上海海事大学港口规划与布置重点

1、五种运输方式公路，铁路，水路，航空，管道五种运输方式的技术经济特征运输方式铁路运输公路运输水路运输航空运输管道运输运输成本成本低于公路仅低于航空运输一般低于铁路成本最高成本与水运接近速度长途快于公路短途慢于公路速度较快速度较慢速度极快 速度较快能耗 能耗介于公路和航空运输能耗高于铁路和水路运输 能耗低船舶单位能耗低于铁路能耗极高能耗最小在大批量运输时与水运接近便利性机动性差需要其他运输方式的配合和衔接机动灵活能够进行“门-门”运输需要其他运输式的配合和衔接难以实现“门门”运输，必须借助其他运输工具进行集疏运管线固定货物种类单一运输灵活性差五种运输方式总结简表方式（工具）运速运量运费适用范围公路

2、（汽车）较慢较少较贵灵活，量少，距离短铁路（火车）较快较多较便宜量大，时间较紧水路（轮船）最慢最多最便宜大宗货物，时间宽松航空（飞机）最快最少最贵贵重，急需，时间紧管道运输连续多便宜气体，流体，连续性强港口的定义：港口指具有船舶进出、停泊、靠泊，旅客上下，货物装卸、驳运、储存等功能，具有相应的码头设施，由一定范围的水域和陆域组成的区域。港口可以由一个或者多个港区组成。港口的组成1）水域 供船舶航行、停泊、锚泊、装卸等，包括锚地、外堤、航道、导航、港地、回旋水域等设施2）码头 码头岸线要求有足够的长度，码头要有足够的高度，码头要有足够的纵深3）陆域 供旅客候船、货物储存、货物集疏运，包括仓库、堆

3、场、装卸设备、交通设施（道路和铁路等）、生产生活辅助设施等。要求宽广、平坦，满足码头的纵深要求港口生产作业五大系统：船舶航行作业系统；装卸作业系统；存储、分运作业系统；集疏运作业系统；信息与商务系统全球集装箱吞吐量前十大港口排名1. 上海 2.新加坡 3.香港 4.深圳 5.釜山 6.宁波-舟山 7.广州 8.青岛 9.迪拜 10.天津港口的功能的演变与发展第一代：1950年以前的港口，其功能为海运货物的转运、临时存储以及货物的收发等。港口是运输枢纽中心第二代：20世纪50-80年代的港口，又增加了使货物增值的工业、商业活动。港口成为装卸和服务的中心第三代：20世纪80年代以后，增添了运输、贸

4、易的数据收集和处理等综合服务。港口成为贸易的物流中心第四代：21世纪初叶，发展策略是港航联盟与港际联盟，生产特性是整合性物流。港口成为供应链的结点船舶和港口的发展趋势：1、海运船舶发展趋势：船舶大型化、高速化、专业化、自动化，经营联盟化，运输干线化， 运输服务一体化2、现代港口发展大型化趋势：深水化、高科技化、信息化网络化，向物流服务中心转化，现代港口与城市协调发展，普遍重视可持续发展全国沿海港口总体布局海岸线：海岸线总计达33200公里，其中大陆海岸线长约18400公里，岛屿海岸线长约14000公里，南京以下长江岸线长约800公里 三个层次的港口布局：主要港口、地区性重要港口和一般港口五大区

5、域港口布局：环渤海港口群，长江三角洲港口群，珠江三角洲港口群，东南沿海港口群，西南沿海港口群 八大运输系统布局：集装箱运输系统，煤炭运输系统，外贸进口原油运输系统，外贸进口铁矿石运输系统，粮食、商品汽车、陆岛滚装和旅客运输系统和国际公认航运中心的差距关于航运服务业的研究，一般将其划分为上、中、下游，高端航运服务业一般是指航运服务的上游产业，主要包括航运金融、海上保险和航运咨询服务等内容，属于航运高附加值产业和伦敦、香港相比，上海国际金融中心和航运中心还存在着一定的差距。上海要建设成为国际经济、金融、贸易、航运中心，必须加快结构调整和产业升级，大力发展现代服务业特别是高端服务业，率先形成服务经济

6、为主的产业结构。我国港口项目融资现状近期我国港口各种投资额所占比重（顺时针方向）陆港的功能上海港的经济腹地从广义上看，上海港及其相邻港口的吸引范围广及整个长江流域及陇海、浙赣铁路沿线地区，这是长江三角洲港口群共有的腹地，对上海港来说，可谓第一层次的腹地。 从狭义上分，江苏、浙江、安徽和江西四省是上海港及其相邻港口交叉的腹地，对上海港来说，可谓第二层次的腹地。 第三层次的腹地，也是直接的腹地，就是上海市。船舶基本知识1、船舶种类2、船舶的组成和构造3、船舶营运4、船舶主要尺度（ 船长、船宽、型深、吃水）船舶尺度根据用途的不同，可分为最大尺度、船型尺度和登记尺度三种。 （1）船型尺度（型尺度）：是

7、从船壳板内侧的表面丈量得到的尺度，用于船舶性能的计算和研究。（2）实际尺度（最大尺度）：是从船体外缘丈量得到的尺度，即全部尺度，用于船舶的制造和运行。（3）登记尺度：是根据船舶丈量规范的规定进行丈量所得到的尺度，是船舶登记、吨位计算及交纳费用的依据。垂线间长：在纵中剖面内，从满载吃水线与首柱交点作垂线称为首垂线，舵柱内后缘称为尾垂线，两垂线间的水平距离成为垂线间长。（1）船型尺度纵中剖面图（通过船宽中央沿船长方向的纵向垂直剖面称为纵中剖面）中横剖面图（位于首垂线与尾垂线正中处得船体横剖面称为中横剖面）型宽：在中横剖面内两侧舷板的最大水平距离。型深：在中横剖面上，自上甲板边板的内表面至龙骨上表面

8、的垂直距离。型吃水：在中横剖面上，自龙骨上表面量至满载吃水线的垂直距离。干舷：型深 型吃水龙骨是在船体的基底中央连接船首柱和船尾柱的一个纵向构件。（2）实际尺度：全长LC：船体首尾两端间的最大水平距离（沿船纵向）。全宽BC：船体横向最大水平距离。全高HC：龙骨底面的水平切面至船最高点的垂直距离吃水T：水面线至龙骨底面的垂直距离。连桅高度：h=HC-T，这里的T为空载吃水，h用于设计桥梁净空高度。通常讲的船舶吃水指满载夏季吃水线至龙骨底面的垂直距离。船舶吨位船舶的吨位是船舶大小与运输能力的标志。（1）容积吨位：以体积折算的吨位，用于船舶登记，又叫登记吨位（2）重量吨位：排水量（ Displace

9、ment Tonnage ，DT)：指船舶在某一吃水时，包括装载物的总重量（t）,分为满载排水量和空载排水量。载重吨位（ Dead Weight Tonnage ，DWT)：分为总载重吨和净载重吨。总载重吨=满载排水量一空船排水量，是最大载重，包括货，燃料，滑油，淡水等储备消耗物资。净载重是指所船舶所能运载货物与旅客的重量。自然条件对港口的影响（1）气象条件对港口的影响影响港口建设及营运的气象因素有风、雨、雾和冰,还包括气温、雷电、雪等。风的定义由于气压分布不均而引起空气从高压向低压的运动，气压差越大，风速也越大。港口作业天数是港口营运的重要参数，为365天减去不能作业的天数。（包括风大、雨大

10、、雾大、浪大等情况）风对港口的影响表现为：影响装卸，风力更大时，起重机或某些设备、设施的安全受到威胁。影响船舶航行安全，增加了船舶对码头的撞击力。影响港口规模，考虑到避风，港口要提供足够的水域，以便船舶在恶劣天气时锚泊，同时也要增加一定的库场容量。风对港口航道平面布置及水工建筑物产生重大影响。风作用在水上形成波浪对港口产生影响。需要了解的风向资料：常风向、强风向、各风向频率，各个方向一定重现期的最大风速。风玫瑰图：“风玫瑰”图也叫风向频率玫瑰图，它是根据某一地区多年平均统计的各个方风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用八个或十六个罗盘方位表示，如图所示，由于该图的形状形似玫瑰花朵，故

11、名“风玫瑰”。风速玫瑰图 风频玫瑰又称风向玫瑰图2）雾、能见度能见度是指人正常视力在当时天气条件下所能见到的最大距离。所谓“能见”，是指在天空背景上能将目标物的轮廓分辨来就算作能见。等级能见距（米）等级能见距（海里）0小于50(浓雾）5121502006252200500（大雾）751035001000（雾）81127410002000927以上潮汐潮峰、潮谷、潮差、半日潮特征潮位值我国现行规范通过绘制潮峰、潮谷累积频率曲线，取潮峰累积频率10%的潮位为设计高水位，取潮谷累积频率90%的潮位为设计低水位。在有潮位历时累积频率曲线时，取历时累积频率1%的潮位为设计高潮位，取历时累积频率98%的潮

12、位为设计低潮位。现场水深、海图水深、基准面水深：固定地点从海平面到海底的垂直距离。分为现场水深（即瞬时水深）和海图水深。现场水深：指现场测得的自海面至海底的铅直距离。海图水深：是从深度基准面起算到海底的水深。我国采用的是“理论深度基准面”作为海图起算面。基准面大地零点黄海平均海平面海图零点理论深度基准面筑港零点：老港口历史上都有各自的筑港零点，各港筑港零点与理论最低潮面相差数十厘米。吴淞零点是中国确立最早的高程基准面，它比全国统一基准面黄海平均海面（青岛）低1.63（1.6297）米。 1985年国家高程基准高程等于1956年黄海高程减去0.029m。 河口条件及其对港口的影响潮流界、潮区界涨

13、潮时，在理论上存在着潮流流速恰好与河水下泄流速相抵消，潮水停止倒灌的断面，此处称为潮流界。在潮流界以上，潮波继续向上传播，但潮差愈来愈小，到潮差为零的地点，潮波消逝，水位不再受潮汐影响，该处称为潮区界。码头：狭义：码头建筑物广义：码头建筑物及装卸作业地带的总和。码头是完成水陆客货转换机能设施组合的总称。一.码头的分类1、按码头功能分类（1）从货物种类和包装型式上分类： 杂货码头、集装箱码头、多用途码头、专用码头（2）从贸易或商务上分类： 外贸码头、内贸码头（3）从隶属关系上分类： 货主码头、公用码头、通用码头（4）从客货上分类： 货运码头、客运码头 2、按码头结构分类：重力式、板桩式、高桩式、

14、混合式等3、按码头平面布置型式分类：(1)顺岸式布置 (2)突堤式布置 (3)挖入式布置(4)沿防波堤内侧布置 (5)岛式布置及栈桥布置 （1）顺岸式布置:码头的前沿线与自然陆域岸线大致平行或呈较小的角度时的布置形式。优：陆域面积大，集疏运交通规划容易；工程量较小；船舶靠离泊方便缺：需要陆域岸线长。顺岸式在河港、河口港及部分中小型海港中较为常用。（2）突堤式布置:码头的前沿线与自然岸线成较大角度的布置形式（一般交角不小于45°或不大于135°）优：可以节省自然岸线；整个港区布置紧凑，易于管理；掩护码头岸线所需防波堤长度较少。缺：突堤式伸向河中，破坏了原有水流形态，引起冲淤，

15、占用河道，影响通航港湾宽阔、港内海岸至港口间有相当长距离且需建甚多泊位时适用，因此突堤式在海港中较为常用。（3）挖入式布置：码头、港池水域是在河岸的陆地内侧开挖而成的布置形式在泥沙质海岸，当有大片不能耕种的土地时，宜采用这种建港型式；也适用于水域狭窄而有广阔陆域的地方。（4）沿防波堤内侧布置：码头沿防波堤内侧布置。优：防波堤与码头布置在一起，可以节省工程量一般适用于泊位较少或专业化港口。 （5）离岸式（岛式或栈桥式）布置：为了适应现代港口深水化的发展趋向而将码头布置在离自然岸线较远的深水区的布置方案。码头结构一般为透空的墩式结构，为解决码头的疏运问题，可采取栈桥或水下管线(油、气码头)与岸相接

16、。堆场或罐区设在岸上，特别适合大宗矿石码头、煤码头和石油码头。二、码头规模的确定码头是港口营运的中心，港口其它设施必须与码头相适应，也就是说，港口规模取决于码头规模即各类泊位数的大小和多少。1.码头规模的两个指标：码头规模包含泊位停船吨级和泊位数量两个指标。停船吨级货种、航线运距和吞吐量。 泊位数量码头装卸效率和船舶周转量。 在规划阶段泊位数Pt参考取值；Pt较精确的计算泊位年通过能力 Pt：三、提高港口效率的方式1.泊位组：把各种泊位在调度上归并为统一管理的泊位组，会提高经济效益和通过能力。2.提高装卸效率3.新增港口能力时机四、码头泊位尺度的确定泊位占用空间：泊位长度、泊位宽度和泊位水深。

17、影响泊位长度的因素：（1）考虑系缆的要求 （2）船舶靠离的安全、方便（3）相邻泊位的装卸作业 （4）装卸机械的检修方便影响泊位宽度的因素：（1）潮位变化 （2）风的作用 （3）缆绳的变形1.单个泊位(1)泊位长度：a.有掩护水域：Lb=L+2db.无掩护水域：Lb=k×LLNG码头，k取1.0至1.2，其他码头，取1.4至1.5(2)泊位宽度：2倍船宽(3)泊位深度：见第五章L(m)>40418586150151200201230>230D(m)5810121518202225302.连续设置多泊位(1)泊位长度：a.端部泊位： Lb = L + d + 0.5d = L

18、 + 1.5db.中间泊位： Lb = L+0.5d + 0.5d = L + d(2)泊位宽度：2倍船宽(3)泊位深度：见第五章L(m)>40418586150151200201230>230D(m)5810121518202225303.折角布置的泊位在突堤码头布置中，突堤与岸线成一定的夹角。一般以大于70度为好折角处泊位长度：中间处泊位长度同前五、库场面积与库场所需容量的估算(1)据海港总体及工艺设计规范，件杂货、散货库场总面积通常如下： A库场面积（m²） E库（场）所需容量（t） q单位有效面积的货物堆存量 Kk库(场)总面积利用率（%）(2)库场所需容量按下式

19、估算：E库(场)所需容量 Hmax月最大货物堆存吨天Qh年货运量 H月平均堆存吨天KBK库（场）不平衡系数Kr货物最大入库百分比Tyk库（场）营运天tdc货物平均堆存期(3)集装箱堆场集装箱堆场面积：多以箱位数计量，最低箱位数其计算公式为：nmin最低平面箱位数 Q泊位吞吐量 A集装箱堆场总面积N堆场年工作天数t集装箱在堆场平均堆存天数h集装箱堆存平均层数箱位利用率（0.7至0.8）（一）油码头1、原油码头布置：多为开敞式布置，两种基本布置型式： （1）单点系泊型用数根巨大的锚链将浮筒与海床相连.浮筒既可在一定范围内随风浪流漂浮移动，增加缓冲作用，减少与巨轮间发生碰撞的危险，不至于被海浪漂走。

20、 （2）固定码头（二）开敞式码头HML设计高水位（m）1、航道定义和分类(1)定义：航道是船舶航行的通道，是水运的基础设施。(2)分类：天然航道和人工航道 港内航道和港外航道航道设计包括：航道选线、航道尺度、以及导助航标志等内容2、航道选线航道选线应注意：避免船体受较大的横风作用航道轴线应尽量避免与流速大于1kn的水流成较大夹角 (1kn=1.852km/h=0.514m/s)航道应尽量顺直，避免“S”形布置在防波堤口门外应设不小于制动距离的直线段充分考虑泥沙运动情况，避免严重的航道淤积3、航道宽度航道宽度是指设计低水位或乘潮水位时航槽断面设计水深(一般为公告水深，不含备淤水深）处两底边线之间

21、的宽度。船舶间富裕间距b船舶与航道底边之间的富裕宽度C航迹带宽度A（1)航迹带宽度：船舶以风流压偏角在导航线左右摆动前进所占用的水域宽度。规范规定：式中：n船舶漂移倍数，见右表风、流压偏角L 船长B 船宽航迹带宽度一般在2倍至4.5倍的范围内。(2)船舶间富裕宽度b，取此值为船宽B(3）船舶与航道侧壁间的富裕间距C（4）航道宽度W:双向航道: W=2A+B+2C单向航道： W=A+2C典型的双向航道宽度约为8B;单向航道宽度约为5B.航道在航道弯曲段航行需要加宽航道，加宽的数值与转向角j和转弯半径R有关。j<25°，R>3LC；j=25°35°，R&g

22、t;5LC；j>35°，R>10LC。4、航道水深D航道设计水深T设计船型满载吃水 Z2波浪富裕水深Z0船舶航行时船体下沉 Z3船舶因配载不均匀加的尾吃水Z1龙骨下最小富裕水深 Z4备淤水深码头的“有效”水深或公告水深不应包含富裕深度Z4。通航水深 D0 = T + Z0 + Z1 + Z2 + Z3在设计河口港时，要注意船舶吃水T由海水水域进入河口水域时，吃水T增大，约增加2%-3%1、 锚地定义锚地（anchorage）是指港口中供船舶安全停泊、避风、海关边防检查、检疫、装卸货物和进行过驳编组作业的水域。又称锚泊地、泊地。一般以防波堤为界，防波堤以外为港外锚地，以内为

23、港内锚地。港外锚地：供船舶侯潮、待泊、联检、避风等待引航等使用。港内锚地：供待泊或水上装卸作业使用。河港一般只设供驳船队编解和进行水上过驳或供船舶待泊用的锚地。2、港内锚地水深（码头前沿）：波浪富裕深度Z2 K系数，顺浪取0.3,横浪取0.5H4%码头前允许停泊的波高（m) ，有掩护水域通常小于1.0m,则H4%为负值，取Z2=0。锚地选址要求： 土壤良好，易着锚，不走锚，不淤锚。锚地地质以软硬适度的亚沙土和亚粘土较好，其次是淤泥质沙土。应避免在硬粘土、硬砂土、多礁石与抛石地区设置锚地； 水深及水域足够。港外锚地水深不应小于船舶满载吃水的1.2倍，波高超过2m,增加波浪富裕水深。 风浪小，流缓

24、，尽量避免在横流较大地区设置双浮筒锚地。港外锚地边缘距航道边线不应小于23倍船长；单锚或单浮筒系泊的港内锚地距航道边缘不应小于1倍船长，而双浮筒系泊时不应小于2倍船宽；四、防波堤的布置1、外堤：防波堤、防沙堤、导流堤防波堤：防御风浪侵袭港口水域，保证港内平稳的水工建筑物。防沙堤：以防止或减少泥沙侵入港口或航道为主要功能的水工建筑物，常兼有防波的作用。导流堤：以束水导流、维持航道和口门水深为主要功能的水工建筑物，一般布置在河口或卸湖口2、防波堤的定义和平面布置型式3、防波堤布置原则（1）满足港内泊稳条件（2）港内水域足够，供船舶在港内航行、调头、停泊以及布置码头岸线。邻近口门内水域面积轮廓宜容纳

25、一直径为3倍船长的圆。（3）防止或减少港内淤积（4）要充分利用有利的地形地质条件，将防波堤布置在可利用的暗礁、浅滩、沙洲及其他不大的水深中，以减少防波堤投资。（5）留有发展余地，便于港口扩建。VTS：vessel traffic services (VTS)的缩写，意为船舶交通服务，船舶通航服务站，航管站，我国通常称为船舶交通管理系统。主要由岸上雷达系统和无线甚高频（VHF)电话岸台组成。 VTS主要原理：利用岸上雷达测定进出港船位，用甚高频无线电话(VHF)向船舶提供导航信息，协助船舶进出港航行。功能：VTS用于监视港内船舶的动态，雷达系统测定船舶位置、航向和航速； 在视线不良天气通过无线甚

26、高频无线电话向船舶提供导航信息；监视锚位移动，航行危险区或禁止抛锚区三、港口车站功能：办理小运转列车的到达、出发，交接，解体，编组，并向分区车场或装卸线取送车辆。港口车站的规模应满足由铁路运输的港口吞吐能力的需要。组成：大型的港口车站设有到达场、编组场、出发场和牵出线。 （1）接发接轨站列车的到发线，通常是小运转列车，即非正线整列到达（2）按港口各分区车场进行车辆选编的编组线（3）机车走行线、牵出线、连接线以及机务整备线一 、港口规划1、定义：港口规划是指对未来一定时期港口布局和发展的预测和设想。2、港口规划的分类（1）按照层次分为： 港口布局规划 港口总体规划 港区详细规划是港口总体规划中的

27、港区规划的深化方案。（2）按时间序列又可分为： 远景规划、中期规划、近期规划3、港口布局规划（1）港口布局规划：国家级的港口规划。包括：全国港口布局规划、省、自治区、直辖市港口布局规划。（2）交通运输部于2006年制定了港口布局规划编制内容及文本格式，明确规定了港口布局规划应当包括以下七点内容：1）分析评价区域港口发展与布局状况；2）根据区域经济社会发展趋势，预测港口的运输需求；3）合国内外航运发展趋势，分析区域运输格局及合理运输组织方式，预测不同货种到港船型；4）根据区域经济、综合交通和港口条件，论证确定区域港口的战略目标、服务方向和功能；5）省、自治区（含省、自治区内跨地区）的港口布局规划

28、应根据岸线资源条件和经济发展对港口的功能及规模要求提出港口岸线利用规划；6） 根据区域港口的战略目标、服务方向和功能定位，论证确定分层次、分主要货种运输系统和分区域港口布局规划；7） 对港口布局规划做出环境影响说明。（3）港口布局规划应该注意的问题：p 港口建设安排应与国家地区经济发展相协调。p 港口布局应注意与综合运输体系的协调，衔接。p 港口布局应遵循综合平衡的原则，合理规划，避免重复建设。p 港口布局规划应注意合理利用岸线资源，“深水深用，浅水浅用 ”4、港口总体规划（1）港口总体规划：是一个港口建设发展的具体规划，是解决今后一定时间内发展方向和分期、分阶段的发展计划。（2）交通部于2006年制定了港口总体规划编制内容及文本格式，明确提出了港口总体规划应包括以下十点内容：p 分析港口发展状况，研究港口自然条件；p 合理划分港口经济腹地，预测港口吞吐量发展水平；p 结合国