港口规划与布置考试重点考点及详细内容 易记忆.docx

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港口规划与布置考试重点考点及详细内容易记忆

河海大学港口规划与布置考试重点按记忆方法整理

2014年6月20日加急慢递

第一章绪论

1.1水运系统

交通运输系统---综合运输系统

目的任务：

实现旅客、货物的空间“移位”

子系统：

水路、公路、铁路、航空、管道

水运系统

优势：

成本低、能耗低、环保

1.2港口的组成

1港口水域：

锚地（锚泊）、航道（航行）、回旋水域、码头前水域（停泊装卸）。

要求水域宽广、平稳、有足够水深

2码头岸线：

供船舶停靠、旅客上下船和货物装卸。

要求有足够的长度和高度

3港口陆域：

供旅客候船、货物存储集疏运，要求宽广、平坦，满足纵深要求

装卸设施：

起重机械、运输机械

存储设施：

仓库、堆场

交通设施：

道路、铁路

辅助设施：

机械库、机修厂、消防站、通信等辅助作业设施和辅助生活设施

配套设施：

修造船厂、港作船舶基地等

港口生产作业六大系统

航行作业系统：

水域各设施

装卸作业系统：

港池、装卸运输机械

存储作业系统：

仓库、堆场

集疏运作业系统：

铁、道、空、水、管等

信息与商务系统：

电子商务

环保与景观系统：

废、污水处理，绿化

1.3港口分类

按功能与用途分：

6类商港、渔港、工业港、军港、避风港、游艇港

按地理位置分：

河港（包括运河港）、海港（海岸港、河口港）

1.4港口的运营

船舶出入港过程：

到港®到达锚地（待分配）®离开锚地®靠泊码头®装卸开始®装卸结束®离港

港口运营指标：

3指标1规模

码头生产经营规模：

码头设施设备规模。

泊位等级、数量，库场面积，装卸机械等

生产运营指标：

年设计通过能力、实际吞吐量，收费规定，集疏运统计

经营管理指标：

码头总成本及其构成、码头年营业总收入及其构成，缴税总额

技术管理指标：

技术装备、生产效率

营运费用

货物费用：

不包括运费、装卸费等“看得见”的费用，只计货物的时间价值

船舶营运费用：

船舶在营运过程中发生的费用，包括固定费用（折旧、工资、保险）和航次费用（燃料费、港口费）。

待泊费用：

艘天费

第二章港口规划调查与分析

2.1社会经济条件调查

港口腹地：

定义：

港口货物吞吐，旅客集散所及的范围。

按运输性质划分：

直接，中转，通过

扩大腹地的措施：

1港口选址条件优越

2提高港口水深，增加泊位

3提高集疏运条件

4降低装卸效率和降低车船周转时间

5提高服务水平

腹地社会经济调查

港口、城市调查（腹地状况）：

客货运价、港口现状、企业、经济

陆域设施：

土地利用可能性、集疏运设施能力、主要设施

水域使用：

水产、海滨旅游、临海工业、航道

与港口发展利害相关企业

2.2自然条件调查与分析

自然条件调查内容

地质、地形、地貌：

地形图、土壤类别、岸线的冲淤情况、地震情况

气象：

风、雨、雾、冰（气温）

海象：

潮、浪、海流、泥沙运动

河流：

流速、流量、流态——季节性变化

自然条件对港口的影响

2.3吞吐量预测

货物分类：

件杂货（集装箱）、干散货、液体货、适箱货

吞吐量预测：

吞吐量：

一年内通过水运输入输出港区并经过装卸作业的货物总量，港口吞吐量，吨

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（现状），按合理的操作、先进的装卸工艺（最大化）和生产组织所允许通过的货运量，自然吨计量。

（现状中的最大化）

预测步骤：

收集有关数据资料；

社会经济发展水平预测；

区域内客、货总运输量预测（进、出）；

运输方式分担预测（铁、水、空、管）；

港口客、货吞吐量预测。

吞吐量预测一般步骤（以函数法为例）

收集有关的历史数据资料；

分析、整理统计资料，审查资料的可靠性；对明显不合理或有疑问的数据进行修正或舍弃。

选择预测方法，建立预测模型

概率分析法：

多个专家分别对预测值（分级）做出概率推断，取期望值（平均值）作为预测值（概率非累积）。

时间序列法预测：

以时间作为自变量，是一种常规的、最常用的预测方法。

平均增长率

直线模型

相关分析：

可取区域内国民生产总值、工业生产总值、农业生产总值、对外贸易额等与货流密切相关的量作为自变量x。

2.4船舶及船型预测

船舶主尺度：

船体外形大小的主要尺度，船长、船宽、型深、吃水、干舷。

性能计算、收费，过闸，停泊依据。

船型尺度：

是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。

垂线间长、型宽、型深、型深、型吃水

全部尺度：

是从船体外缘丈量得到的尺度，即实际尺度，用于船舶的制造和运行。

全长、全宽、全高、满载吃水、连桅高度

吨位：

船舶大小的计量单位，表明船舶大小和运输能力。

按用途分为重量单位和容积单位。

重量吨位可用排水量吨位和载重吨位来表示。

载重吨位：

总载重吨（满载排水减空载）、净载重吨（所能载的货客）

容积吨位：

总吨位：

船舶内部所有封闭容积

净吨位：

扣除机舱、生活舱室、压载舱后。

缴税缴费。

主要船舶的特点：

杂货船：

用途最广，数量最多，双层底。

吨位，吃水相对较小，起货设备

散货船：

吨位较大、吃水较深、舱口大，双层底

油船：

吨位大，吃水深，设油泵

集装箱船：

装卸快，效率高，舱口大，船在港时间短，航速快。

第三章

第四章码头及码头平面设计

4.1港口规模确定

码头规模主要由泊位停船吨级和泊位数量体现。

泊位数优化

港口泊位数优化：

S太多→港口设施经常出现闲置，造成投资浪费；S太少→许多船舶、旅客排长队等待，给船、客带来损失

考虑港、船、客货各方面的因素，使得客货在港口转运的总费用最省。

目标函数

港口泊位利用率：

泊位利用的天数与泊位总天数的比值

4.2减少船舶在港时间

措施

增建泊位——投资新建码头泊位Tw减少，Tb不变；

提高装卸效率——非常有效的措施，尤其适用于老港口改造Tw，Tb均减少；

泊位组——统一管理、调度Tw减少，Tb不变；

速遣——不增加任何设施，将几个泊位的设备集中使用，使某些船只迅速离港的调度方式

新建泊位时机：

泊位利用率反映码头设施利用程度船舶平均待泊时间与装卸（靠泊）时间之比反映港口服务水平的指标。

泊位利用率提高，后者也提高，考虑船方利益，泊位利用率有极限值。

考虑港方利益，泊位利用率应有最小值。

4.3码头布置型式

泊位：

船舶停靠所占用的空间，具有三个要素长度—占用岸线长度宽—水域宽度深

按贸易：

内贸、外贸

按用途：

客运码头、货运、客货兼用、工作船码头

按货种：

件杂货、干散货、液体货、集装箱、渔码头

按平面布置分类：

（优缺点从水域岸线陆域角度）

顺岸式：

前沿线与自然岸线大致平行；港口规模不大、可利用岸线较多、水域宽度限制；河口港。

优缺点：

（天然岸线）工程量小，陆域大，设备调度灵活；每泊位占水陆域大。

突堤式：

码头岸线与自然岸线成较大角度或垂直；海港。

优缺点：

岸线少，需防波堤短，布置紧凑，便于管理；改变流态，占水域。

挖入式：

码头港池在向岸的陆地一侧开挖而成。

优点：

不影响船舶航行；不降低河道泄洪；充分利用岸线；掩护条件好（风浪雨）缺点：

港内淤积；工程量大

堤内式：

沿防波堤内侧布置码头。

优缺点：

节省投资（尤斜坡式）；防越浪措施。

岛式及栈桥式：

开敞式码头，不设防波堤，码头远离岸边，与岸边无陆域连接（引桥或管廊），用于大型船舶解决吃水问题。

4.4港口陆域尺度

码头泊位三要素：

长、宽（2Bc）、深船长、船宽、吃水+必要富裕量

长度：

折角处泊位开敞式大于有掩护。

码头前沿高程：

考虑因素：

码头性质、波浪情况、水位、陆域地形、沉降、船型。

有掩护设计高水位+超高（1-1.5m）极端高水位+超高（0-0.5m）取最大

开敞式E=DHWL+η+△+h上部结构不直接承受波浪力

4.5码头陆域布置——各类码头（件杂货、集装箱、干散货）

件杂货：

前方作业地带作用：

装卸货物，快速货流。

尺度：

总宽40-50m要求：

平坡或小于1%的排水坡，不设铁路。

仓库、堆场供进港货物暂时存放和出港货物子装船前临时集中，缩短搬运距离，加快装船。

要求：

容量>相应泊位设计船型的载货量。

一线：

保证船舶装卸连续不断地进行——容量、面积

二线：

面积由总容量控制

布置：

长方形、按泊位布置

纵深：

一般由土地利用条件决定

生产辅助区：

靠近生产区

生活辅助区：

靠后方布置，与生产区分开——环境、干扰

集装箱：

前方作业地带>40m

堆场：

矩形布置若干个宽度：

与堆放工艺适应长度：

与泊位、地形等适应

前方作业地带，集装箱堆场，拆装箱库、货运站（拆装箱量，门多方便进出，与后方腹地联系）

第五章港口水域及外堤布置

5.1港口水深

码头前沿水深（泊位水深），一般为设计低水位以下的深度。

停泊水域水底高程=设计低水位-泊位水深

航行水域水底高程=航行水位（乘潮水位）-航行水深

5.2航道

轴线：

应充分考虑风，水深（浅水中航行，舵向灵敏度低），岸边（岸吸）的影响

布置原则（风、浪、流、泥沙）

1避免船体受较大的横风、横流作用

2充分考虑泥沙运动情况，避免严重的航道淤积

3航道应尽量顺直，避免“S”形布置

4在防波堤口门外应设不小于制动距离的直线段

有效宽度：

航槽断面，通航水深处，两底边线间的宽度。

航迹带宽度A：

船舶以风流压偏角在导航中线左右摆动前进所占用的水域宽度，称为航迹带宽度。

富裕：

船吸b，不小于一倍船宽；船舶与航槽底边间富裕C，防止船舶航行时擦壁或搁浅船舷，为防止岸吸。

（与船型航速有关）双向航道8B,单向5B

转弯加宽：

转向角尽量小，转弯半径尽量大。

加宽值与转向角、转弯半径、风浪流有关。

ΔW船头到航道对面边缘的距离≥1.5LC确定

5.3锚地与回旋水域

港口锚地

按功能分类：

候潮、避风、检疫、引航、危险品、过驳

按位置分类：

港外、港内（防波堤为界）

停泊方式：

抛锚系泊、浮筒系泊；

锚泊方式：

单锚系泊、双锚系泊。

单锚系泊：

时间不长、锚地宽敞、风浪小。

受力小，方便；水域大，水域间浪费。

双锚系泊：

一字锚潮汐狭窄河道。

回旋水域最小，操作复杂，易交缠，抓力小。

八字锚抓力大；操作复杂，易交缠。

单个锚泊位面积：

半径≈LC+6·水深+30m

单浮筒系泊：

半径≈LC+25m

双浮筒系泊：

长≈LC+50m宽≈4BC

选址要求：

建筑物的影响，水域，地质，风、浪、流

1港外锚地尽量临近航道出入口，但锚地边缘距航道边线不小于2～3倍船长，港内锚地，单锚或单浮筒不小于1倍船长，双2倍（建筑物的影响）

2水深及水域足够；（水深、面积）

3锚地地质具备良好的锚抓力，易着锚，不走锚，不淤锚；（地质）

4风浪小，流缓；（风、浪、流）

5便于船舶寻找，方便设标。

回旋水域的确定回旋水域的设计水深取航道的设计水深，尺度与船舶的回转性能有关，还应考虑风浪流条件和港作拖轮设备、定位标志。

5.4港池

突堤式码头港池尺度（长度、宽度、水深）：

水深：

与航道设计水深一致

长度：

取决于码头一侧连续布置的泊位数

宽度：

保证船舶方便地靠离码头，与突堤的泊位数有关

对于连续布置3个泊位的港池，港池宽度可取为：

拖轮帮助不掉头——≥1.0船长

拖轮帮助掉头——≥1.5船长

船舶自航不掉头——≥2.0船长

5.5港内泊稳标准及波况估算

泊稳标准：

实质上就是限制船舶运动量（实质），基于波高与船运动量成正比关系，限制码头前沿允许波高（实际）间接反映是否影响装卸作业。

允许波高的确定考虑船舶吨位、船舶作业性质和船受浪条件。

5.6外堤（防波堤）布置

布置原则：

波稳、水域面积水深、淤积、造价、发展

1满足港内泊稳条件

2港内水域水深、面积足够

3防止或减少港内淤积

4充分利用当地地形，防波堤尽量布置在浅水区，减少投资

5留有发展余地，便于港口发展

口门：

位置、数量、方向、宽度

1位置：

布置在最远、水深较大处，与进港航道协调，便于进出；减少淤积

2数量：

一般设两个口门，其有以下优点：

进出港可分口门，干扰少

不同风、浪向时从不同的口门进出

增强港内水域自净能力（流动）

可减轻港内淤积

3口门宽度：

在口门处不允船舶锚泊或超船，只能单船进、出。

口门太宽，对港内泊稳不利，也不宜太窄，口门有效宽度一般为1～1.5LC

潮差大、水域广、不透水防波堤（或透水性差），将涨落潮流速控制在3节之内

4口门方向：

与强风、强浪向最好有一夹角，30°～60°90，0船舶横浪，港内水域。

轴线：

直线、方向、位置、转弯时的凹凸方向——风、浪、流、泥沙

1尽量布置成扩散使波能扩散在较长的波峰线上

2尽量采用直线，便于施工，必须转弯时转向角尽量小，一般≤60°，在转弯处用弧线连接

3强浪向与堤轴线避免正交，以减少堤受的波压力

4结合地质条件适当调整，减少地基处理费用

优化设计概念：

建堤→增加港口作业时间→增加效益

设△=建堤增加的效益-建堤投资，不同的防波堤布置方案有不同的△值，

对应于最大的△值即为最佳方案。

第六章港口配套设施

6.1集疏运设施

港口铁路

基本组成：

正线、港口车站、联络线、分区车场、连接线、装卸线

总体布置：

原则：

1方便货物的装卸

2通过能力与其它系统协调

3与整体规划布置协调

4与城市规划协调配合

5考虑远景规划，留有发展余地

形式：

纵列：

港口车站，分区车场，装卸线三者顺序排列。

优点：

无折返调车行程，调车效率高，各车场咽喉区作业负担均衡，互不干扰。

缺点：

占地长，布置分散，不便管理

横列：

站、场、线平行排列。

优点：

占地面积小

缺点：

折返行程长，调车不方便。

混合：

港口车站与分区车场纵向，分区车场与装卸线横向

优缺点介于两者

港口车站：

组成：

1到达场：

供路网编组站发出的列车存放和解组。

2编组场：

将送往各区和装卸线的到达车组进行编组。

3出发场：

存放和集编从各区和装卸线发来的车辆，发往路网编组站

4牵出线：

机车行走线，联络线等线路。

作用：

承担列车的到、发、编组及向分区车场及装卸线取送车辆等作业，与路网车站衔接。

平面布置形式：

纵列、横列和混合三种形式

分区车场：

组成：

1到达线：

接受来自港站的车辆

2编组线：

分编车组，发往装卸线

3集回线：

集结取回的车辆，送往港站

4行走线：

供机车（车头）在场内行走

作用：

接纳从港站送来的车组，进行解编，送往装卸线

集结从装卸线取回的车辆，送往港站

平面布置形式：

一般有梯形和梭形布置

装卸线：

作用：

设在码头前沿或库场两侧供装卸用的铁路线。

布置原则：

装卸、取送、道路

1满足装卸工艺的要求

2取送列车方便，干扰少

3与道路系统协调适应，互不干扰或干扰最少

港口道路

组成：

通行线（主干道：

连接港区出入口的全港性道路、次干道：

港内码头库场等之间的道路、支道：

消防车道及行人车辆较少的道路）

装卸线码头前沿，库场两侧，堆场中间等供汽车进行装卸的线路。

停车场

特点：

行车速度慢（转弯半径可以较小）；车型复杂、载重量大，强度高；常与铁路交叉、行驶不便

要求：

7点

1路宽：

根据运输比重和作用（人行道、单双车道）确定，转弯处加宽，外侧加高。

2路拱：

便于排水，排水型式（明沟、暗沟）

3转弯半径：

允许下尽量大，Rmin按规范，一般≥15m

4视距：

停车视距（1.2m，15m）、会车视距（1.2m30m）

5道路交叉：

道路一般在直线水平段进行交叉，正交为好，转弯处不交叉

6纵坡：

对不同运输机械不同，在上、下坡的连接段应以圆弧过渡

7结构强度

布置：

6点与港外连接、干道、高程（铁路轨顶）、环形、交叉处转角、掉头

1进出港口的道路1～2条

2平行、垂直岸线的干道数条

3路面高程与码头前沿、作业区适应，与铁轨顶齐平

4港内道路尽量布置成环形系统

5交叉路口设圆弧转角

6道路尽头处设调头区

第七章港口总体规划

7.1港口规划及其层次

港口分代：

第一代：

活动相对独立、功能相对单一

第二代：

各部门联系逐步密切、协调发展，成为运输枢纽和工业活动基地

第三代：

功能齐全，信息化的成熟，成为国际贸易的综合运输中心和后勤基地

第四代：

是适应国际港口发展，为客户提供供应链整体优化、满足物流柔性化需求、绿色、科技化的物流节点。

绿色、科技、服务型、协同竞争。

港口规划的层次：

布局规划：

强调布局

一般是国家层面的港口规划。

根据国民经济发展和国内外贸易增长的需要，结合国家运输网规划、流域规划、海运规划，从宏观层面上确定港口的分布。

考虑：

（港址未定）

1合理布局。

分析港口与主要国际航线的相对位置、服务半径、经济腹地等关系

2规划的系统性，把港口作为综合运输系统的一个组成部分来考虑

3为港口确立多种运输方式的集疏运系统。

P（信息）³P（集疏）³P（库场）³P（装卸）³P（航行）³P（环境）

4对不同港口统筹定位，防止无序竞争

5协调港口与城市发展

港口总体规划：

（强调各港区如何协调发展）

一个港口建设发展的具体规划。

解决今后一定时间内的发展方向和分期、分阶段的发展安排强调规划、发展

内容：

1、2、3知己知彼4、5、6港口发展规划（性质功能，岸线，港区）

7配套设施8、9协调关系（环境、规划）10成果

1分析港口现状

2划分经济腹地，预测吞吐量发展

3结合航运发展，预测船型

4根据港口布局规划论证确定港口性质功能

5根据经济发展、岸线资源，提出港口岸线利用规划

6规划确定港区功能，划定港口水陆域界限

7港口配套设施规划

8开展环境影响评价

9分析总体规划与相关规划的关系

10提出规划分期实施意见，指出问题与建议。

港区详细规划：

一个港区的具体发展规划

7.2港口建设项目可行性研究

港口建设的程序

前期工作阶段：

预可行性研究、项目建议书、规划，地质初探、工可

设计施工阶段：

初步设计、地质详探、施工图设计、施工

试投产阶段：

竣工验收、试运行

1开展工程预可行性研究，编制项目建议书；

　　2根据批准的项目建议书，进行工程可行性研究，编制可行性研究报告；

　　3根据批准的可行性研究报告，编制初步设计文件；

　　4根据批准的初步设计，编制施工图设计文件；

　　5根据批准的施工图设计，组织项目监理、施工招标；

　　6根据国家有关规定，进行施工前准备工作，并向港口行政管理部门办理开工备案手续；

　　7备案后组织工程实施；

　　8工程完工后，编制竣工材料，进行工程竣工验收的各项准备工作；

　　9港口行政管理部门按权限组织竣工验收。

预可行性研究

对港口建设项目是否可行进行初步判断，依据港口的布局规划、总体规划，分析腹地经济发展趋势和港口运输需求，预测港口吞吐量发展水平（吞吐量与腹地经济、运输水平总是联系在一起），论证项目建设的必要性和建设规模。

在此基础上编写项目建议书上报。

工程可行性研究

是确定港口建设项目是否可行的最后研究阶段，比“预可”更加全面和深入。

7.3港址选择

基本要求

1总体布局要求：

先决条件。

符合国民经济和沿海经济开发需求，技术上可行，效益好

2发展要求：

利于起步、便于发展

3航运、停泊要求：

水深（航道码头）、水域（面积地质）、冲淤、风浪流

1水深条件好，少挖泥；

2水域宽广，能布置下所有水工建筑物和必要的水域，并有发展余地；

3水域地质条件好，降低建筑物投资。

4冲淤轻，维护费低；

5风浪小（海港），减少防波堤投资，流态条件好（河港），便于航行

4岸线、陆域要求：

长度足够布置各作业区、纵深足够、面积地形（铁路公路设施）

5集疏运要求：

与腹地连接方便

6施工条件：

建材供应、三通条件、施工难度

不同地区的选址特点

海岸地区：

岸线、防波堤

1尽量选在岩质或砂质岸线，减少淤积；

2尽量选在有天然掩护的海湾，降低造价（防波堤）

河口地区：

制约河段潮流界、拦门沙洲

1尽量避开制约河段，尤其是潮流界附近的河段；

2注意拦门沙对航道的影响

河流地区：

流速、流态、河床演变

1选在水流平顺、流速小的河段；

2避开冲、淤严重河段；

3注意河床演变过程，应选稳定河段

7.4港口分区

目的：

港区的划分是根据货种、船型、流向、集疏运条件和自然条件等，把港口划分成不同的专业功能区。

1使码头专业化：

提高装卸效率，降低成本；

2防止污染：

尤其是大宗散货，如矿石、煤等等；

3保证安全：

油码头、客运码头；

4管理方便：

专业化的货物、车、船、装卸机械等。

港区布置的原则（具体如何分区）

1深水深用，浅水浅用（散货区、油码头区布置在深水岸线）

2件杂货船型复杂，应同时设深水泊位和浅水泊位

3有污染性港区布置在下风侧

4油码头区单独布置，远离其它装卸区，保证安全

5客运站布置靠近市区、交通方便

6木材作业区靠外布置，不占宝贵的陆域场地

7.5岸线及岸线规划

岸线：

地理学角度：

某一水位时的水浸线或淹没线

海岸线：

平均高潮面与陆地的交线

河岸线：

自然岸线

规划角度：

空间概念，充分发挥自然岸线利用价值所必需的一定水、陆域范围的区域

港口岸线：

开发利用自然岸线，建设以客、货运输为目的的港口设施所形成的岸线（岸线规划角度的具体化）

我国沿海港口岸线范围

国内沿海、南京长江大桥以下河段、珠江黄埔以下河段，各入海口门、主要入海河流感潮河段水域内的港口岸线，其余水域内的均为内河港口岸线

港口岸线规划的主要原则（岸线选择要有依据：

社会经济、城市、宜港岸线、深水深用）

1适应性原则

2协调性原则

3优先性原则

4可持续发展原则

5合理性原则

合适的可优先协调

第九章河港特点

装卸作业系统

斜坡式码头的装卸工艺特点是在码头前方船舶装卸作业与库场水平运输作业间，需增。

加一个斜坡运输的作业环节。

一般设趸船来安放装卸机械。

其装卸成本高，效率较低。

在水位差大或岸坡缓时采用斜坡式。

皮带车系统用于装卸散货。

对于进港货物，用于带抓斗的起重机（抓斗的皮带），出港货物的装船皮带机。

特点：

斜坡上输送散货的皮带输送机能随水位上移或下滑，从而与趸船上装卸机械相连。

缆车系统缆车由卷扬机牵引沿斜坡道上下行驶的钢结构承重小车，用于装卸杂货。

特点是由缆车来完成货物的斜面运输。

直立式码头的装卸工艺建在枯水位以上的岸坡，无水下施工，建设方便，造价低。

浮式起重机系统：

用于船-岸间的货物装卸（件杂货）。

中洪水期间效率高，枯水期操作不方便。

码头起重机系统：

各种类型货物装卸。

桥式起重机系统：

件杂货或集装箱。

皮带机系统

平面布置

河港：

纵深小→平面布置受地形限制，尺度一般较小

水位变幅大→常为斜坡式→增加在斜坡上的运输环节