东南大学港口规划布置课程设计

1、港口规划与布置课程设计计算说明书交通学院港航系二。一三年八月SOUTH LAST UN IV EKSITY目录设计基础资料31.1港 口 状 况 及 发 展 规戈u31.2设计船型31.3装 卸 工 艺 及 装 卸 能力31.4港处自然条件31.5施工能力31.6主 要 投 资 项 目 单价1.7其 他 经 济 参 数 假设4港口规模5件 杂 货 码 头 最 优 泊 位数- 6散 货 码 头 最 优 泊 位数6泊 位 年 通 过 能 力 验610港口总体布置港8置10.1.1.210.1.1.3程）10.1.1.4 航 道 水 深（底高程）10.1.1.510.1.1.610.1.1.7101

2、0.1.2 防波堤布置10港置11 TOC o 1-5 h z 10.2.1件杂货码头11散货码头1211工程投资经济分析1311.1 工程量计1311.2投 资 估 算 及 投 资 时 间表.1411.3经济效益分析1412方案评价及总结161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

3、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161.9X21.5X13X9.2m；远洋散货船为3万 吨级，尺度为 190X26X14.6X10.8m。两种船在港一天所需费用均为匕=7.2万元/艘日。三、装卸工艺及装卸能力S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G=8000吨/艘，Cb=3.2万元/泊日。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

4、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.。万吨/艘， Cb=2.4万元/泊日。四、建港处自然条件1地形地质SOUTH LAST UN IV EKSITY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，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

5、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、主要投资项目单价万吨级码头岸线15万元/米；库场：仓库1420元/米2,堆场520元/米2；件杂货泊位仓库与堆场各占 库场总面积的50%;机械设备3200万元/泊位；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/米基建挖泥40元/方基建填土 60元/方围堰0米以上：1

6、.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）港内铁路4000元/米，可按200万元泊位估算造价港外道路及公共设施综合投资1500万元港内道路综合投资500万元/泊位水电供应和通讯综合投资420万元生活办公设施投资1800万元/泊位每泊位分摊的港作船费用440万元间接费按直接投资费用的35%计算七、其它经济参数假设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。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

7、于职工福利和基金。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R1800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/泊日箭京亩大噂XXjiX SOUTMJEAST UN IVEKSITYCs7.2万元/艘日2.1件杂货码头最优泊位数2.11 2015最优泊位数计算:Q/N 2400000/355甘一 8。 一 .邮艘川G 8000woo-4-44H/1 -Tb-Xa3.756SPT.ns/Ji50.751.

8、7601.4875.2431.09360.630.4670.3944.15070.540.1470.1243.8800.270%-湛吨假设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。1.0930.4440.2702.12 2020最优泊位数计算:3600000普一-一 1工6诚F1 G 8000-T - - - 4.44 H/H” R 1800a5.634SPnw.s瓦s-ns + |70.811.6932.1467.7801.51080.700.5020.6376.27090.630.2000.2545.8870.383假设S=7、8、9,计算结果列于下。从表中数据可以

9、看出最优泊位数为8。残n7 - na 7251 ne - n91.5100.4440.3832.13 2025最优泊位数计算:Q/N 4500000/355Aa 7.042扁 川 1 G 8000 日一* 巨一质4.馄假设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10。SP%90.780.8761.3878.4300.866100.700.3290.5217.563110.640.1420.2257.2680.296%n9-nL0-11W-10.8660.4440.2962.2散货码头最优泊位数Q/N 3000000/355-30房-枷艘川 TOC o 1-5 h z

10、1 G 30000A-Tb - - -a1.127H卜 R7500H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3。SP5ns并120.561.8280.5151.6420.43930.380.2680.0751.20240.280.0400.0111.1380.064ni-n2?n2-1130.4390.3330.0642.3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，京南大,亭SOUTH LAST UMVERStTYL L=3h。2015年，新增吞吐

11、量80万吨，应新增1个泊位，设3台门机，取p=210t/h,0-：8000/210 -38.1h则1个泊位的通过能力，P = 365 - 8000 0.626 = 97.41 万吨80万吨 t 38. 11.5+ 24 - 324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，-8000/280 - 28.57hP =365 8000 0. 70 = 143. 64万吨120万吨t 28.571.5+ 24 - 324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，8000/210 - 38JhP =365 800

12、0 0. 70 = 108. 91万吨90万吨t 38. 11.5+ 24 - 324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，%=24h，互=3h， p=1500t/h。弓：=30000/150。-20hp = 365 30000 0. 38 = 410. 0万吨300万吨 t 201.524 - 324+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码头顶高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：码头顶高程二设计高水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m考虑到陆域平均标高为+3m左右，取码头

13、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+Z1+Z2+Z3+Z4Z2=KH4%-Z1式中T设计船型满载吃水，取9.2m；Z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；Z4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 0.3Z2=KH4%-Z

14、j0.3X1-0.3=0D = 9.2 + 0.3 + 0 + 0 + 0.4 = 9.9m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；D= 10.8 + 0.3 + 0 + 0.15 + 0.4 = 11.65m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：；|,.上门 n.m

15、i,取值243m2B=2X21.5=43m；煤炭：1一二1. 一一 ，取值 285m2B=2X26=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 +Z0+Z1+Z2+Z3件杂货码头：取 H4% = 1.0m, T =9.2m, Z0=0.2m, Z1=0.4m, Z2=1.0X0.42=0.42m, Z3=0;ID Yu. =+ Z = 1（X22 + 0b4 = 10.62mITU件年航道底高程：（）；- Hl.m,取值-11m煤炭码头：T =10.8m, Z0=0.25m, ZjOXm, Z2=0.42m, Z3=0.15m；U某=10.8 + 0.2

16、+ 0.4 + 0.42 + 0.15 = 11.97mD = D., ； + Z4 = 1L97 + 0,4 = 12.37n】航道底高程：0.二 注-:寸：，取值-12.6m据规范4.8.7航道宽度，单向航道，取横流0VVV0.25,A = n(Lsin Y + B) = L81 X (161.9 x sin + 21.5)= 54.25m，* A *.3.2.1 .、：in ,取值 76m2025年预留：A = n(Lsin y + B) = 1.81 X (190 x sin 3 + 26)= 65.06m昌 A - 1.工.八；.； X 支：ijL(i.；m，取值 105m3.115

17、回旋水域据规范4.2.3知：2比 半：】门史握;in，取值324m2025年预留：2.0L = 2 x 190 = 380m3.116泊位尺度根据规范4.3.6知：件杂货码头：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|如=牝+ 2015年：1个泊位，Lb = 161.9 + 19 = 180.9取值181m2020 年：2 个泊位，0=90 时，8=1.25,虬=2 x L25 x 161.9 + 2 X 19 = 442.75m ,； ”工1），），2025

18、 年：2 个泊位，0=60 时，8=1.45,0=90 时，二1.25,Lb = L45 x 161.9 + 19+ 1,25 x 161.9 + 19 = 253.755 + 221.375m取值 255m + 225m =410m煤码头：3 个泊位，0=90 时，二1.25,0=60 时，8=1.45,Lb 二 L45 x 190 + 1,25 x 190 + 19 + L25 x 190 + 19 = 532m + 256.5m取值53Z十257m预留4个泊位，虬=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

19、，波长L=60m。采用斜坡式防波堤，根据海港水文规范，验算两个最不利点,BrLaB/L(r/L)八0.5K dHE验算点135.21580.5360160.593.110.280.84验算点235.214466050.592.730.310.93 EL满足泊稳条件。3.2港口陆域布置3.21件杂货码头规范 5.8.9.1京亩大，亭SOUTMJEAST UN IV EKSlTYE = QhWrTykaKHaxKrL规范5.8.10E Qh1眯=13 K=l。 % = 355 血=72015年新增1个泊位，吞吐量增加80万吨|80万1Qh仓库一 Qh堆场一 -2 一 40万t140 x 104X

20、1,3 x 100% 仓原=日堆场=355 X 1.0X 7 = 10253.52t芷 综合货种，取q=1.8t/m2K=75% kJE 堆扬 10253.52 堆场=qKk L8X75%豌挥取 7650m仓库：综合货种，取q=0.9t/m2 1=70%JE仓库 10253,52nA仓库 34=0.9x7。 = 16275m 取 16500m对于每一个泊位：，.| =16500 m2I； i-=7650m2建立堆场尺寸：I入n；仓库尺寸250mX66m2020年新增2泊位，吞吐量增加120万吨II20 万 tQh仓库_Qh堆场_2 _ _ 6万七3SS x 1.0160 X 104x L3 x

21、 100% 仓库=E堆场= * 7 = 15385-呈* :综合货种，取 q=1.8t/m2 Kk=75%JE 堆场1538022相足=-= d r-= 11393m 取 11700m 堆场 qKk L8 X 75%仓库：综合货种，取q=0.9t/m2 Kk=70%JE仓 *1538022A仓库二证广球顽=24413m取24500m对于每一个泊位：.I =12250 m2E=5850m2建立堆场尺寸：I%】*仓库尺寸：ii*Mi：、归m 、2025年新增2个泊位，吞吐量增加90万吨|知万七Qh仓库_Qh堆场_厂45万七3SS x 1.0145 X 104x 1.3 x 100% 仓库=E堆场=

22、 cx 7 = 11535t/：*.；：综合货种，取 q=1.8t/m2 Kk=75%JE 堆场 1153512A堆场=也厂1.EX 75% =曙而取8600m仓库：综合货种，取q=0.9t/m2 1=70%IE 仓库11535nA仓库=环广两方/血侦取18720.对于每一个泊位：，.i = 9360m2ti i-；=4300m2建立堆场尺寸：1 - 111 Z 土 L 仓库尺寸：3.22散货码头2025年新增3个泊位，吞吐量增加30。万吨，取、=10旗=0.8,Qh = 300 万 t300 X 104X 1.3 X 100%355 X 0.810 = 137324t抑”：取 q=7.5t/

23、m2 %=75%137324Z5 x 75%=24414m2每个泊位的堆场面积：匕、=8138 m2，取匕、=8320m2建立堆场尺寸：lfr：Hn / .；_!： X .；4工程投资经济分析挖想七哼量示意K10152D3D叩5D554.1工程量分期计算图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（万元）基建回填m312856053546006693301473570378310560元/方22698.6

24、3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m45625015660414661.60万元/米2345.60-2 米26234110454312502.96万元/米3700-2-6 米30303665071176

25、6.48万元/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）1223818万元/巾亩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0Xj. r jif 1 事 cp|j ITIJ F A CtUNIVERSITY堤-2-6 米185.7200235.66421.3828.6万

26、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=” - ：表2投资序列表年份2014201920232024现金年利率i8%8%8%8%代号j05910投资40237.10

27、39319.1654047.3377283.82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T baPT /孔TwnwscsCs件杂货201560.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201660.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201760.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00SOUTH LAST UN IVERSITY201860.8454.44

28、3.7560.6260.1050.4670.394占ULI97.21008.00201960.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00202081.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202181.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20件杂货202281.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202381.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202481.2684.

29、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-X70%X5%-2014040237.1040237.10201517040100860324222.4301.6015083909.6336327.47201627040100860324222.4301.6015083620.033

30、2707.44201737040100860324222.4301.6015083351.8829355.57201847040100860324222.4301.6015083103.5926251.982019539319.16704010086032301.6015082873.6950138.244222.4202017600162715972.811180.96798.643993.27045.9043092.34202117600162715972.811180.96798.643993.26523.9836568.35202217600162715972.811180.96798

31、.643993.26040.7230527.63202354047.3317600162715972.811180.96798.643993.25593.2651971.4920241077283.8225520162715972.811180.96798.643993.27746.8980021.962025114532015254379530656.532189.7510948.813148.0666873.902026124532015254379530656.532189.7510948.812174.1354699.772027134532015254379530656.532189

32、.7510948.811272.3443427.432028144532015254379530656.532189.7510948.810437.3532990.072029154532015254379530656.532189.7510948.89664.2223325.862030164532015254379530656.532189.7510948.88948.3514377.512031174532015254379530656.532189.7510948.88285.516092.002032184532015254379524343.752189.7510948.86092.00203319453201525437952189.7510948.8203420453201525437952189.7510948.8203521453201525437952189.7510948.8203622453201525437952189.7510948.8203723453201525437952189.7510948.8203824453201525437952189.7510948.8203925453201525437952189.7510948.8XlXj