港口及港口工程的基本概念

1、n水人類港口水人類港口n港口的定義及其理解港口的定義及其理解n組成、分類、特征指標(biāo)、功能組成、分類、特征指標(biāo)、功能n港口工程的定義及其理解港口工程的定義及其理解n規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研水人類港口水人類港口n水為萬化之源，土為萬物之母，飲資于水為萬化之源，土為萬物之母，飲資于水，食之于土，飲食者，人之命脈也，水，食之于土，飲食者，人之命脈也，而營為賴之（而營為賴之（本草綱目本草綱目）n一首兒歌一首兒歌n小水滴，真美麗，地球生命他養(yǎng)育小水滴，真美麗，地球生命他養(yǎng)育n花兒向他張笑臉，小樹向他吐新綠花兒向他張笑臉，小樹向他吐新綠n小羊向他咩咩叫，我們和他長

2、身體小羊向他咩咩叫，我們和他長身體生物進(jìn)化過程n蘆葦（木頭）蘆葦（木頭）獨(dú)木舟獨(dú)木舟木筏木筏木船木船帆船帆船蒸汽機(jī)船蒸汽機(jī)船內(nèi)燃機(jī)船內(nèi)燃機(jī)船？n水陸聯(lián)運(yùn)的咽喉水陸聯(lián)運(yùn)的咽喉-港口港口8港口航道與海岸工程概述n港口航道與海岸工程n基本功能（運(yùn)輸）和拓展功能（工業(yè)、商貿(mào)、物流、無水港、自由港）n吞吐量、水深、泊位數(shù)n碼頭、防波堤、航道整治和通航建筑物、修造船建筑物n強(qiáng)烈的動(dòng)力因素、復(fù)雜的河流海岸演變規(guī)律、多變的工程地質(zhì)條件、困難的水上施工條件、特殊的結(jié)構(gòu)材料防腐耐久要求n理、工、文、經(jīng)、管、法（規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研）港口的定義及其理解港口的定義及其理解n運(yùn)輸工具運(yùn)輸工具n運(yùn)輸線路運(yùn)輸

3、線路n交接樞紐交接樞紐n鐵路鐵路-運(yùn)輸能力大，速度較快，成本較低，宜于中長距離客貨運(yùn)輸n公路公路-機(jī)動(dòng)靈活，運(yùn)達(dá)速度快，門到門運(yùn)輸，宜于短距離客貨運(yùn)輸n n水運(yùn)水運(yùn)-運(yùn)輸能力大，成本低，速度慢，宜于大宗散貨運(yùn)輸n管道管道-成本低，密閉性好，可連續(xù)輸送，宜于運(yùn)輸石油等流體貨物n航空航空-宜于中長距離客運(yùn)，郵件、貴重物品、鮮活易腐物品的運(yùn)輸交通運(yùn)輸量以運(yùn)量和周轉(zhuǎn)量表示運(yùn)量是指一定時(shí)期內(nèi)，實(shí)際運(yùn)送的旅客人數(shù)或貨物噸量周轉(zhuǎn)量是指一定時(shí)期內(nèi)，實(shí)際運(yùn)送的旅客人數(shù)或貨物噸量與其運(yùn)輸距離的乘積n綜合運(yùn)輸是現(xiàn)代交通的發(fā)展趨勢綜合運(yùn)輸是現(xiàn)代交通的發(fā)展趨勢n港口：港口：海運(yùn)終始點(diǎn)、生產(chǎn)要素集散海運(yùn)終始點(diǎn)、生產(chǎn)要素集

4、散地、國際貿(mào)易地、國際貿(mào)易連接點(diǎn)連接點(diǎn)n港口服務(wù)對象：港口服務(wù)對象：車、船、貨、客車、船、貨、客n具備一定設(shè)施和條件，供船舶停泊、人員具備一定設(shè)施和條件，供船舶停泊、人員上下、貨物裝卸與轉(zhuǎn)換運(yùn)輸方式，并為船上下、貨物裝卸與轉(zhuǎn)換運(yùn)輸方式，并為船舶提供各種服務(wù)的舶提供各種服務(wù)的交通運(yùn)輸樞紐交通運(yùn)輸樞紐n國際貿(mào)易綜合物流樞紐國際貿(mào)易綜合物流樞紐n國際貿(mào)易后勤基地國際貿(mào)易后勤基地n港口的組成 水域 陸域港外水域港內(nèi)水域作業(yè)系統(tǒng)服務(wù)系統(tǒng)錨地，進(jìn)港航道，防波堤港內(nèi)航道，制 動(dòng)水域，停泊水域，調(diào)頭水域，港池，碼頭前水域裝卸、存儲(chǔ)、集疏運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)供電照明，給排水，通訊導(dǎo)航，環(huán)保消防，維修，修造船碼頭岸線陸 域

5、水 域222222小港區(qū)大港區(qū)33331144555666港口總平面圖1.進(jìn)港航道 2.港池 3.島堤 4.突堤 5.碼頭不同類型的防波堤航標(biāo)交管塔導(dǎo)導(dǎo)航助航航助航設(shè)施設(shè)施 一突堤、二突堤突堤碼頭船塢與船臺(tái)船塢與船臺(tái)2020萬噸深水航道萬噸深水航道北大防波堤北大防波堤?hào)|突堤北側(cè)集裝箱東突堤北側(cè)集裝箱南南1111通用散貨通用散貨南南1212礦石專用礦石專用6,7 6,7 北港池集裝箱北港池集裝箱1 1、2 2期期集裝箱物流中心集裝箱物流中心散貨物流中心散貨物流中心2525萬噸島式原油碼頭萬噸島式原油碼頭131024586,79123456碼頭岸線碼頭岸線陸域口門n按用途：商港、軍港、漁港、工業(yè)港

6、、按用途：商港、軍港、漁港、工業(yè)港、旅游港等旅游港等 n按所處位置：河口港、按所處位置：河口港、海港海港、河港等、河港等n港口特征指標(biāo)港口特征指標(biāo)n吞吐量吞吐量n港口水深港口水深n碼頭泊位數(shù)碼頭泊位數(shù)n1年間經(jīng)由水運(yùn)輸出、輸入港區(qū)并經(jīng)過裝卸作業(yè)的貨物總量 n集裝箱吞吐量計(jì)量單位：標(biāo)準(zhǔn)箱（TEU) Twenty-feet Equivalent Units 型號(hào)外部尺寸mm（英尺） 高 寬 長總重(kg)1AA2591(8.5) 2438(8) 12192(40)304801CC2591(8.5) 2438(8) 6058(20)20320概念概念水轉(zhuǎn)陸，水轉(zhuǎn)陸，或陸轉(zhuǎn)水或陸轉(zhuǎn)水水轉(zhuǎn)水水轉(zhuǎn)水吞吐量

7、吞吐量（t）1年間經(jīng)由年間經(jīng)由水運(yùn)輸出、水運(yùn)輸出、輸入輸入港區(qū)港區(qū)并經(jīng)過裝卸并經(jīng)過裝卸作業(yè)的貨物總量。作業(yè)的貨物總量。1t裝卸量計(jì)為裝卸量計(jì)為1t吞吐量吞吐量1t裝卸量計(jì)為裝卸量計(jì)為2t吞吐量吞吐量自然噸自然噸（t）1t裝卸量計(jì)為裝卸量計(jì)為1個(gè)個(gè)自然噸自然噸1t裝卸量計(jì)為裝卸量計(jì)為1個(gè)個(gè)自然噸自然噸通過能力通過能力（t）1年間在既定的設(shè)備條年間在既定的設(shè)備條件下，按合理的操作件下，按合理的操作過程、先進(jìn)的裝卸工過程、先進(jìn)的裝卸工藝和生產(chǎn)組織所允許藝和生產(chǎn)組織所允許通過的貨運(yùn)量。通過的貨運(yùn)量。計(jì)量為計(jì)量為自然噸自然噸2002009 91 12 23 34 45 56 67 78 89 91010

8、港口港口上海上海寧波寧波- -舟山舟山新加坡新加坡鹿特丹鹿特丹天津天津廣州廣州青島青島大連大連秦皇島秦皇島香港香港吞吐吞吐量量5.95.95.7585.7584.714.713.8553.8553.8113.8113.6393.6393.1553.1552.722.722.4942.4942.4292.4291991995 51 12 23 34 45 56 67 78 89 91010港口港口新加坡新加坡鹿特丹鹿特丹南路易南路易斯安娜斯安娜千葉千葉上海上海名古屋名古屋橫濱橫濱蔚山蔚山( (韓韓) )香港香港光陽光陽( (韓韓) )吞吐吞吐量量3.0543.0542.9112.9112.070

9、42.07041.7621.7621.6561.6561.4261.4261.3141.3141.2721.2721.2711.2711.0841.084n船舶能夠進(jìn)出港口進(jìn)行作業(yè)的某一保證水深，為船舶在該港所必須通過的諸水域中最淺處的水深船舶噸級(jí)(萬t)1251015202530滿載吃水(m)8.59.010.010.412.613.315.217.718.11919.120.8 22.4n港口碼頭可同時(shí)靠泊船舶的數(shù)量。泊位的基本尺度包括碼頭岸線長度、碼頭前水深、碼頭陸域高程、碼頭陸域縱深泊位種類停船噸級(jí)貨物流向年通過能力(萬噸)多用途15000t裝卸4050集裝箱43006000TEU裝卸

10、30萬(TEU)原油2528萬t裝卸17002000煤炭5萬t裝8001000卸300400發(fā)展期間60年代以前60年代以后80年代以后主要貨物雜貨件雜貨、干/液散貨散貨和成組、集裝箱貨發(fā)展形態(tài)單一、封閉、保守強(qiáng)調(diào)擴(kuò)張的態(tài)勢面向商業(yè)化a.戰(zhàn)略形態(tài)面向交通交通面向工業(yè)工業(yè)物流物流平臺(tái)b.港口功能多種運(yùn)輸方式換裝運(yùn)輸樞紐、工業(yè)活動(dòng)基地國際貿(mào)易運(yùn)輸中心、商貿(mào)商貿(mào)后勤基地業(yè)務(wù)范圍空間活動(dòng)限碼頭裝卸區(qū)臨港工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)商貿(mào)、中轉(zhuǎn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)和貨物配送致力于擴(kuò)大港區(qū)范圍向陸域發(fā)展港內(nèi)獨(dú)立活動(dòng)港口與用戶關(guān)系密切與貿(mào)易、運(yùn)輸一體化組織管理與用戶關(guān)系松散與用戶關(guān)系松散港城非正式關(guān)系港城非正式關(guān)系港城關(guān)系密切港城關(guān)

11、系密切港內(nèi)各種活動(dòng)關(guān)系松散港口經(jīng)營組織擴(kuò)大生產(chǎn)特點(diǎn)貨物移動(dòng)貨物流動(dòng)貨物、信息流動(dòng)簡單的分項(xiàng)服務(wù)聯(lián)合服務(wù)綜合物流服務(wù)低增值提高增值高增值服務(wù)方式港到港部分聯(lián)運(yùn)點(diǎn)到點(diǎn)多式聯(lián)運(yùn)門到門決定因素資本與勞動(dòng)資本與技術(shù)資本、技術(shù)、信息港口工程的定義及其理解港口工程的定義及其理解n興建港口所需各項(xiàng)設(shè)施的工程技術(shù)總和，包括港址選擇、工程規(guī)劃設(shè)計(jì)及各項(xiàng)設(shè)施的修建與維護(hù)（如各種水工建筑物、裝卸設(shè)備、系船浮筒、航標(biāo)等）天津港港區(qū)平面432天津港港務(wù)局天津港港務(wù)局一航局一公司一航局一公司交通部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院交通部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院1中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司天津市區(qū)

12、37錦州港總體規(guī)劃圖雜貨雜貨干散貨干散貨集裝箱集裝箱原油原油港口工程的學(xué)科定位港口工程的學(xué)科定位 土木水利工程分支土木水利工程分支 綜合性綜合性 社會(huì)性社會(huì)性實(shí)踐性實(shí)踐性技術(shù)經(jīng)濟(jì)建筑技術(shù)經(jīng)濟(jì)建筑藝術(shù)的統(tǒng)一性藝術(shù)的統(tǒng)一性強(qiáng)烈的動(dòng)力因素巖石圈、水圈和大氣圈的交界面-豐富的動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力因素風(fēng)、雨、霧浪流潮冰地殼變動(dòng)自然生物天文潮風(fēng)暴潮人類其他近岸波生流河流徑流大洋海流海平面變動(dòng)海嘯風(fēng)海岸地貌l風(fēng)生浪流，間接輸沙l風(fēng)吹揚(yáng)沙，直接輸沙小小浪花的威力波浪l波浪力：波浪力：3050噸/平米(300500 kpa)l泥沙輸移：泥沙輸移：沖蝕、磨損、搬運(yùn)20攝氏度時(shí)，空氣密度=1.205kg/m 海水密度=10

13、25kg/m流近岸波生流近岸波生流 向岸流：波浪非線性引起。向岸輸沙；沿岸涌水底流向海(垂向環(huán)流) 離岸流：裂流，向海輸移泥沙 沿岸流：波浪斜向入射或沿岸波高分布不均勻引起。沿岸輸沙岸線變形河流徑流河流徑流：帶來泥沙(17000億噸) 攔門沙或三角洲大洋海流大洋海流：風(fēng)吹流、密度流、傾斜流、補(bǔ)償流。沿程受海底摩擦、地形阻礙及波浪和潮汐頂托，近岸強(qiáng)度弱，疊加在潮流上加劇泥沙運(yùn)動(dòng)潮天文潮天文潮風(fēng)暴潮風(fēng)暴潮：臺(tái)風(fēng)、氣旋等強(qiáng)烈氣象潮位異常升降當(dāng)“風(fēng)暴增減水與天文大潮高低潮相遇” 海嘯 成因：成因：地殼運(yùn)動(dòng) 影響：影響：海底到海面整個(gè)水體波動(dòng)，能量驚人海平面變動(dòng)成因：成因：大陸冰川變動(dòng)影響：影響：海岸后

14、退、洼地淹沒、鹽水入侵、海洋動(dòng)力增強(qiáng)馬爾代夫的水下會(huì)議馬爾代夫的水下會(huì)議冰的直接作用-冰封的渤海灣復(fù)雜而強(qiáng)烈的動(dòng)力因素The beach is the battleground of the shore (William Beebe)動(dòng)力因素之生物 人類人類 The real conflict of the beach is not between sea and shore, for theirs is only lovers quarrel, but between man and nature 56天津天津粉砂淤泥質(zhì)海岸粉砂淤泥質(zhì)海岸港口工程水上施工處理港口工程水上施工處理變水上為陸上施

15、工 直接水上施工預(yù)制構(gòu)件水上裝配圍埝施工, 先陸后水， 陸上推進(jìn)， 深基施工基床、防波堤施工， 地基加固， 水下混凝土，疏浚重力式碼頭重力式碼頭 方塊 沉箱 扶壁 圓筒 格型鋼板樁高樁碼頭高樁碼頭 樁 梁 板防波堤防波堤 護(hù)面塊體 方塊 沉箱 扶壁 圓筒板樁碼頭板樁碼頭 板樁 導(dǎo)梁 帽梁裝卸工藝簡介n件雜貨凡成件運(yùn)輸和保管的貨物，不論有無包裝，均稱為件雜貨：港口傳統(tǒng)貨種，裝卸效率低下n干散貨包括散裝谷物、煤炭、礦石、散裝水泥、礦物性建筑材料及化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的塊狀或粒狀貨物：便于連續(xù)裝卸堆存，設(shè)置專用碼頭n液體貨即液體散貨，包括石油、石油產(chǎn)品、植物油和液化氣等：管道裝卸輸運(yùn)，儲(chǔ)罐存放n集裝箱貨將件雜貨集中裝入標(biāo)準(zhǔn)化的大體積集裝箱成組運(yùn)輸：極大降低裝卸及運(yùn)輸成本港口貨種分類集疏運(yùn)系統(tǒng)裝卸作業(yè)系統(tǒng)存儲(chǔ)分運(yùn)作業(yè)系統(tǒng)