东南大学港口规划布置课程设计.pdf

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1、东南大学港口规划布置课程设计史；另点v;i港口规划与布置课程设计计算说明书交通学院港航系二0三年八月亲.1/l大嗲自豪1 设计基础资料.3 1.1 港口状况及发展规划.3 1.2 设计黝型.3 1.3装卸工艺及装卸能力.3 1.4港处自然条件.31.5施工能力.3 1.6主要投资项目单价.4 1.7 其他经济参数假设.42 港口规模52.1 件杂货码头最优泊位数.6 2.2 散货码头最优泊位数62.3 泊位年通过能力验算.6 3 港口总体布置.8 3.1 港口水城布理.8 3.1.1 码头布置.8 3.1.1.1 码头顶高程3.1.1.2 码头前沿水深和宽度.9 3.1.1.S 回旋水域93.

2、1.1.6 泊位长度10 3.1.1.7 码头长度10 3 史；旦去v:.i3.1.2防波提布量.10 3.2 港口陆域布置3.2.1件杂货码头.3.2.2散货码头.2 4 工程投资经济分析口4.I 工程量计算.13 4.2 投资估算及投资时间表 14 4.3 经济效益分析M5 方案评价及总结16 1设计t基础资料一、港口状况及发展规划该港于1999年开工建设，并于当年建成两个泊位，于2000年投产使用，当时吞吐量60万吨。投产初期吞吐量增长较快，为适应增长的吞吐量，于2003年、2004年各建成一个泊位，到2005年港口吞吐量达到150万吨，2009年又增建一个泊位，到2010年吞吐量已达1

3、60万吨，预计（条件A)2015年吞吐量可达到240万吨，2020年达到360万吨，到2025年可达到450万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。根据需要，规划2025年以后每年有300万吨煤炭从该港出口。二、设计船型该港的代表船型为：远洋杂货船为1.5万吨级，尺度为161.921.513晚2m：远洋散货船为3万吨级，尺度为190X2614.610.Sm。两种船在港一天所需费用均为C.,=7.2万元艘日。三、装卸工艺及装卸能力件杂货的装卸采用门机加流动机械到库场的工艺流程，装卸能力R=I800吨泊日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G=8000吨艘，Cb=3.2万元泊日。煤炭装船规划采用装船机，堆场采

4、用斗轮式堆取料两用机，中间用皮带机输送。装船能力R=7500吨泊日，运煤船在该港的平均装船量为G=3.0万吨艘，Cb=2.4万元泊日。四、建港处自然条件4 史；旦去v:.i1地形地质建港处陆地宽广、-:If坦，有足够的场地面积供布置库场及后方设施使用。陆域平均标高3米左右，附有1:5000地形图一张。建港区为沙质海岸，海底沙砾粒径。.5毫米左右，泥沙运动弱。趋于平衡，无严重的淤积和冲刷。2水文气象建港处的风浪费料的分析结果见附图的风玫瑰固和波浪玫瑰图。该海区为不规则半日潮，据分析设计高水位1.76米，设计低水位“0.15米。海流方向多为自向，流速小于1节。该地区少雨少雾，据统计年最多降雨天数1

5、34天，其中雷雨天数28天，每次持续时间多在0.51.5小时。在冬季该地区常有封冻现象，但不影响航行和港口作用。五、施工能力港口设有专业施工队，最大施工能力每年可完成3个泊位和300米长的防波堤的工程量。六、主要投资项目单价1.万吨级码头岸线15万元l米；2.库场：仓库1420元l米2，堆场520元l米2；件杂货泊位仓库与堆场各占库场总面积的50/o;3.机械设备3200万JCl泊位；4.防波堤0米以上：3.16万元1米。2米：6.08万元l米之6米：28.6万元J米-610米：42.24万元l米-10米以下60.8万元l米5.基建挖泥40元l方6.基建填土60元方7.围堪。米以上：1.60万

6、元米。2米：2.96万元米-26米：6.48万元l米而10米：11.28万元l米8.征地动迁港内18万元l市亩，港外10万元l市亩：（1市亩10000平方米）5 9.港内铁路4000元米，可按200万元泊位估算造价10.港外道路及公共设施综合投资1500万元11.港内道路综合投资500万元泊位12.水电供应和通讯综合投资420万元13.生活办公设施投资1800万元泊位14.每泊位分摊的港作船费用440万元15.间接费按3室接投资费用的35o/o计算七、其它经济参数假设1.盈利史；另点v;i扣除营运费后港口每吞吐一盹货物的盈利为：件杂货88.0元吨，煤炭为66.0元盹2.税收与还款港口企业收税5

7、01o。港口净盈利的70%用于还款，30%用子职工福利和基金。3.现金年利率i:8%，港口一切设施均假设使用到2055年为止，且不计残值。2港口规模2015年货种件杂货Q 240万吨R G Cb Cs 2.1 件杂货码头最优泊位数2.11 2015绩优泊位数计算：2020年2025年件杂货件杂货煤炭360万吨450万吨300万咣1800吨曰泊位7500吨日泊位8000吨艘30000吨艘3.2万元泊曰2.4万元泊日7.2万元艘日Q/N 一一=0.845嫂日G Tb出4.44日艘a=3.756 p=假设S=S、6、7，计算结果列于下从表中数据可以看出最优泊位数为6.s p Tw llw.s lls

8、 lls-lls+1 s 0.75 1.760 1.487 5.243 1.093 6。.630.467 0.394 4.150 0.270 7 0.54 0.147 0.124 3.880 6 史；另点v;i,n-AHV 用J69e no bh吨一乌川剧坤63 H叫MW-l r3 n 2.12 2020最优泊位数计算：3600000 Q/N 一一一一I J.一一一一一一一1.268箴日G 8000 G 8000 飞一一一4.44日艘 R 1800 J.a=-=5.634 假设S=7、8、9，计算结果列于下从表中数据可以看出最优泊位数为8.s p T、vn 飞v.sn.lls-lls+1 7

9、0.81 1.693 2.146 7.780 1.510 8 0.70 0.502 0.637 6.270 0.383 9 0.63 0.200 0.254 5.887 Cb ll7-na -na-ll9、$1.5100.4440.383 2.13 2025最优泊位数计算：Q/N 一一=1.585簸日G T；需山日艘a7.042 假设S=9、10、11，计算结果列于下从表中数据可以看出最优泊位数为10.s p Tw llws n.lls-lls+1 9 0.78 0.876 1.387 8.430。.86610 0.70 0.329 0.521 7.563 0.296 11 0.64 0.14

10、2 0.225 7.268 Ch ll9-ll10 ll10-ll11 0.8660.4440.296 2.2散货码头最优泊位数Q/N 3000000/355 J.一一=0.282籁日30000 G 30000 J.豆飞亘有百4日艘a=i=1.127 假设S=2、3、4，计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为3.史；另点v;is p 飞vllw.s n.lls-lls+1 2 0.56 1.828 0.515 1.642 0.439 3 0.38 0.268 0.075 1.202。.0644 0.28 0.040。.0111.138 a n rm no bn咱Qm坤zay n二矶,.

11、n 2.3 泊位年通过能力验算一个泊位的年通过能力根据规范5.8.2可用下式计算=pz T G p t=t f 一td-I:t td 对于件杂货码头设计通过能力，T=365天，G=8000吨艘，tr=l.拙，“24h,It=3h.2015年，新增吞吐量80万吨，应新增1个泊位，设3台门机，取p=210tlh,G 飞p=8000/210=38.1h 则1个泊位的通过能力，365 8000 P.=0.626=97.41万吨80万吨38.1 1.5 一 24-3 24 满足要求2020年，新增吞吐量120万吨，新增2个泊位，设4台门机，取p=280仰，G tz=p=8000/280=28.57h=p

12、z 市电万AU L 市电万Aaz aU A“l AU 句tAU lM m一-qa-qd 臼5一q.u咱MaA吃r4。，“满足要求2025年，新增吞吐量90万吨，新增2个泊位，3台门机，取p=210仙，飞=8000/210=38.1h 365 8000 P.=0.70=108.91乃吨90万吨 38.1 1.5 一24-3 24 s 史；另点v;i满足要求。对于散货码头设计通过能力，T=365天，G=3.0万吨艘，t.-1.拙，td=24h,It弛，p=l500tlh.飞30叫500=20h=pz 365 30000 一一一一一一一 0.38=410.0万吨300万吨20 1.5 一24-3 2

13、4 满足要求。3港口总体布置3.1 港口水域布置3.11码头布置3.111码头顶高程据海港总平面设计规范以下简称规范）4.3.3有掩护基本标准码头顶高程设计高水位超高1.76+1l.5=2.76-3.26m考虑到陆域平均标高为3m左右，取码头顶高程为31n。3.112码头前沿水深（底商程据规范4.3.5条z码头前泪水深：D=T+Z1+Z2+Z3+Z4 Z2=KH4%-Z1 式中T一一设计船型满载吃水，取9.2m;Z1一一龙骨下最小富余深度，查表4.3.5取0.3m;Z2一一波浪富余深度，计算结果为负值时，取为O,;K一一系数，顺浪取。横浪取0.5;84%一一码头前允许停泊的波高，波列累计频率为

14、4o/o的波寓，取Im;9 史；另点v;iZ3一一船舶因配载不均而增加的船尾吃水，杂货船可不计，散货船取O.lSm;Z4一一备淤富余深度，取。刷D;件杂货码头：T=9.21n,Z1=0.31n,Z3=0,Z4=0.41n;根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪，K=0.3 Z2=KH4%-Zt=0.31-0.3=0 D=9.2+0.3+0+0+0.4=9.9m 码头底商程：0.15-9.9=-10.0Sm，取值IO.l1n煤码头：T=I0.81n,Z1=0.31n,Z2=0,Z3=0.15m,Z4=0.41n;D=10.8+0.3+0+0.15+0.4=11.65m 码头底高程：-0.15-1

15、1.65=-ll.81n 3.113港池宽度突提式码头，据规范4.2.8突提式码头两侧均有泊位且沿港池方向布置2个以上泊位时，港池宽度B不小子1.5倍设计船长；另外据规范4.2.4码头前沿停泊水域宽度取两倍设计船宽2B:件杂货：1.SL=1.5161.9=242.85m，取值243m2B=221.5=43m;煤炭：1.SL=1.5190=285.OOm，取值285m2B=226=52m;3.114航道水深（底高程和宽度据规范4.8.8航道通航水深：Do=T+Zo+Z1+Z2+Z3 件杂货码头：取H4%=1.01n,T=9.21n,Zo=0.2m,Z1=0.41n,Z2=1.0 x0.42=0.

16、42m,Z3=0;D=D+z4=10.22+0.4=10.62m 件。件航道底离程：0.15-10.62=-10.77m，取值ll1n煤炭码头：T=10.8m,Zo=0.25m,Z1=0.4m,Z2=0.421n,Z3=0.15m;Do煤10.8+0.2+0.4+0.42+0.15=11.97m D=D+Z4=11.97+0.4=12.37m 煤0煤航道底商程：-0.15-12.37=-12.52cm，取值12.6m10 史；另点v;i据规范4.8.7航道宽度，单向航道，取横流。V三0.25,A=n(L sin y+B)=1.81(161.9sin3+21.吗川SmW=A+2C=54.25+2

17、0.521.5=75.75m，取值76102025年预留A=n(Lsiny+B)=1.81(190sin3+26)=65.06m W=A+2C=65.06+20.7526=104.05m，取值lOSm3.115 回旋水域据规范4.2.3知：2025年预留：3.116泊位尺度根据规范4.3.6知：2.OL=2161.9=323.8m，取值324102.OL=2190=380m 件杂货码头：设计船长L=161.9m，富裕长度d=19m;煤码头：设计船长L=190.0tn，富裕长度d=19m3.117码头长度根据规范4.8.1知2直立式岸璧折角处的泊位长度应按下式确定d 2015年：1个泊位，Lb=

18、号L言Lb=161.9+19=180.9 取值181m2020年：2个泊位，6=90时，毛l.药，Lb=21.25161.9+219=442.75m,取值2225=450m 2025年：2个泊位，。60。时，马1.45，。90时，毛1.25,11 史；另点v;iLb=1.45161.9+19+1.25161.9+19=253.755+221.375m 取值255m+225m=410m 煤码头：3个泊位，6=90时，毛1.25，。60时，毛1.45,Lb=1.45190+1.25190+19+1.25190+19=532m+256.5m 取值532+257m 预留4个泊位，Lb=4(161.9+

19、19)=723.6m 取值724rn3.12 防波堤布置防波堤布直如设计图所示泊稳验算：港外波高H=3m，波长L=60rn。采用斜坡式防波堤，根据海港水文规范，验算两个最不利点，B r 验算点135.21 580.53 验算点235.21 446 HE 1.Om，满足泊稳条件3.2港口陆域布置3.21 件杂货码头规范5.8.9.1规范5.8.10E A一qKk L BIL(r/L)O.S 60 16 0.59 3.11 60 5 0.59 2.73 E QbKaKK,.一TykaK K H些空-BK-一E=Qh KaK=1.3 K,.=1000/o Tyk=355 tdc=7 2015年新增1

20、个泊位，吞吐量增加80万吨80万tQh僻Qh峭才40万t12 Kd 0.28。.31HE。.840.93 史；另点v;i401041.31000/o E=E=7=10253.52t 仓库堆场.-.-堆场：综合货种，取q=l.8的n2Kk=75%E堆场10253.52,一一：；7595时取7650ml堆场qKk 仓库：综合货种，取q=0.9的n2Kk=70%E仓廊10253.52 一一：；16275m2取16500m2仓库qKk 对于每一个泊位：A仓库16500m2 A堆场7650时建立堆场尺寸：170m45m；仓库尺寸2501n661n2020年新增Z泊位，吞吐量增加120万吨120万tQb仓

21、库Qb峭二60万t601041.3100%E=E=7=15380t 仓库堆场-堆场z综合货种，取q=l.8的dKk=75%E雄场15380 一古11393m2取11700m2堆场qKk 仓库z综合货种，取q=0.9的n2Kk=70%E仓库15380 一一：；T言24413m2取24500m2仓库qKk 对于每一个泊位：A仓库122501n2 A堆场5850时建立堆场尺寸：130m45mZ仓库尺寸：230m38m+60m60m+180m69m 2025年新增Z个泊位，吞吐量增加90万吨90万tQb仓廊Qb梢才铅万t451041.3100%E=E=7=11535t 仓库堆场-堆场：综合货种，取q=

22、l.8t/tn2Kk=75%13 亲.1/l大嗲E堆场11535,一一一一一一一8545时取8600时堆场qKk 1.875o/o 仓库2综合货种，取q=0.9t/rn2Kk=70%E仓库11535 一一玄T言=18310m2取18720m2仓库qKk 对于每一个泊位：A仓库93601n2 A堆场=4300m2建立堆场尺寸：172m25mZ仓库尺寸：120m78mZ3.22散货码头2025年新增3个泊位，吞吐量增加300万吨，取“卢lOd,k=O札Qb=300万t3001041.3100%E=10=137324t 3550.8 堆场：取q=7.St/m2Kk=75o/c E维场137324,一

23、一一一一一一一一一24414m 堆场qKk 7.575%每个泊位的堆场面积：A堆场81381n2，取A堆场8320m2建立堆场尺寸：160m52m3 4工程投资经济分析4.1 工程量分期计算10 点三争专利：自尊蜜吃了t遥遥嘀嘀Iii！到1111军1；圈ill!l!l!l!ill!i!l!ll!l!l!i!l!lll割8 言！l!l！l!I！到b 4 L，户、UPL也吕！UII,!也JI I 3).,一且，且2-飞lO;s 面回Do11 2 .，飞飞l飞飞 u-t.I I I 15.飞也1、口，-6 10-8.10 一、”5 11 l.J I v.s溢革主Z溢II口_.u l.t.,;:-i渥

24、段一10型E三主主1 10 15 20 药JO)5,o 15 50 回史；另点v;i圄1挖填土方示慧困运用matlab结合Excel可绘制该挖填量示意图，正数部分代表填土部分，深色部分代表挖土部分，由此可以看出整个海区的挖填状况表1工程投资表工程项目单位2014年2019年2023年2024年基建回填m3 1285605 354600 669330 1473570 基建挖泥m3 696960 495900 290745 887850 码头工程m 178 450 410 789 港内铁路泊1 2 2 3 仓库m2 16500 24500 18760。堆场m2 7650 11700 8600 24

25、414 机械设备泊1 2 2 3 0米以上m 456 250 156 604 围。2米262 341 104 543 堪-26米303。366 507-610米92。港内道路泊1 2 2 3 港作船费用泊1 2 2 3 生活办公设施泊1 2 2 3 征地动迁市亩（泊）1 2 2 3 水电供应和通讯泊1 2 2 3 港外道路及公共泊1 2 2 3 设施0米以上。防。2米。波-2-6米米185.72。235.66 提-6-10米44.28。234.34。-10米以下。直接费用万兀29805.26 29125.3 40035.062 57247.27 间接费用万元10431.84 10193.86

26、14012.272 20036.55 总费用万元40237.1 39319.16 54047.333 77283.82 4.2投资现值估算投资序列表计算2投资现值D/(1+8o/o)i 年份现金年利率i2014 8o/o 表Z投资序列表2019 8%15 2023 8%总量3783105 2371455 1827 8 59760 52364 8 1466 1250 1176 92 8 8 8 8 8 8 0。421.38 278.62 0 156213 54674.5 210887 单价60元方40元方15万元米200万元泊位1420元米2520元米23200万元泊位1.60万元米2.96万元

27、米6.48万元米11.28万元米500万元泊位440万元泊位1800万元泊位18万元市亩420万元1500万元3.16万元米6.08万元米28.6万元米42.24万元米60.8万元米35o/o直接费用2024 8%总投资量（万元22698.63 9485.82 27405 1600 8485.92 2722.928 25600 2345.6 3700 7620.48 1037.76 4000 3520 14400 29.36 420 1500。12051.468 11768.909。史；另点v;i代号j。5 9 10 投资40237.10 39319.16 54047.33 77283.82

28、投资现值40237.10 26759.96 27037.12 35797.36 4.3 经济效益分析4.31 营运费用g表3船舶在港发生的总费用货种年份s 3、T b 也p Tw厅bTw nws Cs C s 2015 6。.8454.44 3.756。.6260.105。.4670.394 7.2 1008.00 2016 6。.8454.44 3.756。.6260.105。.4670.394 7.2 1008.00 件杂货2017 6。.8454.44 3.756 0.626。.105。.467。.3947.2 1008.00 2018 6。.8454.44 3.756 0.626。.1

29、05。.467。.3947.2 1008.00 2019 6。.8454.44 3.756 0.626。.105。.467。.3947.2 1008.00 2020 8 1.268 4.44 5.634。.7040.113 0.502 0.637 7.2 1627.20 2021 8 1.268 4.44 5.634。.7040.113 0.502 0.637 7.2 1627.20 件杂货2022 8 1.268 4.44 5.634。.7040.113 0.502 0.637 7.2 1627.20 2023 8 1.268 4.44 5.634 0.704。.1130.502 0.637

30、 7.2 1627.20 2024 8 1.268 4.44 5.634 0.704。.1130.502 0.637 7.2 1627.20 件杂货2025 10 1.585 4.44 7.042。.7040.074。.3290.521 7.2 1332.00 干散货2025 3。.2824.44 1.127。.3760.067。.2680.075 7.2 192.96 投资年收益待泊费纯盈利还款额交税港口净年盈利还款现欠款现年份份万元万元万元(70%(5%(值值号 2014。40237.10 40237.10 2015 1 7040 1008 6032 4222.4 301.60 1508

31、3909.63 36327.47 2016 2 7040 1008 6032 4222.4 301.60 1508 3620.03 32707.44 2017 3 7040 1008 6032 4222.4 301.60 1508 3351.88 29355.57 2018 4 7040 1008 6032 4222.4 301.60 1508 3103.59 26251.98 2019 5 39319.16 7040 1008 6032 4222.4 301.60 1508 2873.69 50138.24 2020 6 17600 1627 15972.8 11180.96 798.64

32、3993.2 7045.90 43092.34 2021 7 17600 1627 15972.8 11180.96 798.64 3993.2 6523.98 36568.35 2022 8 17600 1627 15972.8 11180.96 798.64 3993.2 6040.72 30527.63 2023 9 54047.33 17600 1627 15972.8 11180.96 798.64 3993.2 5593.26 51971.49 2024 10 77283.82 25520 1627 15972.8 11180.96 798.64 3993.2 7746.89 80

33、021.96 2025 11 45320 1525 43795 30656.53 2189.75 10948.8 13148.06 66873.90 16 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2049 2050 2051 2052 2053 2054 2055 12 45320 1525 43795 30656.53 2189.75 13 45320 1525 43795 30656.53 2189.7

34、5 14 45320 1525 43795 30656.53 2189.75 15 45320 1525 43795 30656.53 2189.75 16 45320 1525 43795 30656.53 2189.75 17 45320 1525 43795 30656.53 2189.75 18 45320 1525 43795 24343.75 2189.75 19 45320 1525 43795。2189.75 20 45320 1525 43795。2189.75 21 45320 1525 43795。2189.75 22 45320 1525 43795。2189.75 2

35、3 45320 1525 43795。2189.75 24 45320 1525 43795。2189.75 25 45320 1525 43795。2189.75 26 45320 1525 43795。2189.75 27 45320 1525 43795。2189.75 28 45320 1525 43795。2189.75 29 45320 1525 43795。2189.75 30 45320 1525 43795。2189.75 31 45320 1525 43795。2189.75 32 45320 1525 43795。2189.75 33 45320 1525 43795。2

36、189.75 34 45320 1525 43795 0 2189.75 35 45320 1525 43795 0 2189.75 36 45320 1525 43795 0 2189.75 37 45320 1525 43795。2189.75 38 45320 1525 43795。2189.75 39 45320 1525 43795。2189.75 40 45320 1525 43795。2189.75 41 45320 1525 43795。2189.75 4.32安排还款计划，确定投资回收期，计算盈利朔的缴税额：可以看出港口在2033年还清贷款，出现盈利。4.33 港口企业财务的

37、内部收益率列净盈利现值公式，令其等于零用试算法求出们L E.一-2.一0I(l+i,.)利用Excel可算出l.-=15.87o/o 银行现金利率8%17 史；另点v;i10948.8 12174.13 54699.77 10948.8 11272.34 43427.43 10948.8 10437.35 32990.07 10948.8 9664.22 23325.86 10948.8 8948.35 14377.51 10948.8 8285.51 6092.00 10948.8 6092.00 10948.8 10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8

38、。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。10948.8。史；另点v;i表明港口有偿还贷款的能力总收益现值：元万4A q3 nu 4A ro q3 4A 利盈、净口a港r钊？但5方案评价及总结港口为突堤式结合顺岸式布量，总投资为21.“亿元，投资现值为13.56亿，港口自2033年还清款项后出现净盈利，总盈利现值为1.361亿港口布置应该充分利用当地港湾的自然条件以减少投资，创造商收益本方案充分利用了当地地形，进行填土建造突提式码头弥补了岸线不足的缺陷，但填土方量较大，造成前期投资较大，但是对后期港口扩建节省了成本：在航道选线上，充分利用了天然水深较大处，为航道的挖泥量节省了投资成本：另外，防波堤的造价昂贵，为了后期预留泊位的发展，本方案将防波堤建造子离岸线较远处，也使得投资量较大，由此令我在设计防波堤时意识到设计时应该仔细计算，合理布置，尽量减少防波堤的长度一减少投资。18