某扩建码头可行性分析报告.docx
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某扩建码头可行性分析报告
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第一章概述
1.1设计依据
⑴投资发展部设计委托书；
⑵规划研究院总体规划（送审稿）；
⑶勘察设计院某专用泊位预可行性研究报告；
⑷某码头扩建工程预可行性研究报告审查会议纪要。
1.2设计内容
根据委托，我院承担码头扩建工程工可设计，包括总平面布置、水工结构、给排水、消防、电气及设备，并对工程投资进行初步估算。
1.3主要结论
1.3.1码头扩建工程的建设是十分必要的
码头扩建工程的建设是缓解港口通过能力不足的需要；码头扩建工程的建设是解决泊位偏小的需要；码头扩建工程的建设是满足港口吞吐量增长的需要。
1.3.2码头扩建工程的建设在技术上是可行的
该港配套设施齐全，水、电、通信等设施完备，铁路、公路等交通运输网络四通八达，为码头扩建工程的建设提供良好的外部协作条件；本地区有着成熟的设计、施工经验，具有一批有着丰富的建设和管理经验的专业人员，为码头扩建工程的建设提供了技术保障。
因此，码头扩建工程在技术上是可行的。
1.3.3码头扩建工程的建设在经济上是合理的
经估算，本工程总投资方案一约24462万元,方案二约34225万元。
1.4主要经济技术指标
主要经济技术指标见下表
主要技术经济指标一览表
序号
项目
单位
方案一
方案二
1
设计代表船型
万吨级
5
3.5
2
泊位数
个
1
2
3
码头长度
m
275
440
4
形成陆域
m2
49170
78760
1.5方案推荐
本工程推荐方案一。
第二章港口现状及建设的必要性
2.1港口现状
2.1.1概述
位于我国沿海中部，具有海域宽敞、掩护条件良好、终年不冻、淤积少等优良条件；是我国铁路、公路及内河航运等多种运输通道的结合部，又是我国苏、鲁、皖、豫、浙及中西部地区能源外运及外贸运输的重要口岸，在沿海港口群体中占有重要地位。
目前已成为具有运输组织管理、中转换装、装卸储存、多式联运、通信信息及生产、生活服务等基本功能的大型综合性港口。
2.1.2港口泊位现状
截至2004年底，该港共有泊位 个，岸线总长度为 m，其中生产性泊位 个（含 个待泊泊位），非生产性泊位 个。
除煤炭、散粮、木材、集装箱和液体化工品等专业泊位外，其余泊位基本上为2万吨级以下的通用散、杂货泊位。
泊位组成具有大中小配套、专用泊位与通用泊位并举的特点。
2.1.4港口泊位营运现状
1999年至2004年间，全港完成吞吐量稳步上升，吞吐量数据显示，港口通过能力存在较大缺口。
2.1.4.1专业化泊位的运营状况
经过对各专业码头的分析，**专用泊位能力已得到了充分发挥；**专用泊位正在达到设计通过能力；**专用泊位的能力尚没有得到充分的发挥。
2.1.4.2通用泊位的运营状况
截至2004年底，共有生产性泊位个（包括个待泊泊位）。
随着市场经济竞争日趋激烈及管理机制的改变，除功能很难转换的专用泊位外，其它泊位均已变成通用泊位，装卸货种已无明显的分工。
1997年至2004年通用泊位的能力与吞吐量的关系详见表。
通用泊位能力与吞吐量的关系单位：
万吨
泊位
年代
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
从上表可以看出从1997年开始通用泊位的吞吐量就超过了设计能力，2004年能力不足的问题已很突出，按照近几年的散杂货增长趋势，现有通用泊位将无法适应吞吐量增长的需求。
2.1.5港口现状分析
综合以上现状分析，全港除个别专业化泊位刚刚投产，或综合通过能力正在达产外，其余大部分泊位均已出现能力饱和现
象。
目前主要存在以下几个问题：
（1）全港的总吞吐能力特别是散杂货的通过能力已处于超负
荷运营状态，需要改扩建或新建以增加通过能力，适应吞吐量的发展要求。
（2）目前没有专业化的客运码头，这与综合性港口的功能定位不相称，需要建设专业化的客运码头。
（3）现有的集装箱码头通过能力不能满足港口集装箱吞吐量增长的需要。
（4）目前仅有的座液体化工品专用码头，作业货种主要考虑为甲、乙类危险品货种，靠泊吨级为DWT，由于位于规划的集装箱作业港区，将来要搬迁。
（5）目前没有专业化的焦炭装卸泊位，现有的焦炭装船作业方式容易导致货损严重，影响出口产品的质量。
（6）目前没有专业化的散化肥卸船泊位，利用已有散杂货泊位作业，泊位吨级小、卸船作业效率低，影响港口的竞争力。
（7）目前没有专业化的氧化铝卸船泊位，利用已有散杂货泊位作业，泊位吨级小、卸船作业效率低、对环境的影响较大。
（8）目前没有万吨级以上的大型矿石专业化泊位，港口矿石接卸能力的进一步发展受到影响。
（9）部分泊位或设备由于使用年限较长、技术状况无法适应生产发展要求、装卸效率低，急需进行技术改造。
2.2建设的必要性
2.2.1码头扩建工程的建设是缓解港口通过能力不足的需要
1999年至2004年，全港完成吞吐量稳步上升。
现有生产泊位综合通过能力仅万吨，2003年全港完成吞吐量已经超过设
计通过能力万吨左右，因此港口通过能力存在较大缺口，需要启动码头扩建工程的建设以缓解这一矛盾。
2.2.2码头扩建工程的建设是解决泊位偏小的需要
2.2.3码头扩建工程的建设是满足港口吞吐量增长的需要
经过近十几年建设和发展，港口能力得到增长较快，现有生产泊位综合通过能力为万吨，但港口货物吞吐量在总量水平上呈稳步上升态势，2003年全港完成吞吐量已达万吨。
根据预测，2005年吞吐量为万吨，预测的吞吐量与泊位实际安排的吞吐量缺口将达万吨，因此码头扩建工程的建设是满足港口口吞吐量增长的要求。
第三章设计船型及建设规模
3.1设计船型
本工程为专业散装水泥码头，设计停靠50000吨级散、杂货通用船舶。
设计代表船型详见表。
设计代表船型
设计船型
载重量DWT
船型主尺度（m）
备注
船长
型宽
满载吃水
3.5万吨级散货船
35000
190
30.5
11.2
5万吨级散货船
50000
225
34
13.0
3.2建设规模
本工程拟建设一座50000吨级散、杂货通用泊位，码头长275m（方案一），440m（方案二）。
后方形成的陆域为生产、生活辅助区，总面积为4.9万m2（方案一），7.87m2（方案二）。
第四章自然条件
4.1港区地理位置
4.2气象条件
4.2.1气温
累年平均气温：
15.0℃
极端最高气温：
38.0℃（2002年7月15日）
极端最低气温：
－11.9℃（1970年1月5日）
各月平均气温介于1.5～27.4℃之间，其中8月最高，1月最低。
各月平均最高气温29.9℃、平均最低气温-1.4℃。
1970-2003年温度统计（℃）
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均
1.5
2.9
7.1
13.4
19.3
23.5
27.1
27.4
23.9
18.3
11.0
4.5
平均最高
4.0
6.5
10.6
15.8
21.7
26.0
29.9
28.8
25.5
20.3
13.9
7.1
平均最低
-1.4
-0.0
4.8
11.5
16.7
21.9
24.9
25.8
22.3
16.0
8.0
2.2
最高
15.3
21.0
24.2
32.5
35.5
36.5
38.0
36.4
33.8
28.8
25.7
19.4
最低
-11.
9
-9.1
-5.1
0.3
8.6
12.7
17.4
16.9
12.2
4.3
-4.5
-9.2
4.2.2降水
累年年平均降水量：
895.1mm
年最大降水量:
1380.7mm
年最小降水量:
520.7mm
最大一日降水量:
432.2mm（1985年9月2日）
累年平均降水日：
≥1.0mm62.4天
≥10.0mm24.1天
≥25.0mm8.8天
≥50.0mm3.4天
4.2.3风况
（1）风频风速
根据海洋站1974-2003年定时实测风资料统计，本地区常风向为偏东向，ESE向出现频率为11.43%，E向出现频率次之为10.29%。
强风向为偏北向，六级以上（含6级）大风NNE向出现频率为1.90%，N向出现频率次之为1.53%，详见分风向分级统计表。
累年平均风速为5.5m/s，累年最大风速30.0m/s（1997年8月），风向为E。
海洋站累年风速、风频率统计表
风向
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
平均风速（m/s）
7.4
7.6
6.1
5.5
5.1
5.5
4.7
5.3
最大风速
（m/s）
29.7
27.0
25.0
26.3
30.0
26.0
25.0
22.0
频率（%）
7.0
8.1
6.7
6.1
10.3
11.4
6.8
6.5
风向
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
平均风速（m/s）
4.7
4.7
4.4
5.3
4.6
4.7
5.1
6.5
最大风速（m/s）
24.0
21.3
18.0
24.0
20.0
25.0
27.0
29.0
频率（%）
4.3
3.1
4.2
7.8
7.5
3.3
3.0
4.0
（2）大风日数
采用海洋站1982-2003年实测风日最大风速（10分钟平均）统计大于等于7级风（≥13.9m/s）年出现的日数62天，各月出现的日数见下表
累年各月7级（含7级）以上大风日数
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均日数
（天）
6
5
5
5
5
4
4
4
4
6
7
7
62
（3）地形风
港区紧靠着山北部，东面紧邻通畅的大海，西面为陆域，是一个受海岸和滨海地形共同作用影响的港区。
海陆表面昼夜热
变化不同产生局部海陆风环流，夜间下层空气由陆域流向海面，形成“S”向夜间风。
当外围天气系统吹偏“S”向风，气流抬升，越过山顶后下沉流向海面时，更加大了“S”向风力，在港区附近海面产生该地特有的地形风---持续的气流驻波，形成一个较强的风带。
地形风多发生在晴天夜间，风向主要为偏南风。
（4）台风
根据中央气象局编印的《西北太平洋台风路径1949-1969》、上海台风研究所编印的1970-2002年《台风路径图》单行本的台风路径和海洋站实测风资料的普查，1956-2002年的46年中对有直接影响（≥6级风）的台风计46次，平均一年1次。
从台风路径来看基本上是受台风边缘影响。
（5）寒潮
根据1966-2001年中央气象局编印的历史天气图和海洋站实测气温资料普查对24小时内降温达10℃以上的寒潮影响次数统计，达到该标准的寒潮约有32次。
受寒潮影响的时间在每年的2-3月和11-12月，87.5%以上过程伴有≥7级以上的大风，风向为NNW-NE占93.7%。
4.2.4雾况
累年平均雾日共为18.4天。
一年中雾日主要出现在3-6月共有10.9天，占年雾日的59%，其中4月最多，为3.1天，另外出现在11月至翌年的2月共有5.9天，占年雾日的32%，8-10月基本无雾。
4.2.5湿度
累年平均相对湿度为71%。
各月平均相对湿度介于64-84%之间，其中7月最高，12月最低，一年中6～8月相对湿度较高，均值为81%，11月至翌年1月相对湿度较低，均值为65%。
累年
最小湿度为8%，出现在2002年2月23日。
4.3水文
4.3.1基面
56黄海平均海平面
本工程潮位、水深及高程基面均采用理论最低潮面（即为当地零点），当地各基面间的关系见下图：
2.87m
理论最低潮面
4.3.2潮汐
（1）潮汐性质
本地区潮汐和潮流运动受黄海旋转潮波系统控制，无潮点位于本海区东南方，港湾外属正规半日潮海区，湾内属非正规半日潮海区，海湾内潮波呈驻波状。
据验潮站2003年1月1日至2004年1月31日的潮位资历料，经潮汐调和常数计算，M2分潮在本区的潮波运动中占有支配地位；（HK1+H01）/HM2=0.26<0.5，属于半日潮性质，落潮历时大于涨潮历时。
（2）潮位特征值
据潮位站1997～2000年潮位观测资料统计，本港区潮位特征值如下：
多年最高高潮位6.48m（1997.8.19）
多年最低低潮位－0.38m（1999.2.3）
平均海平面2.97m
年平均高潮位4.84m
年平均低潮位1.18m
多年最大潮差6.11m
多年最小潮差1.4m
平均潮差3.69m
（3）设计潮位
由1995～2000年的潮位资料分级统计，获取本港区设计潮位如下：
设计高潮位5.36m（高潮累积频率10％）
设计低潮位0.45m（低潮累积频率90％）
采用潮位站1960～2003年实测潮位资料，利用极值I型分布律推算得：
极端高潮位6.70m（五十年一遇高潮位）
极端低潮位－0.73m（五十年一遇低潮位）
（4）乘潮水位
根据2001～2003年实测潮位资料计算获得不同历时各累积频率的乘潮水位值详见表：
乘潮水位值表
频率
乘潮时间
90％
80％
70％
60％
50％
40％
30％
20％
10％
2小时
3.97
4.15
4.30
4.42
4.52
4.62
4.72
4.85
5.04
3小时
3.74
3.92
4.04
4.15
4.24
4.34
4.43
4.54
4.68
4.3.3波浪
（1）波况
根据海洋站1981-1997年观测资料统计结果表明，本地区以风浪为主，常波向为NE向，出现频率为21%，大浪出现于NNE、NE向，占大浪总数80%。
海洋站各级各向波高（H4%）频率统计结果详见表，波玫瑰图略。
海洋站各级各向波高（H4%）频率统计表
H4%（m）
频率（%）
方向
≤0.7
0.8-1.2
1.3-2.0
≥2.1
合计
N
5.505
0.978
0.755
0.102
7.340
NNE
6.654
4.218
2.830
0.503
14.206
NE
13.089
5.140
2.416
0.349
20.994
ENE
5.615
1.437
0.536
0.061
7.649
E
9.675
1.194
0.227
0.012
11.108
ESE
5.566
0.516
0.053
0.004
6.139
SE
0.004
0.004
SSE
S
SSW
SW
0.008
0.008
WSW
0.503
0.503
W
10.093
0.252
0.012
10.357
WNW
1.458
0.215
0.049
0.004
1.725
NW
0.710
0.304
0.089
0.016
1.121
NNW
0.532
0.483
0.280
0.020
1.315
C
17.531
17.531
合计
76.944
14.738
7.247
1.072
100.000
（2）设计波高
采用莆田法，计算得工程位置五十年一遇、不同方位的波要素见表。
4.3.4潮流
湾内潮流运动为典型的驻波型，潮流段表现为涨潮西流和落潮东流，涨、落潮急流在中潮位时出现，高低潮时流速趋最低值，并存在憩流时刻。
流场平面形态上表现为湾口至湾底，潮流流速沿程减小。
据1994年8月份实测潮流资料统计有：
附近水域实测垂线流速、流向表。
设计波要素取值表
波要素
波向
H1％（m）
T（s）
L（m）
E
1.46
4.0
25.1
NE
1.58
4.2
27.3
N
1.27
3.8
21.8
NW
1.03
3.4
17.8
附近水域实测垂线流速、流向表
站位
涨潮
落潮
最大流速
（m/s）
流向
（°）
平均流速
（m/s）
最大流速
（m/s）
流向
（°）
平均流速
（m/s）
航道
0.39
324
0.21
0.20
155
0.15
4.4作业日数
船舶泊稳条件，取顺浪1.0m，横浪0.8m允许波高，允许风力取6级的标准，综合考虑当地气象、水文情况，全年可作业日数取330天。
影响本工程船舶作业日数表表4-9
影响因素
天数
雾日
6天
雨日
9天
风日（浪日）
16天
其他因素
4天
∑
35天
4.5泥沙和回淤
4.5.1泥沙
海湾东口海域由淤泥质浅滩构成，淤泥质天然重度15.5～16.5kN/m3。
总体水体含沙量的高低主要取决于近岸破波对浅滩沉积物的掀沙作用的强弱，而潮流是造成悬浮泥沙运移的主要动力，因此水体中含沙量在时间分布上变化具有明显的季节性，即冬半年的风浪作用频繁季节，为含沙量的高值季节；夏半年的风浪静稳季节，则是含沙量的低值季节。
近岸水体年平均含沙量一般均在0.21～0.24kg/m3左右，含沙量由西向东逐步减少。
大堤的建成以后，内外泥沙交换由两口门双向交换转变为单一东口门的交换，导致输沙量的减少，同时进出潮量和输沙量由湾口向湾顶方向沿程变化，形成向湾内方向微淤的平稳态势，并很快达到相对平衡。
4.5.2泥沙回淤及估算
根据《港区自然环境观测分析》中的分析结果，通过东口门年净进入内港区水域的泥沙量约为60万方，目前浅滩甚少淤积。
淤泥质浅滩水域基本处于冲淤平衡状态，估算港池调头区年回淤量为0.65m/a，停泊区年回淤量为1.1m/a。
4.6地质
由于本工程尚没有地质资料，只能参考《某泊位水域地球物理探测研究报告》以及临近的散化肥码头及氧化铝码头的工程地质勘察报告（可行性研究报告）。
4.6.1地质分层
据散化肥码头及氧化铝码头的工程地质勘察报告（可行性研究报告）：
场地浅部地层主要为第四系松散堆积物，现由上至下
分述如下：
（1）全新统海相淤泥（Q4m）：
灰色，土质均质细腻，局部夹粉砂及贝壳碎片，一般厚度13.70～16.40m。
（2）全新统冲海相及海相沉积物（Q4al-m）：
黄灰～灰色，土质极不均，厚度较小，但岩性变化较大，以砂混粘土为主，少量为粘性土。
在场区仅局部地段有揭露。
（3）上更新统冲洪积相沉积物（Q3al-pl、Q3m）：
灰黄色，上部为粘性土、粉砂，中部为淤泥质粘土，灰色，流塑，上部土质不均，夹大量粉砂薄层，下部土质均质细腻，底板标高-45.64～-46.50m。
下部为粉质粘土、粘土，总厚度一般大于40.00m。
（4）中、下更新统冲洪积相沉积物（Q1-2al-pl）：
灰黄色，砂性土为主，夹少量粘性土层，本次勘探未揭穿。
4.6.2岩土体工程地质特征
据勘探资料，场区勘探深度范围内地层上履为第四系松散堆积物，按其成因时代、成因类型、岩性特征及其物理力学指标从上至下分为10个工程地质层，其中①、④、⑩层视其岩性差别又细分为6个亚层，各层工程地质特征自上而下分述如下：
①-1淤泥（Ｑ4m）：
灰色，流塑。
土质均质细腻，局部含少量粉砂小团块，底部含较多钙核。
该层分布厚而稳定，底板
标高-12.92～-19.19m，厚度8.20～16.40m。
其物理力学指标（平均值，下同）：
天然含水量w=68.9%,天然密度ρ=1.61g/cm3,天然孔隙比e=1.872,塑性指数Ip=28.1,液性指数Il=1.45,压缩系数a0.1-0.2=2.34MPa-1,压缩模量Es0.1-0.2=1.26MPa,直剪快剪粘聚力C=13kPa,内摩擦角φ=0.0o,固结快剪粘聚力Cg=17kPa,内摩擦角φg=5.0o,容许承载力f=35kPa。
该层具有含水量高，孔隙比大，压缩性高，力学强度低等特性，工程地质条件差劣。
①-2粘土（Ｑ4al-m）：
黄灰色，软塑。
土质较均，含少量粉土。
该层仅在YM1孔有揭露。
其底板标高-14.22m，厚度1.30m。
容许承载力f=130kPa。
①-3砂混粘土（Ｑ4al-m）：
褐灰色，密实。
土质不均，含少量腐殖质，下部渐变为粉砂。
该层仅在YM1孔有揭露，顶板标高-14.22m，厚度2.30m。
其物理力学指标:
w=19.0%，ρ=2.09g/cm3，e=0.529，Ip=7.2,Il=0.38，a0.1-0.2=0.15MPa-1,Es0.1-0.2=13.20MPa，C=31kPa，φ=23.0o。
容许承载力f=200kPa。
①-4淤泥质粘土（Ｑ4al-m）：
灰色，流塑。
土质较均匀，夹较多粉砂薄层。
该层仅在YM1孔有揭露，顶板标高-16.52m，厚度1.90m。
其物理力学指标:
w=42.9%，ρ=1.81g/cm3，
e=1.163，Ip=20.4,Il=1.02。
容许承载力f=80kPa。
②粉质粘土（局部为粉土）（Ｑ3al-pl）：
黄灰色，软塑～可塑。
土质较均匀，砂质含量较高，含少量铁锰浸染。
该层分布较稳定，顶板标高-18.42～-19.19m，厚度0.90～2.55m。
其物理力学指标:
w=28.9%，ρ=1.95g/cm3，e=0.799，Ip=11.8,Il=0.72，a0.1-0.2=0.24MPa-1，Es0.1-0.2=7.42MPa，C=35kPa,φ=18.4o，Cg=30kPa,φg=20.3o,标准贯入试验击数N=24.0击。
容许承载力f=200kPa。
③细砂（Ｑ3al-pl）：
灰黄色，稍密。
分选性较差。
该层分布不均，仅在数Il=1.45,压缩系数a0.1-0.2=2.34MPa-1,压缩模量Es0.1-0.2=1.26MPa,直剪快剪粘聚力C=13kPa,内摩擦角φ=0.0o,固结快剪粘聚力Cg=17kPa,内摩擦角φg=5.0o,容许承载力f=35kPa。
该层具有含水量高，孔隙比大，压缩性高，力学强度低等特性，工程地质条件差劣。
①-2粘土（Ｑ4al-m）：
黄灰色，软塑
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