港口與港口工程基本概念

框架水－人類－港口港口的定義及其理解組成、分類、特征指標(biāo)、功能港口工程的定義及其理解規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研第一頁(yè)，共65頁(yè)。第一頁(yè)，共65頁(yè)。水－人類－港口第二頁(yè)，共65頁(yè)。第二頁(yè)，共65頁(yè)。水是生命之源水為萬(wàn)化之源，土為萬(wàn)物之母，飲資于水，食之于土，飲食者，人之命脈也，而營(yíng)為賴之（《本草綱目》）一首兒歌小水滴，真美麗，地球生命他養(yǎng)育花兒向他張笑臉，小樹向他吐新綠小羊向他咩咩叫，我們和他長(zhǎng)身體第三頁(yè)，共65頁(yè)。第三頁(yè)，共65頁(yè)。生物進(jìn)化過(guò)程第四頁(yè)，共65頁(yè)。第四頁(yè)，共65頁(yè)。到底是誰(shuí)包圍了誰(shuí)？第五頁(yè)，共65頁(yè)。第五頁(yè)，共65頁(yè)。水能覆舟，亦能載舟蘆葦（木頭）→獨(dú)木舟→木筏→木船→帆船→蒸汽機(jī)船→內(nèi)燃機(jī)船→？水陸聯(lián)運(yùn)的咽喉-港口第六頁(yè)，共65頁(yè)。第六頁(yè)，共65頁(yè)。港口航道與海岸工程概述一個(gè)定義港口航道與海岸工程兩種功能基本功能（運(yùn)輸）和拓展功能（工業(yè)、商貿(mào)、物流、無(wú)水港、自由港）三項(xiàng)特征指標(biāo)吞吐量、水深、泊位數(shù)四類水工建筑物碼頭、防波堤、航道整治和通航建筑物、修造船建筑物五大工程環(huán)境特點(diǎn)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)材料防腐耐久要求六個(gè)門類關(guān)聯(lián)學(xué)科理、工、文、經(jīng)、管、法（規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研）7第七頁(yè)，共65頁(yè)。第七頁(yè)，共65頁(yè)。港口的定義及其理解第八頁(yè)，共65頁(yè)。第八頁(yè)，共65頁(yè)。交通運(yùn)輸系統(tǒng)構(gòu)成運(yùn)輸工具運(yùn)輸線路交接樞紐第九頁(yè)，共65頁(yè)。第九頁(yè)，共65頁(yè)。現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)奈宸N方式鐵路-運(yùn)輸能力大，速度較快，成本較低，宜于中長(zhǎng)距離客貨運(yùn)輸公路-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

水運(yùn)-運(yùn)輸能力大，成本低，速度慢，宜于大宗散貨運(yùn)輸管道-成本低，密閉性好，可連續(xù)輸送，宜于運(yùn)輸石油等流體貨物航空-宜于中長(zhǎng)距離客運(yùn)，郵件、貴重物品、鮮活易腐物品的運(yùn)輸?shù)谑?yè)，共65頁(yè)。第十頁(yè)，共65頁(yè)。五種交通運(yùn)輸方式的比較交通運(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)輸距離的乘積第十一頁(yè)，共65頁(yè)。第十一頁(yè)，共65頁(yè)。港口-交通運(yùn)輸樞紐綜合運(yùn)輸是現(xiàn)代交通的發(fā)展趨勢(shì)港口：海運(yùn)終始點(diǎn)、生產(chǎn)要素集散地、國(guó)際貿(mào)易連接點(diǎn)港口服務(wù)對(duì)象：車、船、貨、客第十二頁(yè)，共65頁(yè)。第十二頁(yè)，共65頁(yè)。港口的定義具備一定設(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，并為船舶提供各種服務(wù)的交通運(yùn)輸樞紐國(guó)際貿(mào)易綜合物流樞紐國(guó)際貿(mào)易后勤基地……第十三頁(yè)，共65頁(yè)。第十三頁(yè)，共65頁(yè)。第十四頁(yè)，共65頁(yè)。第十四頁(yè)，共65頁(yè)。港口的組成港口的組成

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，修造船碼頭岸線第十五頁(yè)，共65頁(yè)。第十五頁(yè)，共65頁(yè)。港口簡(jiǎn)圖第十六頁(yè)，共65頁(yè)。第十六頁(yè)，共65頁(yè)。港口水域構(gòu)成第十七頁(yè)，共65頁(yè)。第十七頁(yè)，共65頁(yè)。不同類型的防波堤第十八頁(yè)，共65頁(yè)。第十八頁(yè)，共65頁(yè)。航標(biāo)交管塔導(dǎo)航助航設(shè)施第十九頁(yè)，共65頁(yè)。第十九頁(yè)，共65頁(yè)。一突堤、二突堤突堤碼頭第二十頁(yè)，共65頁(yè)。第二十頁(yè)，共65頁(yè)。船塢與船臺(tái)第二十一頁(yè)，共65頁(yè)。第二十一頁(yè)，共65頁(yè)。20萬(wàn)噸深水航道北大防波堤?hào)|突堤北側(cè)集裝箱南11通用散貨南12礦石專用6,7北港池集裝箱1、2期集裝箱物流中心散貨物流中心25萬(wàn)噸島式原油碼頭131024586,79第二十二頁(yè)，共65頁(yè)。第二十二頁(yè)，共65頁(yè)。船舶自行操作調(diào)頭，水域比較平穩(wěn)，風(fēng)力小于5級(jí)時(shí)．回轉(zhuǎn)圓直徑一般較表中數(shù)值為大，常需3L。3L123456碼頭岸線陸域口門第二十三頁(yè)，共65頁(yè)。第二十三頁(yè)，共65頁(yè)。港口的分類按用途：商港、軍港、漁港、工業(yè)港、旅游港等按所處位置：河口港、海港、河港等第二十四頁(yè)，共65頁(yè)。第二十四頁(yè)，共65頁(yè)。港口生產(chǎn)能力的表征港口特征指標(biāo)吞吐量港口水深碼頭泊位數(shù)第二十五頁(yè)，共65頁(yè)。第二十五頁(yè)，共65頁(yè)。吞吐量1年間經(jīng)由水運(yùn)輸出、輸入港區(qū)并經(jīng)過(guò)裝卸作業(yè)的貨物總量

集裝箱吞吐量計(jì)量單位：標(biāo)準(zhǔn)箱（TEU)Twenty-feetEquivalentUnits型號(hào)外部尺寸mm（英尺）高寬長(zhǎng)總重(kg)1AA2591(8.5)2438(8)12192(40)304801CC2591(8.5)2438(8)6058(20)20320第二十六頁(yè)，共65頁(yè)。第二十六頁(yè)，共65頁(yè)。概念水轉(zhuǎn)陸，或陸轉(zhuǎn)水水轉(zhuǎn)水吞吐量（t）1年間經(jīng)由水運(yùn)輸出、輸入港區(qū)并經(jīng)過(guò)裝卸作業(yè)的貨物總量。1t裝卸量計(jì)為1t吞吐量1t裝卸量計(jì)為2t吞吐量自然噸（t）1t裝卸量計(jì)為1個(gè)自然噸1t裝卸量計(jì)為1個(gè)自然噸通過(guò)能力（t）1年間在既定的設(shè)備條件下，按合理的操作過(guò)程、先進(jìn)的裝卸工藝和生產(chǎn)組織所允許通過(guò)的貨運(yùn)量。計(jì)量為自然噸吞吐量和通過(guò)能力第二十七頁(yè)，共65頁(yè)。第二十七頁(yè)，共65頁(yè)。貨物吞吐量世界前十港口200912345678910港口上海寧波-舟山新加坡鹿特丹天津廣州青島大連秦皇島香港吞吐量5.95.7584.713.8553.8113.6393.1552.722.4942.429199512345678910港口新加坡鹿特丹南路易斯安娜千葉上海名古屋橫濱蔚山(韓)香港光陽(yáng)(韓)吞吐量3.0542.9112.07041.7621.6561.4261.3141.2721.2711.084第二十八頁(yè)，共65頁(yè)。第二十八頁(yè)，共65頁(yè)。港口水深船舶能夠進(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(guò)的諸水域中最淺處的水深船舶噸級(jí)(萬(wàn)t)1251015202530滿載吃水(m)8.5～9.010.0～10.412.6～13.315.217.7～18.119～19.120.822.4第二十九頁(yè)，共65頁(yè)。第二十九頁(yè)，共65頁(yè)。碼頭泊位數(shù)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(zhǎng)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(guò)能力(萬(wàn)噸)多用途15000t裝·卸40～50集裝箱4300～6000TEU裝·卸30萬(wàn)(TEU)原油25～28萬(wàn)t裝·卸1700～2000煤炭5萬(wàn)t裝800～1000卸300～400第三十頁(yè)，共65頁(yè)。第三十頁(yè)，共65頁(yè)。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(shì)面向商業(yè)化a.戰(zhàn)略形態(tài)面向交通面向工業(yè)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(guó)際貿(mào)易運(yùn)輸中心、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)系松散港城非正式關(guān)系港城關(guān)系密切港內(nèi)各種活動(dòng)關(guān)系松散港口經(jīng)營(yíng)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(jiǎn)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)、信息第三十一頁(yè)，共65頁(yè)。第三十一頁(yè)，共65頁(yè)。第三十二頁(yè)，共65頁(yè)。第三十二頁(yè)，共65頁(yè)。港口工程的定義及其理解第三十三頁(yè)，共65頁(yè)。第三十三頁(yè)，共65頁(yè)。港口工程的定義興建港口所需各項(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）第三十四頁(yè)，共65頁(yè)。第三十四頁(yè)，共65頁(yè)。天津港港區(qū)平面432天津港港務(wù)局一航局一公司交通部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院東疆港區(qū)規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研1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)第三十五頁(yè)，共65頁(yè)。第三十五頁(yè)，共65頁(yè)。規(guī)劃-港口布局規(guī)劃、港口總體規(guī)劃和港口港區(qū)規(guī)劃錦州港總體規(guī)劃圖碼頭水域岸域36第三十六頁(yè)，共65頁(yè)。第三十六頁(yè)，共65頁(yè)?？碧?獲取工程建設(shè)可行性評(píng)價(jià)與建設(shè)所需的基礎(chǔ)資料第三十七頁(yè)，共65頁(yè)。第三十七頁(yè)，共65頁(yè)。三大區(qū)域-碼頭作業(yè)區(qū)、物流加工區(qū)、港口綜合配套服務(wù)區(qū)五大功能-集裝箱碼頭裝卸、集裝箱物流加工、商務(wù)貿(mào)易、生活居住、休閑旅游設(shè)計(jì)-確定總體布置、工藝方案和建筑物結(jié)構(gòu)型式第三十八頁(yè)，共65頁(yè)。第三十八頁(yè)，共65頁(yè)。施工-建造港口設(shè)施沉箱預(yù)制與下水第三十九頁(yè)，共65頁(yè)。第三十九頁(yè)，共65頁(yè)。雜貨干散貨集裝箱原油管理-生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)施維護(hù)第四十頁(yè)，共65頁(yè)。第四十頁(yè)，共65頁(yè)。科研-利用原型測(cè)驗(yàn)、室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究工程問(wèn)題內(nèi)在規(guī)律第四十一頁(yè)，共65頁(yè)。第四十一頁(yè)，共65頁(yè)。港口工程的學(xué)科定位

－土木水利工程分支土木水利工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的總稱，既包括與人類活動(dòng)有關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程等，也包括在土地上應(yīng)用各種材料和設(shè)備進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)綜合性

社會(huì)性實(shí)踐性技術(shù)經(jīng)濟(jì)建筑藝術(shù)的統(tǒng)一性第四十二頁(yè)，共65頁(yè)。第四十二頁(yè)，共65頁(yè)。2、復(fù)雜的河流海岸演變規(guī)律3、多變的工程地質(zhì)條件4、困難的水上施工條件5、特殊的結(jié)構(gòu)材料防腐耐久要求6、以車、船、貨、人為服務(wù)對(duì)象港口工程的獨(dú)有特點(diǎn)1、強(qiáng)烈的動(dòng)力因素作用第四十三頁(yè)，共65頁(yè)。第四十三頁(yè)，共65頁(yè)。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)第四十四頁(yè)，共65頁(yè)。第四十四頁(yè)，共65頁(yè)。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)√√√海嘯第四十五頁(yè)，共65頁(yè)。第四十五頁(yè)，共65頁(yè)。風(fēng)→海岸地貌風(fēng)生浪流，間接輸沙風(fēng)吹揚(yáng)沙，直接輸沙第四十六頁(yè)，共65頁(yè)。第四十六頁(yè)，共65頁(yè)。小小浪花的威力波浪波浪力：30~50噸/平米(300~500kpa)泥沙輸移：沖蝕、磨損、搬運(yùn)20攝氏度時(shí)，空氣密度=1.205kg/m3海水密度=1025kg/m3第四十七頁(yè)，共65頁(yè)。第四十七頁(yè)，共65頁(yè)。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：帶來(lái)泥沙(17000億噸)→攔門沙或三角洲大洋海流：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)第四十八頁(yè)，共65頁(yè)。第四十八頁(yè)，共65頁(yè)。潮天文潮風(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”→……第四十九頁(yè)，共65頁(yè)。第四十九頁(yè)，共65頁(yè)。海嘯成因：地殼運(yùn)動(dòng)影響：海底到海面整個(gè)水體波動(dòng)，能量驚人第五十頁(yè)，共65頁(yè)。第五十頁(yè)，共65頁(yè)。海平面變動(dòng)成因：大陸冰川變動(dòng)影響：海岸后退、洼地淹沒(méi)、鹽水入侵、海洋動(dòng)力增強(qiáng)馬爾代夫的水下會(huì)議第五十一頁(yè)，共65頁(yè)。第五十一頁(yè)，共65頁(yè)。冰的直接作用-冰封的渤海灣第五十二頁(yè)，共65頁(yè)。第五十二頁(yè)，共65頁(yè)。復(fù)雜而強(qiáng)烈的動(dòng)力因素Thebeachisthebattlegroundoftheshore(WilliamBeebe)第五十三頁(yè)，共65頁(yè)。第五十三頁(yè)，共65頁(yè)。動(dòng)力因素之生物人類Therealconflictofthebeachisnotbetweenseaandshore,fortheirsisonlylover’squarrel,butbetweenmanandnature第五十四頁(yè)，共65頁(yè)。第五十四頁(yè)，共65頁(yè)。天津粉砂淤泥質(zhì)海岸55第五十五頁(yè)，共65頁(yè)。第五十五頁(yè)，共65頁(yè)。真空預(yù)壓加

固軟土地基第五十六頁(yè)，共65頁(yè)。第五十六頁(yè)，共65頁(yè)。打設(shè)排水板第五十七頁(yè)，共65頁(yè)。第五十七頁(yè)，共65頁(yè)。陰極保護(hù)防止鋼管樁腐蝕第五十八頁(yè)，共65頁(yè)。第五十八頁(yè)，共65頁(yè)。困難的水上施工打樁第五十九頁(yè)，共65頁(yè)。第五十九頁(yè)，共65頁(yè)。港口工程水上施工處理變水上為陸上施工

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

方塊沉箱扶壁圓筒格型鋼板樁高樁碼頭

樁梁板防波堤

護(hù)面塊體方塊沉箱扶壁圓