第二节港口经济社会条件调查
在港口规划工作中，只有对港口现状做出客观、真实的评价，对未来吞吐量发展趋势进行科学的预测，才能提出切实可行、符合实际的规划方案，发挥投资的最大效益。
港口现状调查和吞吐量预测工作，不但是提出切实可行而又有一定前瞻性规划方案的前提条件和出发点，而且在港口规划的前期工作中，还将为港口的定位直接提供论证依据。港口的定位应依据港口依托城市的规模及其经济结构、腹地大小及经济发达程度来综合确定。
港口现状的调查工作应包括腹地的经济、交通状况、港口的地理位置、港口的自然条件等多方面条件，涉及面十分广泛。港口现状调查工作进行得越细致、越深入，获得的资料越丰富，提出的规划方案就越有可能切合实际。
一、调查项目
港口规划首先涉及对腹地内经济发展、运输设施能力、集疏运条件等方面的经济社会条件的调查与分析，主要的调查项目可参考表6-1。对拟建港区的自然条件调查（勘测）是规划调查的另一个方面，是港口规划所依据的基础。
表6-1 港口经济社会条件调查项目
第三节港口自然条件调查
一、港口自然条件的调查与分析
自然条件调查应包括地理位置、地形地质、气象、水文、环境等在内的自然条件，这是港口建设发展的先决条件。有些港口是天然良港，而有些港口则建设成本巨大。随着科学技术的发展，自然条件对港口影响的重要程度可能会有所变化，但不管怎样，认真调查研究港口的自然条件都是港口规划所依据的基础。
（1）地理位置条件的评价与分析
历史上看，港口的形成是在经济社会发展到一定时期，经济交往活动日益频繁，范围不断
扩大的情况下，由于海运业的出现，使处于中心位置并且交通条件便利的沿海城市成为货物运输的港口，而新一轮的经济发展又可能使港口的布局发生调整。在港口总体布局规划中，对地理位置的描述是非常重要的，不仅要体现出港口所处位置在区域环境中的区位特点，同时还要对周边地区的基本情况，特别是主要经济交往地区情况，相互间交通运输条件等进行客观、严谨的描述。
（2）自然条件的调查与分析
自然条件是影响港口建设发展的基本条件，主要包括气象、水文、海岸动力、泥沙、地质二地貌和地震等情况。港口建设必须充分了解、掌握自然规律，按照客观规律去适应并改造自然。自然条件的规律应通过长年的数据积累，经归纳和总结得出结论。对潮汐而言宜在18年以上，有些数据需要时间更长，如地震等资料的统计。
表6-2 自然条件调查项目
除表中所列的项目外，海岸地貌调查分析也对拟建港区也是十分有益的。海岸地貌学是比较宏观的分析在风、浪、流等作用力的影响下，海岸带变化的一门科学，它所涉及的预计未来海岸的冲淤变化对港口规划是有参考价值的，在实际工作中宜吸引研究海岸地貌学人员参加新港址的海岸及河口调查分析。
本节着重讲述建港地区的自然条件调查和分析，侧重于说明自然条件如何影响港口营运以及如何根据港口规划需要整理、分析自然条件。
二、气象条件对港口的影响
影响港口建设及营运的气象因素有气温、风、雨、雾和冰，还包括雷电、雪等。
1．气温
由于各地的经度、维度不同，海拔高度不同等因素，气温会有很大的差异。我国幅员广大，南北气温相差悬殊，严寒和酷暑对港口的装卸工作效率有较大的影响，对港口规划与设计也有一定影响，例如，高温可能会引起某些货物的自燃，高温可能会增加港口的用水量，因此在港口规划时，应对拟建港进行气温资料的调查与收集，尤其是当地的极端高气温和极端低气温，以便采取积极有效的应对措施。
2．风
风是气象因素中对港口影响最大的因素之一，它不仅直接影响港口规划与运营，甚至造成港口设施的重大破坏，它也是波浪成因的一个主要因素。
1）风的定义：
地球上各处的气压不同，把气压相等的点连接起来，就成了等压线。气压不同所产生的气压差有大有小，在垂直于等压线方向的单位距离上的气压差即为气压梯度。由于气压梯度的存在，引起空气从高压向低压的运动，因此形成了风，气压差越大，风速也就越大。
2）风玫瑰图
根据工程上的需要，把风记录资料分别按季度、年度、多年统计，绘制成风速、风向频率图，这个图称为风玫瑰图（图6-2）。借助风玫瑰图可方便地确定该区域各个方向风的强度和频率，进而判断该地区的常风向和强风向，以便于在港口总平面布置、建筑物施工和港口营运中考虑风的影响。
“风玫瑰”图也叫风向频率玫瑰图，它是根据某一地区多年平均统计的各个方风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用八个或十六个罗盘方位表示（图6- ），由于该图的形状形似玫瑰花朵，故名“风玫瑰”（图6- ）。
图6- 风统计方向示意图图6- 风玫瑰图3．雨
港口规划统计降水日数、降水量和历时等数据，目的在于分析其对港口作业天数、装卸质量和排水设施的影响。
降水统计中，着重统计降水量、降水强度和降水日数等数据。降水量就是指从天空降落到地面上的液态和固态(经融化后)降水,没有经过蒸发、渗透和流失而在水平面上积聚的深度。小雨是指12小时内降水量小于5mm或24小时内降水量小于10mm的降雨过程；中雨是指12小时内降水量5～15mm 或24小时内降水量10～25mm的降雨过程；大雨是指12小时内降水量15～30mm或24小时内降水量25～50mm的降雨过程。凡24小时内降水量超过50mm的降雨过程统称为暴雨，根据暴雨的强度又可分为：暴雨、大暴雨、特大暴雨三种。
对于日降水量大于0.1mm的，即称为1个雨日，据此可统计出全年的降水日数、不同降水量等级的降水日数。降水对装卸作业的影响视货种和包装形式可以有很大差别。通常对煤炭、矿石等散货和集装箱的装卸影响较小，有些杂货、粮食、水泥、化肥、农药、棉花等只要有雨即应停止装卸。一般情况下，日降水量超过25mm作为停止作业的条件。
我国沿海降水量的分布特征主要表现为北部少，南部多，降水量年分布多集中于夏季。降水对我国南方港口营运影响很大，江南“梅雨季节”有的地方超过100天。由于降水停工、天晴突击装卸，加重了港口生产和船舶运行的不均衡性，降低了港航作业效率。雨天作业是这些
港口扩大能力提高效益的重要问题。
4．雾
雾是影响船舶航行的因素之一，通常能见度小于1000m时，船舶就不宜在港内及航道上航行，其出现的日数称为有雾日数。中国沿海年均雾日数分布，以黄海和东海沿岸较多，渤海和南海沿岸较少。辽东半岛东侧，成山头至青岛，长江口至福建北茭以及琼州海峡一带为多雾区。
在分析雾的资料时，应注意统计每年影响港口作业和船舶航行的雾日数及其出现规律，包括雾的出现时间和持续时间。雾日与雾实际出现时数的统计方法不同。一日中出现一次雾，无论时间长短，即为一个雾日；而雾的实际出现时数，则由月报表中按雾的出现起止时间统计得出。一般雾日持续时间超过3h～4h才能在港口作业天数中扣除。在统计时，雾持续时间不足24小时但超过12小时即算1天，超过4小时算半天。雾影响作业天数应根据具体情况调查确定。
雾妨碍海面能见度，影响航行安全，不少海损事故发生在雾日。一般用能见度来表示雾级的大小。所谓能见度指人正常视力在当时的天气条件下所能见到的最大距离。“能见”是在天空背景上能将目标物的轮廓分辨出来就算作“能见”。雾的等级划分详见表6-6。
表6-6雾的能见度的等级表
三、海象条件对港口的影响
影响港口建设和营运的海象因素主要包括潮汐、波浪、近岸海流、海冰和海岸泥沙等。
1、潮汐
潮汐是海水受月球和太阳引力的作用而产生的一种规律性升降运动，是港口规划、设计和建设中的一个重要考虑因素。与港口相关的潮汐特征主要有潮位和潮流流速。潮位对确定码头、防波堤高程以及港池、航道水深具有重要意义，在港口水工建筑物设计和施工中也是一个重要因素。潮流对船舶的航行，航道冲淤有一定影响。对于潮位、流速特征应设观测站进行观测。潮汐对港口规划、设计和建设可能带来的影响应通过数学模型或物理模型进行深入分析和研究。研究前通常应针对大、中、小潮选择典型潮时，在较大海域上进行完整的一个潮周期的潮流、潮位同步观测，为进一步研究潮流运动规律以及潮流运动对泥沙运动造成的影响提供必要的资料。
1）基准面和特征潮位
陆上工程建设之前，要进行地形勘测。对于海岸工程，既要进行陆上地形勘测，还要进行海上水深测量。两者都必须要有一个高程零点，称为基准面。
（1）理论深度基准面
平均海平面是确定陆地高程的零点，但是，对海洋深度而言，由于潮位的升降，海面大约
有一半的时间是低于平均海平面。因此，如果以平均海平面作为深度的零点进行海图标深，则实际上约有一半的时间水深达不到海图所标水深。为了保证航海的安全，常采用另一种基准面，使得在绝大部分时间内，实际水深大于海图上所标明的深度值。海图深度基准面的确定，许多国家都不一样，主要有如下几种：可能最低潮位面，平均大潮低潮面，实测最低潮面等。我国于1956年以后统一采用“理论(深度)基准面”作为海图深度基准面，它是通过组合计算所得到的理论上潮汐可能达到的最低潮面。
（2）潮高基准画
潮汐表上预报潮位值的零点称为潮高基准面，它在平均海平面以下，与海图深度基准面也不一定一致。因此，任何时刻某海区某处的实际水深就等于海图深度加上潮高基准面与海图深度基准面之间的差值和该海区潮汐表上的预报潮位值。潮位值是海面相对于某一基准面的差值，基准面不同，该值可以不同。为了计算方便，对一个新的港口或海岸工程建设地点，也可以取潮高基准面与理论深度基准面相一致。
（3）特征潮位
潮汐现象对于港口工程设计和施工有密切的关系，工程上常用的特征潮位有如下几种：
①最高(低)潮位——指的是历史上曾经观测到的最高(低)潮位值。
②平均最高(低)潮位——是指在多年潮位观测资料中，取每年最高(低)潮位多年平均值。
③平均大潮高(低)潮位——是指取每月两次大潮的高(低)潮位的多年平均值。
④平均小潮高(低)潮位——是指取每月两次小潮的高(低)潮位的多年平均值。
各种基准面与不同的特征潮位间的相互关系如图6- 所示。表6- 为上海吴淞口吴淞测站潮位特征值的统计值。
图6- 基准面与特征潮位
2）设计潮位取值
我国现行规范规定设计潮位取值方法，是通过绘制高潮、低潮累积频率曲线，即把完整的一年或多年实测高、低潮位，按大小次序排列起来作出高潮和低潮累积频率曲线（图6-6 a）。取高潮累积频率10％的潮位为设计高水位；同样的方法用于低潮位资料绘制低潮累积概率曲线，取低潮累积概率90%的潮位为设计低水位（高潮、低潮、潮位历时累积频率曲线的绘制方法参见书中第三章）。
图6-6潮位累积频率曲线
a) 高潮、低潮累计频率曲线；b)潮位历时累计频率曲线
3）乘潮水位
我国绝大多数港口为不规则半日潮，即24h50min内分别出现两次高潮和两次低潮，为了节省航道建设投资，在船舶密度不大的情况下，对于一部分大船，考虑在潮位高的时段进出港口，因此首先要确定一个合理的高水位，这就是乘潮水位的概念。下面就乘潮水位确定的方法与步骤论述如下：
乘潮潮位累积频率的统计方法当考虑乘潮作业时(如船舶乘高潮进出港口、乘低潮施工)，需统计乘潮潮位累积频率，其步骤如下：
（1）当考虑船舶进出港口时，首先须确定乘潮所需持续时间T。
T=K(t1+t2+t3) (6- )P38
式中：t1——船舶通过航道持续时间，包括船舶间追踪航行的时间间隔(h)；
t2 ——一艘船舶在港内的掉头时间(h)；
t3 ——一艘船舶靠离码头和系解缆时间(h)；
K——时间富裕系数，取1.1～1.3。
（2）在潮位过程线上（图6- ），量取各次潮峰上潮历时等于t的潮位值，统计其在不同潮位级的出现次数。
（3）其余步骤与高(低)潮累积频率统计方法相同。
（4）在乘潮潮位累积频率曲线上选取所需的累积频率（通常取90％～95％）潮位值，即
为乘潮水位。
图6- 某港潮位过程线
2、波浪
海洋中的波浪是海水运动形式之一，它的产生是外力、重力与海水表面张力共同作用的结果。引起海水波动的外力因素很多，如风、大气压力的变化、天体的引潮力、海底地震以及人为引起的船体运动等。由这些因素引起的海水波动，其周期可在极宽的范围内变化，如潮波的周期为半天至1天，海啸的周期为几十分钟，风浪的周期为几秒钟。本文主要论述由风引起的重力波，它是风浪、涌浪和近岸波浪的总称。
风浪主要是指在风直接作用下产生的波浪。涌浪指风停止、转向或离开风区传播至无风水域的波浪。涌浪传播到浅水区，由于受到水深和地形变化的影响，发生变形，出现波浪的折射、绕射和破碎而形成近岸波浪。
1）波浪要素
虽然海浪的剖面形状复杂，但人们常把它理想化为如图6—1所示的规则剖面，并以各种波浪要素来表征其特性。
图6—1波浪要素
各波浪要素的定义如下：
波峰：波浪剖面高出静水面的部份，其最高点称为波峰顶。
波谷：波浪剖面低于静水面的部份，其最低点称为波谷底。
波峰线：垂直波浪传播方向上各波峰顶的连线。
波向线：与波峰线正交的线，即波浪传播方向。
波高：相邻波峰顶和波谷底之间的垂直距离，通常以H表示，单位以米(m)计。
波长：两相邻波峰顶(或波谷底)之间的水平距离，通常以L表示，单位以米(m)计。
海浪的波长可达上百米，而潮波的波长则可达数公里。
周期：波浪起伏一次所需的时间，或相邻两波峰顶通过空间固定点所经历的时间间隔，通常以T表示，单位以秒(s)计。在我国沿海波浪周期一般为4～8s，曾记录到周期为20s的长浪。
波速：波形移动的速度，通常以C表示，它等于波长除以周期，即C=L/T，单位米/秒（m/s）。
2）波高、波向分布
波浪是海洋最基本的海水运动形式，对港口的选址、平面布置和工程设计有密切的影响。港口布置及建筑物设计所采用的波浪要素，通常采用观测与统计相结合的方法来确定。必须对建港地区在1年内各个方位各级波浪的出现频率，有一清晰概念。按季度、年绘制的波浪玫瑰
图是这一要求的主要成果。统计资料年限最好长一点，一般不宜少于2到3年，规范要求应有完整的1年以上的测波资料。图6-8为某港连续一年实测资料统计绘制的波浪玫瑰图，图中各个方向轴的长度为频率，与轴垂直的宽度为波高级别，从图中可以看出，SE为常波向，SSE为强波向。在港口规划选择航道、防波堤的轴线位置时，应注意避免港池内产生过大的波浪，同时，使船舶经常处于顺浪的工作条件，这对港口操作也是很有意义的。
图6-8 波浪玫瑰图
同样大小的波浪，船舶的颠簸程度会因与波向相对位置不同而有很大差异。船舶纵轴与波向线平行，即顺浪时船舶颠簸小；船舶纵轴垂直波向，即横浪时船舶颠簸大。一般船舶航行亦是顺浪较横浪易于操纵。在平面布置中，利用建港地点的波向波高分布特点，使船舶经常处于顺浪的工作条件是很重要的。表6-8 表示出不同作业类别允许波高的参考值，小值可以高效率工作，大值为可安全作业的界限。
表6-8 港口允许作业波高
3）波浪的浅水变形
波浪从深水传入浅水过程中，无论波高、波长、波速以及波浪的剖面形状都将不断发生变化。促使波浪在浅水区发生变化的原因主要是水深变浅、地形复杂、海底摩擦、水流作用以及障碍物(岛屿、建筑物等)等的影响。波浪因浅水影响出现变形，也包括折射、绕射、反射以及破碎等现象，如果近岸海面上还有风作用，则波浪变形将更为复杂。
（1）波浪的折射
波浪自深水向岸边传播进入浅水后，由于水下地形影响，等深线往往与波峰线不平行，因此，除了有与波浪正向行近岸边时相似的变化外，在平面上波浪传播方向或波向线将偏转并引起波高的变化，此时，波峰线也将随海底地形而变得弯曲，最终趋向于与海岸线相适应或接近平行，这种近岸波浪传播变形现象称为波浪折射。
波浪在浅水区发生折射的原因是，波浪传向岸边，当波峰线与等深线成某一角度时，由于同一波峰线上不同点处的水深不同，而波速也不同。波速随水深减小而降低，水较深处，波速较大，波浪传播较快；水较浅处，波速较小，波浪传播就慢，致使水深处的波峰传播快于水浅处的波峰，使波峰线与等深线间的夹角减小，即波峰线逐渐趋于与等深线平行，见图6- 。
图6- 波浪的折射图6- 沿岸波浪折射变形
由于折射影响，沿岸波浪的波向线常不再平行，将随不规则的水下地形而发生复杂的变化，图6- 显示海湾、岬角引起的波浪折射。
（2）波浪的破碎
近岸波浪的破碎机理可解释如下：波浪进入浅水后，波长渐短，波高开始时也略减小，但以后就逐渐增大，因此当波浪传播到一定浅水后，波陡就迅速增大。另一方面，因波谷处的水深比波峰处要小，波谷受海底摩擦影响较大，因而波谷的传播速度比波峰小，因此波峰逐渐向前追赶波谷，波形扭曲前倾，前坡变陡。因此到一定水深后，波浪或因波陡达到极限失去稳定而破碎；或因前坡陡峭倾倒或峰顶破碎。这些都是波浪的破碎现象。
波浪破碎处的水深为临界水深也称为破碎水深，相应的波高称为破碎波高，以H“表示，也是在破碎水深条件下可能出现的最大波高，故又称为极限波高。近岸区波浪自第一次发生破碎的外缘直到岸边的水域称为破波区或破波带，在此水域内波浪将多次发生破碎，直至岸边形成上爬破波水流。在破碎带内大量波浪能量消耗于摩擦、涡动和掀动泥沙，产生大量紊动旋涡，底床受到较强烈的扰动，如果海底泥沙颗粒较细将会出现高含沙量。不同波要素、不同水位所引起的破碎带变化，对研究航道、港池、水工建筑物等布置十分有益。
（3）波浪的绕射
波浪传播过程中遇到岛屿、岬角或人工建筑物(如防波堤)等障碍物时，部份波浪将绕过障碍物继续传播，并在障碍物后扩散，使受掩护的水域也出现波动，这种现象称为波浪绕射。波浪绕射问题对港口防波堤的合理布置，以减少港口水域内波浪，保证船舶航行，靠泊与装卸的安全作业是十分重要的。
波浪绕射是波能沿波峰线发生横向传递，即波能从能量高的区域向能量低的区域转移，进行重新分布的过程。因此，绕射后同一波峰线上的波高是不相等的，但波长和周期不变。图6- 中，经过防波堤堤头的入射波波向线称为几何阴影线，如果波浪不绕射，则在该线右侧受防波堤掩护的区域，水面将完全平静，但实际上由于波浪有绕射作用，入射波的波峰线从几何阴影线上以堤头为中心以弧线形式向堤后旋转延伸，伸得愈远即愈向里面，波高愈小。几何阴影线左侧的入射波，由于部分能量向堤后扩散，波高也将降低。
图6- 波浪的绕射
（4）波浪的反射
波浪在传播过程中遇到陡峭的岸坡或人工建筑物时，其全部或部分波能将被反射而形成反射波，这种现象称为波浪反射。波浪反射的基本原理与光波的反射相似，见图6-85。
反射波具有和入射波相同的波长和周期，但反射波的波高则随反射波波能的大小而定。反射波高与入射波高之比称为反射率或反射系数。波能被全部反射时，反射波高等于入射波高；当波能部份反射时，反射波高小于入射波高。反射率值变化于0到1.0(全反射)之间，其值与岸坡或人工建筑物的坡度、糙度、空隙率、波浪的陡度以及入射角有关，难以精确计算确定。对
于不透水的直墙式防波堤，正向来波时，波能几乎全部反射，即反射率为1.O。
图6- 波浪的反射
综上所述，风浪在深水中生成后，传入浅水区，由于水深变浅、地形的波浪折射以及水流
的影响，波速、波长、波高以及波向都将发生一系列的变化，遇到海岸或人工建筑物后还将发
生反射和绕射现象，直至岸边附近将出现波浪的多次及最终破碎。因此，波浪在浅水区近岸地
带的变化是极为复杂的，它往往是上述各种过程同时影响的综合结果。港工建筑物多位于浅水
区，因而近岸波浪的分析研究对于海港建设、航道整治和海岸保护等都有重要的意义。
四、地形与地质条件对港口的影响
1．河海滨地形
所有港口都位于水陆交界的沿岸地带，港口不仅要求具有一定的水域、陆域面积，而且还
要求一定的陆域高程和港口水深。因此在港口规划时，应对港口所处的地形情况进行调查。
地形指的是地物形状和地貌的总称，即地面上的山脉、丘陵、盆地、平原等地面的起伏形
状。地面上还有河流、森林及各种建筑物，统称为地物。将地面上的地形、地物按正投影的方
法，以一定的比例尺按规定的符号缩绘在图纸上，这种图就称为地形图。
1）地形图比例尺
图上长度与实地长度之比称为地形图的比例尺。例如，实地测出的水平距离为50m，画到图上的长度为0.1m，那么这张图的比例尺为1：500。图的比例尺大小，按比值决定。
人们用肉眼能分辨图上的最小距离，通常为O.1mm，所以把相当于图上0.1mm的实地水平距离称为比例尺精度。比例尺大小不同，比例尺精度数值也不同，如表6- 所示。图的比例尺越大，图上的地形地物越详细，但测绘工作量也将成倍增加，所以应根据规划、设计、施工的实际需要选择合适的比例尺。
表6- 比例尺精度
我国基本地形图分为1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000、1:250000、1:500000、1:1000000八种比例尺。
2）高程
地面点沿垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程或称海拔。我国于20世纪80年代采用青岛验潮站1953～1977年的验潮资料，取其平均海平面作为我国统一的高程起算面，并命名为“1985年国家高程基准”。
3）等高线
地面上高程相等的相邻点间连成的闭合曲线称为等高线，如图6- 所示。
图6- 等高线基本概念
2．地质
研究港址地区的地质条件及土壤特性，是港口规划设计的必要内容。通常要进行必要的地质调查和钻探取样，进行土样的物理、力学试验，以确定岩土的性质，作为建筑物设计的依据资料。地质情况对各种建筑物的基础、结构形式、安全稳定、造型和布置都有重大影响，必须在工程建设前期工作中进行认真的调查和分析，查明建设地区的地质构造、土的物理和力学性质以及地下水情况等。《港口工程地质勘察规范》(JTJ 240-97)中对不同设计阶段的勘察内容及技术要求有较详细的规定，可根据工程的具体情况参照执行。
1．土的物理性质
1）土的形成
地球表面的岩石经风化、剥蚀成岩屑，又经搬运、沉淀而成的沉淀物，年代不长，未压紧硬结成岩石之前，呈松散状态，称为第四纪沉积物，即土，或称天然土。一般认为，土是固体颗粒、水和气体的三相集合体。
地表或接近地表的岩石，在漫长的地质历史时期长期暴露于自然环境中，受各种各样的自然力作用，在原地发生崩解或蚀变，这就是岩石的风化。岩石风化是岩石形成土的第一步。岩石经风化作用破碎成岩屑或细小颗粒后，或未经搬运残留在原地，或受自然力的作用搬运到远近不同的地点沉积下来，前者称为残积土，后者称为运积土。根据搬运动力和沉积环境不同，
运积土又可分为坡积土、洪积土、冲积土、风积土、淤积土和冰积土等几种类型。
2）土的组成与分类
如上所述的各种土，虽然其形成条件不同，但它们均是松散颗粒的集合体，是固相、液相和气相三部分所组成的三相体系，而三相之间的数量上的比例关系和相互作用决定着土的物理力学性质。
自然界中的土的固体部分是由无数大小不同的土粒混合而成，其颗粒相差悬殊。例如：有粒径大于200 mm的漂石，还有粒径小于0.005 mm的黏粒。造成颗粒大小悬殊的原因主要与土的矿物成分密切相关，也与土所经历的风化作用和搬运过程有关。一般地，随着颗粒大小的不同，土也表现出不同的工程性质。土颗粒的大小通常以粒径表示，自然界的土一般都是由各种不同粒径的土粒组成的，单一粒径的土可以说不存在。为了研究的方便，工程上通常把性质和粒径大小相近的土粒划分为一组，称为粒组。表6- 列出了目前国内习惯采用的粒组划分方法及各粒组土的主要工程特性。
表土颗粒组划分
如前所述，土的物理力学性质不仅取决于固、液、气三相组成及其相互作用，而且也取决于固体颗粒的大小、形状、矿物成分及各粒径的相对含量，即土中各粒组的含量占土样总质量的百分数。土中各种不同的粒组土粒的质量相对含量称为土的级配。土的级配好坏将直接影响到土的工程性质，级配良好的土，压实后能得到较高的密实度，因而其强度高；反之，级配不良的土，其压实密度小，强度也低。
3 土的物理性质指标
作为工程地基的土，可以认为是由土颗粒相连接组成骨架，其骨架内的孔隙由水和气体填满而成。孔隙填满水的土称为饱和土，在孔隙内混入空气的土称为不饱和土。在各个土粒的接触有颗粒应力作用，此种土颗粒骨架的应力称为有效应力。相应的土孔隙中水的压力称为孔隙水压力，外部施加的压力(总应力)与有效应力和孔隙水压力之和平衡。此种有效应力对土的力学性质有决定性的影响，有效应力愈大，强度亦愈大而压缩性则愈小。
除了按土颗粒组成的比例判明性质以外，对粘性土还有状态特性，它用液限(WL)和塑限(WP)两种含水率表示。液限系用76g圆锥仪沉入土样中，当深为10mm时，此土样的含水率即为其液限值。塑限系采用搓条法，当土条搓至3mm直径呈断裂成数段时，其含水率即为塑限。此两种限界之差WL-WP称为塑性指数IP。
土的黏土含量愈大者，WL与WP均大，而粉土颗粒或砂粒增加时，WL与WP均减小，当黏粒含量小于3％时，即测定不出塑性特性值。
1）重度(容重)
单位体积的土在空气中的重量称为土的重度。土的重度分为干及湿两种。
(4)含水量
土中水的质量占土中固体颗粒质量的百分比称为土的含水量，用下式计算：
%100?=s
w m m ω (6- ) 式中： m w —— 土样中液体水的重量（kN ）；
m s —— 土样中土颗粒的重量（kN ）；
土的含水量常用烘箱烘干的方法测定。
（5）孔隙率n
土样中空隙部分的体积与土样总体积之比称为土的孔隙率，由下式计算：
%100?=V
V n v （6- ） 式中： V v ——土样中空隙部分体积（m 3）。
第四节 港口吞吐量发展水平预测
操作过程：是指根据一定装卸工艺完成一次货物的搬运作业过程，通常有五种形式：
1）卸车装船，或者卸船装车(船?车)；
2）卸车入库，或者出库装车(库?车)；
3）卸船入库，或出库装船(船?库)；
4）卸船装船(船?船)；
5）库场间的倒库(库?库)。
装卸过程：货物从进港到出港所进行的全部作业过程。它是由一个或一个以上的操作过程所组成。 一吨货物从进港起到出港止，不管经过多少次操作，只算一吨装卸量（亦称自然吨）。
二、港口吞吐量、通过能力
吞吐量：经由水运输入、输出港口，并经过装卸作业的货物总量称为吞吐量，单位为吨，通常吞吐量的统计时间为年。货物由水转陆（或陆转水）时，1t 装卸量记为1t 吞吐量；货物水转水（江海联运船转船）时， 1t 装卸量记为2t 吞吐量，如图6-13所示。
图6-13 江海联运的吞吐量
港口吞吐量是反映港口生产经营活动成果的重要数量指标。港口吞吐量的流向构成、数量构成和物理分类构成是港口在国际、地区间水上交通链中的地位、作用和影响的最直接体现，也是衡量国家、地区、城市建设和发展的量化参考依据。港口吞吐量按大类可分为货物吞吐量和旅客吞吐量。
港口吞吐量是衡量港口规模大小的最重要的指标，反映在一定的技术装备和劳动组织条件下，一定时间内，港口为船舶装卸货物的数量，以吨数来表示。
自然吨：无论是陆转水、水转陆或水转水的货物，1t 装卸量均计为1个自然吨。装卸自然吨成为衡量港口装卸任务大小的主要数量指标。相比于吞吐量更有效地反映港口实际工作成果。
通过能力：是港口企业的生产能力。它是在外部环境条件为一定时，港口各项生产要素和
经营管理条件综合作用的结果。它分为理论通过能力、营运通过能力和后备通过能力。
（1）理论通过能力是港口最大的通过能力。它是指港口在一定时期（通常是一年）内，在既定的港口设备和一定的劳动力条件下，按合理的操作过程、先进的装卸工艺和生产组织所允许通过的货运量，计量为货物的自然吨。它由营运通过能力和后备通过能力所组成。
（2）港口营运通过能力是港口的实际通过能力。它是港口编制年度生产计划和短期作业计划的基础。其定义是：港口在一定时期内，在港口设施和劳动力为既定时，在一定的组织管理条件下，港口各生产要素在得到合理利用时所能装卸的一定结构的货物吨数。它与理论通过能力的区别在于生产要素的利用程度不同。
（3）后备通过能力则是应付运输工具或货物密集到港时的那部分生产能力，在非高峰时则以闲置状态存在着。
港口通过能力标志着港口通过货物的综合能力，包括航行作业系统、装卸作业系统、存储分运作业系统、集疏运系统与商务系统的通过能力，任何一个作业系统发生“瓶颈”现象，都将抑制港口的通过能力。五个作业系统能力平衡、协调往往是相对的，而不平衡是绝对的。港口规划合运营管理，就是要不断通过技术改造、科学管理和固定资产投资建设，使五个系统不断取得新的平衡和协调，不断扩大港口的通过能力。
港口规划与布置模拟试卷一参考答案 一、填空题（10×3=30分） 1、水路、管道、航空 2、港口水域、码头、陆域设施 3、件杂货、干散货、液体货 4、顺岸式、突堤式、挖入式 5、泊位长度、泊位宽度、泊位水深 6、龙骨下最小富裕深度、波浪富裕深度、备淤深度 7、浮标、导标、灯塔 8、港口车站、分区车场、码头装卸线 9、斜坡式码头装卸工艺、直立式码头装卸工艺、浮式码头装卸工艺 10、港口布局规划、港口总体规划、港区规划 二、简答题（4×5=20分） 1．直取作业：只经一次操作（一个操作过程）即可完成全部装卸过程的作业方式。 2．影响港口泊位的因素有： （1）港口吞吐量，如旅客、货物； （2）船型及其周转量； （3）装卸效率的高低。 3．港口生产作业的五大作业系统：船舶航行作业系统、装卸作业系统、存储作业系统、集疏运作业系统以及信息与商务系统。 4．港口要吸引货流、扩大腹地，必须具备下列条件： ①地理位置优越，距经济发达地区的距离近，集疏运条件好。 ②自然条件好：如港口水深大、水域平稳等。 ③运输成本低，交通条件好，运输时间短。
④装卸成本低，车船周转快； ⑤服务水平高：对货物的安全以及服务态度等。 三、辨析题（2×10=20分） 1．不是； 港口吞吐量：一年间经由水运输出、输入港区并经过装卸作业的货物总量，以自然吨计。 港口通过能力：一年间在既定的设备条件下，按合理的操作过程、先进的装卸工艺和生产组织所允许通过的货物量。 港口吞吐量和通过能力都是衡量港口营运的主要指标，也是反映港口规模的指标，值得注意的是： 1）吞吐量是实际发生的量， ）通过能力是理论上的量，实际上达不到。 但有的港口往往出现吞吐量超过通过能力的现象（主要是超负荷运行的结果） 2．泊位水域尺度与港池尺度是不同的概念，前者要保证船舶在码头停靠作业安全；而后者要保证船舶靠离出入安全。泊位水域包括在港池水域内，在有潮汐的海港中，根据需要两者的深度可能不同。 3．潮流界——在涨潮时，海水倒灌至河内，理论上存在潮流与河水下泄流速相抵消的截面； 潮区界——在潮流界以上虽然潮流不再向上流动，但河水被阻，有壅高现象，潮波继续向上传播，但潮差越来越小，当潮波消失后水位不再受潮汐影响。 四、综合题（20分） 答案要点：港址选择是一项难度大、既复杂又重要的工作。它的好坏直接影响到港口建设，吞吐能力、投资费用等方面的合理性和经济性。 基本要求 （1）总体布局要求，先决条件 （2）发展要求，有利于起步，便于发展 （3）航运与停泊要求 （4）岸线、陆域要求 （5）集疏运要 港址选择除尽量满足上述基本要求外，对不同地区还需注意以下几点。
《港口规划与布置》课程设计计算说明书
《港口规划与布置》课程设计计算说明书 学生姓名：周海锋 指导教师：廖鹏肖一波 东南大学交通学院港航系 二○一○年九月
目录 1设计基础资料 (2) 2港口规模 (4) 2.1件杂货码头最优泊位数 (4) 2.2散货码头最优泊位数 (7) 3港口总体布置 (8) 3.1港口水域布置 (8) 3.1.1件杂货码头布置 (8) 3.1.2散货码头布置 (9) 3.1.3防波堤布置 (10) 3.2港口陆域布置 (11) 3.2.1件杂货码头 (11) 3.2.2散货码头 (12) 4工程投资经济分析 (12) 4.1工程量计算件杂货填方计算： (12) 4.2投资估算及投资时间表 (14) 4.3经济效益分析 (17) 5评价及总结 (22)
1设计基础资料 一、港口状况及发展规划 该港于1994年开工建设，并于当年建成两个泊位，于1995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1998年、1999年各建成一个泊位，到2000年港口吞吐量达到120万吨，2004年又增建一个泊位，到2005年吞吐量已达160万吨，预计2010年吞吐量可达到220万吨，2015年达到300万吨，到2020年可达到380万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。根据需要，规划2020年以后每年有200万吨煤炭从该港出口。 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161.9×21.5×13×9.2m；远洋散货船为2.5万吨级，尺度为185.5×23.2×14.2×9.8m。 两种船在港一天所需费用均为C s=6.4万元/艘·日。 三、装卸工艺及装卸能力 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=1500吨/泊·日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G=6000吨/艘，C b=2.4万元/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，中间用皮带机输送。装船能力R=6250吨/泊·日，运煤船在该港的平均装船量为G=2.5万吨/艘，C b=1.6万元/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，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0.5~1.5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2个泊位和200米长的防波堤。 六、主要投资项目单价
1.水路运输包括内河运输、沿海运输、近洋运输和远洋运输，具有点多、面广、线长的特点。 2.港口由港口水域、码头岸线和港口陆域组成。 3.港口水域包括锚地、航道、回旋水域和，码头前水域等 4.港口陆域包括装卸作业地带、辅助作业地带和预留发展用地 5.港口的生产作业系统由船舶航行作业系统、装卸作业系统、存储、分运系统、集疏运及配套系统、信息与商务系统构成 6.港口按功能与用途分，有商港、工业港、渔港、军港、游艇港、避风港等；按地理位置分，有海港、河口港、河港和运河港等。 7.从运输、存储条件和装卸工艺的角度考虑，经由港口运输的货物可分为件杂货、干散货、液体货以及适箱货。 8.港口通过能力可分为设计通过能力和营运通过能力。 9.港口吞吐量预测内容包括港口吞吐总量预测、主要货类吞吐量预测、分港区吞吐量预测、港区集疏运量预测等。 10.船舶主尺度是表示船体外形大小的主要尺度，通常包括船长、船宽、型深、吃水和干舷。 11.船舶吨位是船舶大小的计量单位，表明船舶大小与运输能力，按用途可分为重量吨位和容积吨位两种。 12.货物在港口的换装有两种形式：直接换装和间接换装。直接换装是指货物从一种运输工具直接换装到另一种运输工具；间接换装是指货物经过港口仓库或堆场存储之后再换装至其他运输工具，换装是由操作过程实现的。在直接换装作业中，货物只经过一个操作过程；而在间接换装作业中，货物要经过两个以上的操作过程。 13.件杂货码头常见的垂直起重机械有门座起重机、轮胎式起重机和浮式起重机，垂直起重机作业也可以利用船吊。 14.件杂货码头常见的水平搬运机械主要有蓄电池搬运车、叉式装卸车（叉车）、牵引车挂车、货车等。 15.集装箱运输船舶可分为吊装式和滚装式两大类。 16.集装箱起重机上附有专用吊具，即固定式、自动式和组合式吊具，以适应不同尺寸的集装箱。 17.干散货的卸船工艺主要有间歇型和连续型两种方式。 18.滚装船的优点表现为：①装卸速度快；②不需要码头装卸机械设备；③货物装车后不需要中间装卸，可进行“门到门”的运输；④可装运小汽车、货车、载箱的拖车等多种形式的货物。缺点是船舶造价高，潮差大时斜坡道投资大。 19.码头规模主要由泊位停船吨级和泊位数量两个指标体现。 20.码头常见的布置形式有：顺岸式布置（含栈桥式布置）、突堤式布置、挖入式布置、沿防波堤内侧布置及岛式布置。 21.泊位尺度包括泊位长度、泊位宽度和泊位水深三个方面。 22.件杂货码头生产区可分为码头前沿作业地带、前方库（场）区、后方库（场）区三个相关的部分。 23.根据货种的不同，件杂货码头有三种布置方式：前沿仓库式、前沿堆场式、半库半场式。 24.集装箱码头装卸作业地带一般包括：码头前沿作业地带；集装箱堆场；拆装箱库、货运站；大门、港内道路、通道及调度管理中心。 25.干散货码头陆域组成主要包括：码头前沿作业地带，贮存库场及装卸车设施，辅助设施及管理区。 26.散装货码头陆域由码头前沿作业带、谷仓及工作楼三部分组成。 27.液体散货码头陆域由码头、存储区及辅建区三部分组成。 28.滚装码头布置形式可分为平行式与突堤式。 29.港口水域是指港界以内的水域，包括船舶进出港航道、制动水域、回旋水域、港池、码头前水域以及过驳水转谁作业和停泊的锚地水域。 30.外堤是防波堤、防沙堤和导流堤的总称。 31.乘湖水位是指船舶乘潮进出港口的某一潮位，并以该潮位作为航道和不包括码头前沿水域、锚地的港内水域的设计通航水位。 32.船舶在锚地停泊的方式主要有抛锚泊和浮筒系泊两种。 33.港口导航分三类：第一类是常规的助航标志，即航标；第二类是海上交通监管设施，包括引航站和电子方面的助航设施，即船舶通航服务站（VTS）利用岸上雷达测定进出港船位，用甚高频无线电话（VHF）。向船舶提供导航信息，协助船舶进出港航行，将在第六章港口配套设施第五节水上安全监督介绍，第三类是卫星导航（GPS）系统。 34、港口配套设施包括集疏运、供电照明、给排水、消防、通信信息及水上安全监督等设施、 35、完善的港口铁路系统一般应包括港口车站、分区车场、码头和库场的装卸线，以及将这些部分连接成整体的港口铁路区间正线、联络线和连接线等。 36、港口铁路按其组成的各部分配列的位置，可分为纵列式、横列式和混合式三类。
港口规划与布置 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
五种运输方式：公路，铁路，水路，航空，管道 五种运输方式的技术经济特征 五种运输方式总结简表
港口的定义：港口指具有船舶进出、停泊、靠泊，旅客上下，货物装卸、驳运、储存等功能，具有相应的码头设施，由一定范围的水域和陆域组成的区域。港口可以由一个或者多个港区组成。 港口的组成： 1）水域：供船舶航行、停泊、锚泊、装卸等，包括锚地、外堤、航道、导航、港地、回旋水域等设施 2）码头：码头岸线要求有足够的长度，码头要有足够的高度，码头要有足够的纵深 3）陆域：供旅客候船、货物储存、货物集疏运，包括仓库、堆场、装卸设备、交通设施（道路和铁路等）、生产生活辅助设施等。要求宽广、平坦，满足码头的纵深要求 港口生产作业五大系统：船舶航行作业系统；装卸作业系统；存储、分运作业系统；集疏运作业系统；信息与商务系统 全球集装箱吞吐量前十大港口排名：1.上海2.新加坡3.香港4.深圳5.釜山6.宁波-舟山7.广州8.青岛9.迪拜10.天津 港口的功能的演变与发展 第一代：1950年以前的港口，其功能为海运货物的转运、临时存储以及货物的收发等。港口是运输枢纽中心； 第二代：20世纪50-80年代的港口，又增加了使货物增值的工业、商业活动。港口成为装卸和服务的中心；
第三代：20世纪80年代以后，增添了运输、贸易的数据收集和处理等综合服务。港口成为贸易的物流中心； 第四代：21世纪初叶，发展策略是港航联盟与港际联盟，生产特性是整合性物流。港口成为供应链的结点； 船舶和港口的发展趋势：1、海运船舶发展趋势：船舶大型化、高速化、专业化、自动化，经营联盟化，运输干线化，运输服务一体化 2、现代港口发展大型化趋势：深水化、高科技化、信息化网络化，向物流服务中心转化，现代港口与城市协调发展，普遍重视可持续发展 全国沿海港口总体布局：海岸线：海岸线总计达33200公里，其中大陆海岸线长约18400公里，岛屿海岸线长约14000 公里，南京以下长江岸线长约800公里 三个层次的港口布局：主要港口、地区性重要港口和一般港口? 五大区域港口布局：环渤海港口群，长江三角洲港口群，珠江三角洲港口群，东南沿海港口群，西南沿海港口群。 八大运输系统布局：集装箱运输系统，煤炭运输系统，外贸进口原油运输系统，外贸进口铁矿石运输系统，粮食、商品汽车、陆岛滚装和旅客运输系统?和国际公认航运中心的差距； 关于航运服务业的研究，一般将其划分为上、中、下游，高端航运服务业一般是指航运服务的上游产业，主要包括航运金融、海上保险和航运咨询服务等内容，属于航运高附加值产业；和伦敦、香港相比，上海国际金融中心和航运中心还存在着一定的差距。上海要建设成为国际经
《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
目录 1设计基础资料 (3) 2 1.1 港口状况及发展规 划 (3) 3 1.2 设计船 型 (3) 4 1.3 装卸工艺及装卸能 力 (3) 5 1.4 港处自然条 件 (3) 6 1.5 施工能
力 (3) 7 1.6 主要投资项目单 价 (4) 8 1.7 其他经济参数假 设 (4) 9港口规模 (5) 9.1件杂货码头最优泊位 数······························ ······························· (6) 9.2散货码头最优泊位 数······························ ·······························
(6) 9.3泊位年通过能力验 算······························ ······························· (6) 10港口总体布置 (8) 10.1港口水域布 置······························ ······························· (8) 10.1.1码头布 置···························· ····························· (8) 10.1.1.1码头顶高 程·························· ··························· (8) 10.1.1.2码头前沿水深（底高
、选择题 1、下列不属于港口水域的有：④ ①锚地② 航道③ 港池④ 码头岸线 2、下列不属于港口陆域设施的有：④ ①仓库② 铁路、道路③ 码头前沿地带④灯塔 3、按功能、用途分，上海港属于：① ①商港② 渔港③ 工业港④ 军港 4、按地理位置分，青岛港属于：① ①海港② 河口港③ 河港④ 运河港 5、货物陆域进港，先在二线库场储存，再经前方库场装船离港，有（③ ）个操作过程 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 6、A地区的货物经过P港口至Q港至B地区，则A地区是P港的: ③① ①腹地② 前方腹地③ 直接腹地④ 间接腹地
7、吞吐量计算时，当货物水转水时，1t装卸量计为（①）吞吐 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 8、下列不属于船舶实际尺度的有：② ①全长② 全宽③ 满载吃水④ 垂线间长 9、下列不属于船型尺度的有：③ ① 垂线间长② 型宽③全宽④ 型吃水 10、影响港口建设和营运的海象因素不包括：③ ① 潮汐② 近岸海流③ 风④ 波浪 11、码头的有效水深或公告水深不包含有：④ ① 设计船型满载吃水② 龙骨下最小富裕深度 ③ 波浪富裕深度、船舶因配载不均匀二增加的尾吃水④ 备淤深 度 12、海港航道水深与码头水深相比，需多考虑的是： ① 船舶航行船体下沉增加的水深② 波浪富裕深度
③ 设计船型满载吃水④ 备淤深度
13、下列关于防波堤说法错误的是 ①防波堤所围成的水域应有足够的面积和水深 ②防波堤所包围的水域越大越好 ③防波堤轴线与码头线布置相配合，码头前水域满足允许作业波高值 ④防波堤所包围的水域要适当留有发展余地。 14、不是集装箱运输围绕的三大环球国际航线： ① 北美—南美② 欧洲—北美③ 东亚—北美④ 东亚—欧洲 15、下列不属于码头泊位尺度的是： ① 泊位长度② 港池深度③ 泊位宽度④ 泊位水深 16、按货种与装运方式，下列不属于干散货的是： ① 煤炭② 铁矿石③ 石油④ 散装谷物 17、四川蜜柑在上海港由江船装至海船后，再运往大连，四川是上海港的 ③ ① ① 中转腹地② 前方腹地③ 直接腹地④重复腹地 18、50t 货物水转水运输，按通过能力计算是（）自然吨
1.1港口的定义及服务对象00船、车、货、00“具备一定设施和条件，供船舶停泊、人员上下、货物装卸与转换运输方式，并为船舶提供各种服务的场所” 1.2按照用途和所处位置，港口可分为哪几类？0商港、军港、渔港、游艇港、避风港等。 1.3港口的三个主要构成区域是？港口工程的定义？00港口水域、港口码头、港口陆域00港口工程即兴建港口所需各项设施的工程技术的总和，包括港址选择、工程规划设计及各项设施的修建与维护。 1.4港口规模的三项特征指标？港口吞吐量、港口水深、码头泊位数 1.5吞吐量的定义？是指一年间经由水运输入、输出港区并经过装卸作业的货物总量，计量单位为吨。1-1 1-2。 1.6港口通过能力的定义？00是指在给定的水域、陆域和设施设备条件下，采用合理的泊位利用率，通过合理的生产组织，在单位时间内通过的货运量，当单位时间用一年时，称为“年通过能力”。 1.7港口水深的定义？00是指船舶能够进出港口作业的某一保证水深，为船舶在该港所须通过的诸水域中最浅处的水深。 1.8海图水深的起算面如何定义？海图上某位置的实际水深如何计算？00理论深度基准面通常采用该海域的理论最低潮位或大潮平均低潮位。海图上某位置标注的水深加上某一时刻的潮位即该处某一时刻的实际水深。 1.9什么是泊位利用率？00一年中船舶实际占用泊位的时间与可作业时间的百分比称为泊位利用率，是衡量泊位使用效率的一个参数，也是计算泊位通过能力的一个指标。 1.10交通运输五种形式？铁路、公路、水运、航空和管道 1,11交通运输主要以哪两个参数表示，其各自的定义？00运量和周转量00运量是指一定时期内，实际运送的旅客人数或货物吨量00周转量是指一定时期内，实际运送的旅客人数或货物吨量与其运输距离的乘积。 1.12从运输存储条件及装卸工艺考虑，港口货物分为00件杂货、干散货、液体货和集装箱货 1.13港口货物装卸包含三个主要环节？00装卸船作业、水平运输、库场作业 1.14无水港的定义？00指在内陆地区建立的具有报关、报验、签发提单等港口服务功能的物流中心。 1.15土木水利工程的四个基本属性00综合性、社会性、技术经济和艺术的统一性、实践性 1.16港口航道工程的五大特点？00强烈的动力因素、复杂的河流海岸演变规律、以软土地基为特征的工程地质条件、困难的水上施工条件、特殊的结构材料防腐耐久要求 1.17影响港口建设和营运的自然动力因素主要包含哪三大类00气象条件：风、雨、雾、冰海象条件：波浪、潮汐、近岸海流、海啸--地质条件：地震 1.18河床演变？00海岸处于海路交汇的地带，各种动力作用明显，其类型也多种多样。从地貌学角度，按海岸形态、成因、物质组成和发展阶段等特征分类，包括基岩海岸、砂质海岸、淤泥质海岸和生物海岸等类型，其中砂质海岸和淤泥质海岸又可统称为平原海岸，不同类型的海岸有其特定的演变规律。 1.19港工建筑物的地基需满足哪两个基本条件？00强度变形 1．20依据受腐蚀程度的不同，钢结构和钢筋混凝土结构在竖直方向上可分为哪五个区？港口航道工程钢结构防腐的四种主要方法及其适用条件。00分区：大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区。方法：外壁涂敷防腐蚀涂层或防腐蚀包覆层，外加电流的阴极保护和牺牲阳极前阴极保护。使用条件：外壁涂敷防腐蚀涂层或防腐蚀包覆层主要适用于海用钢结构的大气区、浪溅区、和水位变动区，也可用于水下区。外加电流的阴极保护和牺牲阳极前阴极保护，前者主要应用高硅铸铁阳极材料在使用期由恒电位直流供电，后者主要应用于铝基阳极材料。 2.1港口水域的组成;/港外锚地、进港航道、防波堤、制动水域、回旋水域、港池、港内锚地、护岸、口门 2.2一海里等于多少米/ 1862m 2.3港口锚地的5种功能。1.引航锚地，等候引航员接引；2.检疫锚地，供入港外轮等待卫生检疫； 3.停泊锚地，供传播等候潮、等待停靠码头； 4.避风锚地，具备较好的掩蔽条件，专供大风时船舶来此躲避风浪；装卸锚地，供船舶在水上过驳。 2.4码头主要可按哪五种方法分类？各自包含的类型？顺岸码头、突堤式码头、墩式码头、岛式码头、系船浮筒 2.5按断面形状分类码头可分为直立式、斜坡式、半斜坡、半直立四种，其各自的适用条件是什么？1.直立式码头：多件在水位变幅不大的港口，便于船舶系靠、货物装卸和车辆运转；2.斜坡式码头：多建在洪水季和枯水季水位变幅大的河段，岸坡较长，装卸效率低； 3.半斜坡式码头：适用于枯水位时间较长而高水位时间较短的情况； 4.半直立式码头：适用于高水位时间较长而低水位时间较短的情况。
港口规划与布置课程设计 设计说明书 题目： 学院：船舶工程学院 专业：港口航道与海岸工程 学号： ： 日期：2013 年1月18 日
目 录 1 设计基础资料 1.1 设计依据 1. 2 设计标准、规 1. 3 港口现状及发展规划 石岛地处经济发展的前沿地区，随着港口吞吐量不断增长，船舶运输不断向大型化发展，现 有港口生产能力已经不能满足未来地区经济的发展要求。本 课题主要是对石岛新港湾码头进行总平面布置设计。该码头建设将使石岛港满足 第四代集装箱船和 10 万吨散货船的靠泊要求，缓解石岛港现在水域拥挤、深水 泊位不足、港区机械设备落后等问题。港口设计吞吐量为：铁矿石 140 万吨，集 装箱 60 万 T EU 。 该港区规划可利用岸线 1200m ，陆域纵深 600m 。码头水深条件良好，码头 选址区域无不良地质现象出现。 1.4 设计船型 1.5 装卸工艺 1.6 自然条件 ┄┄ （三）设计水位 （四）自然条件 石岛属荣成市石岛镇，位于半岛最东端，荣成市南部石岛湾畔，处于山 东经济开放区的前沿地带。属省荣成市辖境。东及东北方向有镆铘岛掩护， 北有山，背依石岛山，三面环山，口门向东南敞开，与南、黄海相连。 1、水文气象
年平均气温为11.8℃。最热月份是8月份，平均气温为24.5℃；最冷月份是1 月份，平均气温为-1.2℃。极端最高气温为 36.8℃，极端最低气温为-14.6℃。多年平均降水量为858.3mm，历年最大日降水量为1218.2mm，雨季集在7～9 月份，占年降水总量的60%。年平均降水日数为86.3天。 2、风况石岛濒临海域，属于东南亚季风区，根据海洋站测风资 速为6.2m/s，最小是9月，平均风速为4.5m/s。 3、雾况 年平均雾日数52.7 天，多集中于4～7 月，占雾日数的75%。年最多雾日数 7 9 天（1 9 6 4，年最少雾日数 2 9天 4、波浪 50 年一遇，H1%波高值为：设计高水位：H1%=1.865m，T=6.3s 设计低水位： H1%=1.565m，T=6.3s 极端高水位：H1%=1.915m，T=6.3s 2 散货码头装卸工艺设计 2.1 散货码头装卸工艺设计一般规定 2.2 散货码头装卸机械选型和工艺流程设计 2.3 散货码头主要建设规模的确定 2.3.1 泊位年通过能力
交通部关于颁发《港口总体布局规划编制方法》的通知 （（９０）交计字５８号１９９０年２月４日） 为了强化港口发展的行业管理和宏观控制，健全港口建设的科学管理机制，使港口总体布局规划工作程序化、规范化、方法科学化，现发布《港口总体布局规划编制办法》，自一九九０年二月四日起施行。 港口总体布局规划编制办法 第一条为了强化港口发展的行业管理和宏观控制，健全港口建设的科学管理机制，使港口总体布局规划工作程序化、规范化、方法科学化，在总结改革开放以来港口建设前期工作和港口总体布局规划工作经验的基础上，吸取国内外制订港口总体布局规划方面的有益理论和经验，结合当前我国港口发展中的实际问题，特制订本办法。 第二条港口总体布局规划是根据全国资源、生产力布局和港口自身特点以及未来的发展战略，制订的布局性规划。它是港口建设管理大系统中决策管理系统的重要环节，属港口建设前期工作的重要组成部分，是制订中长期建设规划、计划，选择建设项目的主要依据。是确保港口持续、稳定、协调发展，防止盲目性和随意性的重要手段。港口总体布局规划属港口城市总体规划的重要组成部分，是对城市总体规划的具体充实、完善。 第三条制定港口总体布局规划必须坚决贯彻党中央、国务院制定的战略方针和战略目标，充分体现党的十三大确定的“以发展综合运输体系为主轴的交通业”的方针和国民经济持续、稳定、协调发展的方针；牢固树立全局观点，使港口的总体布局规划服从于社会经济发展的总战略、总目标，服从于全国运输网和全国港口布局规划，妥善安排港口的集疏运布局；严格执行国家颁布的有关政策、法规和有关制度，严格执行港口工程有关的经济、技术标准。 第四条港口总体布局规划的主要任务是：在充分的调查研究和必要的勘察工作基础上，深入剖析港口现状，研究港口发展中的问题，揭露存在的主要矛盾；要通过定量分析，论证港口的经济腹地，预测规划期的发展需要；确定港口的性质与功能；根据深水深用，浅水浅用，各得其所的原则，做出港口所在城市辖区的不同岸线、不同水域、不同港区的合理布局和全港的水、陆域的总体布局，明确不同港区的具体功能；划定港区水、陆域界限，标明港界坐标；根据发展预测提出分期实施的建设序列。
五种运输方式 公路，铁路，水路，航空，管道 五种运输方式的技术经济特征 五种运输方式总结简表 港口的定义：港口指具有船舶进出、停泊、靠泊，旅客上下，货物装卸、驳运、储存等功能，具有相应的码头设施，由一定范围的水域和陆域组成的区域。港口可以由一个或者多个港区组成。 港口的组成 1）水域供船舶航行、停泊、锚泊、装卸等，包括锚地、外堤、航道、导航、港地、回旋水域等设施 2）码头码头岸线要求有足够的长度，码头要有足够的高度，码头要有足够的纵深 3）陆域供旅客候船、货物储存、货物集疏运，包括仓库、堆场、装卸设备、交通设施（道路和铁路等）、生产生活辅助设施等。要求宽广、平坦，满足码头的纵深要求
港口生产作业五大系统：船舶航行作业系统；装卸作业系统；存储、分运作业系统； 集疏运作业系统；信息与商务系统 全球集装箱吞吐量前十大港口排名 1.上海 2.新加坡 3.香港 4.深圳 5.釜山 6.宁波-舟山 7.广州 8.青岛 9.迪拜10.天津 港口的功能的演变与发展 第一代：1950年以前的港口，其功能为海运货物的转运、临时存储以及货物的收发等。 港口是运输枢纽中心 第二代：20世纪50-80年代的港口，又增加了使货物增值的工业、商业活动。 港口成为装卸和服务的中心 第三代：20世纪80年代以后，增添了运输、贸易的数据收集和处理等综合服务。 港口成为贸易的物流中心 第四代：21世纪初叶，发展策略是港航联盟与港际联盟，生产特性是整合性物流。 港口成为供应链的结点 船舶和港口的发展趋势： 1、海运船舶发展趋势：船舶大型化、高速化、专业化、自动化，经营联盟化，运输干线化， 运输服务一体化 2、现代港口发展大型化趋势：深水化、高科技化、信息化网络化，向物流服务中心转化， 现代港口与城市协调发展，普遍重视可持续发展 全国沿海港口总体布局 海岸线：海岸线总计达33200公里，其中大陆海岸线长约18400公里，岛屿海岸线长约14000公里，南京以下长江岸线长约800公里 三个层次的港口布局：主要港口、地区性重要港口和一般港口 五大区域港口布局：环渤海港口群，长江三角洲港口群，珠江三角洲港口群， 东南沿海港口群，西南沿海港口群 八大运输系统布局：集装箱运输系统，煤炭运输系统，外贸进口原油运输系统， 外贸进口铁矿石运输系统，粮食、商品汽车、陆岛滚装和旅客运输系统和国际公认航运中心的差距 关于航运服务业的研究，一般将其划分为上、中、下游，高端航运服务业一般是指航运服务的上游产业，主要包括航运金融、海上保险和航运咨询服务等内容，属于航运高附加值产业 和伦敦、香港相比，上海国际金融中心和航运中心还存在着一定的差距。上海要建设成为国际经济、金融、贸易、航运中心，必须加快结构调整和产业升级，大力发展现代服务业特别是高端服务业，率先形成服务经济为主的产业结构。 我国港口项目融资现状 近期我国港口各种投资额所占比重（顺时针方向）
港口规划与布置课程设计计算书
港口规划与布置 课程设计 学院：海洋环境与工程学院 专业：港口航道与海岸工程 姓名： 班级： 学号：
目录 第一章：原始资料的整理与分析 一、地形、地质资料 (2) 二、水文与气象资料 (2) 三、经济资料 (3) 四、设计依据 (4) 第二章：码头总体规模设计 一、港址选择 (4) 二、码头泊位长度 (4) 三、码头泊位数 (7) 第三章：港口水域设计 一、港池、船舶制动水域、回旋水域和前沿停泊水域设计 (8) 二、锚地设计 (9)
三、航道选线和进出港航道宽度计 (11) 四、码头前沿水深 (12) 五、防波堤和口门布 置 (14) 第四章：港口陆域设施设计 一、港区陆域分区布置 (15) 二、码头前沿作业区设计 (15) 三、码头后方作业区设计 (16) 四、码头库（场）面积计算 (16) 第一章：原始资料的整理与分析 一、地形、地质资料 本设计采用的地形图如图1所示，其地质情况为软基，年回淤量（厘米/年）为12厘米/年。 如图所示，此地区陆域宽广，水域宽阔，水深适宜，足够布置船舶回转、制动、港内航行、停泊作业、锚地和港池等水域。水域有一定的天然掩护，与陆地形成一个小型的港湾，十分适合建港。 此外，该地区右侧陆地陆域广阔，岸线充足
且 较为平整。上部毗邻内陆河道，方便港口与内河水 网相连接，可充分利用水运集疏运条件。故拟在该 地区右侧陆域建造顺岸式码头。 1 地形图 二、水文与气象资料 （一）半日潮型 平均潮差3.6米 （二）潮位历史统计资料 潮位历史统计表表1
潮位单位：米 故潮位3.38~3.20m为H4%，在本设计中令H4%=3.38。 （二）风况统计资料 风况统计资料表2
港口法规系列 一、港口法 （一）单项选择（每题只有一个正确答案） 1、全省港口布局规划，必须送交通运输部征求意见，省级人民政府对交通运输部提出修改意见有异议的，报（D ）决定。 A.国家发展与改革委员会 B.全国人大 C.国家法制办 D.国务院 2、一般港口总体规划由港口所在地港口行政管理部门按规定程序编制，经所在地（A ）批准并公布实施。 A.人民政府 B.法制办 C.港口行政管理部门 D.海事机构 3、港口建设应当符合（A ）。 A.港口规划 B.港口章程 C.城市规划 D.防洪规划 4、港口深水岸线的标准由（D ）制定。 A.所在地交通运输厅 B.市政府 C.省政府 D.交通运输部 5、危货作业场所、实施卫生除害处理的专用场所建设，经依法办理有关手续，并经（D）批准后，方可建设。 A.海事管理机构 B.航道管理机构 C.检验检疫管理机构 D.港口行政管理部门 6、港口设施建设项目竣工后，应当按国家有关规定（B ），方可投入使用。 A.环境评价 B.验收合格 C.办理手续 D.试运行 7、从事港口经营，除依法取得港口经营许可外，还应当依法办理（A ）。 A.工商登记 B.土地登记 C.房产登记 D.开业登记 8、国家鼓励和保护港口经营活动的（C ）。
A.适当竞争 B.恰当竞争 C.公平竞争 D.不完全竞争 9、《港口法》规定，在港口内进行危险货物的装卸、过驳作业应当按照有关规定将危险货物的名称、特性、包装和作业的时间、地点报告（B ）。 A.海事管理机构 B.港口行政管理部门 C.航道管理机构 D.水利部门 10、因工程建设等原因，确需进行港口安全的采掘、爆破活动，必须采取相应的（D ）措施，并报经港口行政管理部门批准。 A.施工安全 B.防噪音 C.通航安全措施 D.安全保护措施 11、未依法向港口行政管理部门报告并经其同意，在港口内进行危险货物的装卸、过驳作业的，由港口行政管理部门责令停止作业，处（A ）罚款。 A.5000元以上50000元以下 B.50000元以下 C.50000元以上200000元以下 D.10000元以下 12、对航行国际航线的船舶开放的港口，由有关省级人民政府按照国家有关规定商国务院有关部门和有关军事机关同意后，报（C ）批准。 A.国务院交通主管部门 B.国家发展与改革委员会 C.国务院 D.全国人大 13、渔业港口的管理工作由（ D ）部门负责。 A.所在地人民政府 B.县以上人民政府港口行政管理 C.国务院交通主管 D.县级以上人民政府渔业行政主管 14、编制港口规划应当体现（A ）的原则 A.合理利用岸线资源 B.合理利用水域资源 C.合理利用土地资源 D.充分利用岸线资源 15、编制港口规划应当组织（ C ）论证，并依法进行环境影
港口规划与布置总结 第一章 一. 港口概念：1，按功能——水陆交通的枢纽，水陆联运的咽喉；是水路运输工具的衔接点和货物，旅客的集散地。2，按工程内容——是各种工程建筑物（水工，房建，铁路，道路，桥梁和给排水等），设备以及信息基础设施所组成的综合体，而港口水工建筑物是这个综合体的主要组成部分。 二. 要求：船舶的安全停靠与航行； 要满足旅客的上下船和停船； 货物的装卸与存放； 车辆机械的运行； 供水供电等辅助设施。 三． 组成： 1.港口水域2.码头3.陆域设施 。 ???????????????? ???????????????????????????????????→?????→信息与商务系统集输运作业系统存储分运作业系统 装卸作业系统陆域高度足够长度足够要求：岸线水域平稳水深足够水域宽广要求：水域航行作业系统四：系统组成： 五．分类：1：按功能用途分类：商港，渔港，工业港，军港，旅游港。 2：按地理位置分类：海港，河口港，河港，运河刚。 第二章 一 货物分类：件杂货 干散货 液体货 二 作业方式：1.操作过程：是根据一定装卸工艺完成一次货物的搬运作业过程。
2.装卸过程：货物从进港到出港所进行的全部作业过程，有一个或多个操作过 程所组成。 3.操作量：经过操作过程的货物数量，是反映装卸工作量得主要指标。 4.装卸量：货物从进港到出港，不管经过多少次操作，只算一吨装卸量。（自 然吨） 三港口腹地：是指那些有物资（或旅客）经过某港运输的地区。 按运输性质腹地可分类为：直接腹地和中转腹地（间接腹地） 四吞吐量：一年间经由水运输出，输入港区并经过装卸作业的货物总量。 通过能力：一年间在既定的设备条件下，按合理的操作过程，先进的装卸工艺，和生产组织所允许通过的货物量。（计量为货物的自然顿） 五预测吞吐量方法：1，时间序列法2，概率分析法3，因果分析 六船舶尺度: 一：船型尺度（船舶性能计算和研究）：1 垂线间长 2 型宽 3 型深 4 型吃水 二：实际尺度（结构尺度）：1 全长 2 全宽 3 满载吃水——在中横剖面上，满载吃水线与中龙骨 底面的垂直距离 七船舶吨位一：容积吨位：1 总吨位（GT）——表明商船尺度大小 2 净吨位（NT）——计费标准 二：质量吨位：1 排水量——指船舶在某一吃水时包括装载物的总重量 2 载重总吨位——1.总载重量=满载排水量—空载排水量 2.净载重量 八设计船型：是综合某一吨位级船舶资料而确定的组合数据 第三章 一气象条件对港口的影响：1 港口平面布置 2 施工：打桩，疏浚 3 营运 二海象条件：1 泊位 2 航道3防波堤 第四章 一码头分类：一按功能：1从货物种类和包装形式：1杂货集装箱 2 多用途专用 2 从贸易或商务上：1 外贸 2 内贸 3 从隶属关系上分类：——货主码头公用通用 4 从客运——货运或客运 二按平面布置形式：1 顺岸式：优点——对沙流流态影响小 缺点——占用岸线长 2 突堤式：优点——占用岸线短 缺点——对流态影响大，占用河道水域多 3 控入式：泥沙淤积
港口规划与布置课程设计 学院：海洋环境与工程学院 专业：港口航道与海岸工程 姓名： 班级： 学号：
目录 第一章：原始资料的整理与分析 一、地形、地质资料........................................................ (2) 二、水文与气象资料......................................................... (2) 三、经济资料......................................................... .. (3) 四、设计依据......................................................... .. (4) 第二章：码头总体规模设计 一、港址选择......................................................... .. (4) 二、码头泊位长度......................................................... .. (4) 三、码头泊位数......................................................... .. (7)
第三章：港口水域设计 一、港池、船舶制动水域、回旋水域和前沿停泊水域设计 (8) 二、锚地设计......................................................... .. (9) 三、航道选线和进出港航道宽度计......................................................... .. (11) 四、码头前沿水深......................................................... .. (12) 五、防波堤和口门布置......................................................... (14) 第四章：港口陆域设施设计 一、港区陆域分区布置......................................................... .. (15) 二、码头前沿作业区设计......................................................... .. (15) 三、码头后方作业区设计.........................................................
一、填空题（10×3=30分） 1．现代五大交通运输系统有铁路、公路、、和。 2．港口由、和组成。 3．从运输、存储条件和装卸工艺的角度考虑，货物可分为三大类：、和。 4．码头按平面布置型式可分为：、、、岛式及栈桥式布置等。5．码头泊位尺度有、和。 6．在设计码头前沿水深时，富裕水深主要考虑的因素有、、和船舶因配载不均匀而增加的尾吃水。 7．常用的港口导航航标有、、、灯船和灯标等。 8．完整的港口铁路布置由、、三部分组成。 9．河港装卸工艺有、、等三种基本形式。 10．港口规划在层次范围系列内可分为、、 三个层次。 二、简答题（4×5=20分） 1．什么叫直取作业？ 2．影响港口泊位的因素有哪些？ 3．港口生产作业有哪五大作业系统？ 4．港口要吸引货流、扩大腹地，必须具备哪些条件？ 三、辨析题（3×10=30分） 1．港口吞吐量就是港口通过能力吗？ 2．泊位水域尺度就是港池尺度吗？ 3．如何区分潮区界和潮流界？ 四、综合题（20分） 如何进行港址选择？
一、填空题（10×3=30分） 1．港口陆域设施包括、、、供电以及为港口正常营运所需各种设施。2．港口铁路按其组成的各部分配列的位置，可分为、和三类。 3．影响港口建设和营运的海象因素主要有、和。 4．常用的港口导航航标有、、、灯船和灯标等。 5．外堤是、和的总称。 6．自潮区界至入海口的河段可分为三段：、和。 7．船舶的主要尺度有船长、、和。 8．航道宽度的组成：、和。 9．港口工程建设阶段大致可分为三个阶段：、和。 10．河港锚地有、和等三种类型。 二、简答题（4×5=20分） 1．波浪对港口影响主要反映在哪些方面？ 2．港口吞吐量统计和调查主要有哪些内容？ 3．什么叫潮区界？ 4．减少船舶在港时间的措施主要有哪些？ 三、辨析题（3×10=30分） 1．如何区分岛堤和突堤？ 2．如何区分通过腹地和中转腹地？ 3．有掩护的码头和开敞式码头泊位长度计算有何差异（一个泊位）？ 四、综合题（20分） 如何考虑港区和城区的关系？
一、选择题 1、下列不属于港口水域的有：④ ①锚地②航道③港池④码头岸线 2、下列不属于港口陆域设施的有：④ ①仓库②铁路、道路③码头前沿地带④灯塔 3、按功能、用途分，上海港属于：① ①商港②渔港③工业港④军港 4、按地理位置分，青岛港属于：① ①海港②河口港③河港④运河港 5、货物陆域进港，先在二线库场储存，再经前方库场装船离港，有（③）个操作过程 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 6、 A地区的货物经过P港口至Q港至B地区，则A地区是P港的：③① ①腹地②前方腹地③直接腹地④间接腹地
7、吞吐量计算时，当货物水转水时，1t装卸量计为（①）吞吐量 ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 4 8、下列不属于船舶实际尺度的有：② ①全长②全宽③满载吃水④垂线间长 9、下列不属于船型尺度的有：③ ①垂线间长②型宽③全宽④型吃水 10、影响港口建设和营运的海象因素不包括：③ ①潮汐②近岸海流③风④波浪 11、码头的有效水深或公告水深不包含有：④ ①设计船型满载吃水②龙骨下最小富裕深度 ③波浪富裕深度、船舶因配载不均匀二增加的尾吃水④备淤深度 12、海港航道水深与码头水深相比，需多考虑的是： ①船舶航行船体下沉增加的水深②波浪富裕深度 ③设计船型满载吃水④备淤深度
13、下列关于防波堤说法错误的是:② ①防波堤所围成的水域应有足够的面积和水深 ②防波堤所包围的水域越大越好 ③防波堤轴线与码头线布置相配合，码头前水域满足允许作业波高值 ④防波堤所包围的水域要适当留有发展余地。 14、不是集装箱运输围绕的三大环球国际航线：① ①北美—南美②欧洲—北美③东亚—北美④东亚—欧洲 15、下列不属于码头泊位尺度的是：② ①泊位长度②港池深度③泊位宽度④泊位水深 16、按货种与装运方式，下列不属于干散货的是：③ ①煤炭②铁矿石③石油④散装谷物 17、四川蜜柑在上海港由江船装至海船后，再运往大连，四川是上海港的③① ①中转腹地②前方腹地③直接腹地④重复腹地 18、50t货物水转水运输，按通过能力计算是（②）自然吨。