水运工程规划(港口规划与布置)第5章 港口水域及外堤布置_2922
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掩护条件差的港口D适当加大。 河港调头区垂直水流方向的宽度应满足上述 要求。
洋 山 港 区 航 道 总 平 面 布 置
第五章 港口水域布置——航道、锚地
5.3 港口航道、锚地 一、进出港航道
1. 航道轴线 风对船体的作用力在前已述，布置航道轴线时 应充分考虑风的影响，另外还应考虑： 水深的影响——浅水中航行，舵向灵敏底低 岸边的影响——沿岸边航行，船有向岸偏向的 趋势
第五章 港口水域布置——航道、锚地
进行航道布置时应遵循以下原则： ① 避免船体受较大的横风作用 ② 航道应尽量顺直，避免“S”形布置 ③ 在防波堤口门外应设不小于掣动距离的
直线段 ④ 充分考虑泥沙运动情况，避免严重的航
道淤积
2、航道宽度 ① 单船航迹带宽度 船在水中航行受到
各种因素的影响，不 可能直线运行，总有 一些偏向，称为“蛇 形运动”。
船舶与航道底边间的富余宽度C
第五章 港口水域布置——航道、锚地
②航道宽度W W取值除了A外，两侧还留有富裕C，双向航道
两道间留有安全距离b取一倍船宽。 比较标准的航道宽度为：单向W=5BC，双向
W=8BC。
③ 航道转弯
第五章 港口水域布置——航道、锚地
航道转率是不可避免的，设计时注意转向角
尽量小，转弯半径R尽量大。
例：我国北方某港口，航道长3.5km，每天 平均有一艘船进港，设计中航行水位取用4小时 的潮位3.09m。
实际上，设船舶航速4节，在航道内的航行 时间为：
T=3.5 /（1.852*4）=0.47(h)
第五章 港口水域布置——港口水深
平均每天只有一出一进，间隔0.5h，则每天 总的航行时间为：
t =0.5+2(安全系数) T2=2.4（h） 即3小时的乘潮水位已完全可以满足要求， 设计中取4小时的潮位就过于保守。 若取3小时 的潮位3.37m，差0.28m，挖泥量差26万m3 。
含粘土的砂和松砂
0.5
0.6
含砂或含粘土
0.4
0.4
0.5
的块状土
0.6
0.6
岩石土
0.5
0.6
0.6
0.8
0.8
三、航道水深
第五章 港口水域布置——港口水深
D T Z 0 Z 1 Z 2 Z 3 Z 4
其中Z0是船舶航行时船体下沉增加的富裕水深， 与船舶的大小和航行速度有关，参阅教材78页图5-3。
5.2 港内水域
第五章 港口水域布置——港内水域
港池：
长度：与泊位适应
宽度：保证船舶方便地靠离码头，与突堤的泊
位数有关
对于连续布置3个泊位的港池，港池宽度
可取为：
拖轮帮助不掉头——≥1.0 船长
船舶自航不掉头——≥2.0 船长
拖轮帮助掉头——≥1.5 船长
第五章 港口水域布置——港内水域
船舶掣动水域 对有防波堤的港口，为了保证船舶进港后掣
动，不致发生事故，从防波堤口门至建筑物（沿 航向）之间要有足够的距离，为掣动水域，长度 L≥ 3∼4 LC ，一般为直线，困难时可设在 R≥ 3∼4 LC 的曲线上。
第五章 港口水域布置——港内水域
▲ 回旋水域 供船调头的水域，一般为一个圆域。 有掩护
时回旋水域直径D 为： 双拖轮帮助——D=1.5LC 一拖轮帮助——D= 2LC 自航调头——D= 3LC
A=n (Lsinγ+ B) n —船舶漂移倍数 γ —风、流压偏角
设计低水位
各类土质航道边坡坡度
土质特 性
流塑淤泥
软塑淤泥 可塑粘Hale Waihona Puke Baidu 松散砂土 密实砂土
硬塑粘土 强同化岩
岩石
边坡坡 度
1:20～1:50
1:10
1:5
1:3
1:1
船舶与航道底边线间的富余宽度C是指船舶在航道中 以蛇形航迹前进时，航迹带外侧与边坡底边线的最小安 全距离。C与航道水深、宽度、断面形状；船舶性能、航 速；水文气象条件和地质条件等因素都有密切的关系。 通常一般规律是，航道越宽或水深越浅C值越大；航道两 侧岸滩水深越浅C值越大；航道底质越硬或回淤严重时C 越大。不同专业船舶通航的航道C不同，一般LPG、 LNG和油轮等危险品船C＞散货船C＞杂货船或集装箱船 C，其范围为0.5B≤C≤1.5B。
水运工程规划(港口规划与布置)第5章 港口水域及外堤布置
第五章 港口水域布置——港内水域
5.1 港口水深
确定泊位底标高时采用设计低水位，但 在确定航行水域底标高时可以不按低水位考 虑，按某一乘潮水位确定。原因就是船舶可 以乘潮水位较高时航行。
只要在 T 时段内保证船舶能安全靠离岸 即可。
第五章 港口水域布置——港内水域
富裕水深的构成和决定条件： （1）船舶航行或停泊不致触底所需的富裕
水深 （2）减少船舶操纵困难所需的富裕水深
二、码头前沿水深
第五章 港口水域布置——港口水深
因船舶在码头前航速很小，不存因船舶航 行而增加船舶吃水的现象
D T Z 1 Z 2 Z 3 Z 4
式中：D — 码头前沿设计水深 T — 设计船型满载吃水 Z1 — 龙骨下最小富裕深度 Z2 — 波浪富裕深度 Z3 — 船舶因配载不均匀而增加的尾吃水 Z4 — 备淤深度
第五章 港口水域布置——港口水深
龙骨下最小富裕深度
最小 级（t）
船舶 吨
富余量
土质特征
DWT<5000
5000≤DWT <10000
10000≤DWT <50000
50000≤DWT <100000
100000 ≤DWT
<300000
淤泥土
0.3
0.2
0.3
0.4
0.4
含淤泥的砂、
0.3
0.3
0.4
LK0.5t ——船在航道内不相会，单向航道。 LK≥0.5t ——船在航道内必相会，双向航道。
停泊水域水底高程=设计低水位-泊位水深 航行水域水底高程=航行水位-航行水深
航行水位的确定是港口工程界极为关注的问题，通 常可根据港口的船流密度确定每天需要的航行时间，再 从潮位历时曲线上确定航行水位——乘潮水位。
第五章 港口水域布置——港口水深
确定乘潮水位——保证船舶安全进出港口；尽量减 少投资
R的取值与，LC，以及风、流等因素有关， 一般弯道上控制在7-9节，并不受横风（浪）、
横流，这时可参考下列数值，10 ≤30， R=
（3~5）L ；30，R=（5~10）L。
凹岸切角法图
梯形连接，凹岸折线切割法 （虚线表示需要加宽时的作法）
第五章 港口水域布置——航道、锚地
3、单双向航道的选取依据 单双自航道的选择根据港口营运的繁忙程度和航道 长度LK而定。此外还与航速有关。
洋 山 港 区 航 道 总 平 面 布 置
第五章 港口水域布置——航道、锚地
5.3 港口航道、锚地 一、进出港航道
1. 航道轴线 风对船体的作用力在前已述，布置航道轴线时 应充分考虑风的影响，另外还应考虑： 水深的影响——浅水中航行，舵向灵敏底低 岸边的影响——沿岸边航行，船有向岸偏向的 趋势
第五章 港口水域布置——航道、锚地
进行航道布置时应遵循以下原则： ① 避免船体受较大的横风作用 ② 航道应尽量顺直，避免“S”形布置 ③ 在防波堤口门外应设不小于掣动距离的
直线段 ④ 充分考虑泥沙运动情况，避免严重的航
道淤积
2、航道宽度 ① 单船航迹带宽度 船在水中航行受到
各种因素的影响，不 可能直线运行，总有 一些偏向，称为“蛇 形运动”。
船舶与航道底边间的富余宽度C
第五章 港口水域布置——航道、锚地
②航道宽度W W取值除了A外，两侧还留有富裕C，双向航道
两道间留有安全距离b取一倍船宽。 比较标准的航道宽度为：单向W=5BC，双向
W=8BC。
③ 航道转弯
第五章 港口水域布置——航道、锚地
航道转率是不可避免的，设计时注意转向角
尽量小，转弯半径R尽量大。
例：我国北方某港口，航道长3.5km，每天 平均有一艘船进港，设计中航行水位取用4小时 的潮位3.09m。
实际上，设船舶航速4节，在航道内的航行 时间为：
T=3.5 /（1.852*4）=0.47(h)
第五章 港口水域布置——港口水深
平均每天只有一出一进，间隔0.5h，则每天 总的航行时间为：
t =0.5+2(安全系数) T2=2.4（h） 即3小时的乘潮水位已完全可以满足要求， 设计中取4小时的潮位就过于保守。 若取3小时 的潮位3.37m，差0.28m，挖泥量差26万m3 。
含粘土的砂和松砂
0.5
0.6
含砂或含粘土
0.4
0.4
0.5
的块状土
0.6
0.6
岩石土
0.5
0.6
0.6
0.8
0.8
三、航道水深
第五章 港口水域布置——港口水深
D T Z 0 Z 1 Z 2 Z 3 Z 4
其中Z0是船舶航行时船体下沉增加的富裕水深， 与船舶的大小和航行速度有关，参阅教材78页图5-3。
5.2 港内水域
第五章 港口水域布置——港内水域
港池：
长度：与泊位适应
宽度：保证船舶方便地靠离码头，与突堤的泊
位数有关
对于连续布置3个泊位的港池，港池宽度
可取为：
拖轮帮助不掉头——≥1.0 船长
船舶自航不掉头——≥2.0 船长
拖轮帮助掉头——≥1.5 船长
第五章 港口水域布置——港内水域
船舶掣动水域 对有防波堤的港口，为了保证船舶进港后掣
动，不致发生事故，从防波堤口门至建筑物（沿 航向）之间要有足够的距离，为掣动水域，长度 L≥ 3∼4 LC ，一般为直线，困难时可设在 R≥ 3∼4 LC 的曲线上。
第五章 港口水域布置——港内水域
▲ 回旋水域 供船调头的水域，一般为一个圆域。 有掩护
时回旋水域直径D 为： 双拖轮帮助——D=1.5LC 一拖轮帮助——D= 2LC 自航调头——D= 3LC
A=n (Lsinγ+ B) n —船舶漂移倍数 γ —风、流压偏角
设计低水位
各类土质航道边坡坡度
土质特 性
流塑淤泥
软塑淤泥 可塑粘Hale Waihona Puke Baidu 松散砂土 密实砂土
硬塑粘土 强同化岩
岩石
边坡坡 度
1:20～1:50
1:10
1:5
1:3
1:1
船舶与航道底边线间的富余宽度C是指船舶在航道中 以蛇形航迹前进时，航迹带外侧与边坡底边线的最小安 全距离。C与航道水深、宽度、断面形状；船舶性能、航 速；水文气象条件和地质条件等因素都有密切的关系。 通常一般规律是，航道越宽或水深越浅C值越大；航道两 侧岸滩水深越浅C值越大；航道底质越硬或回淤严重时C 越大。不同专业船舶通航的航道C不同，一般LPG、 LNG和油轮等危险品船C＞散货船C＞杂货船或集装箱船 C，其范围为0.5B≤C≤1.5B。
水运工程规划(港口规划与布置)第5章 港口水域及外堤布置
第五章 港口水域布置——港内水域
5.1 港口水深
确定泊位底标高时采用设计低水位，但 在确定航行水域底标高时可以不按低水位考 虑，按某一乘潮水位确定。原因就是船舶可 以乘潮水位较高时航行。
只要在 T 时段内保证船舶能安全靠离岸 即可。
第五章 港口水域布置——港内水域
富裕水深的构成和决定条件： （1）船舶航行或停泊不致触底所需的富裕
水深 （2）减少船舶操纵困难所需的富裕水深
二、码头前沿水深
第五章 港口水域布置——港口水深
因船舶在码头前航速很小，不存因船舶航 行而增加船舶吃水的现象
D T Z 1 Z 2 Z 3 Z 4
式中：D — 码头前沿设计水深 T — 设计船型满载吃水 Z1 — 龙骨下最小富裕深度 Z2 — 波浪富裕深度 Z3 — 船舶因配载不均匀而增加的尾吃水 Z4 — 备淤深度
第五章 港口水域布置——港口水深
龙骨下最小富裕深度
最小 级（t）
船舶 吨
富余量
土质特征
DWT<5000
5000≤DWT <10000
10000≤DWT <50000
50000≤DWT <100000
100000 ≤DWT
<300000
淤泥土
0.3
0.2
0.3
0.4
0.4
含淤泥的砂、
0.3
0.3
0.4
LK0.5t ——船在航道内不相会，单向航道。 LK≥0.5t ——船在航道内必相会，双向航道。
停泊水域水底高程=设计低水位-泊位水深 航行水域水底高程=航行水位-航行水深
航行水位的确定是港口工程界极为关注的问题，通 常可根据港口的船流密度确定每天需要的航行时间，再 从潮位历时曲线上确定航行水位——乘潮水位。
第五章 港口水域布置——港口水深
确定乘潮水位——保证船舶安全进出港口；尽量减 少投资
R的取值与，LC，以及风、流等因素有关， 一般弯道上控制在7-9节，并不受横风（浪）、
横流，这时可参考下列数值，10 ≤30， R=
（3~5）L ；30，R=（5~10）L。
凹岸切角法图
梯形连接，凹岸折线切割法 （虚线表示需要加宽时的作法）
第五章 港口水域布置——航道、锚地
3、单双向航道的选取依据 单双自航道的选择根据港口营运的繁忙程度和航道 长度LK而定。此外还与航速有关。