东南大学港口规划布置课程设计.docx

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1、港口规划与布置课程设计计 算 说 明 书交通学院港航系二一三年八月目 录1 设计基础资料31.1 港口状况及发展规划31.2 设计船型31.3 装卸工艺及装卸能力31.4 港处自然条件31.5 施工能力31.6 主要投资项目单价41.7 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62.2 散货码头最优泊位数62.3 泊位年通过能力验算63 港口总体布置83.1 港口水域布置83.1.1 码头布置83.1.1.1 码头顶高程83.1.1.2 码头前沿水深（底高程）83.1.1.3 港池宽度93.1.1.4 航道水深（底高程）和宽度93.1.1.5 回旋水域93.1.1.6 泊位

2、长度103.1.1.7 码头长度103.1.2 防波堤布置103.2 港口陆域布置113.2.1 件杂货码头113.2.2 散货码头124 工程投资经济分析134.1 工程量计算134.2 投资估算及投资时间表144.3 经济效益分析145 方案评价及总结161 设计基础资料一、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160万吨，预计（条件A）2015年吞吐量

3、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：远洋杂货船为万吨级，尺度为161.921.513；远洋散货船为3万吨级，尺度为。两种船在港一天所需费用均为Cs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=1800吨/泊日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G=8000吨/艘，Cb万元/泊日。煤炭装船规划采用装船机，堆场采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

4、量为万吨/艘，Cb万元/泊日。四、建港处自然条件1 地形地质建港处陆地宽广、平坦，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资料的分析结果见附图的风玫瑰图和波浪玫瑰图。该海区为不规则半日潮，据分析设计高水位+米，设计低水位米。海流方向多为ES向，流速小于1节。该地区少雨少雾，据统计年最多降雨天数134天，其中雷雨天数28天，每次持续时间多在小时。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

5、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/米；2. 库场：仓库1420元/米2，堆场520元/米2；件杂货泊位仓库与堆场各占库场总面积的50%；3. 机械设备3200万元/泊位；4. 防波堤0米以上：6万元/米0-2米：8万元/米-2-6米：28.6万元/米-6-10米：4万元/米-10米以下60.8万元/米5. 基建挖泥40元/方6. 基建填土60元/方7. 围堰0米以上：1.60万元/米0-2米：2.96万元/米-2-6米：6.48万元/米-6-10米：11.28万元/米8. 征地动迁港内18万元/市亩，港外10万元/市亩；（1市亩=

6、10000平方米）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. 间接费按直接投资费用的35%计算七、其它经济参数假设1. 盈利扣除营运费后港口每吞吐一吨货物的盈利为：件杂货88.0元/吨，煤炭为66.0元/吨。2. 税收与还款港口企业收税5%。港口净盈利的70%用于还款，30%用于职工福利和基金。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

7、。2港口规模2015年2020年2025年货种件杂货件杂货件杂货煤炭Q240万吨360万吨450万吨300万吨R1800吨/日泊位7500吨/日泊位G8000吨/艘30000吨/艘Cb万元/泊日万元/泊日Cs万元/艘日2.1 件杂货码头最优泊位数2.11 2015 最优泊位数计算：=Q/NG=2400000/3558000=0.845艘日1=Tb=GR=80001800=4.44日艘 a=3.756 =as假设S=5、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。STwnw.snsns-ns+15674n5-n6cbcsn6-n70.4440.2702.12 2020 最优泊位数计

8、算:=Q/NG=36000003558000=1.268艘日1=Tb=GR=80001800=4.44日艘 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。STwnw.snsns-ns+17890.254n7-n8cbcsn8-n91.5100.444832.13 2025最优泊位数计算:=Q/NG=4500000/3558000=1.585艘日1=Tb=GR=80001800=4.44日艘 a=7.042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。STwnw.snsns-ns+190.8661011n9-n10cbcsn10

9、-n112.2 散货码头最优泊位数=Q/NG=3000000/35530000=0.282艘日1=Tb=GR=300007500=4日艘 a=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。STwnw.snsns-ns+1234n1-n2cbcsn2-n30.2.3 泊位年通过能力验算一个泊位的年通过能力根据规范可用下式计算 对于件杂货码头设计通过能力，T=365天，G=8000吨/艘，tf，td=24h，t=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=210t/h,tz=Gp=8000/210=38.1h则1个泊位的通过能力，满足要

10、求。2020年，新增吞吐量120万吨，新增2个泊位，设4台门机，取p=280t/h，tz=Gp=8000/280=28.57h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=210t/h， tz=Gp=8000/210=38.1h满足要求。对于散货码头设计通过能力，T=365天，万吨/艘，tf，td=24h，t=3h，p=1500t/h。tz=Gp=30000/1500=20h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）有掩护基本标准：码头顶高程=设计高水位+超高考虑到陆域平均标高为+3m左右

11、，取码头顶高程为3m。3.112 码头前沿水深（底高程）据规范条：码头前沿水深：D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2=KH4%-Z1式中T设计船型满载吃水，取；Z1龙骨下最小富余深度，查表取；Z2波浪富余深度，计算结果为负值时，取为0,；K系数，顺浪取，横浪取；H4%码头前允许停泊的波高，波列累计频率为4%的波高，取1m；Z3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；Z4备淤富余深度，取；件杂货码头：m，Z1m， Z3=0，Z4m；根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪，Z2=KH4%-Z1=0.31-0.3=0D=9.2+0.3+0+0+0.4=9.9m码头底高程：，取值煤码头：

12、m，Z1m，Z2=0，Z3m，Z4m；D=10.8+0.3+0+0.15+0.4=11.65m码头底高程：.65= -11.8m3.113 港池宽度突堤式码头，据规范4.2.8突堤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不小于倍设计船长；另外据规范码头前沿停泊水域宽度取两倍设计船宽2B：件杂货：1.5L=1.5161.9=242.85m，取值243m2B=221.5=43m；煤炭：1.5L=1.5190=285.00m，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：D0=T +Z0+Z1+Z2+Z3件杂货码头：取H4%

13、m，T =，Z0=，Z1，Z2=2=0.42m，Z3=0；D件=D0件+Z4=10.22+0.4=10.62m航道底高程：-0.15-10.62=-10.77m，取值-11m煤炭码头：，Z0，Z1，Z2=0.42m，Z3；D0煤=10.8+0.2+0.4+0.42+0.15=11.97mD煤=D0煤+Z4=11.97+0.4=12.37m航道底高程：-0.15-12.37=-12.52cm，取值-12.6m据规范4.8.7 航道宽度 ，单向航道，取横流0V0.25，A=nLsin+B=1.81161.9sin3。+21.5=54.25mW=A+2C=54.25+20.521.5=75.75m，

14、取值76m2025年预留：A=nLsin+B=1.81190sin3。+26=65.06mW=A+2C=65.06+20.7526=104.05m，取值105m3.115 回旋水域据规范知：2.0L=2161.9=323.8m，取值324m2025年预留：2.0L=2190=380m3.116 泊位尺度根据规范知：件杂货码头：设计船长L=，富裕长度d=19m；煤码头：设计船长L=1m，富裕长度d=19m3.117 码头长度根据规范知：直立式岸壁折角处的泊位长度应按下式确定Lb=L+d22015年：1个泊位, Lb=161.9+19=180.9取值181m2020年：2个泊位，=90时，Lb=2

15、1.25161.9+219=442.75m，取值2225=450m2025年：2个泊位，=60时，=90时，Lb=1.45161.9+19+1.25161.9+19=253.755+221.375m取值255m+225m=410m煤码头：3个泊位 ，=90时，=60时，Lb=1.45190+1.25190+19+1.25190+19=532m+256.5m取值532+257m预留4个泊位， Lb=4161.9+19=723.6m取值724m3.12 防波堤布置防波堤布置如设计图所示。泊稳验算：港外波高H=3m，波长L=60m。采用斜坡式防波堤,根据海港水文规范，验算两个最不利点，BrLB/LK

16、dHE验算点160160.59 3.11 0.28 0.84 验算点24466050.59 2.73 0.31 0.93 HE银行现金利率=8%表明港口有偿还贷款的能力。总收益现值：t=141港口净盈利1+irt=13610.31万元5 方案评价及总结港口为突堤式结合顺岸式布置，总投资为亿元，投资现值为亿，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，创造高收益。本方案充分利用了当地地形，进行填土建造突堤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于离岸线较远处，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。