东南大学港口规划布置课程设计

1、港口规划与布置课程设计计算说明书交通学院港航系一一二年八月1设计基础资料 32 1.1港 口 状 况 及 发 展 规戈11, , 33 1.2设计型 34 1.3装 卸 工 艺 及 装 卸 能力 , , 35 1.4港处自然条件 36 1.5施工能力 37 1.6主要投资项目单价 48 1.7其他经济参数假设 49港口规模 51.1 件杂货码头最优泊位, , 61.2 散货码头最优泊位61.3 泊位年通过能力验算610 港口总体布置 810.1 港口水域布置 810.1.1 码头布置 810.1.1.1 码头顶高程10.1.1.2 码 头 前 沿 水 深 （ 底 高程） 810.1.1.3 港

2、池宽度 910.1.1.4 航 道 水 深 （ 底 高 程 ） 和 宽度 910.1.1.5 回旋水域 910.1.1.6 泊位长度 1010.1.1.7 码头长度 1010.1.2 防波堤布置 1010.2 港口陆域布置 1110.2.1 件杂货码头81110.2.2 散 1211 工程投资经济分析1311.1 工程量计算1311.2 投资估算及投资时间表1411.3 经济效益分析1412 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20

3、03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161.9X21.5X13X9. 2m远洋散货船为3 万吨级，尺度为 190X 26X 14.6 X 10.8m。两种船在港一天所需费用均为 CS=7.2万元/艘日。三、装卸工艺及

4、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=3.2万元/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量为G=3.0万吨/艘，G=2.4万元/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0.5 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资料的

5、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+1.76 米，设计低水位-0.15 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/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

6、元/泊位；4. 防波堤0 米以上：3.16 万元/米0-2米：6.08万元/米- 2-6米：28.6万元/米- 6-10米：42.24万元/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=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

7、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。 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C

8、b3.2万元/泊日2.4万元/泊日Cs7.2万元/艘日2.1件杂货码头最优泊位数2.11 2015 最优泊位数计算:XQ/N-G2400000/355皿=0.845 艘/日80001G 8000Aa二见二4,441 1/ *aR 1800=- =3+756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 6SPT一 w11 /.1.<q - k50.751.7601.4875.2431.0930.27060.630.4670.3944.15070.540.1470.1243.880%1.093>0.444>0.2702.12 2020 最优泊位数计算:360

9、0000Q/N 355附入二丁= F=L268蚓日A-=5.6341 G 8000=Th = = 4.44 日 /艘Hb R 1800HSPT 11叫%事N网70.811.6932.1467.7801.5100.38380.700.5020.6376.27090.630.2000.2545.8870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81.510>0.444>0.3832.13 2025最优泊位数计算：Q/N 4SOOOOO/355皿X = L585 艘/日G80001G 8000；=T. = = 4同4 | | /艘 a =-M b r 1800整假

10、设s=g 10、11,计算结果列于卜。/I-=7.042 i人表中数土罟可以看出最优泊位数为10。SP14i90.780.8761.3878.4300.8660.296100.700.3290.5217.563110.640.1420.2257.268%丁）A。一%0.866>0.444>0.2962.2 散货码头最优泊位数Q/N 3000000/3S5 一二 30000”282 艘/日1G 30000r,A= Th = n=4 日/艘 a = - =Hb R7500u假设S=2、3、4,计算结果列于卜。从后=L127"数提网以看出最优泊位数为3。SP% - k120.5

11、61.8280.5151.6420.4390.06430.380.2680.0751.20240.280.0400.0111.1382.3 泊位年通过能力验算对于件杂货码头设计通过能力， £t=3h。cbn1 - n2 > > n2 - n3 q0.439>0.333>0.064T=365 天，G=8000吨/艘，tf=1.5h, td=24h,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, Gtz = - = 8000/210 = 38. lh则1个泊位的通过能力，满足要求。2020年，新增吞吐量120万吨，新增2个泊位，设

12、4台门机，取p=280t/h , Gt7 = - = 8000/280 = 2457h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 ,Gt7 = - = 8000/210 = 38,111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,tf=1.5h ,td=24h2N=3h, p=1500t/h。Gt7 = - = 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 码头顶高程码头顶高程=设计高水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m考虑到陆域平均标高为+3m左右，取

13、码头顶高程为3m3.112 码头前沿水深（底高程）码头前沿水深：D=T+Z+Z2+Z3+Z4Z2=KH%Z1式中T设计船型满载吃水，取9.2m；Z1Z2波浪富余深度，计算结果为负值时，取为 0,;K-一系数，顺浪取0.3,横浪取0.5;H4%-码头前允许停泊的波高，波列累计频率为4%勺波高，取1mZ3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0.15m；Z4备淤富余深度，取0.4m；件杂货码头：T=9.2m, Z1=0.3m, Za=0, Z4=0.4m；根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪，K 0.3Z2=KH%-Z1=0.3 XI-0.3=0D = 9.2 + 03 4- 0

14、 + 0 + 04 = 9.9m码头底高程：-0.15-9.9= -10.05m ,取值-10.1m煤码头：T=10.8m, Z1=0.3m,1=0,乙=0.15m, Z4=0.4m；) = 10.8 + 03 + 0 + 0.15 + 0.4 = IL65m码头底高程：-0.15-11.65= -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1.5倍设计船长；件杂货：L5L = L5 X 1619 = 242*85m ,取值 243m2B=2X 21.5=43m；煤炭:L5L = L5 X 190 = 285.

15、00n1,取值 285m2B=2X 2 6=52m3.114 航道水深(底高程)和宽度据规范4.8.8航道通航水深：。=T +Z0+Z1+Z2+Z3件杂货码头：取 H%=1.0m, T =9.2m, Zc=0.2m, Z1=0.4m,Z2=1.0 X0.42=0.42m,乙=0;Dp1. = D。叶 +- 10.22 + 0.4 = 10,62m航道底高程：015T0.62 = - 10.77m ?取值-11m煤炭码头：T =10.8m, Z0=0.25m, Z=0.4m, Z2=0.42m, Z3=0.15m；煤=10,8 + 0.2 + 0.4 + 0.42 + 045= 11.97mD”

16、 = D。堞 + Z4 = 1L97 + 0.4 = 1237m航道底高程：l-Q.37 = - 12.52cni,取值-12.6m据规范4.8.7航道宽度，单向航道，取横流0<a0.25,A = n(Lsin 丫 + H) = 1,81 x(161.9 x sin 3- + 21.5)= 54,25mW = A + 2C = 54.25 + 2x 0.5 x2L5 = 75.75m 取值 76m2025年预留：A = n(Lsin y + B) = 1.81 x (190 x sin 3; + 26)= 65.06mW = A + 2c = 65.06 + 2 x 0.75 X 26

17、= 104.05m 取值 105m3.115 回旋水域2.0L = 2x 16L9 = 323,8m ,取值 324m2025年预留:2.0L = 2 x 190 = 3801n3.116 泊位尺度根据规范4.3.6知：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=190.0m,富裕长度d=19m3.117 码头长度根据规范岸壁折角处的泊位长度应按下式确定2015年：1个泊位，Lb = 161.9 + 19 = 180.9取值181m2020 年:2 个泊位,9 =90° 时,=1.25,b = 2 x 1.25 x 161.9 + 2 x 19 = 4

18、42.75m,取值2 x 225 = 450m人、”2025 年：2 个泊位，9 =60 时，E =1.45, 8=90 时，己=1.25,Lb = 1.45 X 161.9 + 19+ L25 x 16L9 + 19 = 253.755 + 221.375m取值 255m + 225m =410m煤码头：3个泊位，8=90°时，W=1.25, 8=60°时，W=1.45,Lb = 1.45 X 190 + 125 X 190 + 19 + 1.25 X 190 + 19 = 532m + 256.57n取值 53Z + 257m预留4个泊位，Lb = 4x (16L9 +

19、 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,BrLaB/L(r/L)A0.5KdHe验算点135.21580.5360160.593.110.280.84验算点235.214466050.592.730.310.93距1叫满足泊稳条件3.2港口陆域布置E = THmax3.21件杂货码头“HL H0评=1.3 Kr = 100% Ty* = 355= 72015年新增1个泊位，吞吐量增加80万吨80/jtQh仓库=Qh堆场=一5一=40万140 x 101 x 13

20、x 100%EE.rx j, = 1- - X 7 = 10253仓的 堆场355 X L0堆场：综合货种，取q=1.8t/m 2 Kk=75%E 堆场 10253,5222A堆场二石«三1.8*75%=7595皿 1R 7650m 仓库： 综合货种，取q=0.9t/m 2 Kk=70%E 仓库10253,522A仓一市西7加T 16275m取1650Om对于每一个泊位：=16500 m2=7650m建立堆场尺寸：170n】x 15m ；仓库尺寸250mx 66m2020年新增2泊位，吞吐量增加120万吨120 75tQh仓库二Qh堆场二2-二6°万t 4 r ,60 X

21、10 X 1.3 X TOO%E冽产E堆场=一党而一X 7 = 15380t堆场I：综合货种，取q=1.8t/m 2 Kk=75%E 班场1538022A堆场二再三由丽"1四加取117口。.仓库： 综合货种，取q=0.9t/m 2 Kk=70%E 仓库1538077A仓埠=五=而行旃=24打3nl取24500m对于每一个泊位：'=12250 m2 广愣袋=5850m建立堆场尺寸：|13。x 45m x 2仓库尺寸：230m x 38m + 60m 乂 60 + 180m x 69m2025年新增2个泊位，吞吐量增加90万吨90万tQh仓库=Qh堆场=2 =斐万t445 X 1

22、0 X 1.3 X 100%E 仓陈=E 堆场=资5 X L0 X7 = 11535t堆场I:综合货种，取q=1.8t/m 2 Kk=75%E 堆场1153522A花场二两二百城7藐=8545nl取860。口仓库： 综合货种，取q=0.9t/m 2 Kk=70%E 仓外11535tnA&h；二一，= nk M7= 18310m flx 18720 m仓库 qKk 0,9 X 70%1对于每一个泊位：4你* = 9360南 A淮扬=4300m建立堆场尺寸：【172i1】x25mx2仓库尺寸：，. 3.22 散货码头2025年新增3个泊位，吞吐量增加 300万吨，取tdc=10d, ak=

23、0.8,Qh = 3oo 万 q300 X 后 X 1,3 X 100%355 x 0.8X 10 = 137324t堆场： 取 q=7.5t/m 2 K k=75%E 堆场1373242A 处底= z"z_= 24414m亚场 qKk 7,5 x 75%每个泊位的堆场面积：占堆坨:8138 m2,取八地%=8320m2建立堆场尺寸：|160m x 52m x 34工程投资经济分析4.1 工程量分期计算M 56控境土方盘示岂国MHD.HD an->D rQ -口 w 三-1 m £3eIJi a MI-4 4 i >la «-，4二；1二kJ皂 !i

24、IE t At ri -iK甘即三加力如ft As- JI tr 4 IV TJ1-1 i图1挖填土方示意图运用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，由此可以看出整个港区的挖填状况。表1工程投资表工程项目单位2014 年2019 年2023 年2024 年总量单价总投资量（万元）基建回填m312856053546006693301473570378310560元/方22698.63基建挖泥m3696960495900290745887850237145540元/方9485.82码头工程m178450410789182715万元/米27405

25、港内铁路泊12238200万元/泊位1600仓库m21650024500187600597601420元/米28485.92堆场m276501170086002441452364520元/米22722.928机械设备泊122383200万元/泊位25600围堰0米以上m45625015660414661.60万元/米2345.60-2米26234110454312502.96万元/米3700-2-6米303036650711766.48万元/米7620.48-6-10米920009211.28万元/米1037.76港内道路泊12238500万元/泊位4000港作船费用泊12238440万元/泊

26、位3520生活办公设施泊122381800万元/泊位14400征地动迁巾由（泊）1223818万兀/巾由29.36水电供应和通讯泊12238420万元420港外道路及公共设施泊122381500万元1500防波堤0米以上米000003.16万元/米00-2米000006.08万元/米0-2-6米185.7200235.66421.3828.6万元/米12051.468-6-10米44.280234.340278.6242.24万元/米11768.909-10米以下0000060.8万元/米0直接费用万元29805.2629125.340035.06257247.27156213间接费用万元10

27、431.8410193.8614012.27220036.5554674.535%直接费用总费用万元40237.139319.1654047.33377283.822108874.2投资现值估算投资序列表计算：投资现值二表2投资序列表年份2014201920232024现金年利率i8%8%8%8%代号j05910投资40237.1039319.1654047.3377283.82投资现值40237.1026759.9627037.1235797.364.3经济效益分析4.31 营运费用：表3船舶在港发生的总费用货种年份S入TbaPTw/T bTwnwsCsCs件杂货201560.8454.44

28、3.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201660.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201760.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201860.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201960.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00件杂货202081.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202181.2684.445.6

29、340.7040.1130.5020.6377.21627.20202281.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202381.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202481.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20件杂货2025101.5854.447.0420.7040.0740.3290.5217.21332.00干散货202530.2824.441.1270.3760.0670.2680.0757.2192.96年份年份号投资年收益待泊费纯盈利还

30、款额交税港口净盈利还款现值欠款现值万元万元万元-X 70%X 5%-2014040237.1040237.10201517040100860324222.4301.6015083909.6336327.47201627040100860324222.4301.6015083620.0332707.44201737040100860324222.4301.6015083351.8829355.57201847040100860324222.4301.6015083103.5926251.982019539319.167040100860324222.4301.6015082873.6950138

31、.242020617600162715972.811180.96798.643993.27045.9043092.342021717600162715972.811180.96798.643993.26523.9836568.352022817600162715972.811180.96798.643993.26040.7230527.632023954047.3317600162715972.811180.96798.643993.25593.2651971.4920241077283.8225520162715972.811180.96798.643993.27746.8980021.96

32、2025114532015254379530656.532189.7510948.813148.0666873.902026124532015254379530656.532189.7510948.812174.1354699.772027134532015254379530656.532189.7510948.811272.3443427.432028144532015254379530656.532189.7510948.810437.3532990.072029154532015254379530656.532189.7510948.89664.2223325.8620301645320

33、15254379530656.532189.7510948.88948.3514377.512031174532015254379530656.532189.7510948.88285.516092.002032184532015254379524343.752189.7510948.86092.002033194532015254379502189.7510948.82034204532015254379502189.7510948.8002035214532015254379502189.7510948.8002036224532015254379502189.7510948.8002037234532015254379502189.7510948.8002038244532015254379502189.7510948.8002039254