1.1-1,2港口航道工程导论第一章

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吞吐量和通过能力
概念
水转陆， 或陆转水
水转水
吞吐量 （t）
1年间经由水运输出、 输入港区并经过装卸 作业的货物总量。
1t装卸量计为 1t吞吐量
1t装卸量计为 2t吞吐量
自然吨 （t）
1t装卸量计为 1t装卸量计为 1个自然吨 1个自然吨
1年间在既定的设备条 件下，按合理的操作 通过能力 过程、先进的装卸工 （t） 艺和生产组织所允许 通过的货运量。
计量为自然吨
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港口水深
船舶能够进出港口进行作业的某一保证水 深，为船舶在该港所必须通过的诸水域中 最浅处的水深
船舶吨 级(万t)
1
2
5
10 15 20 25 30
满载吃 水(m)
8.5 ～ 9.0
10.0 12.6 ～～
10.4 13.3
15.2
17.7 ～
18.1
19～ 19.1
20.8
港口物流围绕船舶和货物展开服务。
编制装卸作
业计划、设 备的确定和 准备、相关
货物集运
文件的准备
等
生产准备过程
港口场（库） 基本生产过程
码头 船舶 生产服务过程
设备保养、 维修，动力 供应等
辅助生产过程
理货，仓储，计量、船舶 技术、生活品共赢，货物 鉴定、包装、检验，港内 垃圾污水处理等
自由港和保税港
22.4
码头泊位数
港口码头可同时靠泊船舶的数量。泊位的 基本尺度包括码头岸线长度、码头前水深、 码头陆域高程、码头陆域纵深.
泊位种类 多用途 集装箱 原油
煤炭
停船吨级
15000t 4300～ 6000TEU 25～28万t
5万t
货物流向 装·卸 装·卸 装·卸 装
年通过能力(万吨 )
40～50
2591 8’6”
2438
8’
<2438 <8’
2896 9’6”
2591 8’6”
2438
8’
<2438 <8’
2591 8’6”
2438
8’
<2438 <8’
2438
8’
<2438 <8’
最大总重量 kg LB 30480 67200
25400 56000 24000 52900 10160 22400
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农历初一、十五时，太阳、月球和地球同一条直线上，合力最大，海水受 到的引潮力最大，形成大潮。 初八，二十三，月球和太阳对地球的方位相互垂直，此时太阳引潮力和月 球引潮力两者合力最小，这时潮涨得不高，落得也不低，形成小潮.
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潮汐直接影响船舶航行计划利用系。潮汐与航海的 关系也非常重要，如需要通过浅水区，需预先依据潮汐 资料计算出当地潮高，并正确调整货载和吃水差；
大风 风暴潮 正常高潮位
低压（气旋） 风暴潮
正海常平高面潮位
按照诱发风暴潮的大气扰动特性，把风暴潮分为由 热带气旋所引起的台风风暴潮和由温带气旋等温带 天气系统所引起的温带风暴潮两大类
台风 多见于夏秋季节。特点是：来势猛、速 度快、强度大、破坏力强。凡是有台风
风暴潮 （飓风）影响的海洋国家、沿海地区均
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土木水利工程是建造各类工程 设施的科学技术的总称，既包 括与人类活动有关的各类工程 设施，如建筑工程、公路与城 市道路工程、铁路工程、桥梁 工程、隧道工程、水利工程等， 也包括在土地上应用各种材料 和设备进行的勘测、设计、施 工等工程技术活动。综合性社会性实践性 技术经济建筑 艺术的统一性
港口工程的独有特点
三大区域-码头作业区、物流加工区、 港口综合配套服务区 五大功能-集装箱码头装卸、集装箱 物流加工、商务贸易、生活居住、休 闲旅游
设计-确定总体布置、工艺方案和建筑物结构型式
施 工 建 造 港 口 设 施
沉箱預制 下水
杂货
原油
集装箱
干散货
管理-生产调度、设施维护
科研-利用原型测验、室内模型试验和数值模拟研究工程问题 内在规律
各种地基处理方法
一、砂垫层法
砂垫层－－在软土地基上铺设厚度为0.5~1.2m的砂层。适用于软土 层不厚，当地有砂运距不远，施工期不紧迫
作用： 1)作为软土层固结所需要的上部排水层（配合其它固结排水措施）； 2)作为底部排水层； 3)改善地基处理工程施工时的机械作业条件； 4)软土层薄时，单独用作地基处理（固结排水）措施。
海面周期性的升降运动。其中，海面上升的过程称为涨潮(flood tide)，当海面升到最高时，称为高潮(high water，HW)；海面 下降的过程称为落潮(ebb tide)，当海面降到最低时，称为低潮 (low water，LW)。
伴随海水周期性涨落现象，同时产生的海水周期性的水平方向流动。
/
港口简图
1
水
域
3
3
小港区 3 4
2
3
5
2
大5 港区
22
5 2
1 4
2
6 6
陆
域
6
港口总平面图
1.进港航道 2.港池 3.岛堤 4.突堤 5.码头
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船舶自行操作调头，水域比较平稳，风力小于5级 时．回转圆直径一般较表中数值为大，常需3L。
陆 域
3L
码头岸线 口门
港口生产能力的表征
港口特征指标
为了保证船舶安全地行驶在计划航线上，需随时掌 握当地潮汐与潮流资料，观测船位，调整航向，即使在 港内也不容忽视潮汐、潮流对船舶安全的影响。
流 a. 近岸波生流 b.河流径流：带来泥沙(17000亿吨) →拦门沙或三角洲 c. 大洋海流：风吹流、密度流、补偿流。沿程受海底摩擦、地形阻碍及波浪 和潮汐顶托，近岸强度弱，叠加在潮流上加剧泥沙运动
潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似，它是利 用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。潮汐 能发电须具备两个条件:一是潮汐的幅度要足够大；二是
海岸地形必须能储蓄大量海水。
小小浪花的威力
20摄氏度时，空气密度=1.205kg/m³ 海水密度=1025kg/m³
风暴潮是怎么产生的？
1.大风 + 天文大潮，意思就是风吹水涨 2.低压 + 天文大潮，低压系统气流上升， 把海水向上提升 3.大风或低压，没有叠加天文大潮也应该能 形成风暴潮。
洋山深水港
洋山深水港
洋山深水港
港口和航道的定义
港口：具备一定设施和条件，供船舶停泊、 人员上下、货物装卸与转换运输方式，并 为船舶提供各种服务的交通运输枢纽。
航道：以组织水路运输为目的，在江河湖 海及港湾水库中可供规定尺寸的船舶航行 的水域。
港口航道工程又称为水运工程。
第一节 港口与港航工程的基本概念
港口工程

兴建港口所需各项设施的工程技术
的总和。
工程、港口工程理解
规划、勘察、设计、施工、管理、科研
东疆港区
天津 市区
1 中交第一航务工程勘察设计院有限公司
4 交通部天津水运工程科学研究院 3 天津港港务局
2 一航局一公司
规划、勘察、设计、施工、管理、科研
勘探-获取工程建设可行性评价与建设所需的基础资料
冰的直接作用-冰封的渤海湾
动力因素之生物
人类
3、多变的工程地质条件
软基处理
一、处理方法种类以及选择 处理目的：a、沉降处理：加载预压法、竖向砂井（插
塑料板）、挤密砂桩 b、稳定性：换填土、反压护道、加石灰桩
二、选择处理方法 1、考虑地基土质、土层结构层； 2、考虑施工工期、材料的供应情况、施工机械实力。
有台风风暴潮发生
多发于春秋季节，夏季也时有发生。其
温带 增水过程较平缓，增水高度较低。主要 发生在中纬度沿海地区。以欧洲北海沿
风暴潮 岸、美国东海岸以及中国北方海区沿岸
为多
海啸
成因：地壳运动 影响：海底到海面整个水体波动，能量惊人
马尔代夫的水下会议
海平面变动
a. 成因：大陆冰川变动 b. 影响：海岸后退、洼地淹没、盐水入侵、海洋动力增强
换填土法－－用好土（强度较高和透水性好的材料）全部 或部分替换软土的方法。适用于软土层较薄、施工期紧 迫
作用：提高地基的承载力和降低沉降量。 施工方法：开挖和强制挤出。
材料：以透水性好的砂或砂砾为宜。
垫层处理方法
二、超载预压法
超载预压法－－加载到超过设计标高的高度，使软土地基受到超载 的作用而加速固结沉降。 目的：较早地达到设计荷载的沉降量， 并减少路面铺筑后的剩余沉降量（控制在容许范围内）。
20
1C
1CX
10
1D 1DX
长
公制 （m m）
英制 Ft in
12192
40’
9125 29’11.25” 6058 19’10.5” 2991 9’9.75”
宽
公制 （mm
）
英制 Ft in
2438 8’
2438 8’ 2438 8’ 2438 8’
高
公制 英制 （mm） Ft in
2896 9’6”
30480
1CC 2591(8.5) 2438(8) 6058(20) 20320
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提高装卸效率，缓解港口拥挤现状 节省包装材料，减少货损货差 缩短货物的在途时间，加快车船的周转 车船装卸作业机械化，节省劳动强度
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集装箱原义是一种容器，专供使用并便 于机械操作和运输的大型货物容器。
集装箱是用铝、钢、胶合板、玻璃钢或 这些材料混合制定的。具有一定的强度和 刚度，密封性能好，每个集装箱的造价在 5000美元以上。集装箱放在船上是货舱， 放在火车上是车皮，放在卡车上是车厢。