《港口规划与布置》课程设计

《港口规划与部署》课程设计《港口规划与部署》课程设计/《港口规划与部署》课程设计《港口规划与部署》课程设计计算说明书学院：大海科学与工程学院专业：港口航道与海岸工程班级：港航113班姓名：XXXXXXX学号：3098指导教师：李XXXXX达成日期：2014年12月29日目录港口规划与部署课程设计任务书一、原始资料11、吞吐量、集疏运方式12、船型13、营运系数14、地形、地质25、水文与气象2二、设计说明书要求：2三

、

设

计

指

导

与

要求：

2第一章陆域码头设计一

、

码

头

泊

位数4二、

泊位

长度

和岸线总长6三

、

码

头

前

沿

高程8四．

码头

前沿

作业区设计9五

、

仓

库

、

堆

场

面积10第二章水域航道和锚地设计一

、

锚

地

设计11二

、

航

道

设计13第三章防波堤和口门部署一

、

防

波堤19总结一

、

码

头

泊

位数20二、

泊位长

度和岸

线

总长20三

、

码

头

前

沿

高程21四、仓库、堆场面积21五、锚地21六、航道21七、防波堤21八、口门设计21九、码头规模总表22港口规划与部署课程设计任务书一、原始资料、吞吐量、集疏运方式学号学号数/3学号数/3学号数是集疏运内容余数为1余数为23的倍数方式共计201120154铁路、公路杂入口（50%入库、50%入场）1112464各占50%货出口（20%入库、80%入场）909690适箱货（占杂货共计百分比）30%无40%共计12005101000矿入场12004101000皮带机石水—水直取（锚地）无100无驳船共计290无404煤入场210无294皮带机炭水—水直取（锚地）80无110驳船钢共计无140无公路材出口（入场）无140无注：将来二十年，杂货吞吐量可能有成倍增添。2、船型学号学号数/3余数学号数/3余数为学号数是3的倍数船型为12杂货1万1万1万煤炭2万2万矿石10万5万5万集装箱1万1万驳船1000吨载重量利用系数~3、运营系数单位杂货矿石煤炭集装箱钢材泊位月经过能力万吨4019万TEU5堆堆存量吨/平方米22064库堆存量吨/平方米1堆存期天152020510运量月不均衡系数面积利用率~注：（1）水—水能力为码头能力的20%。（2）除上表所列参数外，其余均有设计人员自行确立。4、地形、地质学号1班2班3班地形图编号图1图3图4地质状况软基软基软基年回淤量（厘米/年）712105、水文与气象半日潮型：均匀潮差米潮位历史统计资料见附录1风况统计资料见附录2依据风资料判断强波向恶劣天气1~3/天年运营天：345天二、设计说明书要求：1、设计依照（设计资料）2、计算水陆域各建筑物的规模3、剖析建港条件与环境4、绘制风、潮位曲线，推求设计值.（风玫瑰图应绘于图纸的右上方）5、说明规划布局的依照、原因。6、依据港口规模及建港条件，进行港口水陆域设备的规划与部署，绘制港口规划总平面图（一个方案）三、设计指导与要求：1、计算内容、方法、参数值可参照教材、规范和其余参照书。2、独立达成，不得抄习！3、成就提交：1）任务书、设计说明书2）总平面部署图打印稿和电子稿，电子稿分别由各个班班长刻录到光盘上4、要求图纸清楚、整齐、正确。部署图建议先用铅笔勾绘草图，一旦确立后再正式加粗线条。可用CAD绘制。上海海事大学交通运输学院附录1：潮位历史统计资料潮位间隔出现次数~2~19~86~188~339~515~608~647~609~501~494~496~486~479~522~527~524~456~355~235~124—~—57—~—17—~—2潮位单位：米附录2：风况统计资料风向总次数最狂风速m/s风向总次数最狂风速m/sN467S309NNE523SSW184NE88SW249ENE77WSW117E218W114ESE214WNW185SE222NW169SSE232NNW368第一章陆域码头设计本设计采纳的地形图如图4所示，其地质状况为软基，年回淤量（厘米/年）为10厘米年。以下图，此地域陆域宽广，有天然的港湾且海岸线较长，水深适合，足够部署船舶回转、制动、港内航行、停靠作业、锚地和港池等水域。水域有必定的天然掩护，与陆地形成一个伸向陆地的港湾，十分合适建港。别的，该地域有小岛能够作为防波堤的一部分,节俭施工投入,较大的岛屿则能够作为码头的陆域,则考虑架桥将较大岛屿与陆地相连,形成交通网,并且能够较好的为扩建留下更多的陆域水域面积.故拟在该地域右边陆域建筑顺岸式码头。一、码头泊位数码头规模确立：依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》：Q泊位能力伐估量泊位数，N；Pt式中：N：泊位数：码头年作业量（t），指经过码头装卸的货物吨数，依据设计吞吐量和操作过程确定；Pt：单个泊位的年经过能力(t).散货码头有设计资料：共计154铁路、公路杂货入口（50%入库、50%入场）64各占50%出口（20%入库、80%入场）90适箱货（占杂货共计百分比）40%单位杂货码头泊位月经过能力万吨由上表可知，Q=154，Pt=Pt123.440.8Q154N3.77Pt40.8取

N=4注：因为将来二十年，杂货吞吐量可能有成倍增添，预留考虑到建港时期吞吐量增添，设计散货码头5个，此外增添

1个泊位总合取5个泊位。3个泊位的预留用地共8个泊位。矿石码头有设计资料：矿共计1000石入场1000皮带机水—水直取（锚地）无驳船码头泊位月经过能力由上表可知，Q=1000，Pt=480

单位万吨

矿石40Q1000N2.08Pt480取N=3设计矿石码头泊位3个。煤炭码头共计404煤入场294皮带机炭水—水直取（锚地）110驳船单位煤炭码头泊位月经过能力万吨19由上表可知，散货船泊位有，Q=294，Pt=228Q294N1.29Pt228取N=2设计煤炭码头散货船泊位2个。驳船由上表可知，驳船泊位有，Q=110，Pt=228Q110N0.48Pt228取N=1设计驳船泊位1个。钢材码头本设计中没有钢材运进运出，故不做钢材码头设计集装箱码头因为设计吞吐量未给定，由题意按杂货中：适箱货（占杂货共计百分比40%），杂货码头共5个泊位，故集装箱占2个泊位。二、泊位长度和岸线总长依据设计资料所给船型资料，杂货船为1万吨级，矿石船为5万吨级；依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》附录A，设计船型尺度及典型船舶尺度：船舶吨级DWT设计船型尺度（m）（t）总长L型宽B型深H满载吃水T杂货船10000t14622矿石50000t223煤炭20000t164驳船1000t85依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》：端部泊位：LbL1.5d中间泊位：LbLd充裕长度d设计船长＜4041~8586~150151~200201~230＞230（m）充裕值d58~1012~1518~2022~2530（m）本设计船型吨位为：杂货船1万吨，矿石船5万吨,煤炭船2万吨，驳船1000吨由上表可知：设计船长：L杂货船=146m，L矿石散货船=223m，L煤炭散货船=164m，L驳船=85m富饶长度：d杂货船=15m，d矿石散货船=25m，d煤炭散货船=20m，d驳船=10m杂货专用码头：端部泊位：LbL1.5d1461.515168.5m中间泊位：LbLd14615161m杂货专用码头总长=2×L端+3×L中=2×+3×161=820m矿石专用码头：端部泊位：LbL1.5d223中间泊位：LbLd22325248m矿石专用码头总长=1×L端+2×L中=1×+2×248=驳船码头：端部泊位：Lb100m驳船码头总长=1×L端=1×100=100m煤炭专用码头：端部泊位：Lb194m煤矿专用码头总长=2×L端=2×194=388m三、码头前沿高程计算潮位累计频次以下表：潮位间隔出现次数积累频数积累频次~22%~1921%~86107%~188295%~339634%~5151149%~6081757%~6472404%~6093013%~5013514%~4944008%~4964504%~4864990%~4795469%~5225991%~5276518%~5247042%~4567498%~3557853%~2358088%~1248212%—~—578269%—~—178286%—~—28288%由上图可知：热潮积累频次10%的潮位约为米。最大潮高米。依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》关于开敞式码头：关于有掩护码头的前沿高程，依照两种标准计算：（1）基本标准：码头前沿高程=设计高水位+超高值（取~）。=+1.5=（2）复核标准：码头前沿高程=极端高水位+超高值（取0~）=+=上述两种标准中按高值选用，因此码头前沿高程为；四．码头前沿作业区设计依据规定，件杂货码头生产纵深不宜小于250m，分别由以下三部分构成：（一）码头前沿作业地带，范围为自码头前沿至前面库（场），包含前沿通道及门机、货物接卸操作场以及库（场）前道路，其总宽度宜为40~50m。码头前沿的装卸船作业可选用门机或船上吊机，矿石码头采纳斗轮式卸船机。部署门机时，这一宽度为14~15m；（二）前面库（场）区，包含库（场）及铁路（或公路）装卸作业带。考虑到道路及引道的占用，前面库（场）的长度一般为泊位长度减

20~30m，宽度取

40~60m，且在部署上尽可能与泊位对应；（三）矿石码头与件杂货码头基真相同，

库（场）与生活、生产辅助区之间设置防备林。五、库房、堆场面积依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》。件杂货、散货库（场）所需容量按下式计算：EQhKBKKrHmax；TykaKtdc；KBKH式中：E：库（场）所需容量（t）；Qh：年货运量（t）；KBK：库（场）不均衡系数；Kt：货物做大入库（场）百分比（%）；Tyk：库（场）年运营天（d），为345d；K：堆场容积利用系数，对件杂货取；对散货取~；tdc：货物均匀堆存期（d），可取7~15d，码头前面库（场）不宜超出10d；Hmax：月最大货物堆存天（）;H:月均匀货物堆存吨天（）;件杂货库（场）总面积：E式中：A：库（场）总面积（㎡）；AqKK：单位有效面积的货物堆存量（t/㎡）；KK：库（场）总面积利用率；杂货码头：设计依照50%入库，50%搁置在堆场库房面积QhKBKKrtdc（64*50%90*20%）*1.3E=*15=2.8TykaK345*1.0E2.83=3.67取KK=0.77A=qKK1*0.77库房面积万平方米b.堆场面积QhKBKKr（64*50%90*80%）*1.3Etdc=345*1.0*15=5.88TykaKE=2.16=1.41qKK2*0.77堆场面积万平方米矿石码头堆场面积EQhKBKKttdc10001.22077.29TykK0.9345AE77.29qKK205.020.77堆场面积万平方米煤炭码头：QKBKKt2941.120htdc20.83ETykK0.9345E20.83A64.51qKK0.77堆场面积万平方米第二章水域航道和锚地设计一、锚地设计1.锚地规模,数目和水深：依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》有：对新建港口的锚地，其锚位数可依据港口的重要性，按在港船舶保证率90%—95%相应计算。锚地的锚位数取决于同时系泊的船数，可依据排队论的理论和数学模拟的方法计算。可按下式计算锚位数：An=n-S式中，n——在港船舶艘数（包含港内和锚地）；S——码头泊位数。取An=2本设计中规划设计两个锚地，分别供件杂货、煤炭专用码头和矿石专用码头使用。锚地水深：锚地港外水深：h1=*+=锚地港内水深等于码头前沿设计水深：15m。锚地半径锚地采纳单浮筒系泊单浮筒系泊水域的系泊半径（图6）可按下式计算：图6单浮筒系泊水域尺度R=L+r+le式中，R：单浮筒水域系泊半径（m）；r：由潮差惹起的浮筒水平偏位（m），每米潮差可按1m计算；l：系缆的水平投影长度（m），DWT≤10000t，取20m，10000t＜DWT≤30000t，取25m，DWT＞30000t可合适增大；e：船尾与水域界限的富饶距离（m），取。本设计港内采纳单浮筒系泊，则：杂货船锚地半径：184.1m矿石散货船锚地半径：煤炭散货船锚地半径：

锚地面积杂货船锚地面积：S=*=万平方米矿石散货船锚地面积：S=*=万平方米煤炭散货船锚地面积：S=*=万平方米二、航道设计航道通航方式航道通航方式采纳双向航道方式设计。码头前沿水深（1）码头前沿水深：依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》，码头前沿水深可用下式计算：DTZ1Z2Z3Z4Z2KH4%Z1式中：D:码头前沿设计水深（m）；：设计船型满载吃水（m）；Z1：龙骨下最下充裕水深（m）；Z2：波涛充裕深度（m），当计算结果为负值时，取Z2=0；：系数，顺浪取，横浪取；H4%：码头前同意停靠的波高（m）；Z3：船舶因配载不均匀而增添的尾吃水（m）；油船和散货船Z3=，其余船舶考虑实载率的影响，Z3=0；Z4：备淤深度（m）；一般不小于满载吃水T船舶吨级DWT设计船型尺度（m）（t）总长L型宽B型深H满载吃水T杂货船10000t14622矿石50000t223煤炭20000t164驳船1000t85取最大T=龙骨下最小富饶深度Z1海底地质Z（m）1淤泥质含淤泥的砂、含黏土的砂和松砂土含砂或含黏土的块状土岩石土因为该地域水底为淤泥质土，故Z1取由潮差表潮位间隔出现次数积累频数积累频次~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约为由风玫瑰图风向总次数最狂风速m/s风向总次数最狂风速m/sN467S309NNE523SSW184NE88SW249ENE77WSW117E218W114ESE214WNW185SE222NW169SSE232NNW368由风玫瑰图可知，从频次上来看，寒风（N）和北北东风（NNE）在该选址占主导地位；从最狂风速上来看，寒风（N）、北北东风（NNE）和东风（E）的最狂风速在该选址相同占主导地位。由此推测该地域波涛以顺浪为主，K=故，因为设计时只考虑最大船型满载吃水，因此T=（m），散货船Z3=（m），备淤富饶水深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：航道设计水深Z0：船舶航行时船体下沉值Z1：航行时龙骨下富饶水深Z2：波涛富饶深度Z3：船舶装载纵倾富饶深度Z4：备淤设计深度Z1：龙骨下最小充裕深度（m），按下表计算5000≤DWT＜10000≤DWT50000≤DWT1000000≤土质类型DWT＜50010000＜50000＜1000000DWT＜300000淤泥土含淤泥沙、含黏土的沙、松沙含沙或黏土的块状土岩石土Z2：波涛充裕深度（m）按下表计算01020304060708090(90(o)（18（170（160（15050（140(120)(110)(100))0）(130)））））Z/H4%设计船型的船舶航速都为8kn取大值5万吨级矿石船的航道：船舶航行时船体下沉值Z0=航行时龙骨下富饶水深Z1=波涛富饶深度Z2=*=船舶装载纵倾富饶深度Z3=备淤设计深度Z4=D=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4=+++++=m航道水深起码米，取米4.航道宽度a.航迹带宽度：依据《

JTJ211-99

海港总平面设计规范》航迹带宽度

A按下式确立：An(LsinB)式中：n：船舶漂移倍数，按下表计算；：风、流压偏角(o)，按下表计算；L、B：分别为设计船长和设计船宽（m）。,航迹带宽度一般在（~）B的范围内。满载船舶漂移倍数n微风、流压偏角值风力横风≤7级横流V（m/s）V≤＜V≤＜V≤＜V≤n(o)371014设计采纳假定横流V知足＜V≤，取n=，γ=10。取最大船型散货船，B=（m），L=223m。A=(223sin10+=b.航道宽度W：依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》双向航道：W=2A+B+2C；单向航道：W=A+2C；船舶与航道底边间的充裕宽度C船种杂货船、集装箱船散货船油船或其余危险品船航速（kn）≤6＞6≤6＞6≤6＞6C（m）BB设计船型的航速都为8kn,C按最大值取B航道设计为双向航道W=2A+B+2C=2*++2*=米展转水域依据《JTJ211-99海港总平面设计规范》有：盘旋圆直径使用范围盘旋圆直径同意借码头或转头墩辅助转头的水域有掩护水域，港作拖轮条件较好，可借岸标定位无掩护的开敞水域，或港作拖轮条件差受水流影响较大的河口港：盘旋椭圆水域宽度（垂直水流方向）（~）L盘旋椭圆水域长度（沿水流方向）（~）L设计港口的盘旋圆直径：取进行计算：取最大船长223米关于5万吨级散货船=×223=446m港口的陆域纵深:我国沿海的件杂货码头陆域纵深一般在200m~400m之间因此我取件杂货码头陆域纵深为350m；散货码头纵深依据经验取500m。第三章防波堤和口门部署一、防波堤防波堤部署形式参照部署规划图（1）外堤的平面部署型式：采纳岛堤形式：岛堤系筑堤海中，形同海岛，专拦迎面袭来的波涛与漂沙。合用于海岸平直、水深足够、风波迎面而方向变化范围不大的状况，对迎面有暗礁、小岛等能够利用之港址为宜。（2）防波堤的口门部署：依据《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)中有关规定：防波堤的部署，可依据自然条件和建设规模采纳单堤、双堤或多堤构成的形态和防备系统（图9）。设计防波堤时，应付沿岸流及泥沙运动的强度进行详尽剖析，防止堤后水域发生严重淤积或冲洗，必需时应经过模拟试验考证。图9防波堤部署的基本形式（a）单堤；（b）双堤；（c）多堤防波堤轴线的线形，宜采纳直线、向海方向的平顺凸曲线或折线。当一定部署成向海方向的凹曲线时，需要特别论证。同时，轴线地点