港口总平面布置专题报告.docx

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引言：这次实习我们主要参观了日照港石臼港区和岚山港区，青岛港董家口港区、前湾港区和后海基地等。日照港湾阔水深、不冻不淤，陆域平坦开阔，自然条件得天独厚，地理区位独特优越，亚欧大陆桥、在建山西中南部铁路通道两条铁路大动脉和日兰、沈海两条高速大路直入港区，连通港口与我国东中西部铁路、大路网，集疏运体系便利快捷，经济腹地宽广富有，特别适合建设 20-30 万吨级的大型深水泊位和大进大出的临港产业布局，是我国难得的自然深水良 港。青岛港港内水域宽深，四季通航，港湾口小腹大。因其合理布局老港区、黄岛油港区、前湾港区三大港区；科学规划从事集装箱、原油、铁矿石、煤炭、粮食等各类进出口货物的装卸、储存、中转、分拨等物流和国际国内客运的效劳工程；设计成具有较高等级航道和大型深水泊位的港口，使得青岛港成为“世界有多大的船舶，青岛港就有多大的码头”。于是，我们总结：无论是跻身于中国效劳业企业 500 强的日照港，还是作为中国其次个外贸亿吨吞吐大港的青岛港， 其进展速度之快、取得成就之高，与这些港口选址的合理性和规划布置的科学性是休戚相关的。
摘要：港口总平面布置的合理与否将直接影响着该港的经济进展空间，乃至兴衰成败，因此，总平面布置是建设港口的一项至关重要环节。港口水域布置、港口防波堤及口门布置、港口水深及码头前沿高程确实定、码头岸线布置、港区陆域布置及作业区的划分和布置等组成了港口总平面布置的主要工作，港口总平面规划布置直接影响着港口建成之后的运营和将来的进展。
港口总平面布置应遵循以下原则：
总平面布置应符合我面布置应考虑该水域的风、浪、流、地质等自然条件的综合影响，满足船舶靠泊、离岸的作业要求。
依据深水深用的原则，合理利用海岸资源，并充分考虑近期和远期建设
统筹考虑，留有进展余地。
总体布置应留意与港区规划协调。在布置港区时，应考虑风向及水流流向的影响。对大气环境污染较大的港区宜布置在港口全年常风向的下风侧；对水环境污染较大的港区或危急品港区宜布置在港口的下游，并与其它港区或码头保持肯定的安全距离。
总体布置应承受较先进装卸工艺、装卸机械的通用性，承受效率高的机
械，尽量削减船舶滞港时间，提高码头利用率。作业区内部，应依据装卸工艺流程和所需的码头、库场、铁路、道路及其他建、构筑物的数量与布置上的要求，依据以近期为主、并考虑到进展的可能性合理布置。
港区陆域平面布置和竖向设计，应依据装卸工艺，港区自然条件、安全、卫生、环保、防洪、拆迁、土石方工程量和合理利用土地等因素合理确定，并应与城市规划和建港的外部条件相协调。要节约用地，少拆迁。陆域前方应布置生产性建、构筑物及必要的生产关心建筑物。其后布置生产关心建筑物。生活区的布置应符合城镇规划的要求并宜接近作业 区。
港口总平面布置一般包括以下各项工作：港口水域布置，港口防波堤及口门布置，港口水深及码头前沿高程确实定，码头岸线布置，港区陆域布置及作业区的划分和布置等。
一、 港口水域布置
1、 港池
港池的形式有：
顺岸式港池：顺岸码头前供船舶靠、离作业的水域。码头前沿港池宽度不应小于倍设计船长，港池有效宽度不应小于倍设计船长。港池端部边线与码头线可布置 30º～50º 的夹角。优点:是船舶靠离岸比较便利， 港区前方易获得所需的陆域面积，便于布置库场、铁路、道路及有关建筑，装卸作业便利，与前方联系协作亲热。缺点:是占用较长的自然岸线， 作业区分散，港口高度治理不便。在海港假设条件许可也可承受顺岸式， 但岸线较顺直时，必需修建较长的防波堤。
突堤式港池：突堤码头自岸边伸入水域中，突堤式码头之间的水域称为港池。优点:是占用自然岸线较短，布置紧凑，作业区集中，便于治理.
缺点：是码头前方的陆域窄狭，疏运系统布置不便，用防波堤作掩护的海港多用突堤式布置。
挖入式港池：是在沿岸陆域内开挖与河道〔或海湖〕相通的人工水域。优点：这种型式港区集中，治理调度便利，还可获得肯定的陆域面积， 水域掩护条件好，自然岸线得到充分利用。缺点：开挖土方工程量大。
港池的尺度
日照港承受的是突堤式港池设计方案，港池的长度应依据船位数及使用要求打算。港池长度一般不超过 500~700 米；港池的宽度与装卸方法、船舶出入港池及靠离码头的方法有关，一般要求不小于 倍设计船长。
2、 港内制动水域、盘旋水域及锚地
船舶制动水域
在口门内布置 3~5 倍设计船长的制动距离，制动段一般应布置在口门轴线的直线段上，对于直线段布置有困难的地方，布置在半径不小于 3~4 倍设计船长的曲线上。
船舶盘旋水域
船舶回转水域设置在便利船舶靠离码头或进出港的地点。其水域可以和航行水域共用。盘旋水域的尺度应考虑当地的风、浪、流等条件和港作拖船配备、定位标志等因素，按下表中建议的数值确定。
表一 盘旋水圆直径取值〔L 为设计船长〕
适用范围
允许借码头或转头墩帮助转头的水域
有掩护水域，港作拖船条件较好，可借岸标定位无掩护的开敞水域，或港作拖船条件差
受水流影响较大的河口港：
盘旋椭圆水域宽度〔垂直水流方向〕 盘旋椭圆水域长度〔沿水流方向〕
盘旋圆直径
~
~
说明：船舶自行操作掉头，水域比较平稳、风力小于 5 级时，盘旋圆直径一般较表中数值为大，常需 3L，设置集装箱泊位时，对于未设首推动器的集装箱船其盘旋直径可达 6L。
锚地
在港外设置供船舶候潮、待泊、联检及避风使用的港外锚地；在港池内设置供船舶待泊或水上装卸作业使用的港内锚地。船舶在锚地的锚泊方式及其概略面积如以下图：
图一 锚泊方式及所需概略面积
选择锚地位置时：
港外锚地边缘距航道边线不小于 2~3 倍船长；单锚或单浮筒系泊的港内锚地距航道边缘不应小于 1 倍船长，而双浮筒系泊时不应小于 2 倍船宽；
港外锚地水深不应小于船舶满载吃水的 倍，当波超群过 2m 时， 尚应增加波浪富有深度。港内锚地水深一般可与码头前沿水深一样；
锚地底质以软硬适度的亚沙土和亚粘土较好，其次是淤泥质沙土；
应尽量避开在横流较大地区设置双浮筒锚地。
3、 进港航道
1〕 航道轴线
航道轴线以提高船舶进出港口的安全性和便利程度为原则，满足良好的操船作业条件，航道选线时应留意以下几点：
尽量选择直线，避开“S”形转向；当必需转弯时，转向角掌握在 30 度以内，转弯半径为〔3~5〕L，另外还应满足转弯前调整船位的直线 段为〔2~4〕L。假设航道转弯超过 30 度时，可加大转弯半径或减小航速或拖轮助航。
为了防止船舶进入防波堤口门前发生事故，防波堤口门外的航道应在
航道中心线的延长线上至少有 4L 的直线段长度。2〕 航道宽度
由航迹带宽度 A、船舶间错船富有间距 b 和抑制岸吸作用的船舶与航道侧壁间富有间距 C 确定航道宽度 W，如以下图：
4、 港口水深
码头前沿水深
图二 航道有效宽度
D=T+Z +Z
1 2
+Z +Z
3 4
式中：D—— 码头前沿设计水深〔m〕；
T——设计船型满载吃水〔m〕；
1
Z ——龙骨下最小富有深度〔m〕；
2
Z ——波浪富有深度〔m〕；
3
Z ——船舶因配载不均匀而增加的尾吃水〔m〕；
4
Z ——备淤深度〔m〕。
航道设计水深
D=T+Z
0
+Z +Z
1 2
+Z +Z
3 4
式中：D—— 航道设计水深〔m〕；
Z0—— 船舶航行时船体下沉增加的富有深度〔m〕；
其余符号意义与确定码头前沿水深的式全都，但取值稍有不同。二、 防波堤及口门布置
1、 防波堤布置的根本形式
由于日照港承受的是突堤式码头岸线布置的设计形式，故承受单突堤或双突
堤的平面布置形式，施工简易而又满足港池内的泊稳条件。
2、
1〕
2〕 港口。3〕
4〕
5〕
6〕
防波堤及口门布置时满足以下要求：
防波堤轴线和口门布置必需满足船舶出入港口便利且安全。
布置防波堤应尽量防止或削减港口淤积及海岸冲刷，防止流冰堵塞
防波堤所掩护的水域应有足够和适当的面积。
防波堤的布置要因地制宜，避开在水深过大的位置布设。防波堤的布置形式因海岸自然形势而异。
口门方向应与进港航道相协调，航道中心线与强浪方向之间的夹角
宜为 30~60 度。
口门应尽可能放在自然水深能满足进港船舶吃水要求的地方。泥沙运动剧烈的地区，口门应放在常见大浪裂开带意外，以削减港口淤积。口门一般位于防波堤突出海中最远、水深最大的地方。
口门应有足够宽度，以保证船舶安全进出港口，但也不能过大。一般要求口门宽度为 ~ 倍船长。
口门数目多少与航行密度、港口性质等因素有关，一般设一个，有条件时设两个或两个以上。
布置堤头及堤轴线时，应留意波浪受防波堤反射的状况，既要防止反射波进入港内，也要防止反射波与原始波在口门外相交。 11〕防波堤轴线尽可能取直线，向海方向的平顺凸曲线，不宜过多承受折线。
三、 码头岸线布置及主要尺寸确实定
1、 码头岸线布置形式
1〕 顺岸码头岸线布置：这是一种最简洁的布置形式，由于码头前沿线
一般沿水流方向及地形等高线布置，对水流及泥砂冲淤变化影响小，同时码头前沿线应不超出河流的治导线，以免影响航道整治和转变航道内的水深。
突堤码头岸线布置：码头岸线垂直或与自然岸线成较大的角度〔在
45º～135º 之间〕的布置，码头岸线布置时还应留意尽量削减或减弱港池
内的环流，以减轻港池的淤积。因码头自岸边伸入水中，码头之间的水面就成为港池。
挖入式港池码头岸线布置：这种形式目前国内外承受很广，它的优点是可以在较短的岸线范围内获得所需要的码头线长度，有利于港口的布局、机械的合理使用、船舶装卸作业、港口生产的指挥与治理等。
开敞式码头岸线布置等，码头布置在离岸较远的深水处，一般不设防波堤，所以又叫离岸式码头。
2、 码头主要尺度确实定
1〕 码头泊位尺度
码头泊位数确实定：泊位数目应依据年吞吐量、泊位货种和船型等因素确定。
泊位尺度确实定
b
单个泊位所占码头线长度 L ：
L =L+2d
b
式中：L——设计船长〔m〕；
d——富有长度〔m〕按下表选取： 表二 富有宽度 d 的选取
L〔m〕
＜40
41~85
86~150
151~200
201~230
＞230
d〔m〕
5
8~10
12~15
18~20
22~25
30
泊位宽度，即保持码头前水深不变的宽度，确定次宽度要考虑船舶系泊时可能产生的漂移量。吹开风，加之尼龙缆的变形以及潮位变化均是导致船舶漂移的缘由，一般泊位宽度取 2 倍船宽。
连续设置多泊位的端部泊位，其一侧相当于单个泊位。由于相邻
b
泊位允许穿插带缆和消灭压缩现象，泊位长度 L ：
b
端部泊位 L
b
中间泊位 L
=L+d
图三 连续布置多泊位长度
折角布置的泊位：突堤与顺岸相接的两个泊位成折角布置如以下图。我国现有码头岸线折角 θ 有 45°、70°和 90°，从使用上看以大于 70°为好。直立式码头折角处的泊位长度 Lb：
Lb=ξ
式中：ξ——船长系数
图四 折角布置的泊位长度
3、 码头前方作业地带宽度
码头前方作业地带的宽度主要受码头形式、装卸工艺、铁路、道路宽度、有无临时堆放货物要求等方面的影响，就前方设置门座起重机的码头而言，其前方作业地带宽度要求较高，一般为 40~50 米。
前方作业地带的横向坡度一般为 ％~％。前方仓库的前方有装卸站台而需要加大坡度时，其最大坡度不大于 ％。
4、 码头前沿高程
港口码头前沿高程与港口营运要求、当地水文和地形等因素有关。营运要求在大潮时不被漂浮，便于作业、码头前前方高程连接便利。码头使用过程中沉降较大时，应适当预留沉降量。
四、 港区陆域布置和港口作业区的划分
1、 港区陆域布置
港区陆域的布置
港区陆域包括生产区〔装卸作业地带〕、关心区和生活区三局部。
其中，装卸作业地带包括装卸运输机械及码头前沿作业地带，堆场及仓库。
另外，合理布设港口铁路，道路，给、排水系统，港口供电及通讯系统，保证港区正常有序的运营。
库〔场〕主要尺度确实定：
库〔场〕容量确实定
为确定库〔场〕所需的总面积，首先应计算港口所需的库场容量 E，库场容量 E 按下式计算：
E=QbKBKKr/TyK×tdc
式中：E——仓库〔堆场〕所需容量〔t〕；
Qb——年货运量〔t 或TEU〕；
KBK ——仓库〔堆场〕不平衡系数； KBK ——仓库〔堆场〕不平衡系数； ； KBK=Hmax/H
Hmax——月最大货物堆存天〔t·d〕； H——月平均货物堆存吨·天〔t·d〕； Kr——货物最大入库〔场〕百分比；
TyK——库〔场〕年营运天〔d〕，一般取 350d～360d；
tdc——货物〔或集装箱〕在库〔场〕的平均堆存期〔d〕。注：对集装箱泊位还应计算拆装箱库容量，计算方法同上， 在计算时，货物的最大入库百分比按拆装箱百分比计算。
港口库场总面积 A 按下式确定：
A=E/ qKk 〔㎡〕
式中：q——单位有效面积上存量〔t/ ㎡〕；
Kk ——库〔场〕总面积利用率，为有效面积与总面积之比。
集装箱堆场总面积 A 按下式确定：
A= E× Ag〔㎡〕
式中：E——集装箱堆场所需容量〔TEU 数量〕；
Ag——每一换算箱占地面积〔 ㎡ /TEU〕。
注：该值取决于堆场工艺面平布置，所选用的搬运、堆垛机械类型，进出道路的要求和最大堆放层数。
煤炭矿石及其他大宗散货库〔场〕面积应依据年吞吐量，货物特性，机械类型和工艺布置等因素计算确定。
库〔场〕布置及长、宽、高确实定：
在计算库〔场〕总面积 A 后，即可依据具体状况在平面图上进展布置，确定其长度和宽度，通常前方仓库的布置按一个仓库〔货场〕正对着一个船位考虑，这样，一个库〔场〕的长度应为：
ｌ=〔Ｌm+d〕＋a 式中：Ｌ——设计标准船型长〔m〕；
d——船位间距〔m〕； a——库〔场〕间距〔m〕；
仓库的宽度：一般依据存放货物吨位所占取得面积可取： 12ｍ；15ｍ；18
ｍ；24ｍ；30ｍ；36ｍ等。仓库的高度：一般 6ｍ为好。
库〔场〕间距 a 应依据流淌机械通行条件和防火要求安全距离等确定，一般取 15m～30m。
港区陆域布置的主要任务
合理确定各局部建筑物设施的平面尺度和相互位置，以满足日益增长的装卸运输任务。
图五 装卸作业地带
2、 港口作业区的划分和布置
影响作业区的因素有：货种、吞吐量、货物流向、装卸特点、地质、地形等自然因素，但一般可按以下要求进展作业区划分和布置：
应考虑风向及水流流向。
作业区内部应依据装卸工艺流程和库场、道路等其他构筑物的数量