港口工程概论-基本内容

1、天津大学2007水利工程(shulgngchng)领域工程硕士港工专论共四十九页学员(xuyun)情况调研问卷1，请写下姓名、本科毕业学校、所学专业，现工作所在公司（部门）和科室2，列出四类港航水工建筑物的名称3，是否愿意在本课程课堂研讨会发言，（时间最后一次课，题目自选，围绕本课程或自身业务(yw)的学习与研究心得）共四十九页课程(kchng)安排5月11日 第一次课5月17日（周六） 第二次课6月1日（或5.31）第三次课， 下午结课讲演(待定)及课程基本内容测试（课程考试第一部分）6月15日前(rqin)交学习心得（课程考试第二部分）共四十九页课程(kchng)主要内容港口工程的基本内容

2、与知识体系中国与世界港口港口工程的技术(jsh)进步 港工结构可靠度设计与港口工程事故随机海浪理论与防波堤技术发展 水运工程规范体系与法律法规 港口工程设计施工执业资格考试 共四十九页课程内容安排(npi)的指导思想工程硕士专业学位培养目标掌握所从事工程领域的坚实的基础理论和宽广的专业知识；掌握解决工程问题的先进技术方法和现代技术手段，具有创新意识(y sh)和独立担负工程技术或工程管理工作的能力。 共四十九页港口(gngku)工程基本内容与特点概述港工施工实例台湾苏澳港施工港口的宏观(hnggun)功能河流海岸演变共四十九页港口(gngku)与港口(gngku)工程基本内容与特点一个定义，什

3、么是港口与港口工程两种功能，港口的基本功能与宏观功能三项指标，吞吐量、港口水深、码头泊位数四类建筑物，码头,防波堤,修造船,通航建筑物五大(w d)特点，动力、演变、施工、地基、材料六位一体，理工文经管法共四十九页港口与港口工程基本内容(nirng)与特点1：定义港口 ：具备一定设施和条件，供船舶停泊、人员(rnyun)上下、货物装卸与转换运输方式, 并为船舶提供各种服务的场所。港口工程 ：规划建设港口，提供港口所需的各项设施和条件的工程技术。主要包括港口总体布置和港口工水工建筑物的设计、施工、维护。共四十九页港口(gngku)组成共四十九页港口的组成 水域(shuy) 陆域港作船舶(chun

4、b)港外水域港内水域作业系统服务系统锚地，进港航道，防波堤港内航道，制 动水域，停泊水域，调头水域，港池，码头前水域拖轮，驳船，起重，供应，消防，巡逻船装卸、存储、集疏运作业系统供电照明，给排水，通讯导航，环保消防，维修，管理从区域和作业系统分析港口组成码头岸线共四十九页港口与港口工程基本(jbn)内容与特点2：功能港口的基本功能：实现水路运输货物的中转送达，是港口营运的主要业务。可表述为水陆联运的交通枢纽港口的宏观功能：由于港口的服务(fw)和辐射，对其所在城市、周围地区和腹地经济发展的服务(fw)与拉动作用共四十九页港口(gngku)基本功能的实现港口的基本功能可概括为实现水路运输货物的中

5、转送达，是港口营运的主要业务(yw)港口基本功能通过由船舶航行、装卸、存储、集疏运子系统组成的港口生产作业系统完成。装卸系统连接其他子系统，实现对车船货的服务共四十九页装卸工艺与管理科学是港口工程(gngchng)的龙头（刘济舟院士谈港口装卸与港口工程的关系）装卸工艺决定了港口营运效率和服务水平港工建筑物设计服从于装卸工艺港口工程师要懂装卸工艺，推广(tugung)新工艺推荐的新技术：提高集装箱码头效率；解决煤炭掺混物、合理组织产运销物流、采用水煤浆输送；推动油品单点系泊装卸港口货物分类：杂货；集装箱；干散货；液体货共四十九页港口与港口工程基本(jbn)内容与特点3：指标吞吐量、水深、泊位数三

6、个特征指标决定了港口生产能力确定三个特征指标是港口规划与总体(zngt)布置的基本内容，涉及港工科学和相关学科多方面知识共四十九页港口吞吐量预测(yc)方法时间序列法 由历年吞吐量统计资料回归分析进行预测(yc)因果分析法 由吞吐量与腹地经济指标相关关系进行预测概率分析法 由不同航线可能出现的货运量联合概率进行预测系统工程预测方法 灰色系统理论、人工神经网络、最优组合预测法共四十九页水深：港口可接待(jidi)船舶尺度的重要标志用途(yngt)： 判断港口可接待船舶的吨位 确定港口水域各部分水底高程港口工程常用两种水深： 海图水深：由理论深度基准面（海图基准面） 起算，用于判断港口航道可通行的

7、船舶 设计水深： 由设计低水位或乘潮水位起算， 根据设计船舶吃水确定共四十九页世界主要(zhyo)港口的水深共四十九页适航水深资源(zyun)的开发定义：淤泥质海岸港口高频测深图载水深以下浮泥层可通航水深依据：回淤浮泥重度从10.5 kN/m3密实到13.0 kN/m3需45个月时间；适航、适泊水深下界面(jimin)浮泥重度可取值13.0 kN/m3效益：增加航深，减少港口与航道的泥沙维护疏浚量，延长维护疏浚周期，降低维护疏浚费用。天津港年节约4000万科技成果：国家科技进步二等奖，部规范共四十九页泊位数港口码头(m tou)可同时靠泊船舶数量泊位的定义： 沿码头岸线按停靠一艘设计船舶所需长

8、度(chngd)划分的装卸作业单元 泊位基本要素：码头岸线长度和装卸作业地带泊位主要尺度： 码头前水深，码头陆域高程，码头纵深 泊位尺度确定：船型；装卸工艺货流货种 码头泊位数的确定：1根据港口设计通过能力 2以船港货系统总成本为优化目标用排队论分析共四十九页压船(y chun)费用共四十九页港口与港口工程基本内容(nirng)与特点4：建筑物码头(m tou)防波堤修造船水工建筑物通航与航道整治建筑物共四十九页码头(m tou)的功能 停靠船舶 装船卸船 配备装卸机械及前方作业地带 杂货码头布置一线库场； 集装箱码头布置堆场； 散货码头布置输送(sh sn)管线或输送(sh sn)带 连接水

9、域陆域共四十九页码头的工作(gngzu)条件前后方有足够的高度差，实现水域陆域的连接。前沿水深应满足设计水深；顶部高程保证高水位下不被淹没。 实现水域陆域连接的方式： 直立岸壁（承受侧向荷载）；斜坡接岸上部结构(jigu)有足够的空间与强度，布置前方装卸设备，承受装卸机械、货物和船舶作用的荷载码头工作荷载：竖向和水平荷载共四十九页码头(m tou)分类按货物种类：杂货；集装箱；干散货；液体货按掩护条件：有掩护码头、开敞(ki chn)码头按平面布置：突堤、顺岸、挖入式按断面形式：直立码头、斜坡码头 按结构类型：重力式、板桩、高桩码头共四十九页港口工程的特点(tdin)与学科定位港口工程的特点土

10、木水利工程的分支水陆交界的工程环境以船、车、货为服务对象共四十九页土木水利工程的分支具备土木工程的基本属性综合性 社会性实践性技术、经济和建筑(jinzh)艺术的统一性通用性土木工程(tm gngchng)的分支共四十九页港口(gngku)工程的综合性 港口工程规划，项目决策，设计、施工、科研，运行维护需要综合运用(ynyng)自然科学、工程技术、经济管理多学科知识，全面考虑工程环境、结构材料施工条件，提供满足功能要求、技术先进、经济合理的港口设施。 体现：建设程序，决策与设计的影响因素，施工组织，相关法规，知识结构共四十九页土木(tm)水利工程的六个基本要素功能要求：决定建筑物规模、工艺方案

11、、材料结构环境条件：决定建筑物荷载、工作条件结构形式：决定建筑物工作方式，受力特点材料特性：约束建筑物结构施工维护地基处理：建筑物安全的基础施工方案：保证设计思想实现(shxin)，决定进度质量成本共四十九页码头设计(shj)说明书目录总平面布置装卸工艺水工建筑物陆域形成(xngchng)及地基加固道路、堆场铁路生产生活辅助建筑物给排水供电及照明计算机管理系统及工业电视 通信 采暖、空调、通风 机修、修箱及洗箱 供油 消防 环境保护共四十九页港口工程(gngchng)的知识结构需要 综合运用理工文经管法知识 理论基础(jch)，工程方法 文化底蕴，经济观点 管理模式，建设法规 共四十九页土木工

12、程(tm gngchng)的社会性源于社会，服务社会，依赖社会源于生产生活需要 “掘土为穴，构木为巢” 土木工程的成就改变了社会生活土木工程的发展(fzhn)取决于社会生产力水平 土木工程简史人类文明史的见证 近代防波堤工程发展史 现代港口发展趋向共四十九页土木工程(tm gngchng)简史古代土木工程 萌芽时期 新石器时代(shdi) 形成时期 农业手工业分工（大禹治水、都江堰） 发达时期 铁制工具开始使用（赵州桥、灵渠、应县木塔）近代土木工程 奠基时期 1638伽利略关于两门新科学的谈话建立材料力学 进步时期 18世纪下半叶产业革命（水泥、蒸气机轮船、运河、铁路） 成熟时期 一战以后（汽

13、车、高层建筑、预应力钢筋混凝土）现代土木工程共四十九页现代(xindi)土木工程的特点 工程功能化 城市立体化 交通(jiotng)高速化 材料轻质高强化 施工过程工业化、管理科学化 理论研究精密化 设计分析计算机化共四十九页实践性、统一性、通用性实践性: 技术进步源于实践需要(xyo)和工程环境条件，新技术通过实践检验和发展 长江口、天津港、黄骅港实例技术、经济和建筑艺术的统一性通用性：不同的功能需求，形成众多分支；各分支有着共同的基础理论、建设程序和学科发展规律共四十九页水陆(shul)交界的工程环境强烈的动力因素复杂的河流海岸演变规律困难的水上施工条件河流海岸软土地(td)基处理材料结构

14、的防腐要求共四十九页港口(gngku)工程水上施工变水上(shu shn)为陆上施工 直接水上施工预制构件水上装配围埝施工,先陆后水(地下连续墙),陆上推进,深基施工基床、防波堤施工，地基加固，水下混凝土，疏浚重力式码头 方块 沉箱 扶壁 圆筒 格型钢板桩高桩码头 桩 梁 板防波堤 护面块体 方块 沉箱 扶壁 圆筒板桩码头 板桩 导梁 帽梁共四十九页沉箱下水(xi shu)出运方法 1. 永久、半永久预制(y zh)场斜坡滑道下水； 2. 干船坞内制造，开坞下水； 3. 坐底浮坞下水； 4. 在岸壁上制造，起重船吊运下水； 5. 半潜驳下水; 6. 气囊出运 7. 水陆两用牵引车牵引下水; 8

15、. 修造船滑道上制造，溜放下水； 9. 岸滩制造，挖泥下水；10 . 在方驳组合拼装制造下水共四十九页港工环境五大特点结晶大沽灯塔(dngt)的结构与施工桩基沉箱、花岗岩镶面、1973-77历时五年、双曲线定位. 塔高56m, 射程17miles共四十九页港口(gngku)与港口(gngku)工程基本内容与特点一个定义，概括专业对象两种功能，明确港口建设目标三项指标，确定港口规模与总体布局四类建筑物，体现专业特色五大特点，构建学科体系(tx)（演变、动力、 施工、地基、材料研究）六位一体，强调知识结构要求共四十九页港口(gngku)工程施工实例台湾苏澳港施工思考： 苏澳港码头防波堤结构种类 沉

16、箱制作和下水(xi shu)方法 防波堤和码头的施工工艺共四十九页 商、漁港 基隆港台中港 高雄港 花蓮港 台北港 蘇澳港 共四十九页 台灣各縣市漁港分佈共四十九页共四十九页 台灣海岸(hi n)特色 北部沉降海岸 西部冲积(chngj)海岸 東部断层海岸 南部珊瑚礁海岸共四十九页台灣附近(fjn)海域地形結構共四十九页苏澳港录像主要(zhyo)内容工程(gngchng)布局介绍 外廓防波堤施工 浮船坞预制沉箱；基床抛石；沉箱下沉、安放、就位； 沉箱护脚块体抛放：外侧30t截头块，内侧10t块体 砼块体预制：种类：10t中空三角块，10、30t双梯形块， 25、40t菱形块（四角锥），50t达

17、人块 斜坡堤施工：堤头为沉箱，下沉稳定性控制 桩基码头施工：打桩，码头护坡，梁板结构，码头面浇筑； 中型沉箱码头施工： 浮式平台制作沉箱，水上接高，抽砂船回填 滩地制造沉箱：“水鸭子”抬起沉箱送到足以浮起的水深 双层沉箱码头二次制作，困难在于下层沉箱安放、吊放； 方块码头施工：块重大于30t，5层，潜水定位； 西导流堤施工拦沙堤进港公路修建：南阳隧道 炮台山填海造陆皮带输土 共四十九页苏澳港码头防波堤结构(jigu)种类沉箱防波堤斜坡式防波堤堤（碎波堤护岸(h n)、导流堤）桩基码头沉箱码头方块码头共四十九页沉箱(chnxing)与苏澳港沉箱(chnxing)制作沉箱重力式码头或直立防波堤墙体的箱型构件(gujin)，在干地制作后下水、沉放就位并在箱内填充砂石维持稳定苏澳港的沉箱制作 浮船坞出坞后接高 浮式平台下水后接高 滩地制作“水鸭子”抬起沉箱送到足以浮起的水深双层沉箱共四十九页内容摘要天津大学(tin jn d xu)2007水利工程领域工程硕士港工专论。5月11日 第一次课。