → T在港 =4.092天
• 提高效率： = 0.35，S= 2， Tb =2， (D,0)S = /μS=0.35， TW =0.28 → T在港 =2.28天
▲港口泊位数估算 现行规范建议粗略地用下式估计港口的泊位数
S：
SQ P
Q ——港口吞吐量 P ——泊位通过能力
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
P N t
——泊位系数1.2~1.5；
t ——船舶平均占泊时间（日/艘）； N ——考虑时段的天数；
——船舶平均装卸量（吨/艘）。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
船型预测 来港船舶不可能一样大，以多大的船作为
设计依据是一个复杂的问题，它与技术、经济 的发展水平和速度、国际贸易、乃至政治形势 都有关系。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
船舶种类
参考吨位
远洋
沿海、近洋
普通杂货船
1.5万~4万吨级
5千~1万吨级
(ns)Fn
nw ns1 N
(ns)Pn ns1
港口吞吐量 Q
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
设：平均一个泊位的日装卸量为 R(吨/泊·日）
Q =R ·s·泊位被利用的天数
s
RN (D ,s 0)sR(NnnP sn P )
n0
ns 1
不难看出以上各量有如下关系：
nb.s
s(D,0)s
• 增建泊位： = 0.35，S = 4， Tb = 4， (D,0)S = /μS=0.35， TW =0.092 → T在港 =4.092天
• 提高效率： = 0.35，S= 2， Tb =2， (D,0)S = /μS=0.35， TW =0.28 → T在港 =2.28天
▲港口泊位数估算 现行规范建议粗略地用下式估计港口的泊位数
S：
SQ P
Q ——港口吞吐量 P ——泊位通过能力
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
P N t
——泊位系数1.2~1.5；
t ——船舶平均占泊时间（日/艘）； N ——考虑时段的天数；
——船舶平均装卸量（吨/艘）。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
船型预测 来港船舶不可能一样大，以多大的船作为
设计依据是一个复杂的问题，它与技术、经济 的发展水平和速度、国际贸易、乃至政治形势 都有关系。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
船舶种类
参考吨位
远洋
沿海、近洋
普通杂货船
1.5万~4万吨级
5千~1万吨级
(ns)Fn
nw ns1 N
(ns)Pn ns1
港口吞吐量 Q
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
设：平均一个泊位的日装卸量为 R(吨/泊·日）
Q =R ·s·泊位被利用的天数
s
RN (D ,s 0)sR(NnnP sn P )
n0
ns 1
不难看出以上各量有如下关系：
nb.s
s(D,0)s
第四章----码头及码头平面设计
例1.港口有两个作业区，各有集装箱2个泊 位，分别完成年吞吐量50万TEU，平均单 船装卸量G=1000TEU/艘，装卸船时间均
为1/ 0.8日/ 艘。应用M/E2/S模型。
最优泊位数。
为了应用上方便，将上述各式制成表格。
先计算Tw Tb ，注意 1 即是平均靠泊时间 Tb ：
Tw Tb
aS (S 1)!(S a)2
1
P0S
1
(S
aS 1)!(S
a)2
P0S
（13）
另外：
s
nbS S
a S
(14)
给定一系列S和 s数值；计算出a值后,利用式（13）
2.经济营运船型（表4-1）
3.在规划阶段泊位数
码头年作业量
Pt参考取值 S 一个泊位年通过能力
Q Pt
Pt较精确的计算
泊位年通过能力 Pt：
Pt
Ty G
tz
tf
24 t 24
G tz P
Ty：泊位年营运天数；
t
：装卸一艘设计船型所
z
需时间（ h）；
p：设计的船时效率（ t / h）；
ns1 ns
(d )
(c)、(d )可综合为：
nS 1 nS
cb cs
nS
nS 1
(e)
1.符号意义
S — 码头泊位数； N — 港口营运期，通常N 365天； Q — N期间港口吞吐量（ t）； R — 一个泊位的日平均装卸效率（t /日.泊位），即船天量； nbs — 泊位数为 S时，N期间内在泊位装卸的平 均船数（艘 /日）； nws — 泊位数为 S时，N期间内等待泊位的平均 船数（艘 /日）； ns — 泊位数为 S时，N期间内平均在港的船数 （艘 /日）；
为1/ 0.8日/ 艘。应用M/E2/S模型。
最优泊位数。
为了应用上方便，将上述各式制成表格。
先计算Tw Tb ，注意 1 即是平均靠泊时间 Tb ：
Tw Tb
aS (S 1)!(S a)2
1
P0S
1
(S
aS 1)!(S
a)2
P0S
（13）
另外：
s
nbS S
a S
(14)
给定一系列S和 s数值；计算出a值后,利用式（13）
2.经济营运船型（表4-1）
3.在规划阶段泊位数
码头年作业量
Pt参考取值 S 一个泊位年通过能力
Q Pt
Pt较精确的计算
泊位年通过能力 Pt：
Pt
Ty G
tz
tf
24 t 24
G tz P
Ty：泊位年营运天数；
t
：装卸一艘设计船型所
z
需时间（ h）；
p：设计的船时效率（ t / h）；
ns1 ns
(d )
(c)、(d )可综合为：
nS 1 nS
cb cs
nS
nS 1
(e)
1.符号意义
S — 码头泊位数； N — 港口营运期，通常N 365天； Q — N期间港口吞吐量（ t）； R — 一个泊位的日平均装卸效率（t /日.泊位），即船天量； nbs — 泊位数为 S时，N期间内在泊位装卸的平 均船数（艘 /日）； nws — 泊位数为 S时，N期间内等待泊位的平均 船数（艘 /日）； ns — 泊位数为 S时，N期间内平均在港的船数 （艘 /日）；
港口规划习题与答案
课程代码： 06304 港口规划与布置课程自学辅导材料●配套教材：《港口规划与布置》●主编：洪承礼●出版社：人民交通●版次：1999年版●适应层次：本科内部教学使用目录第一部分自学指导第1章：绪论 (1)第2章：港口营运与船舶 (2)第3章：港口规划调查及分析 (3)第4章：码头及码头平面设计 (4)第5章：水域及外堤布置 (6)第6章：港口陆域设施 (7)第7章：港口发展规划 (8)第8章：港口环境评估及环境保护 (9)第9章：河港特点 (10)第二部分复习思考题一．名词解释题 (12)二．判断题 (12)三．填空题 (18)四．单选题 (22)五．简答题 (34)六．论述题 (35)七．计算题 (36)第三部分参考答案一．名词解释题 (41)二．判断题 (43)三．填空题 (44)四．单选题 (47)五．简答题 (48)六．论述题 (54)七．计算题 (59)第一部分自学指导第1章：绪论一．主要内容1．运输系统和国际贸易的重要组成部分——港口（1）现代交通运输系统（2）港口的功能2．港及港的组成（1）港口组成（2）港口概念（3）港口五大作业系统3．港口分类（1）港口分类二．重点1．运输系统和国际贸易的重要组成部分——港口（1）现代交通运输系统2．港及港的组成（1）港口组成（2）港口概念（3）港口五大作业系统3．港口分类（1）港口分类三．难点1．判断实际港口所属类型；2．理解港口五大作业系统内容。
第2章：港口营运与船舶一．主要内容1．货物及其在港内的作业方式（1）货种与装运方式（2）港口统计货物品种分类（3）货物在港内作业方式2．港口腹地、港口吞吐量（1）港口腹地（2）港口吞吐量、通过能力（3）吞吐量调查、预测3．船舶（1）概述（2）船舶尺度（3）船舶吨位（4）集装箱船（5）杂货船、散货船、油船（6）船舶营运4．设计船型、船舶尺度参考数据（1）设计船型分类二．重点1．货物及其在港内的作业方式（1）货种分类（2）货物在港内作业方式2．港口腹地、港口吞吐量（1）港口腹地概念、划分和分类（2）吞吐量、自然吨和通过能力的概念（3）吞吐量预测方法3．船舶（1）船舶尺度（2）船舶吨位及各种吨位关系（3）各种船型特点（4）船舶营运方式4．设计船型、船舶尺度参考数据（1）设计船型分类三．难点1．应用港内作业方式判断操作过程；2．应用实例计算港口腹地；3. 区别港口吞吐量和通过能力。
码头及码头平面设计说明PPT64页
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
码头及码头平面设计说明•源自26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
码头及码头平面设计共63页
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
码头及码头平面设计
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•7Leabharlann 心急吃不了热汤圆。•8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
第4章 码头及码头平面设计
Kk —— 库场总面积利用率（堆场70～80%，仓库50～ 75%，取决于仓库结构）
E —— 库场所需容量（t）
4.1 港口规模确定
Qh K BK K r E td c Ty k k
其中： Qh—— 年货运量（t）
K BK
H max H
Kr ——货物最大入库场百分比（%） Tyk ——库场年营运天数（d） αk ——堆场容积利用系数，件杂货1.0，散货0.6～0.9 tdc ——货物平均堆存期（d） （可取7～15天，前方库场不宜超过10天） Hmax ——月最大货物堆存吨天（td）
s
Ns Pn
n 0
n s 1
1 s ( nP n s P n) s n 0 n s 1
4.1 港口规模确定
平均装卸船数
所考虑时段内装卸船舶 的总船天数 nb 时段的总天数
nF sF
n 0 n n s 1
s
n
N
s n 0 n s 1
Q S P
P ——单个泊位设计通过能力；可按下式估计
N P t
——泊位系数1.2～1.5；
1 N P t
t ——船舶平均占泊时间（日/艘）； N ——考虑时段的天数；
——船舶平均装卸量（吨/艘）。
4.1 港口规模确定
现行规范泊位通过能力计算公式
4.1 港口规模确定
4.1 港口规模确定
据排队论可得到有 n 艘船舶在港的概率为
an P , 0n s 0 , s n! Pn ,s n a ns P ns 0, s , s!s
P0,s——有S个泊位时，无船在港（n=0）的概率。
码头及码头平面设计.共63页文档
码头及码头平面设计.
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
Hale Waihona Puke 谢谢11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
Hale Waihona Puke 谢谢11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
码头及码头平面设计资料
在上述公式的推导过程中利用了级数求和公式
a ( )i S i 0
1 a 1 S
和
a i ( ) i 1 S i 1
1 a (1 ) 2 S
因此在计算中必须保证 S > a 的条件。
船舶的平均等待时间是人们极为关注的港口参
数，可根据平均等待的船舶数求得。
nw,s Tw,s
就是取 S 值使得 Cs 最小，即
C s 1 C s
C s 1 C s
将 Cs 的表达式代入整理得 S优应满足的条件为：
cb n s 1 n s n s n s 1 cs
方法：调整 S 值使上式得到满足——试算 关键：给定 S 后如何计算平均在港船舶数
有关泊位参数的概率表达
Q S min nb.s RN
注意到(D, 0)s≤1恒成立，得港口最少泊位数为：
排队理论的应用(先介绍M/M/S/ 排队模型的结果)
M/M/S/ 排队条件：
第一，船舶按泊松流到达港口； 第二，船在港装卸占泊时间服从负指数分布；
第三，船一到港，只要有空闲泊位就必须停靠， 不得等待特定泊位，并按先到先靠的原则进行排队， 不得插队；
减少船舶在港时间的措施 ▲ 泊位组 把可以统一进行装卸的一些泊位组织在一 起统一调度管理，称为泊位组。
例：设某港有相同的两个区，A、B，各有4个泊 位，装卸能力为μ=0.25艘/泊-天（Tb=4天），每 区的船舶平均到港率 =0.7艘/日，用M/M/S模型 计算时有： 两区独立： =0.7，S=4， Tb =4， (D,0)S = /μS=0.7， TW / Tb =0.357 → TW =1.428天
水运工程规划(港口规划与布置)第4章 码头及码头平面设计
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
• 岛式码头：码头远离岸边，与岸边无陆域 连接
一般用于开敞式的油码头，以解决油轮 的吃水问题，输油管埋在水底
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
•栈桥式码头：码头远离岸边，与岸边用栈 桥连接
一般用于开敞式的油、矿石码头，以解 决吃水问题
曹妃甸矿石码头一期工程
集装箱船
5000~11000TEU 1500~4000TEU
原油船
25万~30万吨级 5万、12万~15万吨级
液体化工、成品油 6万~8万吨级
3千~3万吨级
矿石船
15万~30万吨级 5万~7万吨级
粮食船 煤船
8万~12万吨级
3万吨级
10万~20万吨级
3万（卸）、10万吨 级（装）
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
按货种分类
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
• 件杂货码头 • 集装箱码头 • 油码头 • 干散货码头：粮、煤、矿石等 • 渔码头
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
按平面布置型式分类
• 突堤式码头：码头岸线与自然岸线成较大角 度或垂直
优点：占岸线短，需建防波堤时，堤的长 度短，便于管理
▲港口泊位数估算 现行规范建议粗略地用下式估计港口的泊位数
S：
SQ P
Q ——港口吞吐量 P ——泊位通过能力
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
P N t
——泊位系数1.2~1.5；
t ——船舶平均占泊时间（日/艘）； N ——考虑时段的天数；
——船舶平均装卸量（吨/艘）。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
码头规模决定了港口规模，港口规模一般包括：
港口规划设计
说明：
二、航道
航道作用：船舶进出港，必须在规定的航道内航行。一是为了贯彻航行规则，减少事故，二是为了引导船舶沿着足够水深的线路行驶。
航道种类：航道可区分为天然航道和人工航道。天然航道在低潮时其水深已足够船舶航行需要，即无需人工开挖航道。为了满足船舶航行所需的深度和宽度等要求，需进行疏浚的航道称为人工航道。
五、集装箱码头的布置
目前航行于国际干线的集装箱船，船舶大型化规模效用的影响，巨型巴拿马型船、超巴拿马型船逐渐增多，船舶大型化的趋势仍在发展。 集装箱码头主要布置有：集装箱货运站、集装箱堆场、集疏运系统、装卸工艺系统等。
集装箱码头装卸作业地带一般包括: (1) 码头前沿作业地带； (2) 集装箱堆场； (3) 拆装箱库，货运站(CFS)； (4) 大门、停车场、通道及管理中心。 码头前沿作业地带宽度 停靠巴拿马型船的码头前沿作业地带宽度需70－80m。 堆场宽度 堆场宽度与装卸工艺系统有关，常用装卸工艺系统有： ① 轮胎式龙门超重机系统，天津港、大连港等; ② 跨运车系统，欧洲港口多采用此系统，如鹿特丹 港、汉堡港、不来梅港等。
青岛港集装箱码头平面布置图
上海港外高桥集装箱港区
滚装码头又称开上开下码头，其优点表现在: ① 装卸货物快； ② 可不需要码头装卸机械设备； ③ 货物装车后不需中间装卸直接“门到门”； ④ 可装运汽车、装货卡车、载箱拖车等多种型式的货物。 缺点就是船舶造价高，潮差大时斜坡道投资大。 滚装码头的布置： ①为使自行货物开上开下方便,在泊位端部设坡道。 ②当只需要一个泊位时，其优势位置是布置在转角处；多泊位时可采用折线布置。
六、滚装码头的布置
第五节 水域与外堤布置
港口水深
A
航道
B
港口水域包括船舶进出港航道、转头水域、制动水域 , 过驳水转水作业和停泊的锚地水域以及港池、码头前水域等。 外堤是防波堤、防沙堤、导流堤的总称。 防波堤 防沙堤 导流堤 外堤除按功能分类外，也常按其所在位置，特别是按其与岸边的相对位置分为突堤和岛堤。 突堤是一端与岸连接，一端伸入海中的外堤； 岛堤是两端均不与岸相连接的外堤 。
二、航道
航道作用：船舶进出港，必须在规定的航道内航行。一是为了贯彻航行规则，减少事故，二是为了引导船舶沿着足够水深的线路行驶。
航道种类：航道可区分为天然航道和人工航道。天然航道在低潮时其水深已足够船舶航行需要，即无需人工开挖航道。为了满足船舶航行所需的深度和宽度等要求，需进行疏浚的航道称为人工航道。
五、集装箱码头的布置
目前航行于国际干线的集装箱船，船舶大型化规模效用的影响，巨型巴拿马型船、超巴拿马型船逐渐增多，船舶大型化的趋势仍在发展。 集装箱码头主要布置有：集装箱货运站、集装箱堆场、集疏运系统、装卸工艺系统等。
集装箱码头装卸作业地带一般包括: (1) 码头前沿作业地带； (2) 集装箱堆场； (3) 拆装箱库，货运站(CFS)； (4) 大门、停车场、通道及管理中心。 码头前沿作业地带宽度 停靠巴拿马型船的码头前沿作业地带宽度需70－80m。 堆场宽度 堆场宽度与装卸工艺系统有关，常用装卸工艺系统有： ① 轮胎式龙门超重机系统，天津港、大连港等; ② 跨运车系统，欧洲港口多采用此系统，如鹿特丹 港、汉堡港、不来梅港等。
青岛港集装箱码头平面布置图
上海港外高桥集装箱港区
滚装码头又称开上开下码头，其优点表现在: ① 装卸货物快； ② 可不需要码头装卸机械设备； ③ 货物装车后不需中间装卸直接“门到门”； ④ 可装运汽车、装货卡车、载箱拖车等多种型式的货物。 缺点就是船舶造价高，潮差大时斜坡道投资大。 滚装码头的布置： ①为使自行货物开上开下方便,在泊位端部设坡道。 ②当只需要一个泊位时，其优势位置是布置在转角处；多泊位时可采用折线布置。
六、滚装码头的布置
第五节 水域与外堤布置
港口水深
A
航道
B
港口水域包括船舶进出港航道、转头水域、制动水域 , 过驳水转水作业和停泊的锚地水域以及港池、码头前水域等。 外堤是防波堤、防沙堤、导流堤的总称。 防波堤 防沙堤 导流堤 外堤除按功能分类外，也常按其所在位置，特别是按其与岸边的相对位置分为突堤和岛堤。 突堤是一端与岸连接，一端伸入海中的外堤； 岛堤是两端均不与岸相连接的外堤 。
第四章 码头及码头平面设计
泊位利用率：集装箱码头通过能力大，S 应适当降低，一
个泊位时以≤0.3为宜，两个泊位时也不宜超过0.5。
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
• 平面布置 前方作业区≥40m 堆场面积：堆箱量、每箱占地面积(堆放工艺) 拆装箱库 仓库面积由拆装箱量确定，一般每个泊位 5000~10000m2 仓库形状一般为矩形长条，布置时应注意 ·门口足够多，进出方便。 ·与后方（腹地）联系方便。 ·避免与其它作业干扰，一般布置在后方角落。 另外，仓库内通风条件、照明条件要好。
深，常为外海开敞式；安全、环保是重点
平面布置： • 船舶的系泊方式：单点系泊，固定码头系泊 • 储油罐、污水处理厂等设施的位置
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
▲ 液化石油气（LPG）专用码头 特点：专业性强；安全要求高
第四章 码头及码头平面设计——河港码头平面布置
第四章 码头及码头平面设计——码头前沿高程
2．高程确定 ①海港码头 高程= HWL +（1.0~1.5）m ，且>极端高水位
②河港码头 高程= HWL +（0.1~0.5）m ③外海开敞式码头
高程=HWL+ + h+△
式中： ——50年一遇H%波浪超高（在设计高水位时）
HWL——设计高水位。 h ——码头上部高度 △——码头上部结构底部到波峰面的实裕高度（0.5~1.0m）
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
▲ 干散货码头 特点：进、出口的装卸工艺与平面布置差别大；对环境影响大 • 装卸工艺 装船：一般采用装船机 卸船：工艺多样，门机+抓斗；带斗门机；专用卸船机等 水平运输：皮带输送机 堆场作业：堆高机+地下坑道式皮带输送机；斗轮式堆取料机 装车：装载机；料槽漏斗 卸车：翻车机；卸车机；自卸汽车
个泊位时以≤0.3为宜，两个泊位时也不宜超过0.5。
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
• 平面布置 前方作业区≥40m 堆场面积：堆箱量、每箱占地面积(堆放工艺) 拆装箱库 仓库面积由拆装箱量确定，一般每个泊位 5000~10000m2 仓库形状一般为矩形长条，布置时应注意 ·门口足够多，进出方便。 ·与后方（腹地）联系方便。 ·避免与其它作业干扰，一般布置在后方角落。 另外，仓库内通风条件、照明条件要好。
深，常为外海开敞式；安全、环保是重点
平面布置： • 船舶的系泊方式：单点系泊，固定码头系泊 • 储油罐、污水处理厂等设施的位置
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
▲ 液化石油气（LPG）专用码头 特点：专业性强；安全要求高
第四章 码头及码头平面设计——河港码头平面布置
第四章 码头及码头平面设计——码头前沿高程
2．高程确定 ①海港码头 高程= HWL +（1.0~1.5）m ，且>极端高水位
②河港码头 高程= HWL +（0.1~0.5）m ③外海开敞式码头
高程=HWL+ + h+△
式中： ——50年一遇H%波浪超高（在设计高水位时）
HWL——设计高水位。 h ——码头上部高度 △——码头上部结构底部到波峰面的实裕高度（0.5~1.0m）
第四章 码头及码头平面设计——海港码头平面布置
▲ 干散货码头 特点：进、出口的装卸工艺与平面布置差别大；对环境影响大 • 装卸工艺 装船：一般采用装船机 卸船：工艺多样，门机+抓斗；带斗门机；专用卸船机等 水平运输：皮带输送机 堆场作业：堆高机+地下坑道式皮带输送机；斗轮式堆取料机 装车：装载机；料槽漏斗 卸车：翻车机；卸车机；自卸汽车
第四章码头及码头平面设计
规划阶段所需泊位数S（N）：
Q 码头年作业量 S= ＝ 一个泊位年通过能力 Pt
Q——通过码头装卸作业量和外档作业量； Pt——泊位通过能力。
Q:码头年作业量。 指通过码头装卸的货物量，包括船舶 外挡作业的货物数量，根据设计吞吐量 和操作过程确定。
泊位通过能力 的计算
Pt =
Ty • G tf tz + 24 − ∑ t 24
T •G tf tz + td − ∑ t td
•ρ
海港总平面设计 规范JTJ211-99:
5.8.2
Pt =
•ρ
Pt =
Ty • G tz + f 24 − ∑ t 24 t
• ρ
Ty——泊位年营运天； tz——装卸一艘设计船型所需时间（h）； G tz = p G——设计船型在本港的装卸量； p——设计的船时效率（t/h）； tf——船舶的辅助作业、技术作业时间以及船舶靠 离泊位时间之和（h）；
从货物种类和包装型式上分类：
杂货码头 集装箱码头 多用途码头 专用码头
以装卸普通件杂货为主的码头称为杂货码头
以装卸集装箱为主的码头称为集装箱码头
从贸易或商务上分类
外贸码头 内贸码头
能装卸集装箱、普通杂活、重件等 货物的码头成为多用途码头
只能装或卸一种类货物的码头 称为专用码头
以装卸外贸进出口货物为主的码头 称为外贸码头
统计平稳条件下的记号
L Lq
Wq
平均队长 平均等待队长 平均等待时间 平均逗留时间
W
L, W, Lq, Wq
L = λW
Lq = λWq
Little’s formula
W = Wq +
1
水运工程规划 码头及码头平面设计共33页
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是划 码头及码头平面设计 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
Thank you
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 增建泊位： = 0.35，S = 4， Tb = 4， ρS = /μS=0.35， TW =0.092 → T在港 =4.092天
• 提高效率： = 0.35，S= 2， Tb =2， ρS = /μS=0.35， TW =0.28 → T在港 =2.28天
4.2 减少船舶在港时间的措施
n s 1
s)
an s!sns
P0,s
设 n=i+s 有:
nw,s
i 1
i
ais s!si
P0,s
as s!
P0,s
i 1
i
ai si
a s1 s!s
P0,s
i(
a s
)i
1
i 1
(s
a s1 1)!(s
a)2
P0,s
ns nb nw a nw
n s 1
不难看出以上各量有如下关系：
nb
s
s
Q RN
a,
a称为船流密度
注意到ρs≤1恒成立，得港口最少泊位数为:
S m in
Q RN
nb
✓ 船舶到达分布 船舶到达港口是随机的
4.1 港口规模确定
但有规律——按某种概率分布到达港口
泊松流——相继到达的两艘船舶的间隔时间 T服从指数分布
•两区合并： =1.4，S=8， Tb =4， ρS = /μS=0.7， TW / Tb =0.113 → TW =0.452天
4.2 减少船舶在港时间的措施
▲管理措施---速遣 速遣是将几个泊位的设备集中使用，使某些船只迅速离港
的调度方式，例如：港口有两个泊位，刚巧两艘船同时到达
两艘船同时作业(Tb=4天)
码头是港口营运的中心，港口其它设施必须与码头相适应， 也就是说，港口规模取决于码头规模即各类泊位数的多少。
▲ 影响泊位数 S 的主要因素
✓ 港口吞吐量Q ， 旅客、货物； ✓ 船型及其周转量； ✓ 装卸效率的高低。
4.1 港口规模确定
确定港口规模主要解决两方面的问题： 泊位的大小——来港船型 泊位的多少——吞吐量、船舶数量、装卸效率等
P0,s
s 1
P0,s (
n0
an n!
1 s! ns
an sns
)
1
P0,s
s1 n 0
an n!
(s
as 1)!(s
1
a)
4.1 港口规模确定
有了Pn,s 就很容易求得有关参数
nw,s
(n
n s 1
s)Pn,s
(n
船舶1
船舶2
两艘船都在4天后离港
两艘船分别作业，装卸设备集中使用(Tb=2天)
船舶1
船舶2
有一艘船在2天后离港，并且未增加另一艘船的在港时间
4.3 码头布置型式
增建码头泊位、提高泊位装卸效率
例：设某港口原有泊位S=2， =0.35艘/天， Tb =1/μ= 4天，根
据计算： TW =3.844天，与Tb 接近，很不合理。为改善这种状态， 提出以下两方案比选：
①增建2个泊位，装卸能力不变（泊位数增加一倍）
②改进装卸工艺，装卸能力提高一倍， Tb =2天 用M/M/S模型计算：
概率密度：
et
t 0
f (t)
0
t0
在 t 时段内到达港口 n 艘船舶的概率：
e ( t)n
Pn n!
t
——船舶的平均到达率
n 0,1,2,
4.1 港口规模确定
大量统计资料表明，多数港口的船舶到达服从泊松分布，如 图是我国某港口1996年2301艘到港船舶的统计资料，从图中可 看出该港的船舶到达基本上服从泊松分布，在港口系统规划中， 船舶的到达通常按泊松流考虑。
td c
4.1 港口规模确定
✓ 油库/罐容量E0
E0
Qh Tyk
KBK
y
tdc
式中： ——所储油品密度(t/m3)； y——容积利用系数，取0.85～0.95。
✓ 其它设施
根据有关参数和相关标准计算
4.2 减少船舶在港时间的措施
4.2 减少船舶在港时间的措施
▲ 增加港口设施
t 0 t0
μ ——平均装卸船率
k 阶爱尔兰分布
4.1 港口规模确定
P72图4-3有误
4.1 港口规模确定
✓ 排队理论的应用(只介绍M/M/S/ 排队模型的结果) M/M/S/ 排队条件：
第一，船舶按泊松流到达港口； 第二，船在港装卸占泊时间服从指数分布； 第三，船一到港，只要有空闲泊位就必须停靠，不得 等待特定泊位，并按先到先靠的原则进行排队，不得插 队； 第四，当船舶足够多时，不论排队多长，船舶不得中 途离港。
4.1 港口规模确定
✓ 船舶占泊时间分布
船舶占泊时间——从靠泊到离开的总时间 T ，一般服从指 数分布或者2阶爱尔兰分布。
k 阶爱尔兰分布:
f
(t
)
(k )k
t (k 1)!
k
1
ek
t
t 0
0
t0
F
(t
)
1
e
k
t
k1
n 0
(
k
t n!
)
n
0
nw, s 1
nw,s
cb cs
nw, s
nw,s1
4.1 港口规模确定
船舶的平均等待时间是人们极为关注的港口参数， 可根据平均等待的船舶数求得。
nw,s Tw,s
Tw,s
1
(s
a s1 1)!(s a)2
P0,s
▲ 其它排队模型
M/E2/S/ 排队模型
cb cs
ns
ns1
方法：调整 S 值使上式得到满足——试算 关键：给定 S 后如何计算平均在港船舶数 ✓ 有关泊位参数的概率表达
设：S ——港口泊位数 Pn——有 n 艘船在港的概率 Fn——N 天内有 n 艘船在港的天数，Fn=NPn
泊位利用率ρs
4.1 港口规模确定
ρs就是泊位利用的天数与泊位总天数的比值。
作业2(可以习题4.3代替)
某港口件杂货作业区2020年的预测吞吐量为Q=430万吨，设 计装卸能力R=4500吨/泊位-日，设泊位营运费cb=45000元/泊 位-日，船舶艘天费cs=82000元/船舶-日，船舶平均载货量
ξ=12000吨，货物平均价格cG=4000元/吨，现金贴现率i=8%，
取N=365天，试： 1.按M/M/S/模型计算合理泊位数； 2.按合理泊位数建设时船舶的平均等待时间。
现行规范泊位通过能力计算公式
4.1 港口规模确定
4.1 港口规模确定
▲ 泊位数优化 S 太多→港口设施经常出现闲置，造成投资浪费 S 太少→许多船舶、旅客排长队等待，给船、客带来损失
港口泊位数优化：考虑港、船、客货各方面的因素，使 得客货在港口转运的总费用最省。
✓ S优应满足的条件(只考虑港、船因素) 以cb表示每泊位每天的营运费用（元/泊·日） cs 表示每船在港一天所需费用（元/艘·日） 在时段N天内船舶总费用为（港口有S个泊位）
取N=365天，试：
1.写出货物换装总费用表达式；
2.导出最优泊位数应满足的条件；
34..计按n算合w,s合理1 理泊 n泊位w位数,s 数建c设(s按时Mi船/Mcc舶Gb/S的/平/模N均型等)；n待w时,s 间n。w,s1
0.65＞0.28＞0.21
S=8
4.1 港口规模确定
Hmax ——月最大货物堆存吨天（td）
H ——月平均货物堆存吨天（td）
4.1 港口规模确定
✓ 集装箱
Ns
Ey Nl As
式中：Ns——堆场箱位数(TEU)； Nl——集装箱堆放层数； As——堆场容量利用率(%)； Ey——堆场所需容量(TEU)，按下式计算：
Ey
Qh KBK Tyk
4.1 港口规模确定
E
Qh K BK K r
Ty k k
td c
K BK
Hmax H
其中： Qh—— 年货运量（t） Kr ——货物最大入库场百分比（%） Tyk ——库场年营运天数（d） αk ——堆场容积利用系数，件杂货1.0，散货0.6～0.9 tdc ——货物平均堆存期（d） （可取7～15天，前方库场不宜超过10天）
▲ 管理措施---泊位组 把可以统一进行装卸的一些泊位组织在一起统一调度管理，
称为泊位组。
例： 设某港有相同的两个区，A、B，各有4个泊位，装卸能力为
μ=0.25艘/泊-天（Tb=4天），每区的船舶平均到港率 =0.7艘/日，
按M/M/S模型计算时有：
•两区独立： =0.7，S=4， Tb =4， ρS = /μS=0.7， TW / Tb =0.357 → TW =1.428天
第四章 码头及码头平面设计
4.1 港口规模确定 4.2 减少船舶在港时间 4.3 码头布置型式 4.4 港口陆域尺度 4.5 海港码头平面布置 4.6 河港码头布置特点 4.7 港口竖向尺度
4.1 港口规模确定
4.1 港口规模确定
港口规模一般包括： ➢ 码头建筑物长度(各类泊位的数量)； ➢ 水域面积(调头水域、航道、港池、锚地等)； ➢ 防波堤长度； ➢ 仓库、堆场、停车场等面积； ➢ 办公楼、机修间、机械库等生产辅助建筑物规模； ➢ 铁路、道路的数量和等级； ➢ 港区供水、供电、供油等 ➢ 生活辅助设施规模； ➢ …….