水利水电与港航专业 港毕业设计任务书.docx
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水利水电与港航专业港毕业设计任务书
毕业设计（论文）任务书
专业水利水电与港航班
题目漳州港东山港区冬古作业区
3000吨级石化码头设计
任务起止日期：
年月日～年月日
学生姓名学号
指导教师
一、毕业设计（论文）任务
课题内容：
为适应漳州东山县的经济发展，满足东山县及周边地区货物运输发展的需要。
漳州港东山港区拟建若干泊位及港口配套的堆场、港务大楼等设施。
本次毕业设计内容主要包括漳州东山港区吞吐量预测、工程总平面布置、装卸工艺、码头水工建筑物的设计及设计概算等。
通过设计，进一步培养学生应用本专业基础理论、专业知识和基本技能独立分析问题、解决工程问题的能力。
要求学生提交条理清楚、含设计计算、分析的说明书一份及有关图纸（含CAD），每个同学要求完成的课题内容侧重点有所不同，详见课题任务要求。
课题任务要求：
通过设计，进一步培养学生应用本专业基础理论和基本技能独立分析、解决工程问题的能力。
有余力的同学还可进行专题探讨等。
课题主要设计步骤与具体任务要求如下：
1、完成开题报告和文献综述；
2、资料分析；
3、完成冬古作业区总平面布置方案；
4、完成3000吨级石化码头工艺流程设计方案和主要技术经济指标计算；
5、拟定3000吨级石化码头结构计算并进行方案比选；
6、绘图和设计说明书整理。
课题完成后应提交的资料（或图表、设计图纸）
一、设计文件
1、开题报告、文献综述；
2、设计计算说明书（包括中英文摘要、总论、自然条件、运量与船型、总平面布置、装卸工艺、水工建筑物方案、设计概算、结构计算等）
二、设计图纸
总平面布置图（1张）
装卸工艺流程图（1张）
码头结构平、立面图（1张）
码头结构断面图（1张）
结构构件配筋图（1～2张）
注意：
1、设计文件的编写格式按“长沙理工大学毕业设计（论文）撰写规范”。
2、设计图纸的绘制要求按《港口工程制图规范》执行。
3、以上文件和图纸需按学校规定进行装订。
主要参考文献与外文翻译文件
一、主要参考文献
[1]JTJ211-99，海港总平面设计规范[S].北京：
人民交通出版社，1999.
[2]JTJ215-98,港口工程荷载规范[S].北京：
人民交通出版社，1998.
[3]JTJ291-98,高桩码头设计与施工规范[S].北京：
人民交通出版社，1998.
[4]JTJ290-98,重力式码头设计与施工规范[S].北京：
人民交通出版社，1998.
[5]JTJ292-98,板桩码头设计与施工规范[S].北京：
人民交通出版社，1998.
[6]交通部第二航务工程勘察设计院.河港装卸工艺设计手册[M].北京：
人民交通出版社，1982.
[7]交通部第一航务工程勘察设计院.海港码头结构设计手册（上、中册）[M].北京：
人民交通出版社，2001.
[8]交通部第一航务工程勘察设计院.《港口工程结构设计算例》[M].北京：
人民交通出版社，1998.
[9]宗蓓华，真虹.港口装卸工艺学[M].北京：
人民交通出版社，2003.
[10]江见鲸等.土建工程常用程序汇编[M].北京：
地震出版社，1992.
[11]期刊：
《水运工程》、《港工技术》、《水道港口》等
[12]外文文献、期刊《ProceedingofPorts2000》、《CoastalEngineering》、《JournalofTransportGeography》等
注：
1.此任务书由指导教师填写。
如不够填写，可另加页。
2.此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。
3.此任务书可从教务处网页表格下载区下载
二、毕业设计（论文）工作进度计划表
序号
毕业设计（论文）工作任务
工作进度日程安排
周次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
开题报告（文献综述）、外文翻译
2
总平面布置、装卸工艺
3
码头结构方案
4
结构计算
5
绘图
6
编制、整理设计计算说明书
7
评阅、修改
8
答辩、成绩评定
9
10
注：
1.此表由指导教师填写；
2.此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；
3.进度安排请用“一”在相应位置画出。
三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表
时间
第一阶段
第二阶段
第三阶段
内容
组织纪律
完成任务情况
组织纪律
完成任务情况
组织纪律
完成任务情况
检
查
记
录
教师
签字
签字日期
签字日期
签字日期
注：
1.此表应由指导教师认真填写。
阶段分布由各学院自行决定。
2.“组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神，根据学生具体执行情况，如实填写。
3.“完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。
包括优点，存在的问题与建议
4.对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。
四、学生毕业设计（论文）装袋要求：
1.毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。
（1）封面
（2）扉页
（3）毕业设计（论文）任务书（4）中文摘要
（5）英文摘要（6）目录
（7）正文（8）参考文献
（9）致谢（10）附录（公式的推演、图表、程序等）
（11）附件1：
开题报告（文献综述）（12）附件2：
译文及原文影印件
2.需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。
3.修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。
4.《毕业设计（论文）成绩评定册》一份。
5．论文电子文档[由各学院收集保存]。
学生送交全部文件日期
学生（签名）
指导教师验收（签名）
自然条件
2.1地理位置
拟建泊位位于漳州市东山县康美镇城垵村后山溪港湾沿岸海域，地处铜陵镇与康美镇海域交接处,其地理位置为东经117°30＇，北纬23°45＇。
东山县是我国第六、福建第二大海岛县，主岛面积194平方公里。
地处东海与南海交汇处，位于厦门与汕头经济特区之间，东濒台湾海峡，与台湾省隔海相望。
2.2气象条件
本工程的气象资料系根据位于东山岛的东山气象台l954年～l98O年的观测资料统计而得。
东山气象台地理坐标为东径117°30＇，北纬23°47＇。
2.2.1气温
本地区气温特征值如下：
历年极端最高气温为36.6℃（1956年8月1日）
历年极端最低气温为3.8℃（1957年2月l2日）
年平均气温为20.8℃
月均最高气温为27.3℃（8月份）
月平均最低气温为12.8℃（2月份）
2.2.2风况
根据东山气象台l954年～l980年的测风资料统计，本地区的多年平均风速为7.1m/s，常风向为NE向，其频率为26%。
其次为ENE向，频率为22％。
本地区的强风向为NE～ENE向，最大风速均达40m/s。
各向最大风速、平均风速及风向频率统计资料见表2-1。
表2-1各向最大风速、平均风速及风向频率统汁表
项目
风向
最大风速（m/s）
平均风速（m/s）
风向频率（％）
N
l9
2.9
2
NNE
20
7.8
11
NE
40
9.0
26
ENE
40
9.0
22
E
28
6.4
L
ESE
18
4.5
L
SE
16
3.4
2
SSE
24
3.7
3
S
34
4.3
6
SSW
l7
4.8
7
SW
l6
4.3
5
WSW
l6
4.2
3
W
10
2.9
L
WNW
l4
2.9
1
NW
l4
2.9
1
NNW
27
3.2
1
本地区风向的季节特征为：
一年中除夏季（6月～8月）以SSW向风为主外，其余三
季多以NE向风为主。
另外，根据95年1月～3月及95年7月～9月进行港区测
表2-2短期实测风速资料统计表（单位m/s）
项目
风向
冬季
夏季
最大风速
（m/s）
平均风速
（m/s）
风向频率
（％）
最大风速
（m/s）
平均风速
（m/s）
风向频率
（％）
N
12
4.1
l2.4
9
3.5
8.4
NNE
9
5.2
l6.O
9
3.6
4.6
NE
l3
5.9
30.2
l2
4.6
6.8
ENE
l0
7.0
23.2
l8
6.6
10.9
E
9
5.2
6.8
l0
4.1
9.6
ESE
4
3.0
l.4
l2
3.7
7,9
SE
3
2.6
2.3
l5
3.1
10.3
SSE
4
2.3
2.0
9
3.3
6.0
S
4
1.4
1.4
7
3.1
l4.7
SSW
5
1.0
l8
3.2
7.9
SW
2
1.1
4
1.6
3.0
WSW
l.0
3
2.3
1.9
W
3
2.0
2.2
WNW
NW
4
1.3
0.3
l
1.0
1.1
NNW
4
2.1
1.1
4
1.9
1.4
E
4.0
3.8
波时现场实测的风速资料进行统计分析，港区所在地冬季的常风向为NE～ENE向，其频率为53.4%，冬季强风向为NE向，其最大风速为l3m/s。
夏季的常风向为S向，其频率为14.7%，夏季强风向为ENE向及SSW向，其最大风速均为l8m/s。
冬、夏二季各向最大风速、平均风速及风向频率短期实测资料统计结果见表2-2。
每年夏秋两季是本地区台风盛行季节。
据有关资料统计，l884年～l896年及l899年～l978年期间（共93年），台风在福建境内登陆共l89次，平均每年2.03次。
每年以7月～9月为台风多发季节，台风发生时，其风力强度大，持续时间长，风力一般达8～12级，平均持续时间为2.5天，最长持续时间为6天。
实测瞬时风速可大于40m/s，例如，l980年l5号台风在古雷半岛登陆时，中心最大风速达到48m/s。
2.2.3降水
本地区降水特征值如下：
平均年降水量为l071.2mm
年最大降水量为l583.7mm
年最小降水量为674.2mm
月最大降水量为458.2mm（1972年8月）
日最大降水量为229.5mm（1968年l0月1日）
一年中，降水量主要集中在6月～8月的春夏季节，约占全年降水量的6l%，而每年l1月至翌年2月的降水量较少，仅占全年降水量的9%。
2.2.4雾
每年3月～5月为雾季，每月雾日数为2～8天。
多年平均雾日数为30.6天，历年最多雾日数为46天。
2.2.5雷暴
本地区多年平均雷暴日数为37天，年最多雷暴日数为53天，年最少雷暴日数为2l天，月平均雷暴日数为8天，月最多雷暴日数为l5天（1960年7月）。
2.3水文
2.3.1潮位
根据国家海洋局东海分局东山海洋监察站（北纬23°47＇，东经117°31＇），1959年-1998年验潮资料分析，本港属不规则半日潮，潮汐形态数F=0.58。
①潮位特征值位特征值：
（基准面为黄海零点，下同）
最高潮位：
2.97m最低潮位：
2.0m
平均高潮位：
1.67m平均低潮位：
-0.62m
平均潮差：
2.41m最大潮差：
3.59m
平均海平面：
0.46m
②设计水位：
设计高水位：
2.06m设计低水位：
-1.28m
极端高水位：
2.96m极端低水位：
-2.09m
本港区海域由于受台风影响而出现增水，据1959年至1970年的资料统计，增水大于l米的共有7次，最大增水达1.54米。
台风过程中增水最大值平均为0.64米。
2.3.2潮流
拟建码头处无定点测流资料。
l985年11月在本工程所在区域进行地形测量时做了漂流试验，其成果见表2-3。
表2-3漂流试验成果表
序号
日期
时间
风向风力（级）
水位（m）
流程（m）
流速（m/s）
平均
最大
最小
1
85年l0月3目
l0∶53～1l∶20
NE
4～5
2.14～2.38
l032
0.64
0.73
0.53
2
86年l0月3日
ll∶40～l2∶02
NE
4～5
2.56～2.79
822
0.62
0.80
0.50
3
86年11月l2日
14∶32～l5∶24
NE
3
2.78～2.23
777
0.25
0.32
0.1l
4
86年11月12日
l5∶33～l6∶25
NE
3
2.13～1.48
ll66
0.37
0.48
0.28
5
86年11月l5日
8∶58～9∶l0
9∶l6～9∶40
NE
2～3
1.48～1.07
487
0.23
0.33
0.15
2.3.3波浪
拟建码头位于东山湾内的康美镇城垵村后山溪，东山湾位于台湾海峡南口西侧，与澎湖列岛遥遥相对。
湾口朝南，口门较窄，其间还有塔屿等大小岛屿作为屏障，是一个半封闭的海湾，外海涌浪难以直接影响本区。
对工程区影响的主要波浪来自E、NNE、NE、向，但由于风区较短，产生波浪不会太大。
根据2003年4月国家海洋局厦门工程勘察设计研究院对工程附近海域的波浪要素的推算，设计波要素资料见表2-4。
表2-4设计波要素（50年一遇）
方向
设计水位
水深
H1%
H4%
Hm
Tm
L
NE
极端高水位
5.96
2.23
1.92
1.04
4.4
26.69
设计高水位
5.06
2.00
1.73
0.94
4.1
23.03
设计低水位
2.28
0.93
0.80
0.44
2.7
10.10
极端低水位
1.09
0.59
0.52
0.30
2.2
6.10
N
极端高水位
5.96
1.70
1.45
0.77
3.8
21.20
设计高水位
5.06
1.63
1.40
0.74
3.6
18.84
设计低水位
2.28
1.14
0.99
0.57
3.0
11.78
极端低水位
1.09
0.85
0.80
0.52
2.7
9.54
NW
极端高水位
5.96
1.82
1.56
0.82
3.9
22.12
设计高水位
5.06
1.64
1.42
0.75
3.7
19.69
设计低水位
2.28
0.66
0.56
0.30
2.2
7.26
极端低水位
1.09
0.31
0.27
0.14
1.6
3.80
2.4泥沙运动
东山湾内和湾外均无大河入海。
漳江是注入东山湾的唯一一条河流，漳江的流域面积仅820km2，每年带来泥砂有限。
东山湾外海域海底以砂为主，很少有淤泥可供搬入湾内。
因此即使大潮汛时，东山湾口一带也清澈无泥，所以东山湾内深水区域水深稳定，淤积较少。
根据对拟建工程区域的1988年11月水深图和2003年5月国家海洋局厦门海洋勘察工程设计研究院提供的水下地形测图进行对比分析，结果表明，虽然两次测图相隔15年，但港内水深基本保持不变。
2.5工程地质
2.5.1地形地貌
拟建泊位位于漳州市东山县康美镇城垵村后山溪港湾沿岸海域，其原始地貌为浅海区，地形稍有起伏。
实测孔口海低面黄海高程，回旋水域约-3.88～-8.27m；码头范围-3.13～-3.75m；填海区范围-3.23～-3.29m。
码头区域南侧离岸约400m，沿岸有驳岸护坡。
2.5.2地层特征
在勘探深度范围内，根据本次的钻探取芯鉴别、原位测试和室内土工试验，地层从上至下可分为以下六层：
流泥①-1、淤泥①-2、粉质粘土②、中砂③、残积粘性土④、砂砾状强风化花岗岩⑤、碎块状强风化花岗岩⑥。
现将各岩土层的岩性、分布规律概括描述如下：
1、流泥①-1（Q4m）：
海积成因。
呈黑灰色，流态，饱和，以粘、粉粒为主，含少量贝壳类物质。
有臭味，似糊状，具流动性，手感粘糊。
除ZK1、ZK2、ZK10、ZK11孔外，其余各孔均有分布，揭露厚度为0.7～2.6m。
2、淤泥①-2（Q4m）：
海积成因。
呈黑灰色，流塑（状态为很软），饱和，以粘、粉粒为主，含少量贝壳类物质，局部含石英中细砂约5%，及少量腐植质。
有臭味。
土质柔软、手感细腻，粘性好，干强度高、韧性高。
各孔有分布，层顶埋深0～2.60m，揭露厚度为3.20～10.40m。
3、粉质粘土②（Q4al+pl）：
浅灰色，硬塑状（状态中等-坚硬），湿，以粘、粉粒为主，局部含少量石英中细砂。
刀切面光滑，粘性较好，干强度中等，无摇振反应。
除ZK2、ZK3、ZK5、ZK7、ZK9、ZK12孔外，其余各孔均有分布，层顶埋深3.20～7.90m，层顶高程-11.65～-7.48m，揭露厚度为1.70～7.20m。
4、中砂
（Q4al+pl）：
灰黄色，松散～稍密，饱和，以石英中、细砂为主，含泥约20-25%。
级配一般。
除ZK1、ZK2、ZK8、ZK11孔外，其余各孔均有分布，层顶埋深9.20～11.90m，层顶高程-15.56～-12.49m，揭露厚度为1.2～2.7m。
5、残积粘性土
（Q4el）：
褐黄色，湿，硬塑（状态中等-坚硬），系花岗岩风化残积物，由长石风化的粘、粉粒、石英颗粒及少量云母组成，岩芯手捏易散，遇水易软化、崩解。
无摇振反应，干强度中等，粘性一般。
该层各孔有揭露，层顶埋深6.50～14.10m，层顶高程-17.56～-11.53m，揭露厚度为7.20～15.30m。
勘察时未遇孤石，但由于受风化差异作用的影响，不排除该层中局部分布有中微风化花岗岩孤石的可能性。
6、砂砾状强风化花岗岩⑤：
该岩石呈褐黄色，坚硬状，中粗粒花岗结构清晰，但岩石矿物组织结构已基本破坏。
大多数长石等易风化矿物已风化成次生粘土矿物，仅残留少量未完全风化的长石小硬核。
网纹状裂隙发育。
岩芯在钻具扰动下呈砂砾状，标贯试验击数>50击。
具有长时间浸水易崩解软化的特点。
该岩石为极软岩、极破碎、基本质量等级为Ⅴ级。
该层各孔均有揭露，层顶埋深18.40～28.70m，揭露厚度2.50～7.90m。
由于差异风化作用的影响，该层中局部分布有强~中微风化花岗岩孤石。
勘察时揭露的孤石主要有ZK1孔17.40～18.90m段以及ZK7孔20.10～27.10m段的中风化花岗岩孤石。
7、碎块状强风化花岗岩⑥：
该岩石呈褐黄色，中粗粒花岗结构清晰，但岩石矿物组织结构已严重破坏。
大多数长石等易风化矿物已风化变质。
网纹状裂隙发育。
岩芯碎块状，碎块手折易断。
该岩石为软~较软岩、极破碎、基本质量等级为Ⅴ级。
勘察时未发现临空面、空洞及软弱夹层。
仅ZK2钻孔有揭露，未揭穿，层顶埋深26.30m，揭露厚度为7.80m。
勘察时未遇孤石，但由于受风化差异作用的影响，不排除该层中局部分布有中微风化花岗岩孤石的可能性。
2.5.3地质构造及不良工程地质现象
根据福建地震地质勘察院对本工程场地及邻近地区断裂活动分解后得出的结论：
本工程场地半径5km范围内北东向和北西向断裂分别为长乐——诏安北东向断裂带和上杭——诏安湾北西向断裂带，自全新世（1万年）以来没有活动，不是地震活动断层。
本工程场址没有断裂构造通过，适宜建码头。
2.5.4地下水
拟建的工程区内海水淹没，地下水主要赋存于淤泥混砂及砂混淤泥中，其富水性、透水性强，地下水的场地环境类别为Ⅱ类，渗透性为A，海水中的SO42对混凝土结构具中等腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋在长期浸水段具弱腐蚀性，在干湿交替段具强腐蚀性；对钢结构具中等腐蚀性。
2.5.5地震
据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.1.2～4.1.6条款判定及《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001）福建省区划一览表及闽建设［2002］37号文和闽建设［2003］10号文：
拟建场地抗震设防烈度为七度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.15g。
2.5.6岩、土物理力学性质
通过对港址内各岩土层采集样品，进行室内分析试验及现场进行原位标贯试验等手段，来获取各岩土层的物理力学性质指标，进行分层数理统计和取值，其成果列于下表1，岩土层承载力参数见表2。
指标项目
岩土名称
地基容许承载力
水下开挖坡度
预制桩
冲（钻）孔桩
水泥搅拌桩侧阻力特征值
f
qf
qR
qf
qR
qs
kPa
kPa
kPa
kPa
流泥①-1
＜20
1：
25
（0.2）
（0.2）
淤泥①-2
30
1：
10
5~8（0.25）
5~8（0.25）
4
粉质粘土②
200
1：
3
65
50
15
中砂③
150
1：
5
70
70
18
残积粘性土
220
1：
3
60～80
2500～4000
60
18
砂砾状风化花岗岩⑤
450
130
10000
100
3000
碎块状风化花岗岩⑥
700
150
4500
注：
1、桩基设计参数主要根据地区试桩经验提出，qf为桩侧极限摩阻力，qR为桩端极限阻力值，供单桩竖向承载力估算使用，应以桩的静载试验为设计依据（嵌岩桩除外）
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