烟台港西港区规划设计建设中关键技术问题

1、汇报提纲汇报提纲 烟台港简介烟台港简介西港区规划西港区规划起步工程研究及后续工程的建设起步工程研究及后续工程的建设大型矿石码头的设计、研究大型矿石码头的设计、研究防波堤、人工岛及港区口门的设计、研究防波堤、人工岛及港区口门的设计、研究小结小结海阳港区海阳港区牟平港区牟平港区芝罘港区芝罘港区西港区西港区蓬莱东港区蓬莱东港区蓬莱西港区蓬莱西港区蓬莱栾家口港区蓬莱栾家口港区龙口港区龙口港区莱洲港区莱洲港区 烟台港简介烟台港简介3 3 烟台港凭借良好的地理条件，与周烟台港凭借良好的地理条件，与周边港口形成便捷的航运网络，目前边港口形成便捷的航运网络，目前与世界上与世界上7070多个国家和地区的多个国家

2、和地区的100100多多个港口直接通航。个港口直接通航。 不包括不包括30003000吨级以下泊位在内，吨级以下泊位在内，截止截止20122012年底烟台港集团共有生产年底烟台港集团共有生产性泊位性泊位8585个，码头长度为个，码头长度为17020m17020m，其中万吨级以上泊位其中万吨级以上泊位5656个，个，5 5万吨级万吨级以上泊位以上泊位2020个，最大靠泊能力为个，最大靠泊能力为2 2个个2020万吨级通用散货泊位。万吨级通用散货泊位。 芝罘湾港区是烟台港现有的核芝罘湾港区是烟台港现有的核心港区，以集装箱、客货滚装运输心港区，以集装箱、客货滚装运输和矿石、煤炭、粮食、化肥、钢材和矿

3、石、煤炭、粮食、化肥、钢材等散杂货作业为主，共有生产性泊等散杂货作业为主，共有生产性泊位位4646个，其中万吨级以上深水泊位个，其中万吨级以上深水泊位2929个，最大靠泊能力为个，最大靠泊能力为2 2个个2020万吨级万吨级通用散货泊位。通用散货泊位。 烟台港简介烟台港简介4 4烟台港概述-西港区现状图一期工程一期工程在建防波堤在建防波堤临时防波堤临时防波堤已建防波堤已建防波堤规划码头岸线规划码头岸线油品码头油品码头通用泊位通用泊位起步工程起步工程 烟台港简介烟台港简介5 5规划-资源分析西港区规划西港区规划6 6206国道西港区规划西港区规划7 7西港区规划西港区规划8 8 一个新港区一个新

4、港区的规划一经完成，的规划一经完成，起步工程的建设起步工程的建设布置就尤为重要。布置就尤为重要。烟台港西港区起烟台港西港区起步工程是一个步工程是一个5 5万万吨级液体化工泊吨级液体化工泊位。由于其泊位位。由于其泊位性质，应在西港性质，应在西港区的北侧西部岸区的北侧西部岸线。该岸线北向线。该岸线北向开敞，直接迎向开敞，直接迎向该海区的强浪向该海区的强浪向和常浪向，没有和常浪向，没有天然掩护，又不天然掩护，又不能为一个泊位投能为一个泊位投入大量资金建设入大量资金建设大型防波堤。因大型防波堤。因此，港区西端利此，港区西端利用工程自身形成用工程自身形成一定掩护，布置一定掩护，布置为实体突堤式成为实体突

5、堤式成为必须的布置选为必须的布置选择。择。起步工程研究起步工程研究9 9起步工程研究起步工程研究1010 风、浪、流与码头方位合成图 利用码头形成半掩护，码头的方位就成了研究的重点。为此，码头利用码头形成半掩护，码头的方位就成了研究的重点。为此，码头轴线方位从轴线方位从0 0度至度至4545度范围，结合风浪等水文自然条件，对码头岸线长度、度范围，结合风浪等水文自然条件，对码头岸线长度、作业天、与续建工程的衔接等因素的影响，进行了分析比较。由下图可以作业天、与续建工程的衔接等因素的影响，进行了分析比较。由下图可以看出，液体化工码头的方位角控制在看出，液体化工码头的方位角控制在1616 时由其引起

6、的相邻泊位岸线损失时由其引起的相邻泊位岸线损失控制在控制在2020米以内，作业天数也得到了一定程度的改善，与未来续建工程也米以内，作业天数也得到了一定程度的改善，与未来续建工程也较好衔接，是比较合理的。较好衔接，是比较合理的。 在进行影响作业条件的风、浪、流合成情况分析时，风采用在进行影响作业条件的风、浪、流合成情况分析时，风采用6 6级以下级以下风进行分析；波浪采用波高大于风进行分析；波浪采用波高大于0.60.6米且小于米且小于1.21.2米的波浪进行合成；流采米的波浪进行合成；流采用流速大于用流速大于0.5m/s0.5m/s的流场进行合成。的流场进行合成。 从右图可以看出，码头采用从右图可

7、以看出，码头采用N N向至向至NENE向方位角时，对于风、浪的作向方位角时，对于风、浪的作用能够起到较好的掩护；而对于流，从上图看码头将产生横流，但实际由用能够起到较好的掩护；而对于流，从上图看码头将产生横流，但实际由于上图流场为开敞水域时的流场，在码头建成后，流场必然会发生变化，于上图流场为开敞水域时的流场，在码头建成后，流场必然会发生变化，而且根据实测流速，大潮时流速大于而且根据实测流速，大潮时流速大于0.5m/s0.5m/s的流只有的流只有4 4小时左右，因此码小时左右，因此码头建成后，流场对码头船舶作业影响不大。由此，可以看出码头方位角采头建成后，流场对码头船舶作业影响不大。由此，可以

8、看出码头方位角采用用1616 -196-196 时，能够较好的减少风、浪、流等自然条件对船舶作业的影响，时，能够较好的减少风、浪、流等自然条件对船舶作业的影响，从而达到码头形成自身掩护的作用。从而达到码头形成自身掩护的作用。 由于规划工作和由于规划工作和起步工程设计研究工起步工程设计研究工作扎实、细致，起步作扎实、细致，起步工程于工程于20082008年年6 6月建成月建成投产，接续工程也比投产，接续工程也比较顺利和易行，首先较顺利和易行，首先是液化码头引堤根部是液化码头引堤根部的施工基地，与起步的施工基地，与起步工程同步投入使用；工程同步投入使用；起步工程向北接续的起步工程向北接续的5 5万

9、吨级油品码头工程万吨级油品码头工程也于也于20112011年年1010月建成；月建成；接着完成了再向北续接着完成了再向北续接的接的1010万吨级油品码万吨级油品码头完善工程。头完善工程。20112011年年5 5月向东也延续建成了月向东也延续建成了顺岸的顺岸的3 3个个7 7万吨级通万吨级通用泊位。并使港区北用泊位。并使港区北防波堤初成规模（完防波堤初成规模（完成成20002000米）。米）。起步工程研究起步工程研究1111一期工程研究一期工程研究1212 烟台港西港区一期工程项目于烟台港西港区一期工程项目于20062006年由国家发改委核准批复，后经调整后建设规模为年由国家发改委核准批复，后

10、经调整后建设规模为3030万吨级矿石万吨级矿石接卸泊位和接卸泊位和2020万吨级煤炭接卸泊位各一个，设计年接卸能力万吨级煤炭接卸泊位各一个，设计年接卸能力19001900万吨。万吨。 烟台港西港区一期工程为大型散货泊位，从港区的三个岸线段分析，布置在港区东北角的深水岸烟台港西港区一期工程为大型散货泊位，从港区的三个岸线段分析，布置在港区东北角的深水岸线是合适的。结合陆上铁路、公路的进线和堆场区的布置，比较合理的布置确定为深槽的最西段。位置线是合适的。结合陆上铁路、公路的进线和堆场区的布置，比较合理的布置确定为深槽的最西段。位置一经确定，泊位轴线的方向、掩护的条件、流场的影响、地质条件、结构型式

11、等诸多因素便给码头布置一经确定，泊位轴线的方向、掩护的条件、流场的影响、地质条件、结构型式等诸多因素便给码头布置和设计带来不同程度的影响。由于港区的防波堤已建成约三分之一，而接下来的防波堤正在研究和设计和设计带来不同程度的影响。由于港区的防波堤已建成约三分之一，而接下来的防波堤正在研究和设计中。因此，大型矿石和煤炭泊位如何结合防波堤布置便成了主题。中。因此，大型矿石和煤炭泊位如何结合防波堤布置便成了主题。一期工程研究一期工程研究1313一期工程研究一期工程研究1414 下图所示为经多方案工作归纳出六个有代表性的布置图。矿石和煤炭泊位布置在东侧，下图所示为经多方案工作归纳出六个有代表性的布置图。

12、矿石和煤炭泊位布置在东侧，由防波堤与在建北防波堤呼应，形成掩护水域，矿石和煤炭泊位布置主要两大类，与防波由防波堤与在建北防波堤呼应，形成掩护水域，矿石和煤炭泊位布置主要两大类，与防波堤结合或自身掩护东北向浪或不与防波堤结合。从经济性和充分利用岸线角度来看，泊位堤结合或自身掩护东北向浪或不与防波堤结合。从经济性和充分利用岸线角度来看，泊位与东防波堤相结合更优，推荐采用与东防波堤相结合方案。与东防波堤结合的泊位布置，与东防波堤相结合更优，推荐采用与东防波堤相结合方案。与东防波堤结合的泊位布置，进一步比较选择轴线与顺岸成垂直与否，经考虑泊位的掩护条件、区域流场、装卸工艺布进一步比较选择轴线与顺岸成垂

13、直与否，经考虑泊位的掩护条件、区域流场、装卸工艺布置、经济性和与后续码头布置的诸因素，最终采用垂直岸线布置。置、经济性和与后续码头布置的诸因素，最终采用垂直岸线布置。一期工程研究一期工程研究1515 需要说明的是，该项工程前期研究工作较长，需要说明的是，该项工程前期研究工作较长，20032003年开始着手选址、方案及可行性研年开始着手选址、方案及可行性研究，当时该港区的起步工程究，当时该港区的起步工程液体化工码头的前期工作尚未开始，码头的建设无法依托规液体化工码头的前期工作尚未开始，码头的建设无法依托规划的防波堤，因此，方案的主要研究因素围绕着开敞式、自身掩护的布置方案，主要围绕划的防波堤，因

14、此，方案的主要研究因素围绕着开敞式、自身掩护的布置方案，主要围绕着波浪、流场、风、地质岩面、地形等因素进行了研究，经过了大量的试验、分析和研究着波浪、流场、风、地质岩面、地形等因素进行了研究，经过了大量的试验、分析和研究工作，确定的自身半掩护为主的方案（如左图）。但由于该工程直至工作，确定的自身半掩护为主的方案（如左图）。但由于该工程直至20112011年才开始着手建年才开始着手建设，这时港区北防波堤的建设一经完成了三分之一，整体防波堤的建设设计研究工作已经设，这时港区北防波堤的建设一经完成了三分之一，整体防波堤的建设设计研究工作已经开始，因此，及时将尚未建设的大型散货泊位的布置由自身掩护的形

15、式，经多次勘察、试开始，因此，及时将尚未建设的大型散货泊位的布置由自身掩护的形式，经多次勘察、试验研究、多方案比选，调整为结合防波堤建设布置成全掩护形式（如右图）。这样大大改验研究、多方案比选，调整为结合防波堤建设布置成全掩护形式（如右图）。这样大大改善了码头作业条件，作业天也由原来的善了码头作业条件，作业天也由原来的310310天，提高到天，提高到344344天，使港区布置更趋合理。天，使港区布置更趋合理。一期工程研究一期工程研究1616防波堤、人工岛及口门研究防波堤、人工岛及口门研究1717 北防波堤中段从总体规划来看只北防波堤中段从总体规划来看只是港区北侧人工岛的内侧护岸，随着是港区北侧

16、人工岛的内侧护岸，随着建设建设的进展、细化，人工岛外侧建设建设的进展、细化，人工岛外侧防波堤的工作随着一期工程（即矿石防波堤的工作随着一期工程（即矿石和煤炭码头）的设计建设的深入也陆和煤炭码头）的设计建设的深入也陆续展开了。续展开了。 防波堤结合一期工程，防波堤结合一期工程，总体布置了总体布置了5 5个方案，如图个方案，如图防波堤、人工岛及口门研究防波堤、人工岛及口门研究1818 针对上述不同平面布置建立数学模型，分别计算港内波高的分布情况。对于港区波针对上述不同平面布置建立数学模型，分别计算港内波高的分布情况。对于港区波浪存在有折射、反射和绕射，计算采用浪存在有折射、反射和绕射，计算采用Bo

17、ussinesqBoussinesq方程波浪数学模型。方程波浪数学模型。 计算中，对于前后边界进行消波处理，以免出现边界的多次反射，影响模拟计算的计算中，对于前后边界进行消波处理，以免出现边界的多次反射，影响模拟计算的精度。计算反射边界参数选取依据有关公式和实践经验判断反射率，再通过调整消波层精度。计算反射边界参数选取依据有关公式和实践经验判断反射率，再通过调整消波层数和空隙率，使得在对应的水深、波要素及步长情况下得到同等的反射率。对于直立式数和空隙率，使得在对应的水深、波要素及步长情况下得到同等的反射率。对于直立式结构按照全反射计算，斜坡式结构反射率按照结构按照全反射计算，斜坡式结构反射率按

18、照30-40%30-40%进行模拟。进行模拟。 经过对防波堤和码头建设后的五个平面方案进行了港内波况的模拟，码头前波高受经过对防波堤和码头建设后的五个平面方案进行了港内波况的模拟，码头前波高受NNENNE向浪控制，方案向浪控制，方案1 1、2 2、3 3、4 4和和5 5方案码头前最大方案码头前最大H4%H4%分别为分别为1.29m1.29m、3.31m3.31m、3.75m 3.75m ，3.50m3.50m和和3.60m3.60m。 根据作业条件统计出各方案在根据作业条件统计出各方案在ENENENEN向浪作用下损失的作业天数。同时考虑北防向浪作用下损失的作业天数。同时考虑北防波堤堤头对航道

19、的影响、船舶调头作业区、工程费用多寡、人工岛东侧建设泊位的条件波堤堤头对航道的影响、船舶调头作业区、工程费用多寡、人工岛东侧建设泊位的条件等综合因素，最终采用方案等综合因素，最终采用方案5 5作为建设方案。作为建设方案。小结小结 烟台港西港区是烟台港近年发展建设的新港区，历史上烟台港烟台港西港区是烟台港近年发展建设的新港区，历史上烟台港人贮备酝酿很久的一个天然良港港址，仅用了十年的时间，已经发人贮备酝酿很久的一个天然良港港址，仅用了十年的时间，已经发展成为具有一定规模的港区。该港区的天然展成为具有一定规模的港区。该港区的天然1616公里岸线分三段规划公里岸线分三段规划布置，深水深用、黑白分家、远近结合的合理不知规划，给港口未布置，深水深用、黑白分家、远近结合的合理不知规划，给港口未来建设奠定了良好的基础。深入研究，慎重起步，给接续工程建设来建设奠定了良好的基础。深入研究，慎重起步，给接续工程建设创造