《港口規(guī)劃與布置》課程設計

《港口規(guī)劃與部署》課程設計《港口規(guī)劃與部署》課程設計/《港口規(guī)劃與部署》課程設計《港口規(guī)劃與部署》課程設計計算說明書學院：大?？茖W與工程學院專業(yè)：港口航道與海岸工程班級：港航113班姓名：XXXXXXX學號：3098指導教師：李XXXXX達成日期：2014年12月29日目錄港口規(guī)劃與部署課程設計任務書一、原始資料11、吞吐量、集疏運方式12、船型13、營運系數(shù)14、地形、地質(zhì)25、水文與氣象2二、設計說明書要求：2三

、

設

計

指

導

與

要求：

2第一章陸域碼頭設計一

、

碼

頭

泊

位數(shù)4二、

泊位

長度

和岸線總長6三

、

碼

頭

前

沿

高程8四．

碼頭

前沿

作業(yè)區(qū)設計9五

、

倉

庫

、

堆

場

面積10第二章水域航道和錨地設計一

、

錨

地

設計11二

、

航

道

設計13第三章防波堤和口門部署一

、

防

波堤19總結(jié)一

、

碼

頭

泊

位數(shù)20二、

泊位長

度和岸

線

總長20三

、

碼

頭

前

沿

高程21四、倉庫、堆場面積21五、錨地21六、航道21七、防波堤21八、口門設計21九、碼頭規(guī)模總表22港口規(guī)劃與部署課程設計任務書一、原始資料、吞吐量、集疏運方式學號學號數(shù)/3學號數(shù)/3學號數(shù)是集疏運內(nèi)容余數(shù)為1余數(shù)為23的倍數(shù)方式共計201120154鐵路、公路雜入口（50%入庫、50%入場）1112464各占50%貨出口（20%入庫、80%入場）909690適箱貨（占雜貨共計百分比）30%無40%共計12005101000礦入場12004101000皮帶機石水—水直取（錨地）無100無駁船共計290無404煤入場210無294皮帶機炭水—水直?。ㄥ^地）80無110駁船鋼共計無140無公路材出口（入場）無140無注：將來二十年，雜貨吞吐量可能有成倍增添。2、船型學號學號數(shù)/3余數(shù)學號數(shù)/3余數(shù)為學號數(shù)是3的倍數(shù)船型為12雜貨1萬1萬1萬煤炭2萬2萬礦石10萬5萬5萬集裝箱1萬1萬駁船1000噸載重量利用系數(shù)~3、運營系數(shù)單位雜貨礦石煤炭集裝箱鋼材泊位月經(jīng)過能力萬噸4019萬TEU5堆堆存量噸/平方米22064庫堆存量噸/平方米1堆存期天152020510運量月不均衡系數(shù)面積利用率~注：（1）水—水能力為碼頭能力的20%。（2）除上表所列參數(shù)外，其余均有設計人員自行確立。4、地形、地質(zhì)學號1班2班3班地形圖編號圖1圖3圖4地質(zhì)狀況軟基軟基軟基年回淤量（厘米/年）712105、水文與氣象半日潮型：均勻潮差米潮位歷史統(tǒng)計資料見附錄1風況統(tǒng)計資料見附錄2依據(jù)風資料判斷強波向惡劣天氣1~3/天年運營天：345天二、設計說明書要求：1、設計依照（設計資料）2、計算水陸域各建筑物的規(guī)模3、剖析建港條件與環(huán)境4、繪制風、潮位曲線，推求設計值.（風玫瑰圖應繪于圖紙的右上方）5、說明規(guī)劃布局的依照、原因。6、依據(jù)港口規(guī)模及建港條件，進行港口水陸域設備的規(guī)劃與部署，繪制港口規(guī)劃總平面圖（一個方案）三、設計指導與要求：1、計算內(nèi)容、方法、參數(shù)值可參照教材、規(guī)范和其余參照書。2、獨立達成，不得抄習！3、成就提交：1）任務書、設計說明書2）總平面部署圖打印稿和電子稿，電子稿分別由各個班班長刻錄到光盤上4、要求圖紙清楚、整齊、正確。部署圖建議先用鉛筆勾繪草圖，一旦確立后再正式加粗線條。可用CAD繪制。上海海事大學交通運輸學院附錄1：潮位歷史統(tǒng)計資料潮位間隔出現(xiàn)次數(shù)~2~19~86~188~339~515~608~647~609~501~494~496~486~479~522~527~524~456~355~235~124—~—57—~—17—~—2潮位單位：米附錄2：風況統(tǒng)計資料風向總次數(shù)最狂風速m/s風向總次數(shù)最狂風速m/sN467S309NNE523SSW184NE88SW249ENE77WSW117E218W114ESE214WNW185SE222NW169SSE232NNW368第一章陸域碼頭設計本設計采納的地形圖如圖4所示，其地質(zhì)狀況為軟基，年回淤量（厘米/年）為10厘米年。以下圖，此地域陸域?qū)拸V，有天然的港灣且海岸線較長，水深適合，足夠部署船舶回轉(zhuǎn)、制動、港內(nèi)航行、?？孔鳂I(yè)、錨地和港池等水域。水域有必定的天然掩護，與陸地形成一個伸向陸地的港灣，十分合適建港。別的，該地域有小島能夠作為防波堤的一部分,節(jié)儉施工投入,較大的島嶼則能夠作為碼頭的陸域,則考慮架橋?qū)⑤^大島嶼與陸地相連,形成交通網(wǎng),并且能夠較好的為擴建留下更多的陸域水域面積.故擬在該地域右邊陸域建筑順岸式碼頭。一、碼頭泊位數(shù)碼頭規(guī)模確立：依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》：Q泊位能力伐估量泊位數(shù)，N；Pt式中：N：泊位數(shù)：碼頭年作業(yè)量（t），指經(jīng)過碼頭裝卸的貨物噸數(shù)，依據(jù)設計吞吐量和操作過程確定；Pt：單個泊位的年經(jīng)過能力(t).散貨碼頭有設計資料：共計154鐵路、公路雜貨入口（50%入庫、50%入場）64各占50%出口（20%入庫、80%入場）90適箱貨（占雜貨共計百分比）40%單位雜貨碼頭泊位月經(jīng)過能力萬噸由上表可知，Q=154，Pt=Pt123.440.8Q154N3.77Pt40.8取

N=4注：因為將來二十年，雜貨吞吐量可能有成倍增添，預留考慮到建港時期吞吐量增添，設計散貨碼頭5個，此外增添

1個泊位總合取5個泊位。3個泊位的預留用地共8個泊位。礦石碼頭有設計資料：礦共計1000石入場1000皮帶機水—水直?。ㄥ^地）無駁船碼頭泊位月經(jīng)過能力由上表可知，Q=1000，Pt=480

單位萬噸

礦石40Q1000N2.08Pt480取N=3設計礦石碼頭泊位3個。煤炭碼頭共計404煤入場294皮帶機炭水—水直取（錨地）110駁船單位煤炭碼頭泊位月經(jīng)過能力萬噸19由上表可知，散貨船泊位有，Q=294，Pt=228Q294N1.29Pt228取N=2設計煤炭碼頭散貨船泊位2個。駁船由上表可知，駁船泊位有，Q=110，Pt=228Q110N0.48Pt228取N=1設計駁船泊位1個。鋼材碼頭本設計中沒有鋼材運進運出，故不做鋼材碼頭設計集裝箱碼頭因為設計吞吐量未給定，由題意按雜貨中：適箱貨（占雜貨共計百分比40%），雜貨碼頭共5個泊位，故集裝箱占2個泊位。二、泊位長度和岸線總長依據(jù)設計資料所給船型資料，雜貨船為1萬噸級，礦石船為5萬噸級；依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》附錄A，設計船型尺度及典型船舶尺度：船舶噸級DWT設計船型尺度（m）（t）總長L型寬B型深H滿載吃水T雜貨船10000t14622礦石50000t223煤炭20000t164駁船1000t85依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》：端部泊位：LbL1.5d中間泊位：LbLd充裕長度d設計船長＜4041~8586~150151~200201~230＞230（m）充裕值d58~1012~1518~2022~2530（m）本設計船型噸位為：雜貨船1萬噸，礦石船5萬噸,煤炭船2萬噸，駁船1000噸由上表可知：設計船長：L雜貨船=146m，L礦石散貨船=223m，L煤炭散貨船=164m，L駁船=85m富饒長度：d雜貨船=15m，d礦石散貨船=25m，d煤炭散貨船=20m，d駁船=10m雜貨專用碼頭：端部泊位：LbL1.5d1461.515168.5m中間泊位：LbLd14615161m雜貨專用碼頭總長=2×L端+3×L中=2×+3×161=820m礦石專用碼頭：端部泊位：LbL1.5d223中間泊位：LbLd22325248m礦石專用碼頭總長=1×L端+2×L中=1×+2×248=駁船碼頭：端部泊位：Lb100m駁船碼頭總長=1×L端=1×100=100m煤炭專用碼頭：端部泊位：Lb194m煤礦專用碼頭總長=2×L端=2×194=388m三、碼頭前沿高程計算潮位累計頻次以下表：潮位間隔出現(xiàn)次數(shù)積累頻數(shù)積累頻次~22%~1921%~86107%~188295%~339634%~5151149%~6081757%~6472404%~6093013%~5013514%~4944008%~4964504%~4864990%~4795469%~5225991%~5276518%~5247042%~4567498%~3557853%~2358088%~1248212%—~—578269%—~—178286%—~—28288%由上圖可知：熱潮積累頻次10%的潮位約為米。最大潮高米。依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》關(guān)于開敞式碼頭：關(guān)于有掩護碼頭的前沿高程，依照兩種標準計算：（1）基本標準：碼頭前沿高程=設計高水位+超高值（取~）。=+1.5=（2）復核標準：碼頭前沿高程=極端高水位+超高值（取0~）=+=上述兩種標準中按高值選用，因此碼頭前沿高程為；四．碼頭前沿作業(yè)區(qū)設計依據(jù)規(guī)定，件雜貨碼頭生產(chǎn)縱深不宜小于250m，分別由以下三部分構(gòu)成：（一）碼頭前沿作業(yè)地帶，范圍為自碼頭前沿至前面庫（場），包含前沿通道及門機、貨物接卸操作場以及庫（場）前道路，其總寬度宜為40~50m。碼頭前沿的裝卸船作業(yè)可選用門機或船上吊機，礦石碼頭采納斗輪式卸船機。部署門機時，這一寬度為14~15m；（二）前面庫（場）區(qū)，包含庫（場）及鐵路（或公路）裝卸作業(yè)帶。考慮到道路及引道的占用，前面庫（場）的長度一般為泊位長度減

20~30m，寬度取

40~60m，且在部署上盡可能與泊位對應；（三）礦石碼頭與件雜貨碼頭基真相同，

庫（場）與生活、生產(chǎn)輔助區(qū)之間設置防備林。五、庫房、堆場面積依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》。件雜貨、散貨庫（場）所需容量按下式計算：EQhKBKKrHmax；TykaKtdc；KBKH式中：E：庫（場）所需容量（t）；Qh：年貨運量（t）；KBK：庫（場）不均衡系數(shù)；Kt：貨物做大入庫（場）百分比（%）；Tyk：庫（場）年運營天（d），為345d；K：堆場容積利用系數(shù)，對件雜貨?。粚ι⒇浫；tdc：貨物均勻堆存期（d），可取7~15d，碼頭前面庫（場）不宜超出10d；Hmax：月最大貨物堆存天（）;H:月均勻貨物堆存噸天（）;件雜貨庫（場）總面積：E式中：A：庫（場）總面積（㎡）；AqKK：單位有效面積的貨物堆存量（t/㎡）；KK：庫（場）總面積利用率；雜貨碼頭：設計依照50%入庫，50%擱置在堆場庫房面積QhKBKKrtdc（64*50%90*20%）*1.3E=*15=2.8TykaK345*1.0E2.83=3.67取KK=0.77A=qKK1*0.77庫房面積萬平方米b.堆場面積QhKBKKr（64*50%90*80%）*1.3Etdc=345*1.0*15=5.88TykaKE=2.16=1.41qKK2*0.77堆場面積萬平方米礦石碼頭堆場面積EQhKBKKttdc10001.22077.29TykK0.9345AE77.29qKK205.020.77堆場面積萬平方米煤炭碼頭：QKBKKt2941.120htdc20.83ETykK0.9345E20.83A64.51qKK0.77堆場面積萬平方米第二章水域航道和錨地設計一、錨地設計1.錨地規(guī)模,數(shù)目和水深：依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》有：對新建港口的錨地，其錨位數(shù)可依據(jù)港口的重要性，按在港船舶保證率90%—95%相應計算。錨地的錨位數(shù)取決于同時系泊的船數(shù)，可依據(jù)排隊論的理論和數(shù)學模擬的方法計算。可按下式計算錨位數(shù)：An=n-S式中，n——在港船舶艘數(shù)（包含港內(nèi)和錨地）；S——碼頭泊位數(shù)。取An=2本設計中規(guī)劃設計兩個錨地，分別供件雜貨、煤炭專用碼頭和礦石專用碼頭使用。錨地水深：錨地港外水深：h1=*+=錨地港內(nèi)水深等于碼頭前沿設計水深：15m。錨地半徑錨地采納單浮筒系泊單浮筒系泊水域的系泊半徑（圖6）可按下式計算：圖6單浮筒系泊水域尺度R=L+r+le式中，R：單浮筒水域系泊半徑（m）；r：由潮差惹起的浮筒水平偏位（m），每米潮差可按1m計算；l：系纜的水平投影長度（m），DWT≤10000t，取20m，10000t＜DWT≤30000t，取25m，DWT＞30000t可合適增大；e：船尾與水域界限的富饒距離（m），取。本設計港內(nèi)采納單浮筒系泊，則：雜貨船錨地半徑：184.1m礦石散貨船錨地半徑：煤炭散貨船錨地半徑：

錨地面積雜貨船錨地面積：S=*=萬平方米礦石散貨船錨地面積：S=*=萬平方米煤炭散貨船錨地面積：S=*=萬平方米二、航道設計航道通航方式航道通航方式采納雙向航道方式設計。碼頭前沿水深（1）碼頭前沿水深：依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》，碼頭前沿水深可用下式計算：DTZ1Z2Z3Z4Z2KH4%Z1式中：D:碼頭前沿設計水深（m）；：設計船型滿載吃水（m）；Z1：龍骨下最下充裕水深（m）；Z2：波濤充裕深度（m），當計算結(jié)果為負值時，取Z2=0；：系數(shù)，順浪取，橫浪??；H4%：碼頭前同意停靠的波高（m）；Z3：船舶因配載不均勻而增添的尾吃水（m）；油船和散貨船Z3=，其余船舶考慮實載率的影響，Z3=0；Z4：備淤深度（m）；一般不小于滿載吃水T船舶噸級DWT設計船型尺度（m）（t）總長L型寬B型深H滿載吃水T雜貨船10000t14622礦石50000t223煤炭20000t164駁船1000t85取最大T=龍骨下最小富饒深度Z1海底地質(zhì)Z（m）1淤泥質(zhì)含淤泥的砂、含黏土的砂和松砂土含砂或含黏土的塊狀土巖石土因為該地域水底為淤泥質(zhì)土，故Z1取由潮差表潮位間隔出現(xiàn)次數(shù)積累頻數(shù)積累頻次~22%~1921%~86107%~188295%~339634%~5151149%~6081757%~6472404%~6093013%~5013514%~4944008%~4964504%~4864990%~4795469%~5225991%~5276518%~5247042%~4567498%~3557853%~2358088%~1248212%—~—578269%—~—178286%—~—28288%4%可知H約為由風玫瑰圖風向總次數(shù)最狂風速m/s風向總次數(shù)最狂風速m/sN467S309NNE523SSW184NE88SW249ENE77WSW117E218W114ESE214WNW185SE222NW169SSE232NNW368由風玫瑰圖可知，從頻次上來看，寒風（N）和北北東風（NNE）在該選址占主導地位；從最狂風速上來看，寒風（N）、北北東風（NNE）和東風（E）的最狂風速在該選址相同占主導地位。由此推測該地域波濤以順浪為主，K=故，因為設計時只考慮最大船型滿載吃水，因此T=（m），散貨船Z3=（m），備淤富饒水深Z4=（m）Z2KH4%Z10.3*3.40.2=0.82Z2=KH4%-Z1=*D1TZ1Z2Z3Z40.45=14.42m水深米，D2TZ1Z2Z3Z40.45=10.32m取米。3.航道水深DTZ0Z1Z2Z3Z4式中：D：航道設計水深Z0：船舶航行時船體下沉值Z1：航行時龍骨下富饒水深Z2：波濤富饒深度Z3：船舶裝載縱傾富饒深度Z4：備淤設計深度Z1：龍骨下最小充裕深度（m），按下表計算5000≤DWT＜10000≤DWT50000≤DWT1000000≤土質(zhì)類型DWT＜50010000＜50000＜1000000DWT＜300000淤泥土含淤泥沙、含黏土的沙、松沙含沙或黏土的塊狀土巖石土Z2：波濤充裕深度（m）按下表計算01020304060708090(90(o)（18（170（160（15050（140(120)(110)(100))0）(130)））））Z/H4%設計船型的船舶航速都為8kn取大值5萬噸級礦石船的航道：船舶航行時船體下沉值Z0=航行時龍骨下富饒水深Z1=波濤富饒深度Z2=*=船舶裝載縱傾富饒深度Z3=備淤設計深度Z4=D=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4=+++++=m航道水深起碼米，取米4.航道寬度a.航跡帶寬度：依據(jù)《

JTJ211-99

海港總平面設計規(guī)范》航跡帶寬度

A按下式確立：An(LsinB)式中：n：船舶漂移倍數(shù)，按下表計算；：風、流壓偏角(o)，按下表計算；L、B：分別為設計船長和設計船寬（m）。,航跡帶寬度一般在（~）B的范圍內(nèi)。滿載船舶漂移倍數(shù)n微風、流壓偏角值風力橫風≤7級橫流V（m/s）V≤＜V≤＜V≤＜V≤n(o)371014設計采納假定橫流V知足＜V≤，取n=，γ=10。取最大船型散貨船，B=（m），L=223m。A=(223sin10+=b.航道寬度W：依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》雙向航道：W=2A+B+2C；單向航道：W=A+2C；船舶與航道底邊間的充裕寬度C船種雜貨船、集裝箱船散貨船油船或其余危險品船航速（kn）≤6＞6≤6＞6≤6＞6C（m）BB設計船型的航速都為8kn,C按最大值取B航道設計為雙向航道W=2A+B+2C=2*++2*=米展轉(zhuǎn)水域依據(jù)《JTJ211-99海港總平面設計規(guī)范》有：盤旋圓直徑使用范圍盤旋圓直徑同意借碼頭或轉(zhuǎn)頭墩輔助轉(zhuǎn)頭的水域有掩護水域，港作拖輪條件較好，可借岸標定位無掩護的開敞水域，或港作拖輪條件差受水流影響較大的河口港：盤旋橢圓水域?qū)挾龋ù怪彼鞣较颍▇）L盤旋橢圓水域長度（沿水流方向）（~）L設計港口的盤旋圓直徑：取進行計算：取最大船長223米關(guān)于5萬噸級散貨船=×223=446m港口的陸域縱深:我國沿海的件雜貨碼頭陸域縱深一般在200m~400m之間因此我取件雜貨碼頭陸域縱深為350m；散貨碼頭縱深依據(jù)經(jīng)驗取500m。第三章防波堤和口門部署一、防波堤防波堤部署形式參照部署規(guī)劃圖（1）外堤的平面部署型式：采納島堤形式：島堤系筑堤海中，形同海島，專攔迎面襲來的波濤與漂沙。合用于海岸平直、水深足夠、風波迎面而方向變化范圍不大的狀況，對迎面有暗礁、小島等能夠利用之港址為宜。（2）防波堤的口門部署：依據(jù)《海港總平面設計規(guī)范》(JTJ211-99)中有關(guān)規(guī)定：防波堤的部署，可依據(jù)自然條件和建設規(guī)模采納單堤、雙堤或多堤構(gòu)成的形態(tài)和防備系統(tǒng)（圖9）。設計防波堤時，應付沿岸流及泥沙運動的強度進行詳盡剖析，防止堤后水域發(fā)生嚴重淤積或沖洗，必需時應經(jīng)過模擬試驗考證。圖9防波堤部署的基本形式（a）單堤；（b）雙堤；（c）多堤防波堤軸線的線形，宜采納直線、向海方向的平順凸曲線或折線。當一定部署成向海方向的凹曲線時，需要特別論證。同時，軸線地點