东南大学港口规划布置课程设计

《港口规划与布置》课程设计

计算说明书

交通学院港航系

二O—三年八月

目录

1设计基础资料..............................................................................

(3)

1.1港口状况及发展规

划..............................................................................

…3

1.2设计船

型..............................................................................

(3)

1.3装卸工艺及装卸能

力..............................................................................

…3

1.4港处自然条

件..............................................................................

(3)

1.5施工能

力..............................................................................

(3)

1.6主要投资项目单

价..............................................................................

(4)

1.7其他经济参数假

设..............................................................................

(4)

2港口规模..............................................................................

(5)

2.1件杂货码头最优泊位

(6)

2.2 散

货 码 头 最 优 泊 位

(6)

2.3 泊 位 年 通 过 能 力 验

算 ........................................................................

(6)

3

港 口 总 体 布

置 ..............................................................................

................... 8 3.1

港 口 水 域 布

置 ........................................................................

(8)

3.1.1码

头 布

置 ....................................................................

...................... 8 3.1.1.1

码 头 顶 高

程 ............................................................

(8)

3.1.1.2

码 头 前 沿 水 深 （底 高

程） (8)

3.1.1.3 港 池 宽

度 ..............................................................

(9)

3.1

.1.

4

航 道

水 深

（底 高 程

) 和

宽

度

? (9)

3.1

.1.5

回

旋

水

域

(9)

3.1

.1.

6

泊

位

长

度

(10)

3.1 .1.7

码

头

长 度

3.1.2防

波

堤

布

置....................................................................

(10)

3.2港口陆域布

置........................................................................

(11)

321件杂货码头....................................................................

(11)

3.2.2散货码

头....................................................................

12

13

4.1 工

算........................................................................

13

4.2 投资估算及投资时间

表?

???14

4.3 经济效益分

析?

-? 14

5 方案评价及总

结

16

1设计基础资料

一、港口状况及发展规划

该港于1999年开工建设，并于当年建成两个泊位，于2000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2003年、2004年各建成一个泊位，到2005年港口吞吐量达到150万吨，2009年又增建一个泊位，到2010年吞吐量已达160万吨，预计（条件A） 2015年吞吐量可达到240 万吨，2020年达到360万吨，到2025年可达到450万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。根据需要，规划2025年以后每年有300万吨煤炭从该港出口。

二、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 X 21.5 X13X 9.2m;远洋散货船为3 万吨级，尺度为190X 26X 14.6 X 10.8m。

两种船在港一天所需费用均为C=7.2万元/艘?日。

三、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=1800吨/

泊?日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G=8000吨/艘，C b=3.2万元/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=7500吨/泊?日，运煤船在该港的平均装船量为G=3.0万吨/ 艘,

C b=2.4万元/泊?日。

四、建港处自然条件

1地形地质

建港处陆地宽广、平坦，有足够的场地面积供布置库场及后方设施使用。陆

域平均标高+3米左右，附有1: 5000地形图一张。

建港区为沙质海岸，海底沙砾粒径0.5毫米左右，泥沙运动弱。趋于平衡，

无严重的淤积和冲刷。

2水文气象

建港处的风浪资料的分析结果见附图的风玫瑰图和波浪玫瑰图。该海区为不

规则半日潮，据分析设计高水位+1.76米，设计低水位-0.15米。海流方向多为ES 向，流速小于1节。该地区少雨少雾，据统计年最多降雨天数134天，其中雷雨

天数28天，每次持续时间多在0.5~1.5小时。在冬季该地区常有封冻现象，但不影响航行和港口作用。

五、施工能力

港口设有专业施工队，最大施工能力每年可完成3个泊位和300米长的防波

堤的工程量。

六、主要投资项目单价

1.万吨级码头岸线15万元/米；

2.库场：仓库1420元/米2,堆场520元/米2;件杂货泊位仓库与堆场各占库场总面积的50%

3.机械设备3200万元/泊位；

4.防波堤

0米以上：3.16万元/米

0?-2米：6.08万元/米

-2?-6米：28.6万元/米

-6?-10米：42.24万元/米

-10米以下60.8万元/米

5.基建挖泥40元/方

6.基建填土60元/方

7.围堰

0米以上：1.60万元/米

0?-2米：2.96万元/米

-2?-6米：6.48万元/米

-6?-10米：11.28万元/米

8.征地动迁

港内18万元/市亩，港外10万元/市亩；（1市亩=10000平方米）

9.港内铁路4000元/米，可按200万元泊位估算造价

10.港外道路及公共设施综合投资1500万元

11.港内道路综合投资500万元/泊位

12.水电供应和通讯综合投资420万元

13.生活办公设施投资1800万元/泊位

14.每泊位分摊的港作船费用440万元

15.间接费按直接投资费用的35灿算

七、其它经济参数假设

1.盈利

扣除营运费后港口每吞吐一吨货物的盈利为：件杂货88.0元/吨，煤炭为66.0 元/吨。

2.税收与还款

港口企业收税5%港口净盈利的70%g于还款，30%g于职工福利和基金。

3.现金年利率i=8%港口一切设施均假设使用到2055年为止，且不计残值。

2港口规模

2.1件杂货码头最优泊位数

2.11 2015 最优泊位数计算:

S=5 6 7 6

1.093>0.444>0.270

2.12 2020 最优泊位数计算：

假设S=7、8、9,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为8

1.510>0.444>0.383

2.13 2025最优泊位数计算:

假设S=9 10、11,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为

10

0.866>0.444>0.296

2.2 散货码头最优泊位数

假设S=2、3、4,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为

3

0.439>0.333>0.064

2.3 泊位年通过能力验算

一个泊位的年通过能力根据规范 5.8.2可用下式计算

对于件杂货码头设计通过能力，T=365天，G=8000吨/艘,t f =1.5h ,t d =24h ,

=3h

2015年，新增吞吐量80万吨，应新增1个泊位，设3台门机，取p=210t/h,

P t

t z t f

则1个泊位的通过能力，

「齐凳。62「97⑷万吨侦万吨

24 _ 3 24

满足要求。

2020年，新增吞吐量120万吨，新增2个泊位，设4台门机，取p=280t/h，

P 365 80000. 70 = 143. 64万吨.120万吨

t 28.57 1. 5

24 _ 3 24

满足要求

2025年，新增吞吐量90万吨，新增2个泊位，3台门机，取p=210t/h，

365 8000

0. 70 二108. 91 万吨90万吨

38. 1 ----- +

------

24 - 3 24

满足要求

对于散货码头设计通过能力，T=365天，G=3.0万吨/艘,t f=1.5h ,t d=24h, =3h，p=1500t/h 。

365 ■30000,.. ,.,

…—wo万吨300万吨

24 - 3 24

满足要求

3港口总体布置

3.1 港口水域布置

3.11 码头布置

3.111码头顶高程

据《海港总平面设计规范》（以下简称规范）433有掩护基本标准：

码头顶高程二设计高水位+超高=1.76+1~1.5=2.76~3.26m

考虑到陆域平均标高为+3m左右，取码头顶高程为3m

3.112码头前沿水深（底高程）

据规范435条：

码头前沿水深：D=T+Z+乙+乙+乙

Z?=KH!%r Z 1

式中

T――设计船型满载吃水，取9.2m；

Z1 ――龙骨下最小富余深度，查表435取0.3m；

乙一一波浪富余深度，计算结果为负值时，取为0,；

K系数，顺浪取0.3，横浪取0.5 ；

H%码头前允许停泊的波高，波列累计频率为4%勺波高，取1m

Z3 ――船舶因配载不均而增加的船尾吃水，杂货船可不计，散货船取0.15m；

乙一一备淤富余深度，取0.4m；

件杂货码头：T=9.2m, Z1=0.3m, Z a=0，乙=0.4m；

根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪，K=0.3

Z2=KhkZ1=0.3 X 1-0.3=0

码头底高程：-0.15-9.9= -10.05m ，取值-10.1m 煤码头：T=10.8m, Z1=0.3m,

乙=0，Z a=0.15m, Z4=0.4m；

码头底高程：-0.15-11.65= -11.8m

3.113港池宽度

突堤式码头，据规范4.2.8

突堤式码头两侧均有泊位且沿港池方向布置2个以上泊位时，港池宽度B不小于1.5倍设计船长；

另外据规范424码头前沿停泊水域宽度取两倍设计船宽2B:

件杂货：，取值243m

2B=2X 21.5=43m；

煤炭：，取值285m

2B=2X 26=52m

3.114 航道水深（底咼程）和宽度

据规范488 航道通航水深：D=T +Z0+Z1+Z2+Z3

件杂货码头：取H%=1.0m, T =9.2m, Z0=0.2m, Z1=0.4m,

Z2=1.0 X 0.42=0.42m ,乙=0;

件件

航道底咼程：

，取值-11m

煤炭码头：T =10.8m, Z o=0.25m, Z1=0.4m, Z?=0.42m, Z3=0.15m

航道底咼程：

煤

煤煤

，取值-12.6m

据规范487

航道宽度，

单向航道，取横流0v VW 0.25，

Y

2025年预留:

Y

，取值76m 0

3.115 回旋水域

，取值105m

据规范423 知：

，取值324m

2025年预留:

3.116泊位尺度

根据规范436知：

件杂货码头：设计船长L=161.9m,富裕长度d=19m

煤码头：设计船长L=190.0m,富裕长度d=19m

3.117码头长度

根据规范4.8.1知：直立式岸壁折角处的泊位长度应按下式确定2015年：1个泊位,

取值

;=1.25，

2020年：2个泊位，0 =90° 时，5

取值

2025年：2个泊位，

0 =60° 时，；=1.45， 0 =90° 时，E =1.25，取值

煤码头：3个泊位，0 =90°

时，E =1.25 ,, 0 =60°

时，

E =1.45，

取值

预留4个泊位，

取值724m

3.12 防波堤布置

防波堤布置如设计图所示。

泊稳验算：

港外波高H=3m波长L=60m

采用斜坡式防波堤，根据海港水文规范，验算两个最不利点,

,满足泊稳条件

3.2 港口陆域布置 3.21 件杂货码头

规范589.1

规范5.8.10

2015年新增1个泊位，吞吐量增加80万吨

仓库 堆场

2

堆场： 综合货种，取q=1.8t/m

K k =75%

堆场

堆场

仓库： 综合货种，取q=0.9t/m 2

K k =70%

仓库

仓库

2020年新增2泊位，吞吐量增加120万吨

仓库

万

堆场

对于每一个泊位: 2 2

仓库=

16500

m 堆场=76

5

°m

建立堆场尺寸:

;仓库尺寸250mX 66m

仓库 堆场

堆场

堆场

仓库

仓库

对于每一个泊位： 仓库=12250卅 堆场=5850吊

建立堆场尺寸： 仓库尺寸：

2025年新增2个泊位，吞吐量增加90万吨

堆场

堆场

仓库

仓库

建立堆场尺寸: 仓库尺寸:

3.22 散货码头

2025年新增3个泊位，吞吐量增加

仓库

万

堆场

对于每一个泊位:

2 仓库=

9360m

2

堆场=4300m

堆场: 综合货种，取 q=1.8t/m 2

K k =75%

仓库: 综合货种，取 q=0.9t/m 2

K k =70%

仓库 堆场：综合货种，取 仓库

堆场

q=1.8t/m

万

堆场

2

K k =75%

仓库：综合货种，取

q=0.9t/m 2

K k =70%

300 万吨，取 t dc =10d ， a k =0.8，

2

堆场：取q=7.5t/m K k=75%

堆场

堆场

每个泊位的堆场面积：

建立堆场尺寸：

4工程投资经济分析

4.1 工程量分期计算

35

25

15

1D

5

2 Q

254060

挖填土方呈示意国

2

堆场=8138 m，取堆场=832°m

图1 挖填土方示意图

运用matlab 结合Excel 可绘制该挖填量示意图，正数部分代表填土部分，深

色部分代表挖土部分，由此可以看出整个港区的挖填状况。

表1工程投资表

工程项目 单位

2014 年 2019 年 2023 年 2024 年 总量

单价

总投资量

（万元）

基建回填 m3 1285605 354600 669330 1473570 3783105 60元/方 22698.63 基建挖泥 m3 696960 495900 290745 887850 2371455 40元/方 9485.82 码头工程 m

178 450 410 789 1827 15万元/米

27405 港内铁路

泊 1

2

2

3

8

200万元/泊位

1600

M

t

.E --2 --0 --2

-?f i ■ I ? ■

I 12

4.2 投资现值估算

投资序列表计算：

投资现值=

表2投资序列表

4.3 经济效益分析

4.31 营运费用：

表3船舶在港发生的总费用

4.32安排还款计划，确定投资回收期，计算盈利期的缴税额:

可以看出港口在2033年还清贷款，出现盈利

4.33 港口企业财务的内部收益率

列净盈利现值公式，令其等于零用试算法求出i r

二二0

t (LiJ

利用Excel可算出i「=15.87%>g行现金利率=8%

表明港口有偿还贷款的能力。

总收益现值：

港口净盈利万元

5方案评价及总结

港口为突堤式结合顺岸式布置，总投资为21.66亿元，投资现值为13.56亿, 港口自2033年还清款项后出现净盈利，总盈利现值为 1.361亿。