1、第六章 水运港口,港口概述,港口规划,港口营运,港口水域设施,港口陆域设施,专业码头的平面设计,教学要求,了解港口的功能和作用了解港口的基本组成了解港口的分类方法了解营运的方式港口水域设施,了解港口水域设施的组成，理解航道设计要求，了解锚地、回转水域、理解防波堤与口门布置，了解航道导航设施,港口陆域设施,理解码头布置形式，了解码头泊位尺度的确定，了解港口铁路与道路的设置,认识专业码头的平面设计,第一节 港口概述,一、港口的定义和分类,1、定义,是位于江、河、湖、海或水库沿岸，具有明确界限的水域和陆域及相应的设备和条件，提供船舶出入和停泊，旅客上下船，货物装卸、储存和驳运，以及船舶补给、修理等技
2、术和生活服务的场所。就其作用而言，是交通枢纽、水陆联运的咽喉；是水陆运输工具的衔接点和货物、旅客的集散地。就其工程内容而言，是各种工程建筑物（水工、房建、铁路、道路、给排水等）、设备的综合体，而港口水工建筑物是这个综合体的主要部分。, 世界主要港口有：荷兰的鹿特丹港，美国的纽约港、新奥尔良港和休斯顿港，日本的神户港和横滨港，比利时的安特卫普港，新加坡的新加坡港，法国的马赛港，英国的伦敦港等。, 我国主要港口有：上海港、香港、大连港、秦皇岛港、天津港、青岛港、黄埔港、湛江港、连云港、烟台港、南通港、宁波港、温州港、北海港、海口港等。,2、港口的分类, 按用途分 ：商港 、工业港 、军港 、渔港
3、、旅游港 、避风港。, 按地理位置分：海港、河口港、河港、水库港。 按自然条件分：天然港、人工港。, 按港口的层次地位分：航运中心港、主枢纽港、地区性枢纽港、地区性重要港口、其他中小港口。 按集装箱运输份额分：国际集装箱枢纽港、区域性枢纽港、支线港（喂给港）。, 按装卸货物的不同分：综合性港口、专业性港口。, 商港：指以一般商船和客货运输为服务对象的港口。具有停靠船舶、上下客货、供应燃（物）料和修理船舶等所需要的各种设施和条件，是水陆运输的枢纽。商港的规模大小以吞吐量表示。,商港上海港,商港天津港,避风港：船舶在航行途中，或海上作业过程中躲避风浪的港口。,工业港：指为临近江河湖海的大型工矿企
4、业直接运输原材料及输出制成品而设置的 港口。如宝山钢铁总厂码头等。,海港：指在自然地理条件和水文气象条件方面具有海洋性质的港口。又可分为：,海岸港：位于有掩护的或平直的海岸上。属于前者大都位于海湾中或海岸前有沙洲掩护。如旅顺军港、湛江港和榆林港等，都有良好的天然掩护，不需要建筑防护建筑物。若天然掩护不够，则需加筑外堤防护，如烟台港。位于平直海岸上的港一般都需要筑外堤掩护，如塘沽新港。河口港：位于入海河流河口段。历史悠久的著名大港多属此类。如我国的海港黄埔港。国外的鹿特丹港、纽约港、伦敦港和汉堡港均属于河口港。,河港：指位于河流沿岸，具有河流水文特征的港口。如我国的南京港、武汉港和重庆港均属于此
5、类。可供内河运输船舶装卸作业，旅客上下和补给燃物料等。河港直接受河道径流的影响，天然河道的上游港口水位落差较大，装卸作业比较困难；中、下游港口一般有冲刷或淤积的问题，常需护岸或导治。,河港重庆朝天门码头, 水库港：指建于大型水库沿岸的港口。水库港水位受工农业用水和河道流量调节等的影响，变化较大。, 湖港：指位于湖泊沿岸或江河入湖口处的港口。一般水位落差不大，水面比较平稳，水域宽阔，水深较大，是内河、湖泊运输和湖上各种活动的基地。,综合性港口指装卸多种货物的港口；,专业性港口为装卸某单一货类的港口，如石油港、矿石港、煤港等。一般说来，由于专业性港口采用专门设备，其装卸效率和能力比综合性港口高，在
6、货物流向稳定、数量大、货类不变的情况下，多考虑建设专业性港口。,油港：指专门装卸原油或成品油的港口。为了防止污染和安全起见，油港距离城镇、一般港口和其它固定建筑物都要有一定的安全距离，通常以布置在其下游、下风向为宜。,沙特阿拉伯石油码头,散货港：指专门装卸大宗矿石、煤炭、粮食和砂石料等散货的港口。专门装卸煤炭的专业港称煤港。这类港口一般都配置大型专门装卸设备，效率高，成本低。,二、港口的地位,1、综合交通的枢纽；,2、旅客以及货物的集散地；,3、港口是国际贸易的重要环节；,根据统计资料显示，在全国的对外贸易中，90以上的货物是通过港口进出和装卸的。,4、港口是国民经济和地区经济发展的增长点。,
7、三、港口的发展及其功能,1、港口的发展阶段。,第一阶段：是18世纪以前，当时的港口仅是作为从事船舶装卸活动的场所。,港口的发展阶段,第二阶段：是从18世纪末至20世纪中叶，港口的功能已扩展到贸易领域和转口功能。,港口的发展阶段,第三阶段：开始于20世纪5060年代 ，综合物流中心。,2、现代港口的主要功能港口的功能具有多元性和发展性的特点，随着经济、技术的发展，港口的功能在不断的拓宽和延伸。商贸,功能工业功能运输功能,依靠港口深水条件并服务于航运业的工业原材料和产成品大量依靠船舶运输的工业船舶进出港的相关活动与货物和旅客中转相关的活动,四、港口的基本组成,水域：进港航道、港池、锚地，对天然掩护
8、条件差的还建有防波堤；主要供船舶航行、运转、抛锚；要求有适当深度、面积，水流平缓，水面稳静。,陆域：码头、仓库、堆场、港区铁路、道路，并配有装卸、运输机械，以及其它各种生活和辅助设施；主要供旅客集散、货物装卸、堆存和转载；要求有适当的高程、岸线长度和纵深。,港口水域,港外水域：进港航道、港外锚地，以及防,波堤以外为港外水域；,港内水域：港内水道、转头水域、港内锚,地和码头前水域或港池；,为克服船舶行驶的惯性，港内航道一般不低于3-4个船长，并且停靠码头时要有足够的回转空间。,航道,锚地,港区,口门,防波堤,回旋水域,锚地,码头,港池,陆域水域港内锚地港内锚地,进港航道,大连港,防波堤,加拿大港
9、口,港池,仓库,码头货场,道路,港口作业系统及主要设施,五、港口规模, 衡量港口规模的重要指标：吞吐量,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称为港口吞吐量，单位为t。, 决定港口吞吐量的重要因素,陆向腹地海向腹地,港口腹地：有货物（或旅客）要经某港运输的地区叫该港的腹地。,A 地区,P 港,Q 港,B 地区,货源地 A 和使用地 B 都是港口 P、Q 的腹地广义地说： A是陆向腹地， B 是海向腹地。,直接腹地：直接为港口所在地服务，货物不中转。如：青岛有货运到上海使用，青岛即为上海港的直接腹地。中转腹地：指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海运至大连等
10、地，长江流域的这些地区均为上海港的中转腹地。通过腹地：在港内不装卸，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。,按运输的性质，腹地可分为三大类：,腹地越宽广，经济越发达，货源就越充足，港口的生命力也就越强。 因此腹地的扩大与缩小是港口营运的核心问题，任何一个港口都设法扩大其经济腹地争夺货源。 港口的陆向腹地是有限的，不可能无限制地扩大，？,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：如港口水深大、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
11、转快；服务水平高：对货物的安全以及服务态度等。,港口规模的划分,日本将港口分为：,1、特别重要港口；2、重要港口；,3、地方性港口；4、其它港口。, 俄罗斯将港口分为：,1、国际性的2、国家性的3、区域性的4、地方性的,我国港口规模等级划分，目前尚无明确的标准。,第二节 港口规划与布局,一、港口规划的概念港口规划是指对未来一定时期港口布局和发展规模的预测和设想。港口规划的主要内容包括港口的性质、发展目标与规模，港口陆域、水域及岸线布置，吞吐量预测、功能划分和集疏运系统等。,港口规划按层次可分为布局规划、总体规划和港区规划三个层次。按时间序列又可分为：远景规划、中期规划和近期规划 。,1、港口布
12、局规划（1）定义港口布局规划是根据国家或地区资源、生产力布局和港口自身特点以及未来的发展战略，对港口的建设地点、类型、规模及建设时间做出的宏观安排，以充分满足国民经济长远发展的需要。 布局规划为国家级的港口规划。,（2）港口布局规划的主要内容,全国范围内的运输市场调查和预测；全国范围的港口、岸线资源的调查分析；货源分配，大宗货物运输的综合平衡；提出各类港口的合理布局、功能及发展方向；提出重点港口的建设安排纲要；提出投资规模及有关的政策、措施建议。,（3）布局规划中应注意的问题,应以国家和地区的经济发展规律为基础，配合、支持和促进经济的发展，并与地区经济发展相协调，适度超前发展。港口布局规划应注
13、意与综合运输体系的协调、衔接。港口布局规划应注意合理使用岸线资源，“深水深用、浅水浅用”是港口规划建设中一贯强调遵守的原则。港口布局应遵循综合平衡的原则，合理规划，节省投资，避免重复建设。,2、港口总体规划,（1）定义港口总体规划是对一个具体港口建设发展的总体安排，是解决今后一定时间内的发展方向和分期、分阶段的发展计划。,（2）港口总体规划的内容,对港口现状的分析评价港口的地理位置和自然条件港口状况的描述和评价港口主要货类的构成分析港口集疏运条件分析港口存在的主要问题分析,港口经济腹地的发展分析和港口吞吐量发展水平预测 确定港口的基本性质和主要功能 到港船型发展及货流预测 确定主要港区港址 港
14、口岸线利用规划 港口陆域布局规划 港口水域布局规划 港口的集疏运规划,港口配套设施规划 港口环境保护规划 建设资金筹措方案计划 提出规划的分期实施安排 港口信息与商务系统规划方案 绘制港口总体规划及各专项规划布置图 编写港口总体规划文件 其他有关问题和建议,（3）港口总体规划注意的问题,应与城市总体规划协调应与水域规划及其它规划协调根据城市发展的要求对港区进行合理布局,3、港区规划,（1）定义港区：港口将进出港的货物根据货物种类、船舶类型、货物流向、集疏运条件、自然条件及环境保护等因素，按照港口总体规划和功能布局的原则，划分成的专业区。综合性港口一般划分为集装箱区、件杂货区、干散货区、油品区和
15、客运区等几大部分。 港区规划是对港口总体规划中涉及的组成部分进行深入规划，是实施港口总体规划的后续工作 。,（2）港区规划的内容,详细地分析预测运量、船型和船舶周转量； 就已预测的各类货种运量，研究可选用的装卸工艺及其对未来生产效率的影响 ；确定泊位组，提出恰当的水域、陆域尺度及相应的位置方案 ；仓储系统、分运中心方案布置 ；集疏运系统能力与布置方案 ；港区配套设施规划与配置 ；,投资估算和资金筹措方案选择，有弹性的建设时间表； 经济效益初步分析、经营思路调整； 环境评价与规划 ；港口港区未来发展向自由贸易区(保税区)转变的规划方案(如有这种客观条件) ；港区规划布置图 ；编制港区规划文件报上
16、级有关部门。,（3）港区规划的原则,充分考虑各专业区的职能与相互关系，宜将不同货类分别集中布置在不同区域。规划专业化码头。在港区布置中要遵循大、中、小泊位相结合的原则，因地制宜，有利于不同等级的船舶停靠和货物的装卸，充分发挥港口的吞吐能力。大型散货区可根据船舶尺度大，港池深和船舶泊稳要求低等特点，选择开敞式布置，且与其它港区保持合理距离，粉尘或有气味物体码头要布置在城市和其它码头的下风向。,集装箱区和杂货区的布置一般与有污染和有安全要求的专业区保持一定的距离，同时集装箱区应有较好的集疏运条件。客运区应布置在靠近城市的位置。工程船舶，如靠泊拖轮、引水船等工作码头可集中布置。在进行综合性港口的分区
17、规划时，如果岸线有限，一般把毗邻岸线的陆域面积留给件杂货和集装箱区，把可以管道或皮带输送的大宗散货布置在后方。港口分区应充分考虑港口向国际现代物流中心发展的方向，在用地布置时留有发展余地。,二、港口调查与分析,1、调查的必要性 只有对港口现状做出客观、真实的评价，对未来吞吐量发展趋势进行科学的预测，才能提出切实可行、符合实际的规划方案，发挥投资的最大效益。 2、社会经济调查 包括港口及城市现况、相关设施、水面利用以及与港口发展有利害关系的企业的调查。,3、自然条件调查,（1）风 影响船舶操纵、装卸，大风，台风对港口作业以及港口建筑有影响，大风会引起大浪。（2）降水 影响装卸作业。（3）雾 影响
18、船舶航行。,（4）海冰影响船舶航行、建筑物。（5）波浪影响装卸、建筑；波浪还可带动泥沙运动。（6）潮汐 影响码头、防波堤高程；影响航道深度；潮流带动泥沙运动。,（7）近岸海流影响船舶航行、防波堤、口门的设置。（8）海岸泥沙运动港口、航道淤积。,三、港址选择,一个优良港址应满足下列基本要求：,1. 有广阔的经济腹地。,2. 与腹地有方便的交通运输联系。3. 与城市发展相协调。4. 有发展余地。,5. 满足船舶航行与停泊要求。,6. 有足够的岸线长度和陆域面积，用以布置前方作业地带、库场、铁路、道路及生产辅助设施。,7. 应注意能满足船舶调动的迅速性，航道进出口与陆上设施的安全隐蔽性以及疏港设施及
19、防波堤的易于修复性等。,8. 对附近水域生态环境和水、陆域自然景观尽可能不产生不利影响。,9. 尽量利用荒地劣地，少占或不占良田，避免大量拆迁。,四、港口平面布置形式,港口布置方案在规划阶段是最重要的工作之一，不同的布置方案在许多方面会影响到国家或地区发展的整个进程。1、要求（1） 巧妙的利用自然环境来满足港口营运的要求；（2） 节省建设投资和维护费用。,大连港,大连港有一定的天然掩护，但不,能完全满足泊稳要求，则建造了,防波堤。,连云港利用岛屿掩护减少了防波堤的建设,工程量。,因为岛屿的防波作用，港口不用建设防波堤。,连云港,利用海,湾天然地形，在深水填筑陆地，修建港口。,天津港,2.平面布
20、置形式,（1）依自然地形布置,可称为天然港；多见于河口、海湾潮汐水道以及港湾形水道上，一般投资省，泊位基本沿岸线布置，船舶靠离比较方便。进出港航道和港池回淤常常被视为重要问题，疏浚往往是不可避免的。为了避免过大的维护性疏浚，要认真分析水动力条件和泥沙运移规律。 这种布置形式一般在早期的港口选址时有较多机会。适用于疏浚费用不太高的情况。,（2）填筑式 填筑式是最常见的形式，大部分码头岸线伸出自然岸线，码头场地主要以填方形成。一般尽量将港池挖泥吹填至潮间带，经固结成为港口发展用地。把挖泥弃土与填土造地两种作业结合在一起，通常可以取得减少投资的效果，同时还可减少弃土对海洋环境的影响 。 如果港口岸线
21、已充分利用，泊位长度已无法延伸，但仍未能满足增加泊位数的要求时可采用。,（3）挖入式 多见于河港、河口港以及海岸带的泻湖洼地(如京唐港)，港池由开挖陆域而形成。它适合于水体悬移含沙量较低或泥沙运移以推移质为主的地点。挖入式港口一般在入口处修建防波堤，既防波又防止沿岸泥沙入侵。为合理利用土地提供了可能性；在泥沙质海岸，当有大片不能耕种的土地时，宜采用这种建港型式。,3、港口布局形式选择依据,选择何种布置形式需要根据当地自然条件，为了避免过多的维护疏浚，需要认真分析水动力条件和泥沙运动规律，所选布置形式是否适宜，应以加强天然水动力条件为准，而不是削弱或干扰它 。,中国沿海港口发展规划,及发展取向,
22、全国沿海港口发展概况,港口是一个国家对外开放最前沿的窗口，是沟通经贸往来的重要枢纽。自1978年改革开放始，受益于中国整体经济的高速增长，我国港口的建设数量、规模、吞吐能力以惊人的速度增长，据统计，过去三十年我国在年均9.8%的GDP增速下，港口货物吞吐量增长了17倍，年均增速11.4%，集装箱吞吐量增长了近1800倍，年均增速32%。,全国沿海港口发展概况,沿海港口发展总体格局,目前，中国沿海已形成与经济发展和产业布局相适应，布局合理、层次清晰、功能明确的港口布局形态。,从现有港口层次分类看，主要分为主要港口、地区性重要港口和一般港口三类。全国沿海布局规划了24个主要港口，其中还划分有区域性
23、枢纽港口8个。,从港口区域布局看，初步形成了五大区域港口群。,从货类布局看，已初步形成了围绕煤炭、原油、矿石和集装箱四大货物的专业化、高效运输系统。,其它,一般港口,主要港口地区性重要港口,区域性枢纽港口,秦皇岛港天津港日照港南京港,营口港大连港烟台港青岛港连云港港南通港,五大区域港口布局图环渤海港口群,镇江港,苏州港,上海港宁波舟山港,长江三角洲港口群,温州港,福州港,东南沿海港口群,防城港,广州港,厦门港汕头港深圳港,珠江三角洲港口群,珠海港湛江港海口港,西南沿海港口群,全国沿海港口发展概况,沿海港口发展的六大特征,港口吞吐总量增长迅猛，外贸吞吐量比重稳步提高,集装箱吞吐量迅猛增长，成为主
24、要增长亮点,重要物资运输对港口依赖程度加大：铁矿石、原油,主要港口作用日趋突出港口市场化程度不断提高,临港产业集聚加速：石化和钢铁产业向沿海集聚,全国沿海港口发展概况,沿海港口发展中存在的问题,港口总体通过能力不足，尤其是大型专业化泊位短缺 。,港建资源日趋短缺，港城矛盾日益显现 。港口深水航道建设和后方集疏运系统滞后 。,我国沿海港口发展规划,总体方向,坚持以科学发展观为指导，以市场为导向，以优化布局和资源整合为突破口，以集装箱运输、能源、原材料等重要物资运输为重点，以现代信息和现代物流技术为主要手段，加快港口国际化和市场化进程，加快建成布局合理、结构优化、层次分明、功能完善、信息畅通、安全
25、高效的现代化港口体系。,我国沿海港口发展规划,总体目标,支持国民经济和社会发展目标的实现以及人民生活水平的提高，充分满足国家战略物资运输储存的需要，发挥沿海港口在临港工业、商贸活动和综合物流中的作用，沿海港口基础设施有效供给能力明显增加，港口分层次布局结构更趋合理，基本形成集装箱、原油、铁矿石、煤炭、粮食等运输体系大型专业化码头布局。,我国沿海港口发展规划,布局原则,区域协调、均衡布局的原则。综合运输、系统化布局的原则。突出重点、分层次布局的原则。节约资源、可持续发展的原则。结构先进、功能完善的原则。,我国沿海港口发展规划,近期港口规划建设重点,强化上海、大连、天津国际航运中心及沿海主要港口的
26、建设，逐步拓展以现代综合物流为中心的现代化港口功能，建设和完善环渤海、长江三角洲、东南沿海、珠江三角洲和西南沿海地区等五大港口群体的煤炭、石油、铁矿石、集装箱、粮食、商品汽车、陆岛滚装和旅客运输等八大运输系统 。,煤炭运输系统规划,煤炭运输系统主要建设,和发展北方沿海的秦皇岛、唐山、天津、黄骅、青岛、日照、连云港和龙口等装船港，华东、华南等沿海地区电力企业的专用卸船码头和公用卸船港区煤炭转运设施。,原油运输系统规划,天津港,大连港,依托石化企业布点，,青岛港舟山港宁波港,石油运输系统将建设和发展专业化的进口原油一程、二程中转储运设施和成品油、天然气中转储运设施。重点建设,湛江港,泉州港惠州港茂
27、名港,20万吨级以上原油接卸泊位和矿石码头。,营口港大连港青岛港上海港舟山港宁波港,铁矿石运输系统规划依托钢铁企业布点，铁矿石运输系统将建设和发展高效、专业化的,进口铁矿石一程、二程中转设施。湛江港,集装箱运输系统规划天津港 大连港,广州港,青岛港上海港宁波港厦门港深圳港,集装箱运输系统重点建设上海国际航运中心（上海、宁波、太仓）、大连、天津、青岛、深圳、广州、厦门等集装箱干线港大型集装箱码头，相应建设支线港和喂给港。,我国沿海港口发展规划,粮食运输系统主要考虑我国粮食主要流出区、流入区的地理分布状况，与粮食流通、储备、物流通道配套发展沿海规模化、集约化、专业化运营发展的码头设施；,依托汽车产
28、业布局和内外贸汽车进出口口岸，发展专业化、便捷的商品汽车运输及物流系统；为适应沿海岛屿经济社会协调发展，陆岛滚装运输系统重点安排5000人以上岛屿的滚装码头及接线公路的建设；,建设以人为本、安全、舒适、便捷的旅客运输系统。,沿海港口发展取向,鼓励按照优势互补、共同繁荣的原则，实,施跨行政区域的港口资源整合,以港城协调发展为目标，积极推进城市、,港口、临港产业的可持续发展,鼓励有条件的港口企业实施跨行政区域的,企业联合和“走出去”战略,第三节 港口营运,一、货物及其在港内的作业方式,货种：为了装卸、运输、贮存的方便，装货物需分样别类，在国际上统计货类时，大分类分为9类，中分类为17类，细分类56
29、种。,从运输、存储条件和装卸工艺的角度考虑，货物可分为三大类：件杂货、干散货和液体货。,港口统计货物品种分类, 件杂货：凡是需要计件点数的成件运输、保管的货物，不论包装形式如何，也不论有无包装，均称为件杂货。,- 袋装：面粉、水泥、化肥等- 捆装：棉花，草席，生皮等,- 箱装：纸箱，木箱，铁箱（集装箱）,装贵重物品,- 桶坛装：易燃、易爆等危险品,- 无包装：钢材，木材，车辆和机械等,干散货：一般指散装的大宗货物，如粮、煤、矿,石等。,这类货物具有：运量大；,不能相互混杂；,有的带污染性等特点。,一般要有专业化码头进行装卸。, 液体货：石油，石油产品，植物油，液化气等，以,原油和成品油为主，属
30、易燃液体，按闪点划分其危险级别。闪点液体挥发性的气体和空气的混合物在正常大气压力下遇到火星能闪起火花，但液体本身尚未燃烧的最低温度。,一级 45,如，柴油,目前集装箱发展迅速，已单独进行装卸与运输，,有专门的装卸设备，专门的集装箱船和集装箱码头，,适合于集装箱装箱的货种很多，分三类：, 最佳装箱货：易损、易盗的贵重物品，在56种货物中占32种，如：烟、酒、药品（纺织品、电器、塑料制品等） 适合装箱货：一般的粗杂货，如袋装面粉，生皮等。 勉强可装货：一般原料和贵重的袋装货，如生铁，原木，大米，饲料等。,货物在港内的作业方式, 操作过程根据一定的装卸工艺完成一次货,物的搬运过程。,一般港口内货物的
31、操作过程有以下几种：,车船：卸车装船或卸船装车。,车库场：卸车入库场存放或出库场装车。船库场：卸船入库场存放或出库场装船。船船：卸船装船（水水转运）。库场库场：库场之间的倒载搬运。,装卸过程：指货物从进港运输工具上卸下到装上出港,运输工具的全过程，也叫换装过程。,直接换装：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，也叫直取作业。,间接换装，经二次以上操作才能完成换装过程的作业,方式,操作量：每个操作过程中装卸货物的数量，用P表示。,装卸量：一个换装过程中装卸货物的数量，用Q表示。,操作系数：操作量与装卸量的比值，用表示。, = P/Q1（ =1时即为直取作业）,2,2,3,
32、1,2,3,4, 换装操作方式,水陆联运：车船,操作次数 n=1,车库场船车港驳船车库场港驳船,水水联运： 船船,船库场船船港驳库场船船港驳库场港驳船,第四节 港口水域设施,水域设施的组成,港池、航道、锚地、回旋水域、防波堤以及导航设施等。,水域设施的要求,需具有足够的水深；,进出港航道走向的布置应满足船舶安全进出港口；,航道和港池的维护性挖泥量应尽量小；,港池内应有良好的泊稳条件，以便船舶能安全、顺利地完成货物装卸作业和旅客上下船；,港口水域尺度应能满足船舶回旋、制动、港内航行、停泊作业的要求；,除应满足设计船型的航行、停泊所需的水域外，还应考虑港口辅助船舶的航行和停泊要求，在布置上应尽量减
33、少大小船之间的干扰。,一、航道,航道是港口为船舶安全航行提供的一条特,定的航行线路。多数情况下，近海自然水深不能满足船舶吃水要求，需要经人工开挖形成航道。,航道设计包括航道选线、航道尺度（宽度、水深、转弯参数等）、导助航标志等内容。,1、航道选线,避免与强风或频率较高的风呈大交角；避免与流速大于1kn的水流呈大交角；尽量顺直；,防波堤口门内的航道应满足船舶制动的要 求，并尽可能处于直线段；,防止航道在波浪和潮流的作用下产生回淤。,京唐港,自1 + 700 至2 + 500 段航道出现了较强的淤积，其最大淤强达到3. 7 m,京唐港,整个航道的淤强分布呈中间大两端小的分布。虽然防沙堤口门区,l+
34、500至2+500段航道淤积相对较大，但整个淤强分布比较平,缓，已完全不同于开港初期口门段淤强明显上突的分布形态。,2、航道宽度,2、航道宽度,航道宽度的决定因素,W航道宽度。,A航迹带宽度,一般为24.5B宽度。,b船舶间富裕宽度，一般取值为B。,C船舶与航道侧壁间富裕宽度，根据船型和船速查表确定其值。,双向航道,W=2A+b+2C,典型的双向航道宽度约为8B,单向航道,W=A+2C,典型的单向航道宽度约为5B,航道转弯处需要加宽,3、航道水深, 航道水深是在港口当地一定的自然条件下，满足 设计船型满载吃水航行所要求的最小安全深度。 影响水深的两个因素,（1）船舶航行或停泊不致触底所需的富裕
35、水深,水深误差：水深变化、测量误差 、船舶抛锚引起的富裕量,因船舶运动吃水增加：航行时船体下沉 、船舶在波浪中航行时的下沉,（2）减少船舶操纵困难所需的富裕水深,考虑船舶操纵性能所要求的水深,保护船舶主机，避免冷凝器取水口堵塞所需要的水深,二、锚地,1、定义,专供船舶（船队）在水上停泊或进行各种作业的水域。,停泊锚地,检疫锚地,2、锚地分类, 按照位置分为,（1）港外锚地：供船舶候潮、待泊、联检及避风使用。,（2）港内锚地：供待泊或水上装卸作业使用。, 按照功能分为,（1）装卸锚地：为船舶在水上过驳的作业锚地。（2）停泊锚地：包括到离港锚地、供船舶等待靠码,头、侯潮等用的锚地。（3）避风锚地：
36、供船舶躲避风浪时的锚地。（4）引水锚地:供船舶进港前等候引水员上船领航和出港后引水员离船的锚地。,（5）检疫锚地：为外籍船舶到港后进行卫生检疫，有,时也和引水、海关签证等共用。,3、锚地停泊的方式,（1）锚泊：单锚、双锚,（2）浮筒系泊：单浮筒、双浮筒,浮筒系泊,4、锚地的布置要求, 为了避免影响船舶的航行，港外锚地边缘距离航道边线不应小于23倍船长。, 港外锚地水深不应小于船舶满载吃水的1.2倍。, 锚地底质以软硬适度的亚沙土和亚黏土较好，其次是淤泥质沙土。, 应尽量避免在横流较大地区设置双浮筒锚地。,三、回旋水域,1、设置位置：方便船舶靠离码头或进出港的地点。,2、水深要求：与航行水域共用
37、并具有相同的水深。,3、尺度（直径）：考虑风、浪、流、以及港作拖轮的配备需查表确定。,当水域较平稳，且风力小于5级时，回旋直径一般为3L，未设首推进器的集装箱船可达68L。,四、防波堤与口门,1、防波堤布置（1）定义, 用来抵御港外波浪侵袭，兼做防沙减淤作,用的外海水工建筑物。, 一般布置在港内水域的外围，保证港内水面平稳和具有足够的水深，使船舶能安全进出港口和进行装卸作业与停泊，有时也兼防泥沙、水流及冰凌对港口和进港航道的侵袭。,（2）影响防波堤设置的因素,波浪 水流 风,泥沙,地形地质条件 船舶航行 泊稳要求 施工条件 投资限制,（3）防波堤的布置原则, 防波堤轴线布置要与码头布置相配合，
38、码头前水域要满足允许作业波高值。防波堤的布置和选型应特别注意长周期波的影响。, 防波堤所围成的水域应有足够的面积和水深，满足布置码头岸线、码头前停泊水域、调头水域以及航道的需要。口门外有横流的情况下，应考虑船舶进口门前航速及航角对进口门后船舶航行的影响。从船舶航行安全方面考虑，进入口门后应有足够的航行水域作为缓冲和对准泊位航行。口门内水域面积轮廓应满足船舶调头作业的要求。, 防波堤所包围的水域要为港口今后的发展留有余地，尽可能顾及到港口的规模“极限”和极限船型。同时，还应注意防波堤所包围的水域内风成波对泊稳条件的影响。在淤泥质海岸的港口，应注意到泥沙以悬移状态进港，由于港内水域平稳、流速减少，
39、悬沙落淤，因此，水域面积越大，纳潮量越大，淤积总量亦愈大。从这一角度考虑，应缩小无用水域面积，以减少纳潮量和进港泥沙。,要充分利用有利的地形地质条件，将防波堤布置在可利用的暗礁、浅滩、沙洲及其他水深不大的水域中，以减少防波堤投资。,在泥沙运动不十分活跃的海域，把防波堤布置在近岸浅水区，人工疏浚航道港池，并将挖泥吹填至陆域，在很多情况下是可比方案之一。,港内水工建筑物为直立式结构时，应注意结构造成的多次反射引起对港内泊稳的影响。当通过模型试验研究表明有泊稳恶化的情况时，则应采取消波措施。,防波堤平面布置类型,是在海岸适当地点筑一条堤，伸入海中，,使堤端到达适当深水处。,当波浪频率比较集中在某一方
40、位，泥沙,运动方向单一，或港区一侧已有天然屏障,时可采用Al或A2式。但它所围成的水域有,限，多半仅能形成一小港。当强风浪变化,范围较大时，此种布置只能一时阻挡一面,风浪，而不能挡住全年各方风浪，又不能,有效地阻止漂沙进入港内，故在沿岸泥沙,活跃地区，不宜采用。,A3式适用于海岸已有天然湾澳，其水域,足以满足港区使用的情况。此种天然湾,澳，漂沙量一般不大 ( 因若漂沙量大，即,无法形成广阔的天然湾澳 ) ，最适合布置,单突堤。,是自海岸两边适当地点，各筑突堤一道伸入海,中，遥相对峙，达深水线，两堤末端形成一突出,深水的口门，以围成较大水域，保持港内航道水,深。,B1式双突堤用于海底平坦的开敞海
41、岸，形成狭,长而突出的港内水域，可以阻拦两侧方向的波浪,与漂沙进入港内，迎面而来的波浪亦因港口缩突,而减小。在漂沙方面，亦因堤端已伸达深海水,流，含沙量较小。但此种堤式只适用于中、小型,海港。,B2 式用于海底坡度较陡，希望形成较宽港区的,中型海港。两堤轴线向内弯曲环抱而成近似三角,形或方形的港口水域，如一侧风浪特强，两堤可,长短不一，下风一侧堤较短。,B3 式多建于迎面风浪特大，海底坡度较陡且水,深的海岸。,B4 式为海岸已有天然湾澳，湾口中央为深水的,情况，港内水面平衡，淤沙极少，筑堤费用亦较省。,岛堤是筑堤于海中，形同海岛，专拦迎面,袭来的波浪与漂沙。堤身轴线可以是直线、,折线或曲线。,
42、Cl式岛堤堤身与岸平行，可形成窄长港,区，适用于海岸平直、水深足够、风浪迎,面而方向变化范围不大的情况。,C2式岛堤适用于港址海岸稍具湾形而水,深的情况。港内水域进深长度不够时，C2,式堤比C1式堤距岸较远，可以增加港内水,域面积。,C3式堤用于已有足够宽的水域之湾澳，,两岸水较深而湾口有暗礁或沙洲。利用此,地势，筑岛堤于湾口外，形成两个港口口,门，以供船舶进出，并阻挡迎面的风浪。,是由突堤与岛堤混合应用而成。大型海港多用此类堤式。,D1式堤是因突堤端有回浪而必须再建岛堤,以阻挡。,D2式是岛堤建于双突堤口外，以阻挡强波,侵入港内。,D3式堤适合于岸边水深大，海底坡度甚陡的地形。若海岸曲折或海
43、底等高线曲折，岛堤轴线也可因形而曲折，此式能建成大港。 D4式堤适用于岸边水深不大，海底坡度平缓，须借防浪堤在海中围成大片港区的情况。,D5式堤适用于已有良好掩护并足够开阔的,天然湾澳，可建成大型海港。,防波堤的类型,斜坡式,直立式,混合式,透空式,浮式,喷气消,波设备,喷水消,波设备,斜坡式防波堤,在我国使用最广泛。,优点：它对地基承载力的要求较低；施工比较简单，在施工过程中或建成之后，如有损坏，较易修复；在使用方面，由于波浪在坡面上破碎和较少反射，所以消波性能良好。,缺点是：需要的材料数量大，斜坡上的护面石块或人工块体如重量不足，将受波浪作用而滚落走失，需要经常修补；在使用方面，堤的内侧不
44、能用作靠船码头。,直立式防波堤,也称直墙式，一般比较适用于海底土质坚实，地基承载能力较好的情况。但如水深过大，墙身过高，又将使地基承受较大的压力。,优点：当水深较大时，它所需的材料比斜坡式堤节省；,在使用上，其内侧可兼供靠船之用。,缺点：由于波浪在墙面反射，消波的效果较差，影响港内水面平静；同时，直立式堤的地基应力较大，不均匀沉降可使堤墙产生裂缝，较难修复。,混合式防波堤,是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体。严格说来，在混合式和直立式之间并不存在明显界限。增加直立式堤的基床厚度，即形成混合式防波堤。混合式防波堤适用于水深较大的情况。因为在水深大的情况下，建造直立式防波堤在技术上比较困难，同时
45、，因墙身很高，使作用在地基上的压力很大，天然地基可能承受不了。建造斜坡式防波堤，因堤体断面随着水深增大而急剧增加，耗用材料很多，也不经济。采用混合式，可减少直立墙高度和地基压力，斜坡式堤基断面也不必过大，所以，比较经济合理。,透空式防波堤,理论根据是：波浪能量大部分是集中在水面附近的，因此，没有必要使建筑物下部挡波，只需挡住从水面到某一深度的波浪，就能达到减小波浪的目的。,透空式防波堤在材料使用上和经济上看来都较为合理，特别适用于水深较大、波浪较小的条件。但透空式堤不能阻止泥沙入港，也不能减小水流对港内水域的干扰。,浮式防波堤,不受地基基础的影响，可随水位的变化而上下，能削减波浪，修建迅速，且
46、拆迁容易，但不能防止其下的水流及泥沙运动。一般说来，浮式防波堤较适合于波浪较陡和水位变化幅度较大的场合，又由于它易于拆迁，因而可以用作临时工程的防浪措施。,喷气消波设备,是利用水下管中喷出的空气与水掺和所形成的空气帘幕来削减波浪的。它的最大优点是：当喷气管安设在足够的水深时，船舶可以经越其上驶入港内，畅通无阻。喷气消波设备的初期投资小，造价与水深无关，施工简单，拆迁方便，但喷气消波设备在使用时，空气压缩机等所需动力较大，运转费用较高。,喷水消波设备,喷水消波设备的消波作用是利用逆着波向的喷射水流，阻碍波浪前进，使波长缩短，波浪破碎，从而消耗波浪的能量，使波高减小。喷水所需能量很大，运转费用甚高。此外，还有另一种消波方法是用推进器产生迎面水流，以迫使波浪破碎，按其作用，它可与喷水消波设备归为一类。,双突堤大连港,2、口门,口门布置的要点,（1）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，以方便船舶出入。 在沙质海岸，口门宜布置在泥沙完全移动临界水深之外，以减少口门外泥沙进港和口门淤积。在淤泥质海岸，泥沙在波浪作用下以悬移形态运移，水深越大含沙量越小。口门宜布置在远离破碎带、含沙量小的深水处。,
