东南大学港口规划布置课程设计

1、StXJTHtA ST UNIVtRSITY港口规划与布置课程设计计算说明书交通学院港航系二O三年八月录目1.11.21.31.41.51.6- 43其他济参数假经81.7109.19.29.310.1数-6数-算-置-10.1.1 码85置-10.1.1.1 码10.1.1.2 码10.1.1.310.1.1.410.1.1.510.1.1.61010.1.1.710710.1.2 防波堤布置-1010.2 港置-1111 工11.111.211.310.2.1 件头-10.2.2 散头-1112算-表-149析1712方结-1设计基础资料一、港口状况及发展规划该港于1999年开工建设，并于

2、当年建成两个泊位，于 2000年投产使用，当时 吞吐量60万吨。投产初期吞吐量增长较快，为适应增长的吞吐量，于2003年、2004 年各建成一个泊位，到2005年港口吞吐量达到150万吨，2009年又增建一个泊位， 到2010年吞吐量已达160万吨，预计（条件 A） 2015年吞吐量可达到240万吨， 2020年达到360万吨，到2025年可达到450万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。 根据需要，规划2025年以后每年有300万吨煤炭从该港出口。二、设计船型该港的代表船型为:远洋杂货船为1.5万吨级，尺度为161.9 X 21.5 X 13 X 9.2m ;远洋散货船为吨级，尺度为 190 X

3、26 X 14.6 X 10.8m。两种船在港一天所需费用均为 Cs=7.2万元/艘日。三、装卸工艺及装卸能力G=8000吨/艘，Cb=3.2万元/泊日。件杂货的装卸采用门机加流动机械到库场的工艺流程，装卸能力R=1800吨/泊日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为煤炭装船规划采用装船机，堆场采用斗轮式堆取料两用机，中间用皮带机输 送。装船能力R=7500吨/泊日，运煤船在该港的平均装船量为G=3.0万吨/ 艘,Cb=2.4万元/泊日。四、建港处自然条件1地形地质建港处陆地宽广、平坦，有足够的场地面积供布置库场及后方设施使用。陆域平均标高+3米左右，附有1： 5000地形图一张。建港区为沙质海岸，

4、海底沙砾粒径 0.5毫米左右，泥沙运动弱。趋于平衡，无严重的淤积和冲刷。2水文气象建港处的风浪资料的分析结果见附图的风玫瑰图和波浪玫瑰图。该海区为不 规则半日潮，据分析设计高水位+1.76米，设计低水位-0.15米。海流方向多为ES 向，流速小于1节。该地区少雨少雾，据统计年最多降雨天数 134天，其中雷雨天数28天，每次持续时间多在0.51.5小时。在冬季该地区常有封冻现象，但不影响 航行和港口作用。五、施工能力港口设有专业施工队，最大施工能力每年可完成3个泊位和300米长的防波堤 的工程量。六、主要投资项目单价1. 万吨级码头岸线15万元/米;2. 库场：仓库1420元/米 2,堆场520

5、元/米 2;件杂货泊位仓库与堆场各占库场总面积的50% ；3.机械设备3200万元/泊位;4.防波堤0米以上:3.16万元/米0-2米:6.08万元/米-2-6米:28.6万元/米-6 -10 米：42.24 万元 /米 -10米以下60.8万元/米5.基建挖泥40元/方6.基建填土 60元/方7. 围堰0米以上:1.60万元/米0-2米:2.96万元/米-2-6米:6.48万元/米-6 -10 米：11.28 万元 /米8. 征地动迁港内18万元/市亩，港外10万元/市亩；（1市亩=10000平方米）9.港内铁路4000元/米，可按200万元泊位估算造价10.港外道路及公共设施综合投资150

6、0万元11.港内道路综合投资500万元/泊位12.水电供应和通讯综合投资420万元13.生活办公设施投资1800万元/泊位14.每泊位分摊的港作船费用440万元15.间接费按直接投资费用的35%计算七、其它经济参数假设1. 盈利扣除营运费后港口每吞吐一吨货物的盈利为：件杂货88.0元/吨，煤炭为66.0 元/吨。2. 税收与还款港口企业收税5%。港口净盈利的70%用于还款，30%用于职工福利和基金。3. 现金年利率i=8%，港口一切设施均假设使用到2055年为止，且不计残值。2港口规模2015 年2020 年2025 年货种件杂货件杂货件杂货煤炭Q240万吨360万吨450万吨300万吨R18

7、00吨/日泊位7500吨/日泊位G8000吨/艘30000吨/艘Cb3.2万元/泊日2.4万元/泊日7.2万元/艘日Cs2.1件杂货码头最优泊位数2.11 2015最优泊位数计算:Q/N 2400000/355“Aa =-= 3.7562亍硕°阳5腰/LI1G 8000=T. = = = 4.44 FI /fiiU口 b R 1800皿SPT5人-n50.751.7601.4875.2431.09360.630.4670.3944.15070.540.1470.1243.8800.270假设S=5、6、7,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为6。5J1.093>0.4

8、44>0.2702.12 2020最优泊位数计算：3600000Q/N 3554X = 1,268 w/nG 8000Aa = - = 5.634 U1G 8000-=T, = = 4.44 日徹|4b R 1800ST兀讥+170.811.6932.1467.7801.51080.700.5020.6376.27090.630.2000.2545.8870.383假设S=7、8 9,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为8。%s1.510>0.444>0.3832.13 2025最优泊位数计算：弋宜； StXJTH t A ST b N IVtRSITYQ/N 45

9、00000/355石土-8000"5 肘MJ1G 8000A厂T汗萨歸"44口/艘a = - = 7,04210。假设S=9、10、11,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为SIp丁W90.780.8761.3878.4300.866100.700.3290.5217.563110.640.1420.2257.2680.296He - n9 10 A 孑n w n 11 ¥0.866>0.444>0.2962.2散货码头最优泊位数Q/N 3000000/355碍30000G 30000-30000"温 2 腰/U1G 30000rA

10、-=T. = = =40/® a = - = 1.127口b R7500uSTW'嘉兀-% 720.561.8280.5151.642n aqq30.380.2680.0751.2020.43940.280.0400.0111.1380.0643。假设S=2、3、4,计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为5ri-匕 A >0.439>0.333>0.0642.3泊位年通过能力验算一个泊位的年通过能力根据规范5.8.2可用下式计算PtT Gtztftd t td对于件杂货码头设计通过能力，T=365天，G=8000吨/艘，tf=1.5h, td=24h

11、.19|St=3h。2015年，新增吞吐量80万吨，应新增1个泊位，设3台门机，取p=210t/h,Gt. = - = 8000/210 = 38.1h|则1个泊位的通过能力，365 8000一 一 0. 62697.41 万吨 80万吨 38. 11.524_314满足要求。2020年，新增吞吐量120万吨，新增2个泊位，设4台门机，取P=280t/h ,G8000/280 = 28.57h365 80000. 70143. 64万吨 120万吨28. 571. 524_3百满足要求。2025年，新增吞吐量90万吨，新增2个泊位，3台门机，取p=210t/h，G1-8000/210 = 38

12、111365 800038. 12430. 70108. 91万吨90万吨1. 524满足要求。对于散货码头设计通过能力，T=365天,G=3.0万吨/艘，tf=1.5h,td=24h,，t =3h， p=1500t/h。Gt. = - = 30000/1500 = 20h365 30000202430. 38410. 0万吨300万吨1. 52423满足要求。3港口总体布置3.1港口水域布置3.11码头布置 3.111码头顶咼程据海港总平面设计规范（以下简称规范）4.3.3有掩护基本标准:码头顶高程=设计高水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m 考虑到陆域平均标高为+3m左右，取

13、码头顶高程为3m。3.112码头前沿水深（底高程）据规范4.3.5条:码头前沿水深：D=T+Z 1+Z2+Z 3+Z4Z2=KH 4%-Z1式中T设计船型满载吃水，取9.2m；乙一一龙骨下最小富余深度，查表 4.3.5取0.3m；Z2波浪富余深度，计算结果为负值时，取为0,；K系数，顺浪取0.3,横浪取0.5;H4%码头前允许停泊的波高，波列累计频率为4%的波高，取1m；Z3船舶因配载不均而增加的船尾吃水，杂货船可不计，散货船取0.15m；乙一一备淤富余深度，取0.4m；件杂货码头：T=9.2m，Z1=0.3m, Z3=0, Z4=0.4m；根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪，K 0.3東

14、南尢爭StXJTH t A ST b NIVLRSITYZ2=KH 4%-Z1=0.3 X -0.3=0P = 9*2 + 0*3 + 0 + 0 + 0.4 =码头底高程：-0.15-9.9= -10.05m 取值-10.1m煤码头：T=10.8m, Z1=0.3m, Z2=0, Z3=0.15m, Z4=0.4m；P = 10*8 + 0*3 + 0 + 0.15 + 0*4 = 11.65in码头底高程：-0.15-11.65= -11.8m3.113港池宽度突堤式码头，据规范4.2.8 突堤式码头两侧均有泊位且沿港池方向布置 2个以上泊位时，港池宽度B不小于 1.5倍设计船长;另外据规

15、范4.2.4码头前沿停泊水域宽度取两倍设计船宽2B：件杂货：1 皿=1*5 X 161.9 = 242.85m ,取值 243m2B=2 X 21.5=43m ;煤炭：1.5L = 1.5 X 190 = 28Sj00m ,取值 285m2B=2 X26=52m；3.114航道水深（底高程）和宽度据规范4.8.8航道通航水深：D0=T +Z 0+Z1+Z2+Z3件杂货码头：取 H4%=1.0m, T =9.2m, Z0=0.2m, Z1=0.4m,Z2=1.0X 0.42=0.42m Z3=0;D 件=Dp 件 += 1(X22 + 0,4 = 10.62m航道底咼程:-0-15 - 10*6

16、2 = - 10-77iti 取值-11m煤炭码头：T =10.8m, Zo=0.25m, Z1=0.4m, Z2=0.42m, Z3=0.15m；D” 鸟r = 10.8 + 0-2 + 0.4 + 0.42 + 0.15 = 11.97niD 牡J =+ S = 11-97 + 0-4 = 12.37m航道底咼程:- 0.15 - 1237 = - 1252cm，取值-12.6mStXJTHfAST b N IVtRSITY据规范4.8.7 航道宽度，单向航道，取横流0V V< 025,Ia = n(Lsin ¥ + B) = l-Bl x (161,9 X sin 3&#

17、176; + 21.5)三 54.25m,取值76mW = A + 2C = 54*25 + 2 X 0-5 X 21.5 = 75.75m2025年预留:A = n(Lsin y + R) = 1.81 x(190 x sin 3" + 26)= 65.06m |W = A + 2C = 65.06 + 2 X 0-75 X 26 = 104.05m|，取值 105m3.115回旋水域据规范4.2.3知:|2-0L = 2 X 161*9 = 323-8ni 取值 324m2025年预留: |2.0L = 2 X 190 = 380m 3.116泊位尺度根据规范4.3.6知: 件杂

18、货码头：设计船长L=161.9m,富裕长度d=19m； 煤码头：设计船长L=190.0m，富裕长度d=19m3.117码头长度根据规范4.8.1知：直立式岸壁折角处的泊位长度应按下式确定dq = e + -"2015年：1个泊位,L= 161.9 + 19= 1809I取值181m 2020年：2 个泊位，0=90° 时，&1.25,#5 = 2 X 1.25 X 161.9 + 2 X 19 = 442.75m,25Wi値2 X 225 = 450朗2025年：2 个泊位，B=60° 时，&1.45,0=90° 时，E=1.25,= 1

19、.45 X 161.9 + 19 + L25 X 16L9 + 19 = 253.755 + 221375mI 取值 255m + 225m =410m煤码头：3 个泊位，0=90。时，&1.25, , 0=60。时，&1.45,q = 1.45 X 190 + 1.25 X 190 + 19 + 1-25 X 190 + 19 = 532m + 256.5?n,I 取值 532 + 257m预留4个泊位,= 4 X (161.9 + 19)= 723,6m取值724m3.12防波堤布置防波堤布置如设计图所示。泊稳验算：港外波高H=3m，波长L=60m。采用斜坡式防波堤，根据海

20、港水文规范，验算两个最不利点,BrLaB/L(r/L)A0.5KdHe验算点135.21580.5360160.593.110.280.84验算点235.214466050.592.730.310.93HeCE,满足泊稳条件。3.2港口陆域布置3.21规范件杂货码头5.8.9.1StXJTHLAST UNIVtRSITYTy0K H Krk = -H 规范5.8.10Khk= 1.3 K= 100%2015年新增1个泊位,吞吐量增加80万吨807JtQh仓即=Qb堆场=2空407Jt40 X 1(? X 1.3 X 100% E仓咋=E堆场=3S5 X 1-0X 7 = 10253.52t睢场

21、I：综合货种，取q=1.8t/m2Kk=75%272 2=7595m 取 7rt50mA % 场 10253.52A川坳二石兀二1.8 X 75%仓库： 综合货种，取q=0.9t/m2 Kk=70%E它库 10253,52n1A仓广汞7 = CK9x70% = l&275m 取 M5tKtn对于每一个泊位：A仓壯=16500 mA堆场=7650m2建立堆场尺寸:Om X 45m；仓库尺寸 250mx 66m2020年新增2泊位，吞吐量增加120万吨120 TJtQh 仓胃二 Qhjff 场=飞=A60 X 10 X 1.3 X 100%355 X 1-3E仓琢=E时X 7 = 1538

22、01唯场I：综合货种，取q=1.8t/m2 Kk=75%E 用场15380MMA 用场凤= TJ7両11. 11700.仓库： 综合货种，取q=0.9t/m2 Kk=70%£仓|卡 15380MM饬严凤= 5:7丽 "4打m IM4500m对于每一个泊位:%艸,=12250 mA堆场=5850m2建立堆场尺寸:L30m X 45m x 2仓库尺寸:230m X 38m + 60m x 60in + 180m x 69m2025年新增2个泊位，吞吐量增加90万吨Qh仓厂= 響 =45川A45 X 10 X 1.3 X 100%355 X 1-3E仓环=E堆扬=X 7 = 11

23、535t唯场：综合货种，取q=1.8t/m2 Kk=75%E 唯扬1153522九扬=血=17齐;=阳45. JtZH600m-仓库：综合货种，取q=0.9t/m2 Kk=70%-1153577A仓旷歸厂5:7丽取1眈叶对于每一个泊位： A仓用二9360m2A堆场=4300m建立堆场尺寸:172m X 25m X 2仓库尺寸.120mx7Xtnx23.22散货码头2025年新增3个泊位，吞吐量增加300万吨，取 tdc=10d,a=0.8.Qh = 300 万 tStXJTHlAST b N IVtRSITY300 X 1(/ X 1.3 X 100%355 X 0*8E =X 10 = 13

24、7324tI®场I：取 q=7.5t/m2 Kk=75%E 用扬1373242A用刖凤二莎页誤41伽每个泊位的堆场面积:A 堆场=8138 m2,堆场=8320m2建立堆场尺寸:160m X 52m X 3#4工程投资经济分析in4e12EIDJ '1 r ntr 1 - rt d-t- -I - - nju-：jJVT-JLnjru.c-irurTJ.ru-wr-I 飞D "n +DA- 3 -= "DD s . 一白芒宫-locM总u 一 r I r -ri -1 TTJ - rvFL WT-. rL-iHi-ijrwLf 一 k I T TJ ,7.

25、 J 1 - 1 - " 11 - H 七 KfeuEPFVFEC- 一 丿 h BM I h Ml H I cbpsuH-ch-已-m fl- 1 X r ss&nI ! I tal-B -43-I 1 4 83JOs _02D3D35005056. rP1戸' 忙宁J -V: Fl1510工程量分期计算asID4.1图1挖填土方示意图运用matlab结合Excel可绘制该挖填量示意图，正数部分代表填土部分，深色部分代表挖土部分，由此可以看出整个港区的挖填状况。表1工程投资表工程项目单位2014 年2019 年2023 年2024 年总量单价总投资量$StXJTHt

26、A ST UNIVLRSITY（万元）基建回填m312856053546006693301473570378310560元/方22698.63基建挖泥m3696960495900290745887850237145540元/方9485.82码头工程m178450410789182715万元/米27405港内铁路泊12238200万元/泊位1600仓库m21650024500187600597601420元/米28485.92堆场m276501170086002441452364520元/米22722.928机械设备泊122383200万元/泊位25600围堰0米以上m4562501566041

27、4661.60万元/米2345.60-2米26234110454312502.96万元/米3700-2-6米303036650711766.48万元/米7620.48-6-10米920009211.28万元/米1037.76港内道路泊12238500万元/泊位4000港作船费用泊12238440万元/泊位3520生活办公设施泊122381800万元/泊位14400征地动迁市亩（泊）1223818万兀/市亩29.36水电供应和通讯泊12238420万元420港外道路及公共设施泊122381500万元1500防波0米以上米000003.16万元/米00-2米000006.08万元/米0東南尢爭St

28、XJTH t A ST b NIVLRSITY堤-2-6米185.7200235.66421.3828.6万元/米12051.468-6-10 米44.280234.340278.6242.24万元/米11768.909-10米以下0000060.8万元/米0直接费用万元29805.2629125.340035.06257247.27156213间接费用万元10431.8410193.8614012.27220036.5554674.535%直接费用总费用万元40237.139319.1654047.33377283.822108874.2投资现值估算投资序列表计算：投资现值=D«1

29、 + 8%)1表2投资序列表年份2014201920232024现金年利率i8%8%8%8%代号j05910投资40237.1039319.1654047.3377283.82投资现值40237.1026759.9627037.1235797.364.3经济效益分析4.31营运费用:表3船舶在港发生的总费用货种年份S入TbaPT w/T bTwnwsCsCs件杂货201560.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201660.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201760.8454.443.756

30、0.6260.1050.4670.3947.21008.0029XtXiZ SOUTH LA ST UN IVtRSITY201860.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201960.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00件杂货202081.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202181.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202281.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377

31、.21627.20202381.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202481.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20件杂货2025101.5854.447.0420.7040.0740.3290.5217.21332.00干散货202530.2824.441.1270.3760.0670.2680.0757.2192.96年份年份号投资年收益待泊费纯盈利还款额交税港口净盈利还款现值欠款现值万元万元万元-X 70%X 5%-2014040237.1040237.1020151704010086032

32、4222.4301.6015083909.6336327.47201627040100860324222.4301.6015083620.0332707.44201737040100860324222.4301.6015083351.8829355.57201847040100860324222.4301.6015083103.5926251.9831SOUTH LA ST UN IVtRSITYStXJTHtA ST UNIVLRSITY2019539319.167040100860324222.4301.6015082873.6950138.242020617600162715972.81

33、1180.96798.643993.27045.9043092.342021717600162715972.811180.96798.643993.26523.9836568.352022817600162715972.811180.96798.643993.26040.7230527.632023954047.3317600162715972.811180.96798.643993.25593.2651971.4920241077283.8225520162715972.811180.96798.643993.27746.8980021.962025114532015254379530656

34、.532189.7510948.813148.0666873.902026124532015254379530656.532189.7510948.812174.1354699.772027134532015254379530656.532189.7510948.811272.3443427.432028144532015254379530656.532189.7510948.810437.3532990.072029154532015254379530656.532189.7510948.89664.2223325.862030164532015254379530656.532189.751

35、0948.88948.3514377.512031174532015254379530656.532189.7510948.88285.516092.002032184532015254379524343.752189.7510948.86092.002033194532015254379502189.7510948.82034204532015254379502189.7510948.8002035214532015254379502189.7510948.8002036224532015254379502189.7510948.8002037234532015254379502189.7510948.8002038