第四章_港口规划设计§5-6

1、一、码头规模的确定一、码头规模的确定 二、码头泊位尺度的确定二、码头泊位尺度的确定 三、港池、突堤的平面尺度三、港池、突堤的平面尺度 四、多用途杂货码头的布置四、多用途杂货码头的布置 五、集装箱码头的布置五、集装箱码头的布置 六、滚装码头的布置六、滚装码头的布置 港口陆域用地布局，按生产作业性质可分为港口陆域用地布局，按生产作业性质可分为装卸装卸 作业地带作业地带、辅助作业地带辅助作业地带、铁路站场用地铁路站场用地和和预留预留 发展用地发展用地。现代港口还应规划商务信息设施用地、。现代港口还应规划商务信息设施用地、 分运中心等用地分运中心等用地。 装卸作业地带装卸作业地带布置有供装卸运输机械操

2、作运行的码头前布置有供装卸运输机械操作运行的码头前 沿作业地带、仓库堆场及集疏运设施沿作业地带、仓库堆场及集疏运设施； 辅助作业地带辅助作业地带布置有各种流动机械库、工具库、机具修布置有各种流动机械库、工具库、机具修 理厂、总降压站及变电站、供热建筑、消防车库、材料理厂、总降压站及变电站、供热建筑、消防车库、材料 库、作业区办公楼等设施；库、作业区办公楼等设施； 铁路站场铁路站场一般由港口车站、港区车场、码头装卸线及配一般由港口车站、港区车场、码头装卸线及配 套设施组成。套设施组成。 码头码头泊位泊位停船吨级指所能停泊的标准吨级的船停船吨级指所能停泊的标准吨级的船 舶舶。停船吨级主要取决于货种

3、、航线运距和吞停船吨级主要取决于货种、航线运距和吞 吐量。吐量。一般情况，运距越长，船舶吨位越大。一般情况，运距越长，船舶吨位越大。 在确定在确定码头码头泊位泊位停船吨级停船吨级时，同时要考虑航运时，同时要考虑航运 市场运力分布和运价变化的一般规律、单吨运市场运力分布和运价变化的一般规律、单吨运 输成本和必要运费率等。输成本和必要运费率等。 结合我国大宗散货、集装箱等进出口船舶的运结合我国大宗散货、集装箱等进出口船舶的运 距、近年来各类船型发展趋势以及我国港口内距、近年来各类船型发展趋势以及我国港口内 部规模的合理性，码头停船吨级可参考表部规模的合理性，码头停船吨级可参考表6-2 6-2 中的

4、吨级。中的吨级。 泊位数量泊位数量取决于取决于码头装卸效率码头装卸效率和和船舶周转量船舶周转量 (1(1年间到港的船舶数量年间到港的船舶数量) )。 船舶周转量船舶周转量除与吞吐量有关外，还取决于船舶除与吞吐量有关外，还取决于船舶 在本港的平均装卸量。船舶在码头平均装卸量在本港的平均装卸量。船舶在码头平均装卸量 小小，则船舶周转量，则船舶周转量大，大，船舶占用泊位时间中船舶占用泊位时间中非非 生产性辅助作业时间生产性辅助作业时间长长，影响泊位吞吐能力。，影响泊位吞吐能力。 泊位装卸效率泊位装卸效率随系统水平的不同可以有很大差随系统水平的不同可以有很大差 别，在规划设计阶段难以精确确定。别，在规

5、划设计阶段难以精确确定。 码头码头所需泊位数所需泊位数(S)(S)的计算的计算: : 泊位泊位尺度尺度就是一艘设计船型停靠码头时所占用的空间，就是一艘设计船型停靠码头时所占用的空间， 即所占用的码头岸线长度即所占用的码头岸线长度( (泊位长度泊位长度) )、码头前水域宽度、码头前水域宽度 ( (泊位宽度泊位宽度) )和相应的水深和相应的水深( (泊位水深泊位水深) ) 。要保证船舶在码要保证船舶在码 头停靠作业安全头停靠作业安全。 1.1.泊位长度泊位长度 泊位长度一般由船长泊位长度一般由船长(L)(L)和船与船之间的必要间隔和船与船之间的必要间隔( (d d ) )所所 构成。构成。确定间隔

6、要考虑系缆要求，船舶靠离安全、方便，确定间隔要考虑系缆要求，船舶靠离安全、方便， 一个泊位的装卸作业对相邻泊位作业互不妨碍以及装卸一个泊位的装卸作业对相邻泊位作业互不妨碍以及装卸 机械检修方便等因素。机械检修方便等因素。 （1 1）单个泊位）单个泊位：泊位长度主要取决于首尾缆的系缆角泊位长度主要取决于首尾缆的系缆角 度度 和长度和长度。 . .有掩护的码头泊位长度有掩护的码头泊位长度: L: Lb b L+2L+2d d， 式中式中:L:L设计船长设计船长( (m) ); d d泊位间富裕长度泊位间富裕长度( (m) )表表6-6.6-6. B.B.开敞式码头的开敞式码头的泊位长度泊位长度 系

7、泊在开敞式码头的船舶，其受力较有掩护的系泊在开敞式码头的船舶，其受力较有掩护的 水域复杂，除系缆角度适宜外，缆绳应有足够水域复杂，除系缆角度适宜外，缆绳应有足够 长度以吸收船舶动能，减小系船力。长度以吸收船舶动能，减小系船力。 一般泊位长度一般泊位长度: : L Lb b = (1.4= (1.41.5)L1.5)L 开敞式码头为油码头时，多系墩式结构，由作开敞式码头为油码头时，多系墩式结构，由作 业平台、靠船墩和系缆墩所组成，通常布置两业平台、靠船墩和系缆墩所组成，通常布置两 个靠船墩，其间距宜在船体平直段，故两墩间个靠船墩，其间距宜在船体平直段，故两墩间 距常布置为距常布置为(0.3(0.

8、30.4)L0.4)L。 （2 2）多个泊位）多个泊位 端部泊位端部泊位: : L Lb b = L + 1.5 = L + 1.5d d 中间泊位中间泊位: : L Lb b = L + = L + d d (3) (3) 折角布置的泊位折角布置的泊位长度长度 /2， -船长系数，表船长系数，表67 =45，70， 90 2.2.泊位泊位宽度宽度 泊位宽度，即保持码头前水深不变的宽度泊位宽度，即保持码头前水深不变的宽度。 确定此宽度要考虑到船舶系泊时可能产生的漂确定此宽度要考虑到船舶系泊时可能产生的漂 移量。吹开风移量。吹开风 ，加之尼龙缆的变形以及潮位加之尼龙缆的变形以及潮位 变化均是导致

9、船舶漂移的原因变化均是导致船舶漂移的原因。 一般泊位宽度取一般泊位宽度取 2 2倍船宽。倍船宽。 泊位尺度：要保证船舶在码头泊位尺度：要保证船舶在码头停靠停靠作业安全作业安全； 港池尺度：要保证船舶港池尺度：要保证船舶靠离出靠离出入入的安全。的安全。 港池尺度主要取决于船舶在码头前操作方式港池尺度主要取决于船舶在码头前操作方式及泊位数。及泊位数。 v宽度：宽度：突堤宽度突堤宽度宜能布置下装卸作业地带所需宜能布置下装卸作业地带所需宽度宽度。 当突堤侧面泊位数超过当突堤侧面泊位数超过2 2个时个时，港池宽度港池宽度 B 1.4LB 1.4L。 船舶在泊位调头离泊船舶在泊位调头离泊，向内调头需水域宽

10、度向内调头需水域宽度1.5L1.5L；而而 向外调头需向外调头需 2L 2L 水域宽度水域宽度； v长度：长度：突堤的长度或港池长度，决定于突堤一侧布置突堤的长度或港池长度，决定于突堤一侧布置 的泊位数。的泊位数。从营运管理效率考虑，当突堤从营运管理效率考虑，当突堤足够宽时足够宽时， 突堤一侧可布置多泊位，便于泊位间设备互用调剂，突堤一侧可布置多泊位，便于泊位间设备互用调剂， 成组运营管理。成组运营管理。 1.1.多用途杂货码头多用途杂货码头的特点的特点 （）（）多用途杂货船装载货物类型比较多用途杂货船装载货物类型比较多多，装卸设备配套装卸设备配套 能力能力要求大要求大； （）（）多用途多用途

11、杂货码头纵深大，以适应多类型货物存储杂货码头纵深大，以适应多类型货物存储。 2.2.多用途杂货码头的布置多用途杂货码头的布置形式形式 视货种情况有三种布置视货种情况有三种布置形式形式: : 前沿仓库式前沿仓库式，即临近前沿为堆场即临近前沿为堆场，其后为合库其后为合库；适用；适用 于货物入库比重较大的泊位于货物入库比重较大的泊位； 前沿堆场式，即临近前沿为堆场，其后为合库前沿堆场式，即临近前沿为堆场，其后为合库； 半库半场式半库半场式，是一种灵活布置是一种灵活布置，对货种适应性较好。对货种适应性较好。 目前航行于国际干线的集装箱船，船舶大型化目前航行于国际干线的集装箱船，船舶大型化 规模效用的影

12、响，巨型巴拿马型船、超巴拿马规模效用的影响，巨型巴拿马型船、超巴拿马 型船逐渐增多，船舶大型化的趋势仍在发展。型船逐渐增多，船舶大型化的趋势仍在发展。 国际集装箱国际集装箱运输运输围绕着东亚围绕着东亚欧洲、东亚欧洲、东亚美美 洲、欧洲洲、欧洲美洲三条主干线美洲三条主干线，形成了不同航线形成了不同航线 交叉和衔接的转运港口交叉和衔接的转运港口，组成了一系列干线、组成了一系列干线、 支线的班轮航运网络。支线的班轮航运网络。因而港口也被区分为因而港口也被区分为干干 线港线港和和支线港支线港。只停泊航行于支线集装箱船的。只停泊航行于支线集装箱船的 港口就是支线港，同时停泊航行于支线、干线港口就是支线港

13、，同时停泊航行于支线、干线 集装箱船的港口就是干线港。集装箱船的港口就是干线港。 集装箱码头规划时大致可参考表集装箱码头规划时大致可参考表 6-12 6-12 所列的所列的 四个级别的集装箱船进行。四个级别的集装箱船进行。 集装箱码头装卸作业集装箱码头装卸作业区域区域 (1) (1) 码头前沿作业地带码头前沿作业地带； (2) (2) 集装箱堆场集装箱堆场； (3) (3) 拆装箱库拆装箱库，货运站货运站(CFS)(CFS)； (4) (4) 大门、停车场、通道及管理中心。大门、停车场、通道及管理中心。 停靠巴拿马型船的停靠巴拿马型船的需需70-80m70-80m。 堆场宽度与堆场宽度与装卸工

14、艺系统装卸工艺系统有关，常用有关，常用装卸工艺系统装卸工艺系统有：有： 轮胎式龙门轮胎式龙门起起重机系统重机系统，我国港口大多采用此系，我国港口大多采用此系 统，如统，如天津港、大连港天津港、大连港等等; ; 跨运车系统跨运车系统，欧洲港口多采用此系统欧洲港口多采用此系统，如鹿特丹如鹿特丹 港、汉堡港、不来梅港等。港、汉堡港、不来梅港等。 堆场所需堆场所需平面箱位数平面箱位数和和面积大小面积大小取决于泊位运取决于泊位运 量、堆存天数、堆箱层数及装卸系统等因素。量、堆存天数、堆箱层数及装卸系统等因素。 一般，每个一般，每个20ft20ft箱平面箱位所需面积为箱平面箱位所需面积为22.7-22.7

15、- 28.828.8平方米；平方米； 40ft40ft箱为箱为44.6-56.844.6-56.8平方米。平方米。 集装箱泊位宜采用成组多泊位直线布置；装卸集装箱泊位宜采用成组多泊位直线布置；装卸 工艺系统以泊位组为单元进行设备选型；装卸工艺系统以泊位组为单元进行设备选型；装卸 桥采用跨泊位工作以缩短船舶在港时间。桥采用跨泊位工作以缩短船舶在港时间。 我国集装箱码头车流量比较大我国集装箱码头车流量比较大，一般两个泊位一般两个泊位 出入口车道数需出入口车道数需6-86-8条条。大门不仅是出大门不仅是出入入口口， 还承担称重、检查、交接、指挥等功能。还承担称重、检查、交接、指挥等功能。 滚装码头滚

16、装码头又称开上开下码头又称开上开下码头，其，其优点优点表现在表现在: : 装卸货物快装卸货物快； 可不需要码头装卸机械设备可不需要码头装卸机械设备； 货物装车后不需中间装卸直接货物装车后不需中间装卸直接“门到门门到门”； 可装运汽车、装货卡车、载箱可装运汽车、装货卡车、载箱的的拖车等多种型拖车等多种型 式的货物式的货物。 缺点缺点就是船舶造价高就是船舶造价高，潮差大时斜坡道投资大。潮差大时斜坡道投资大。 滚装码头的布置：滚装码头的布置： 为使自行货物开上开下方便为使自行货物开上开下方便, ,在在泊位泊位端部设坡道端部设坡道。 当只需要一个泊位时当只需要一个泊位时，其优势位置是布置在转角其优势位

17、置是布置在转角 处处；多泊位时可采用折线布置多泊位时可采用折线布置。 港口水域港口水域包括船舶进出港航道、转头水域、制动水域包括船舶进出港航道、转头水域、制动水域 , , 过驳水转水作业和停泊的锚地水域以及港池、码头前过驳水转水作业和停泊的锚地水域以及港池、码头前 水域等。水域等。 外堤外堤是是防波堤、防沙堤、导流堤的总称防波堤、防沙堤、导流堤的总称。 u防波堤：防波堤：防御外海波浪侵袭港池、码头前等水域为主防御外海波浪侵袭港池、码头前等水域为主 要功能的水工建筑物，其所围成的水域水面平稳、水要功能的水工建筑物，其所围成的水域水面平稳、水 深足够，使船舶能安全进行装卸作业、停泊和进出港深足够，

18、使船舶能安全进行装卸作业、停泊和进出港 口。有时也兼防泥沙、水流及冰凌等对港口的侵袭。口。有时也兼防泥沙、水流及冰凌等对港口的侵袭。 u防沙堤：防沙堤：以防止或减少涨沙侵入港口或航道为主要功以防止或减少涨沙侵入港口或航道为主要功 能的水工建筑物，常兼有防波的作用。在沙质海岸修能的水工建筑物，常兼有防波的作用。在沙质海岸修 建防波堤，常兼有防沙功能建防波堤，常兼有防沙功能 。 u导流堤导流堤：以束水导流、维持航道和口门水深为主要功：以束水导流、维持航道和口门水深为主要功 能的水工建筑物，一般布置在河口或泻湖口。能的水工建筑物，一般布置在河口或泻湖口。 外堤除按功能分类外外堤除按功能分类外，也常按

19、其所在位置也常按其所在位置，特别是按特别是按 其与岸边的相对位置分为突堤和岛堤。其与岸边的相对位置分为突堤和岛堤。 u突堤突堤是一端与岸连接，一端伸入海中的外堤；是一端与岸连接，一端伸入海中的外堤； u岛堤岛堤是两端均不与岸相连接的外堤是两端均不与岸相连接的外堤 。 港口水深是港口主要技术特征之港口水深是港口主要技术特征之一，一，它应保它应保 证船舶安全行驶和停泊。证船舶安全行驶和停泊。 一定的一定的富裕水深富裕水深能保证能保证船舶安全方便的航行船舶安全方便的航行； 过多的过多的富裕水深富裕水深会增加港口水工建筑物的造会增加港口水工建筑物的造 价和挖泥费用。价和挖泥费用。 确定确定合理的富裕水

20、深合理的富裕水深要兼顾航行和工程两个要兼顾航行和工程两个 方面。方面。 1.1.富裕水深的构成和决定条件富裕水深的构成和决定条件 1)1)船舶航行或停泊不致触底所需的富裕水船舶航行或停泊不致触底所需的富裕水深深 （1 1）水深误差及水中障碍）水深误差及水中障碍 水深变化水深变化：实际水位与测量水位间实际水位与测量水位间的的误差误差； 海图水深测量误差海图水深测量误差； 船舶抛锚引起的富裕量船舶抛锚引起的富裕量。 （2）船舶运动时吃水增大船舶运动时吃水增大 航行时船体下沉航行时船体下沉； 因波浪作用船体产生的垂直运动因波浪作用船体产生的垂直运动。 2)2) 减少船舶操纵困难所要求的富裕水深减少船

21、舶操纵困难所要求的富裕水深 （1 1）考虑船舶操纵性能所要求的水深考虑船舶操纵性能所要求的水深； （2）保护主机避免冷凝器取水口堵塞所要求的富裕水深。保护主机避免冷凝器取水口堵塞所要求的富裕水深。 2. 2. 码头前沿水深码头前沿水深 概念：概念：码头前沿水深码头前沿水深，即泊位水深即泊位水深，通常是指通常是指 在设计低水位以下在设计低水位以下的的深度。深度。 组成：组成：泊位水深泊位水深由由停靠本泊位的设计船型满载停靠本泊位的设计船型满载 吃水和必要的富裕水深构成吃水和必要的富裕水深构成。 计算：计算：船舶在码头前航速很小，一般不超过船舶在码头前航速很小，一般不超过 0.2m/s0.2m/s

22、，几乎不存在因船舶航行增加船舶吃水，几乎不存在因船舶航行增加船舶吃水 的现象。的现象。因此因此，富裕水深主要考虑水深误差、富裕水深主要考虑水深误差、 波浪引起的船舶垂直升降、配载增加的吃水等波浪引起的船舶垂直升降、配载增加的吃水等 因素。因素。 码头前沿码头前沿设计设计水水深深（D设设）可用下式计算可用下式计算： D设设=T+Z1+Z2+Z3+Z4 T设计船型满载吃水设计船型满载吃水( (m) )； Z1 龙骨下最小富裕深度龙骨下最小富裕深度( (m) )，表，表6 61717； Z2 波浪富裕深度波浪富裕深度( (m ) )，公式，公式6 61515， 计算结果为负时取计算结果为负时取Z20

23、 0； Z3 船舶因配载不均而增加的尾吃水船舶因配载不均而增加的尾吃水( (m) )， 油船、散货船油船、散货船Z3 0.15m； Z4 备淤深度备淤深度( (m) )，一般不小于，一般不小于0.40.4m。 设设 3.3.海港航道水深海港航道水深 与确定码头与确定码头前沿前沿水深相比水深相比，航道水深需要考虑船航道水深需要考虑船 舶航行时船体下沉增加的富裕水深舶航行时船体下沉增加的富裕水深( (Z0) )，即：即： D航航=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4 Z1 龙骨下最小富裕深度龙骨下最小富裕深度( (m) )，表，表6 61818； Z2 波浪富裕深度波浪富裕深度( (m ) )，公式，

24、公式6 61515， 计算结果为负时取计算结果为负时取Z20 0； Z3 船舶因配载不均而增加的尾吃水船舶因配载不均而增加的尾吃水( (m) )， 油船、散货船油船、散货船Z3 0.15m； Z4 备淤深度备淤深度( (m) )，一般不小于，一般不小于0.40.4m。 说明：说明： 1.1.在设计在设计河口港河口港时，船舶由海水域进入河水域，时，船舶由海水域进入河水域， 因水密度减小吃水因水密度减小吃水 T 增大；增大； 2.2.航道水深的一般性航道水深的一般性要求：要求： 外海航道外海航道，特别是易受尾随长浪和舷外侧涌，特别是易受尾随长浪和舷外侧涌 浪影响的外海航道的航道水深应不小于浪影响的

25、外海航道的航道水深应不小于1.21.2T ( (T为船舶吃水为船舶吃水) )； 港外航道港外航道，易受涌浪影响的航道和锚地处的，易受涌浪影响的航道和锚地处的 航道水深应不小于航道水深应不小于 1.151.15T； 港内航道港内航道和受涌浪较小的航道应航道水深不和受涌浪较小的航道应航道水深不 小于小于 1.101.10T 。 航道作用：航道作用：船舶进出港，必须在规定的航道内船舶进出港，必须在规定的航道内 航行。一是为了贯彻航行规则，减少事故，二航行。一是为了贯彻航行规则，减少事故，二 是为了引导船舶沿着足够水深的线路行驶。是为了引导船舶沿着足够水深的线路行驶。 航道种类：航道种类：航道可区分为

26、航道可区分为天然航道天然航道和和人工航道人工航道。 天然航道在低潮时其水深已足够船舶航行需要天然航道在低潮时其水深已足够船舶航行需要， 即无需人工开挖航道。即无需人工开挖航道。为了满足船舶航行所需为了满足船舶航行所需 的深度和宽度等要求，需进行疏浚的航道称为的深度和宽度等要求，需进行疏浚的航道称为 人工航道。人工航道。 1. 1. 航道航道选选线线 必须掌握建港地区海域海象、气象和地质条件必须掌握建港地区海域海象、气象和地质条件 的特点，充分利用自然条件来最大限度地满足的特点，充分利用自然条件来最大限度地满足 船舶航行要求，注意适应港口平面布置和远景船舶航行要求，注意适应港口平面布置和远景 发

27、展对航道的要求。发展对航道的要求。 航道轴线应尽量避免与大于航道轴线应尽量避免与大于 7 7 级风力的、频级风力的、频 率较高的风向正交，以减少船舶在强横风下航率较高的风向正交，以减少船舶在强横风下航 行的机遇。行的机遇。 航道轴线宜尽量避免与大于航道轴线宜尽量避免与大于1kn1kn横流正交。横流正交。 航道轴线应尽量顺直，航道轴线应尽量顺直，避免避免“S”S” 形航路。形航路。 防波堤口门外的航道应保证不小于船舶制动距防波堤口门外的航道应保证不小于船舶制动距 离的直线段。离的直线段。 航道轴线应选择在产生回淤量少的地方。航道轴线应选择在产生回淤量少的地方。 30时，时，R3L5L (L-船长

28、船长);同时加宽航道同时加宽航道 30，航速，航速8kn时时, R10L。 2.2.航道宽度航道宽度 航道宽度是指航槽断面设计水深处两底边线之航道宽度是指航槽断面设计水深处两底边线之 间的宽度。间的宽度。 航道宽度一般由三部分组成：航道宽度一般由三部分组成： u航迹带宽度航迹带宽度A A； u船舶间错船富裕间距船舶间错船富裕间距b b； u克服岸吸作用的船舶与航道侧壁间富裕间距克服岸吸作用的船舶与航道侧壁间富裕间距 C C。 (l) (l) 航迹带宽度航迹带宽度 船舶以风流压偏角在导航中线左右摆动前进所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（占用的水域宽度称为航迹带宽度（A) )。 A= n(Lsin +B) n-船舶漂移倍数；船舶漂移倍数； -风流压偏角；风流压偏角； L L-船长（船长（m）；）； B B-船宽船宽（m）。）。 A=( (24.5) )B (2) (2) 船舶错船富裕间距