中国海洋大学复习资料-港口航道与海岸工程-港口规划与布置重点.pdf

一、填空 1 现代五大交通运输系统交通运输系统：铁路公路水路管道航空 2 港口组成港口组成：港口水域码头岸线陆域设施 3 货物货物按运输、存储条件和装卸工艺可分为：件杂货干散货液体货 4 港口布置港口布置的基本类型：自然地形布置形式填筑式布置型式挖入式布置型式人工岛布置型式 5 码头按平面布置形式平面布置形式可分为：顺岸式突堤式挖入式岛式栈桥式沿防波堤内侧布置 6 港口岸线布置原则：适应性原则协调性优先性可持续发展原则合理性原则 7 码头泊位尺度泊位尺度：泊位长度泊位宽度泊位水深 8 在设计码头前沿水深时，富余水深富余水深的主要考虑因素：龙骨下最小富裕深度波浪富裕深度备淤深度船舶因配载不均匀而增加的尾吃水 9 常用的港口航标港口航标：浮标导标灯塔灯船灯标 10 完整的港口铁路港口铁路：港口特点分区车场码头装卸线 11 河港河港装卸工艺装卸工艺：直坡式直立式浮式（码头装卸工艺）12 港口规划港口规划在层次范围层次范围系列内可分为：港口布局规划港口总体规划港口规划 13 港口规划港口规划按时间时间系列可分为 远景规划中期规划近期实施规划 14 影响港口泊位的因素泊位的因素：港口吞吐量，如旅客、货物船型及其周转量装卸效率高低 15 港口陆域通常陆域通常包括码头作业线以内港口生产及辅助生产用地。其组成组成包括装卸作业地带辅助生产作业地带预留发展用地。16 港口陆域设施：港口陆域设施：铁路道路给排水供电为港口正常运营所需的各种设施 17 供电负荷分三级。照明分一般照明一般照明和局部照明局部照明。18 港口给排水给排水分类：分流制合流制半分流制 19 港口建设运营的海象因素海象因素：潮汐波浪近岸海流海冰海岸泥沙 20 外堤外堤：防波堤防沙堤导流堤 21 自潮区界至入海口的河段自潮区界至入海口的河段：感潮河段制约河段滨海河段 22 船舶的主要尺度船舶的主要尺度：船宽型深吃水船长干舷 23 航道宽度的组成航道宽度的组成：航迹带宽度船舶间错船的富裕间距克服岸吸作用的船舶与航道侧壁间的富裕间距 24 港口工程港口工程建设三大阶段阶段：前期工作设计施工试投产 25 河港锚地河港锚地：编解队锚地过境锚地水上作业锚地 26 减小船舶在港时间在港时间，提高港口效率港口效率的措施：泊位组统一管理、调度提高装卸效率速遣（新增港口能力时机）27 腹地腹地按运输性质分为：直接腹地中转腹地通过腹地 28 海流海流的形成：吹流潮流波浪流 29 多用途杂货码头多用途杂货码头的布置方式：前沿仓库式前沿堆场式半库场式 30 铁路布置组成铁路布置组成：港口车站分区车场码头装卸线 31 铁路断面形式铁路断面形式：远景规划中期规划近期实施规划 32 港口道路港口道路：港内道路：主干道、干道、辅助道路，停车场和汽车装卸台位；港外道路：对外通道（国家公路、城市道路）33 港口分类：港口分类：按功能：商港，工业港，军港，避风港，渔港，游艇港；按地理位置：海港，河港，河口港，运河港 34 港口范围关系到港口的性质、功能、规模、未来发展。（经验判别法、实证分析法、数理分析法）35 港口宜建在地形平坦、坡度适当、港阔水深的区域。36 地震对港口的影响：市港口建筑物收到地震力作用海洋中引起长周期波，使沿岸水位暴升暴落 37 风对船舶的作用力：作用在船舶上的横风力远大于顺风力，3倍。船舶压载状态所受风力为满载状态的 2 倍多。38 港口配套设施：集疏运供电照明给排水消防通信信息和水上安全监督 39 内河航运规划四要素：航道港口船舶支持系统 40 港址选择两个阶段：区域范围内内的港址初选初选港址比选 41 港口规划主要任务：确定港口在一定的时期内的目标和完成该目标所要具备的技术经济条件。包括港口布局规划港口总体规划。42 中国降水量特点：北少南多集中在夏季 二、名词解释*吞吞 吐吐 量量：一年间经由水运输出、输入港区并经过装卸作业的货物总量。（单位为吨，集装箱为 TEU）*通过能力通过能力：一年间在既定的设备条件并满足一定的服务水平条件下，按合理的操作过程、先进的装卸工艺和生产组织所允许通过的货运量。（计量为货物的自然吨，集装箱码头为 TEU）*能能 见见 度度：指人正常视力在当时的天气条件下所能见到的最大距离。（在背景中能将目标物的轮廓分辨出来就算作“能见”。）*视视 距距：为保证行车安全，使司机在望见障碍物或迎面来车时能及时制动的最小距离。*地地 形形 图：图：将地面上的地物和地物按水平投影的方法，按一定比例尺回到图纸上，详细表示基本地理要素，切用等高线表示地面起伏的一种按统一规范绘制的地图。*水水 深深 图：图：利用等深线表示海底地形和深度，是研究海底地形地质构造及沉淀物分布规律的重要资料*海海 图：图：按一定比例尺和投影方法绘制而成的海洋水域和沿岸地物的专门地图 操操 作作 量量（操作吨）：（操作吨）：是每一个完整的操作过程中所装卸、搬运货物的数量，单位：吨。操作过程操作过程：一个操作过程指车、船、库（场）之间，货物每经过其中两个环节所完成的一次位移，是根据一定装卸工艺完成一次货物的搬运作业过程。装卸过程装卸过程：货物从进港到出港所进行的全部作业过程，由一个或多个操作过程组成。港口腹地：港口腹地：港口货物吞吐和旅客集散所及的地区范围。直取作业：直取作业：船舶与其他运输工具之间进行的直接装卸。只经一次操作（一个操作过程）即可完成全部装卸过程的作业方式 潮潮 流流 界界：在涨潮时，海水倒灌至河内，理论上存在潮流与河水下泄流俗相抵消的截面 潮潮 区区 界界：在潮流界以上虽然潮流不再向上流动，但河水被阻，有雍高现象，潮波继续向上传播，但潮差越来越小，当潮波消失后水位不再受潮汐影响 波浪破碎带波浪破碎带：波浪进入浅水海滩，水深达到一定深度后波浪破碎，从破碎点开始至岸边这一地带。与海滩坡度、坡陡等相关 中转腹地：中转腹地：货物的中转联运腹地。如：长江流域好多地区的货物运至上海港转运至大连等地，长江流域的这些地区均为上海港的中转腹地 通过腹地：通过腹地：在缸内不装卸，只进行编组，然后运走。如：某小地区 A（或小港口）的货运到甲港进行船舶编组，然后运走，则A 区为甲港的通过腹地 突突 堤：堤：一端与岸连接，一端伸入海中的外堤 岛岛 堤：堤：两端均不与岸相连接的外堤 潮波曲线潮波曲线：沿着河口段设站观测水位，得出河口段瞬时水面线 船型尺度：船型尺度：指从船壳板内侧表面丈量，用于船舶性能的研究和计算 实际尺度：实际尺度：是从船体外缘丈量，用于船舶建造和运行 设计船型：设计船型：本期工程采用的设计船型、港口规划时采用的船型，用于研究港口极限尺度的船型 泊位水深：泊位水深：即码头前沿水深，通常指再设计低水位以下的深度，游艇考本泊位的设计船型满载吃水和必要的富余水深构成。确定富余水深时，既要保证船舶具备一定的操作性能，又能发挥航道潜力。锚锚 地：地：专供船舶停泊及水上装卸作业的指定水域（港内锚地、港外锚地）港口导航：港口导航：航标、船舶通航服务站、卫星导航系统。浮浮 标：标：漂浮于水面上的标志，用锚固定在需要的位置处。导导 标：标：导表示单线的，成对的设置在航道中心线或港口口门中心线的延长线上。航航 道：道：在江河、湖泊、水库等内陆水域和沿海水域中能满足船舶和其他水上交通工具安全航行要求的通道。船舶进出港口必须按照航行标志航行，遵守航行规则。航道有效宽度：航道有效宽度：航槽断面通航水深处两底边线之间的宽度 港口水域：港口水域：指港界以内的水域，包括船舶进出港航道、制动水域、回旋水域、港池、码头前水域、过驳水转水作业和停泊的锚地 外外 堤：堤：防波堤、防沙堤和导流堤的总称 装卸工艺：装卸工艺：港口货物装卸和搬运的方法程序。货物通过港口经常要经过装卸、存储、短途运输 3 个环节。货物在港口的换装有直接换装和间接换装。码头陆域纵深：码头陆域纵深：指码头岸线陆侧直接或间接用于港口生产和辅助生产用地的尺度。码头陆域布置的基本模式以生产区为单元将各部分组合在一起 三、问答题 1*港口水深的确定 港口水深：是港口的主要技术特征之一，它应保证船舶安全行驶和停泊。船底和水底之间留有足够厚的水深即富余水深。确定一个合理的富余水深：使港口水深应该既能满足使用要求又不必过大。富余水深依据所考虑的条件不同可分为两类：1.1 船舶航行或停泊不致触底所需要的富余水深 水深误差及水中障碍：水位变化，海图水深图测量误差，船舶抛锚引起的富余量。船舶运动时吃水增大：航行时船体下沉、航行时波浪作用下船体下沉。1.2 减少船舶操纵困难所需要的富余水深 考虑船舶操作性能和保护主机避免冷凝器取水口堵塞所要求的富余水深。2 港口吞吐量统计和调查主要内容：调查历年货流的货种、流向和流量；调查港口腹地经济发展状况（如工农业总产值，外贸额等直接影响港口吞吐量的项目以及历年发展情况，找出这些项目与历年吞吐量的相关关系）；调查各大货主需经港口运转的货种、运量和流向；调查运输能力、价格、时间等方面的资料，以及运输部门能够满足的货运量要求 3 波浪对港口的主要影响方面 影响港口的平面布置：航道、防波堤轴线，口门方位影响建筑物强度影响港池水域稳定，减少码头工作天数泥沙运动 4 河港与海港的异同。异：地理位置（位于有掩护的海湾内或位于开敞的海岸上、位于河流沿岸）来港船型（远洋船、河船）贸易对象（内、外贸）码头规模 同：都具有港口的基本特征；都服务于船舶等 5 码头、航道、泊位、防波提布置原则。5.1 码头布置原则 异 同 水文特征 平面布置 断面形式 装卸工艺 船舶航行 海港 影响因素主要考虑潮位、波浪、泥沙、潮流。布置方式较多，有顺岸式、突堤式、挖入式及岛式等形式 断面为直立 一般为起吊设备吊上吊下。船舶单艘航行 都具有港口的基本特征，都服务于船舶、货物、旅客等。河港 影响因素主要考虑水流流速、泥沙，波浪很少考虑。不能用突堤式（束窄河道）断面可为斜坡式、浮式及直立式等多种形式 斜坡式为绞车将或为绞上绞下或汽车下河。船舶在内河一般为增大运量节约成本常成串或成组编队航行 码头规模指标：泊位停船吨级泊位停船吨级 货种航线运距吞吐量 泊位数量（即同时进行装卸作业的船舶数量）泊位数量（即同时进行装卸作业的船舶数量）通过码头的货种及其吞吐来港船型及其周转量码头装卸系统的装卸效率。5.2 航道布置原则 海上航道轴线海上航道轴线：除必须考虑海象、气象、地质条件外，还需注意：航道轴线应尽量避免与风力大于 7 级、频率较高的风向正交：以减少船舶在强横风下航行的几率。航道轴线应尽量避免与大于 1kn 横流正交：1kn 横流使微速航行的大型船舶产生较大的偏位。航道轴线应尽量“顺直”，避免“S”形航路。防波堤口门外的航道直线段不应小于船舶制动距离：为了防止船舶进入防波堤口门前发生事故。符合防淤要求：一般而言，在推移质输沙为主的海域，应尽量使航道轴线与主波向、主流向交角最小。航道有效宽度航道有效宽度：应符合规范要求 考虑航迹带宽度A考虑船舶错船富余间距b考虑船舶与航道底边间的富余间距 C 航道转弯段航道转弯段：船舶在航道转弯段航行，由于船舶在转弯时受到风、浪、流的影响以及航道断面的变化，将引起水流强度的变化等，要求的航道宽度比直线段大，因此，必须增加宽度并确定航道转弯半径。5.3 防波堤布置原则 布置防波堤轴线和长度布置防波堤轴线和长度时要与码头线布置相配合，时要与码头线布置相配合，同时考虑同时考虑长周期波：长周期波：码头前水域应满足允许作业波高值 防波堤所环抱水域应有足够的面积和水深，防波堤所环抱水域应有足够的面积和水深，但并非越长越好：但并非越长越好：应能满足船舶在港内航行、掉头、停泊所需的各部分水域的面积，以及为建设港区而填海造陆与布置码头岸线所需的面积。应尽量防止或减少海岸泥沙侵入应尽量防止或减少海岸泥沙侵入和流和流冰堵塞：冰堵塞：防波堤的布置要充分利用地形防波堤的布置要充分利用地形、地质条件，地质条件，以减少防波堤投以减少防波堤投资：资：避免在水深过大的位置布置防波堤，可将防波堤布置在可利用的暗礁、浅滩、沙洲及其他相对水深较浅的位置。防波堤所围成的水域要适当留有发展余地，便于扩建：防波堤所围成的水域要适当留有发展余地，便于扩建：兼顾港口未来发展和港口极限尺度的船型。*防波堤应将直对强浪向的岸段防护好，避免波浪在港池内来回反射影响泊穏条件。*对于游艇码头，港内掩护要求主要考虑游艇上人员的舒适性，并兼顾波浪作用下浮码头结构的抗浪能力及系泊游艇与码头之间相互碰撞的安全性。5.4 泊位布置原则 单个泊位：单个泊位：对有掩护的水域，当整个码头岸线只布置一个泊位时，泊位长度主要取决于首艉缆的系缆角度和长度；对开敞式码头，船舶的受力情况复杂，除系缆角度适宜外，缆绳应有足够长度以吸收船舶动能减少系船力。连续布置多个泊位：连续布置多个泊位：在同一码头岸线上连续布置泊位时，端部泊位的一侧按单个泊位计算，相邻泊位允许交叉带缆和压缆。折角布置的泊位：折角布置的泊位：转折处的泊位长度应满足船舶靠离作业的要求，并根据码头结构型式及转折角度确定。6 最优泊位数确定的原则及确定方法 原则：原则：应使完成港口总吞吐任务的全过程发生在港方和船方的总费用最少 理想状态：理想状态：港口的全部泊位始终被使用，而所有的到港船舶不需要等待靠泊就可以直接进港装卸货物。理想状态是永远达不到的。确定方法：确定方法：在已知 Cb和 Cs后，最优泊位数的确定，可归结为找三个连续变化的泊位数 ns-1、ns、ns+1，使它们相应的吸引在港船数满足 ns-1-nsCb/Csns-ns+1的要求，则三个泊位数的中间量 ns为最优泊位数 7 基准点、理论深度基准点、高程 基准点：基准点：理论深度基准面：理论深度基准面：是理论上考虑主要分潮后可能出现的最低低潮面 高程基准面：高程基准面：黄海平均海平面（大地测量零点）（海拔高程）（“国家 85 高程”）8 港口生产的五大作业系统（四大系统满足的不等式）船舶航行作业系统装卸作业系统仓储作业系统集疏运作业系统 P.S.信息与商务系统 9 港口要吸引货流、扩大腹地，必须具备下列条件：地理位置优越：距经济发达地区的距离近，集疏运条件好 自然条件好：港口水深大、水域平稳等 运输成本低：交通条件好，运输时间短 装卸成本低：车船周转快 服务水平高：对货物的安全以及服务态度等 10 吞吐量与通过能力的异同 同：都是衡量港口运营的主要指标，也是反映港口规模的指标 异：吞吐量是实际发生的量；而通过能力是理论上的量，实际并不能达到。但有的港口往往出现吞吐量超过通过能力的现象，主要是超负荷运行的结果。11 泊位水域尺度与港池尺度 前者要保证船舶在码头停靠作业安全；而后者要保证船舶靠离出入安全，泊位水域包括在港池水域内，在有潮汐的海港中，根据需要两者的深度可能不一样。12 如何进行港址选择 港址选择是一项难度大、既复杂又重要的工作，它的好坏直接影响到港口建设，吞吐能力、投资费用等方面的合理性和经济性。基本要求：基本要求：总体布局要求，先决条件发展要求，有利于起步，便于发展航运与停泊要求岸线、陆域要求集疏运要求 不同地区的注意事项：海岸：海岸：尽量选在岩质或砂质岸线，减少淤积尽量选在有天然掩护的海湾，降低（防波堤）造价 河口：河口：尽量避开制约河段，尤其是潮流界附近的河段注意拦门沙对航道的影响 河流：河流：不影响主航道，水域宽广河段为好避开冲、淤严重河段尽量不选在叉道上，应选在其上游或下游选在水流平顺、流速小的河段注意河床演变过程，应选在基本稳定河段 13 顺岸式码头的优缺点 优：便于船舶靠离；便于装卸；便于布置铁路、公路；对河势影响小；建设投资少 缺：占用岸线长；管理不便 14 港口规模 码头建筑物长度（各类泊位的数量）；防波堤长度；仓库、堆场、停车场等面积；办公楼、机修间、机械库等生产辅助建筑物规模；铁路、道路和数量的等级；港区供水、供电、供油等；生活辅助设施规模；其他。码头规模包括泊位的数量、水深及装卸设备的数量、技术性能和技术状态等。码头规模主要由泊位停船吨级和泊位数量两个指标体现。15 海港、河港的泊位宽度计算 海港的泊位宽度一般取为 2 倍设计船宽；河港泊位宽度一般为并排停靠的设计船舶总宽度加上 0.5-1.5 倍的设计船宽 16 防波堤布置方法 口门位置应尽可能位于防波堤突出海中最远、水深最大的地方，方便船舶出入；船舶进口门时通常航速为 4-6kn，故从口门至码头泊位，一般宜有大于 4 倍船长的直线航行水域和调头圆，以便于船舶进入口门后控制航向、减低航速、与拖船配合或完成紧急转头等操作。布置直线航行水域有困难时，亦可布置在半径大于 3-4 倍船长的曲线上；船舶进出口门，航行安全是最重要的。口门放心力求避免大于 7 级横风和大于 0.8kn 的横流。还有要避免大于 7 级的船尾直向风和大于 2.5-3.0m 尾向浪。船舶进口门航向或口门轴线与频率较大的、上面提到的强风浪夹角在30-60最好；口门轴线适应船舶航行安全是首要的，使从口门进入的波能尽可能少，以维护水域的泊稳要求也是重要的；口门宽度，船舶通过口门时不宜错船或超越，不宜小于设计船长；口门数量，与航行密度、港口性质、环境条件等因素有关，在满足泊稳要求得条件下，两个口门一般比一个好。17 港区和城区关系 港口港区建设和城市城区建设是一个有机的综合体，港区和城区互为依托、相辅相成、相互促进、共同开发，这是必须遵循的规划原则和基本建设规律。港区与城区始终协调地发展，在港口规划港址选择和制订城市总体规划布局时，应注意：岸线合理分配是协调发展的基础；港址和港区用地是决定城市城区规划布局的重要因素；新港区的建设不能有损于原有港城结构的合理性；注意港口城市用地布局的功能分析 18 河口的共同点 河口区是河流最终搬运泥沙的最终归宿潮流界河段一般为淤积严重的河段拦门沙上冲的落潮水流流路的冲淤规律随着泥沙来源不同而变化整治工程和维护疏浚相结合是治理潮汐河口航道的有效措施 19 航道设计 包括航道选线、航道尺度的确定、导助航标的设置。设计过程中要考虑船舶的安全航行、操作方便，地形、气象和海象条件以及其他设施的协调配合，航道线数的选择也是航道规划的重要内容 四、规划与布置 风玫瑰图、浪玫瑰图给出直线海岸如何布置码头，画示意图即可并说明为何如此布置，说明思路，本题无标准答案。