黄骅港煤炭港区四期工程

物流工程与管理LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT2020年 第1期第42卷总第307期物流经济doi ：10.3969/j.issn.1674 -4993.2020. 01. 015黄骅港集疏运体系研究□刘旋（中车长江车辆有限公司，湖北 武汉430212）【摘要】随着我国进出口贸易的发展，我国港口已经跻身世界大港的行列，港口餉发展离不开港口集疏运体系的支撑。

文中从黄骅港•的发展入手，研究黄骅港集疏运体系中最后一公路的集疏运问题，并给出针对性的对策建议，以支持黄骅港未来的发展。

[关键词】黄骅港;港口集疏运;最后一公里【中图分类号】F252.1【文献标识码】A 【文章编号】1674 - 4993(2020)01 -0041 -02Analysis of Collecting and Distributing Transportation System in Huanghua Port□ LIU Xuan(CRRC Yangtze Co. ,Ltd. ,Wuhan 430212,China)[Abstract] With the development of China's import and export trade , ports in China have become larger in the world'. Thispaper starts with the development of Huanghua Port ,studies the problem of "the last kilometer "in Huanghua port's collecting anddistributing transportation system , and gives some countermeasures to support the development of Huanghua port in the future.[Key words] Huanghua port ;collecting and distributing transportation in port ;the last kilometer1引言近年来，随着我国对外贸易的发展，港口迎来了一个良好 的发展机遇期。

实现自身资本的价值最大化，愿意选择流动到那些有利于自身发展的环境中去，故城市化水平高的地方是人才流动的节点，即聚集点，形成人才集聚。

在进一步加强京津冀地区的人才集聚优势中，地方政府应该加强财政支出在人才优惠政策方面的比例，同时也要加强相关基础设施的建设。

为人才提供更加广阔的就业发展空间，同时也为高技能人才集聚效应的发挥创造优越的外部环境。

（三）运用系统论的观点，城市化水平与产业集聚水平会产生耦合效应对人才积极产生影响。

目前，针对人才的政策措施有很多，但是如何实现政策落地是为实现区域发展必须解决的重要问题，很多区域人才未能形成集聚并不是因为相关区位优势不吸引人才，而是未能形成耦合联动效应来为人才集聚服务。

在解决人才问题，建立适合人才的生态环境显得尤为重要，这样才能形成一个使得上层建筑可以切实落地的机制。

在京津冀地区，这种耦合效应出现了显著的正向影响，说明在城市化水平与产业集聚水平的耦合作用中，其对人才集聚的耦合效果是随着时间的推移，耦合程度的加深，其耦合效应也在不断加强。

这将是下一步需要继续思考的，由高科技行业类比到全行业，继续完善相关城市的基础设施建设，根据城市功能定位完善相关产业集聚，继而不断实现对应需求的人才集聚。

主要参考文献：［1］Marshall AIfred.Principles of Economics［M］.London：The Macmillan Press，1961.［2］韩伟亚.科技人才集聚环境竞争力实证研究———基于河南省18个省辖市的对比分析［J］.黄河科技大学学报，2014.16（04）.［3］张益丰，孙文浩.高技术产业与科技研发人才：集聚形态、影响机制及演化路径［J］.中国人力资源开发，2018.35（03）.［4］刘晖，胡森林.中国人才的空间集聚格局及时空演化趋势［J］.经济经纬，2019（05）.［5］张蕾，王桂新.中国东部三大都市圈经济发展对比研究［J］.城市发展研究，2012.19（03）.［6］王猛，宣烨，陈启斐.创意阶层集聚、知识外部性与城市创新———来自20个大城市的证据［J］.经济理论与经济管理，2016.36（01）.［7］曹威麟，姚静静，余玲玲，等.我国人才集聚与三次产业集聚关系研究［J］.科研管理，2015.36（12）.［8］卢圣泉，卢君.基于产业集聚理论的区域人才集聚问题研究———以湖北为例［J］.中南民族大学学报（人文社会科学版），2014.34（04）.一、问题的提出港城关系是港口城市发展的主线，它贯穿于港口城市发展始终。

神华黄骅港务有限责任公司介绍在平静的华北平原上有一块神奇的土地，曾经人们只有靠星星点点的小渔船来维持着生计.如今,取而代之的是一座现代化的港口傲然挺立,数公里长的防波大堤向大海深处绵延伸去,无数艘万吨巨轮往来穿梭,把一船船煤炭运往四面八方.这就是目前我国第三大煤炭枢纽港一一神华黄骅港,她如同一条腾飞的巨龙昂首在渤海湾畔,黄骅港,曾作为一项跨世纪工程(十四大报告),是河北省沿海的地区性重要港口，也是我国的主要能源输出港之一，位于河北省与山东省交界处、沧州市区以东约90公里的渤海之滨，由煤炭港区、综合港区和河口港区3个港区组成。

其地理坐标为东经117。

52’、北纬38。

19’，陆上距黄骅市区约45公里，水上北距天津60nmile．东距龙口149nmile。

汇集漳卫新河与宣惠河的大口河在此人海。

同时它也是我国西煤东运第二条大通道的出海口，是集矿、电、路、港、航为一体的神华工程的重要组成部分。

黄骅港工程规划分为三期建设。

一期工程建设规模为5万吨级泊位2个，3.5万吨级泊位1个，年外运煤炭3000万吨，总投资概算51.16亿元人民币，计划建设工期为7年，现已提前三年于2001年底建成投产，二期工程建设规模为5万吨级泊位2两个、10万吨级泊位1个，年外运煤炭3000万吨，总外运能力为6000万吨，2004年10月1日投入运营。

三期总外运能力将三期达到1亿吨。

依托于黄骅港在中国能源运输的优势，神华集团有限责任公司和河北省建设投资公司作为股东共同出资于1997年11月25日，即黄骅港工程正式开工之日正式成立之年组建了神华黄骅港务有限责任公司。

黄骅港务公司是自主经营、独立核算、自负营亏，具有法人资格并承担民事责任的经济实体。

公司的经营范围是：以负责黄骅港的开发、建设、经营和煤炭销售以及工程咨询和承包为主业，兼营建材、五金交电、化工、农副产品、矿产品、食品、养殖业开发、仓储、商贸业等多种经营业务。

公司的经营方式为开发、建设、生产、贸易、批发、零售、运输、租赁及服务，是黄骅市乃至沧州市比较大的物流公司。

第19卷 第11期 中 国 水 运 Vol.19 No.11 2019年 11月 China Water Transport November 2019收稿日期：2019-06-13作者简介：杨 勇（1979-），男，渤海轮渡集团股份有限公司轮机长。

黄骅港临时倾倒区使用期间的船舶应急管理杨 勇（渤海轮渡集团股份有限公司，山东 烟台 264000）摘 要：黄骅港是我国北方重要的能源大港，其港区包括煤炭港区和综合港区，两个港区在维护性疏浚工程过程中产生的疏浚物将倾倒在附近海域的临时倾倒区。

尽管倾倒区在设置的时候会尽量避开航道、锚地，使之不影响海上通航环境，但倾倒区占用了一定的海域范围，船舶航行水域减小，负责施工的工程船也会与各通航船舶相互影响。

因此，做好临时倾倒区使用期间的船舶应急管理显得尤为重要。

结合黄骅港水域的特点以及船舶海损事故特点制定了相应的综合应急预案，确保有关方面能够迅速有效的开展各项救援工作。

关键词：黄骅港；临时倾倒区；通航船舶；综合应急预案中图分类号：X55 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2019）11-0038-03引言黄骅港煤炭港区和综合港区是黄骅港港区主要港区，其中，黄骅港煤炭港区是西煤东运第二条大通道的出海口，也是我国主要电煤输出港之一，是我国北方重要的亿吨级能源大港[1]。

该港区是以承担矿石、原油及大宗散货转运为主的多功能港区。

由于黄骅海域水浅坡缓，属于淤泥质海岸，常年航道回淤量较大，根据交通运输部天津水运科学研究院对于该区域的相关研究成果《神华黄骅港拓宽浚深后淤积报告》、《黄骅港煤炭港区淤积报告》，每年黄骅港两港区将产生维护性疏浚量约为2,650万方。

图1 黄骅港临时倾倒区位置由于黄骅港区陆域没有闲置空间用于将疏浚土陆地处置，同时港区维护性疏浚工程存在单项疏浚工程疏浚量小、不定期、疏浚土颗粒较细等特点，无法直接用于海域吹填造陆。

因此，采用海洋倾倒方式处置方式是唯一可行的方法。

秦皇岛港煤炭运输基本情况秦皇岛港分为东港区和西港区。

东部港区主要为原油、成油品码头、煤一、二期码头，大型现代化煤炭运输码头——煤三期、煤四期码头、煤五期码头。

西部港区主要为港口杂货、集装箱码头及港口配属设施等。

秦皇岛港务集团有限公司办公大楼及港口综合业务大厅位于西港区。

港口现有生产泊位49个，其中万吨级以上生产泊位42个，最大可接卸15万吨级船舶，年设计通过能力2.23亿吨，拥有世界一流的现代化煤炭码头和装备先进的集装箱、杂货码头，进出口货类主要为煤炭、集装箱、石油、矿石、钢材、化肥、粮食、水泥、饲料等。

秦皇岛港2011年共完成货物吞吐量2.8亿吨，超过年度计划2298万吨，同比增长8.9%。

其中，煤炭完成2.53亿吨，同比多完成2876万吨，增长12.8%。

秦皇岛交通便捷，通讯发达。

秦沈高速铁路、京哈、京秦、大秦四条铁路干线和京秦高速公路、沿海高速公路、102、205国道贯穿全境。

从北京、沈阳到秦皇岛只需两个多小时。

以煤炭、石油等能源输出为主，兼营杂货和集装箱运输，是一个多功能综合性的现代化港口。

2010年货物吞吐量突破2.5亿吨，跻身世界大港之列，与世界130多个国家和地区有贸易往来。

秦皇岛港是世界第一大能源输出港，秦皇岛港创造了中国世界纪录协会世界第一大能源输出港世界纪录，是我国“北煤南运”大通道的主枢纽港，担负着我国南方“八省一市”的煤炭供应，占全国沿海港口下水煤炭的50%。

目前比例正逐年下降，因为周边港口的发展和竞争。

自然条件：港口自然条件优良，港阔水深，风平浪小，一年四季不冻不淤。

港口共有11.59 公里海岸线，水域面积226.9 平方公里。

交通环境：港口有着便利的集疏港条件。

京山、沈山、京秦、大秦四条铁路干线直达港口，京沈高速公路、102 、205 国道、秦承公路与疏港路相连。

港口建有170 多公里的自有铁路，有国内较先进的机车和编组场。

先后修建了5 座立交桥，改建扩建了港区公路，形成铁路、公路、管道、船载、空运等循环合理的港口集疏运网络。

黄骅港港口竞争力分析交通运输规划与管理谢孝如1.黄骅港概况黄骅港位于渤海湾弓顶，河北、山东两省交界处，漳卫新河与宣惠河交汇的大口河在此入海，地理位置得天独厚，在天津港到龙口港500公里长的海岸线上正处于居中位置，填补了这一段的港口空白。

水上北距天津112公里，东距龙口约280公里，陆上西距黄骅市45公里、河北省沧州市约公里，朔（州）黄（骅）铁路直通港口。

南接山东半岛一带富庶沿海地区，北邻北京、天津两大经济、科技、信息中心和综合工业基地，便于开展经济、技术协作和取得科技、信息支援。

公路：南北向有国家高等级沿海公路穿区而过，东西向有黄骅港至银川307国道将港口与中西部地区紧密联结，并有石家庄——黄骅港高速公路直达省会，很快形成石家庄直达黄骅港口的疏运大通道。

北距首都北京240公里，距天津市120公里，西距沧州80公里。

铁路：神木至黄骅港双线电气化铁路运力巨大；地方铁路与全国铁路网相连直通港区并设有黄骅港站，可为入区企业修筑铁路入厂专线。

西距京沪铁路沧州站80公里，距京广铁路肃宁站180公里。

海运：有航线与全国沿海各大港口以及日本、韩国等的港口相连，一个纵横交织的水陆交通网使交通运输非常便捷，是西部地区便捷的出海口。

北距天津港40海里，南距山东龙口港115海里，距韩国汉城港480海里，距日本九州港900海里。

黄骅港正是应我国“北煤南运”煤炭运输大通道而建成起家的，在环渤海湾工业地带，京津冀都市圈和河北沿海地区经济社会发展中占有重要地位。

２.港口的基本要求分析２.１港口腹地黄骅港主要以煤炭外运为主，地处山西、内蒙交接的神木、东胜煤田，储量大、煤质好，煤源充足，而黄骅港具有神木至黄骅港双线电气化铁路，运力巨大，且黄骅港在天津港到龙口港500公里长的海岸线上正处于居中位置，填补了这一段的港口空白，黄骅港正是依托有利地理位置，才被定为煤炭外运港口，成为北方煤炭外运的重要出海口。

黄骅港本身具有“经济增长极”功能的作用，更使得港口腹地逐步扩大。

第４２卷第１０期２０１４年１０月同济大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＯＮＧＪＩ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ）Ｖｏｌ．４２　Ｎｏ．１０　Ｏｃｔ．２０１４文章编号：０２５３－３７４Ｘ（２０１４）１０－１５１６－０７　ＤＯＩ：１０．１１９０８／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－３７４ｘ．２０１４．１０．００９收稿日期：２０１３－１２－０８基金项目：中国地质调查局项目（１２１２０１１１２００８７）；海洋公益性行业科研专项（２０１３０５００３）第一作者：匡翠萍（１９６６—），女，教授，工学博士，主要研究方向为河口海岸工程．Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｐｋｕａｎｇ＠ｔｏｎｇｊｉ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者：顾　杰（１９６１—），男，教授，工学博士，主要研究方向为海洋环境．Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｇｕ＠ｓｈｏｕ．ｅｄｕ．ｃｎ潮流与泥沙输运对黄骅港工程的响应分析匡翠萍１，钱从锐１，姚凯华１，２，顾　杰３（１．同济大学土木工程学院，上海２０００９２；２．浙江省水利河口研究院，浙江杭州３１００２０；３．上海海洋大学海洋科学学院，上海２０１３０６）摘要：黄骅港的泥沙淤积问题一直是影响通航能力和投资建设的关键因素．黄骅港通过２０１１年整治工程大大改善了航道的通航能力，并减缓了泥沙的淤积，为港池提供了平稳的水域．基于验证的ＭＩＫＥ　２１软件中的潮流和泥沙数学模型，计算分析了２０１１年工况下港区的潮流场以及泥沙浓度场对工程的响应，并对比分析了有无波浪作用下泥沙浓度场的变化，得出以下结论：防波堤外延把黄骅港分为了两个相对独立的区域，明显的阻流作用迫使潮流携带泥沙沿堤向外海侧搬运；无波浪作用时，港区含沙量在平均值０．０２ｋｇ·ｍ－３附近变化，有波浪作用时，含沙量大幅上升，近岸区形成高含沙水体；防波堤阻碍高含沙水流跨过航道，提高了航道的使用寿命．关键词：黄骅港；潮流；泥沙输运；航道；ＭＩＫＥ　２１中图分类号：ＴＶ　１４８　文献标志码：ＡＲｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆ　Ｔｉｄａｌ　Ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ＳｅｄｉｍｅｎｔＴｒａｎｓｐｏｒｔ　ｔｏ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　ＰｏｒｔＫＵＡＮＧ　Ｃｕｉｐｉｎｇ１，ＱＩＡＮ　Ｃｏｎｇｒｕｉ１，ＹＡＯ　Ｋａｉｈｕａ１，２，ＧＵ　Ｊｉｅ３（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｓｔｕａｒｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００２０，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＯｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１３０６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔｉｓ　ａ　ｋｅｙ　ｆａｃｔｏｒ　ｔｏ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｈｅ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｎ２０１１，ｔｈｅ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔ　ｗａｓ　ｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｈｅ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｍｉｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄ　ａ　ｓｔｅａｄｙｗａｔｅｒ　ａｒｅａ　ｗａｓ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｆｏｒ　ｈａｒｂｏｕｒ　ｂａｓｉｎ．Ｏｎ　ｔｈｅｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｔｉｄａｌ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｆｒｏｍ　ＭＩＫＥ２１　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｏｆｔｈｅ　ｔｉｄａｌ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｆｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｆｉｅｌｄ　ｔｏ　ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔ　ｉｎ　２０１１　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅｆｉｅｌｄ　ｗｈｅｔｈｅｒ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｗａｖｅ　ｂｅｉｎｇ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｏｒ　ｎｏｔ　ｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆｂｒｅａｋｗａｔｅｒ　ｄｉｖｉｄｅｓ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔ　ｉｎｔｏ　ｔｗｏ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｓｅｐａｒａｔｅｒｅｇｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｂｒｅａｋｗａｔｅｒｓ　ｆｏｒｃｅｓ　ｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｂｙ　ｔｉｄａｌ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｏ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｋｅｓｅａｗａｒｄ；ｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔｉｓ　ａｂｏｕｔ　０．０２　ｋｇ·ｍ－３　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｗａｖｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎｃｒｅａｓｅｓ　ｄｒａｓｔｉｃａｌｌｙ　ａｎｄ　ｆｏｒｍｓ　ｈｉｇｈｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｚｏｎｅ　ｉｎ　ｏｆｆｓｈｏｒｅ　ｗａｔｅｒ　ｗｈｅｎｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｎｏｒｍａｌ　ｗａｖｅ；Ｂｒｅａｋｗａｔｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎ　ｂｌｏｃｋ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ａｃｒｏｓｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｎｅｌ，ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔ；ｔｉｄａｌ　ｃｕｒｒｅｎｔ；ｓｅｄｉｍｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌ；ＭＩＫＥ２１ 黄骅港位于河北省与山东省交界处、距沧州市区以东约９０ｋｍ的渤海之滨，由煤炭、综合和河口３个港区组成（图１）．作为国务院批准建设的我国第二大型煤炭外运码头，也作为河北沧州的大宗进出口货物的中转站，黄骅港扮演着重要的纽带作用，带动了河北省经济的发展．航道淤积是港口工程界关心的问题之一．国外Ｌ．Ｋ．Ｇｈｏｓｈ等［１］在分析了波浪、风等环境数据的基础上，研究了港口航道泥沙的沉降特性．国内ＳｈｉＣｈａｎｇｘｉｎｇ学者［２］则解释了降低黄河水位会使河道泥沙连续沉降的原因．泥沙输运特性以及海床演变对港口航道的建设有着非常重要的指导意义，相关学者已做过一定的研究［３－５］．黄骅港属于粉砂淤泥质海岸，一期工程建设以来，在外航道疏浚施工过程中，曾发生多次较为严重的回淤现象［６］．由于黄骅港处于废弃的黄河河口，该区域坡度平缓，海滩淤积的粉砂淤泥极易被风浪掀起再经水流携带进入港池．粉砂质海岸水域的含沙量大小与风浪有密切的关系，风平浪静时，水体清　第１０期匡翠萍，等：潮流与泥沙输运对黄骅港工程的响应分析澈，含沙量很小，有风浪时，水体含沙量增大，外航道淤积也随之增大［７］．正如杨华［８］所述，影响航道泥沙淤积的主要泥沙来源是当地泥沙的侵蚀－搬运－沉积作用．自２０００年外航道全面施工后，２０００年１２月中旬至２００１年２月底两个半月期间，外航道回淤了６２８万ｍ３，与建港前的预测年回淤量２００～３００万ｍ３相差甚远，且回淤物质由港池和内航道开挖时的黏土变为了粉土．张庆河等［９－１０］研究表明，造成黄骅港骤淤的主要原因是风浪引起的泥沙悬扬，而港口建筑物周围的水流运动对航道局部淤积也起着十分重要的作用．随着黄骅港２０１１年工程的完成，有必要研究潮流场和泥沙输运对工程的响应，从而为后一阶段治理黄骅港提供科学依据．图１显示了工程的平面布置、港区分布以及验潮点和观测点位置．本文运用ＭＩＫＥ　２１软件下的潮流和泥沙模块建立了相应的数学模型，通过２０１１年９月２７日８：００到次日９：００的２６个时刻的实测数据验证了模型的合理性，并且分析了一个潮周期的潮流场和泥沙输运场对２０１１年工程的响应关系．图１　验潮点及观测点位置Ｆｉｇ．１　Ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｉｄａｌ　ｇａｕｇｅ　ａｎｄ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｓｔａｔｉｏｎｓ１　二维潮流、泥沙数学模型简介ＭＩＫＥ　２１是丹麦水力学研究所（ｄａｎｉｓｈｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＤＨＩ）研发的通用数值模拟系统，主要模拟河流、湖泊、河口、海洋及海岸的水流、波浪、泥沙及环境变化，为工程应用、海岸管理及规划提供了完备、有效的设计环境．ＭＩＫＥ　２１ＦｌｏｗＭｏｄｅｌ　ＦＭ子模块属二维潮流、泥沙数学模型，根据Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ假设、静水压力假设、浅水条件和适定边界条件，通过控制体积法求解由不可压缩雷诺平均Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程概化的浅水方程［１１－１２］．水动力模块可以模拟由于各种作用力的作用而产生的水位及水流变化．ＭＩＫＥ　２１潮流模块的基本方程为连续方程和动量方程．ＭＩＫＥ　２１中泥沙模块为水深平均的二维泥沙数学模型，可对波流共同作用下多组粒径、多层底床的泥沙输运、沉积过程进行数值模拟，包括絮凝、干扰沉降和底床固结过程，以及泥沙运移引起的航道冲淤变化．泥沙模型中源项分为冲刷项ＳＥ＝Ｅ（τｂ／τｃｅ－１）ｎ和沉降项ｓｄ＝ｗｓｃｂｐｄ．式中参数分别为：海床侵蚀度Ｅ，剪应力τｂ，冲刷剪应力τｃｅ，冲刷度ｎ，泥沙沉降速度ｗｓ，近河床泥沙含量ｃｄ，以及沉降概率ｐｄ．数学模型中其他方程和公式参考文献［１２］．２　数学模型的建立与验证２．１　数值解法ＭＩＫＥ　２１ＦＭ子模块在空间上采用有限体积法进行离散，在时间上采用显性欧拉法进行离散．模块有低阶算法（一阶显式欧拉法）和高阶算法（二阶龙格－库塔法）两种算法可供选择．本文在保证计算精度的情况下，选择快速的一阶显式欧拉法［１２］．２．２　计算范围及网格模型计算范围：边界向黄骅港西北延伸约１２．２ｋｍ，向东南延伸约１４．３ｋｍ，向外海延伸１０．９～１９．６ｋｍ，海向开边界长２４．７ｋｍ，面积约３７６．３ｋｍ２．计算节点数为２１　８５９，网格数为４２　７９３；为提高计算精度，对模型中港口附近区域的网格进行了加密，网格空间最小步长约为１４ｍ；为提高计算效率，远离港口的外海网格比较稀疏，网格单元面积较大，其空间步长达８７０ｍ．２．３　边界条件、初始条件及参数选取２．３．１　边界条件该数学模型总共有四条边界：开边界分别为东北边界、西北边界和东南边界，闭边界为陆域边界．水动力边界一般包括四种类型：陆域边界、水位边界、流速边界和流量边界．本文选择了比较易行的水位边界条件．海域开边界采用潮位过程来控制，侧向固边界采用流速为零的不可滑移条件．为了获取计算区域的开边界条件，本次研究首先建立一个包含该区域的渤海潮流模型，开边界为烟台至大连，由潮位过程控制［１３］．渤海湾大模型经验证后为黄骅港小模型提供潮位边界条件．７１５１ 同济大学学报（自然科学版）第４２卷　２．３．２　初始条件本数学模型的初始条件主要包括潮位条件、流速条件和含沙量条件．潮位取计算开始时刻的各边界潮位平均值，初始流速为零，初始含沙量为０．０２ｋｇ·ｍ－３．２．３．３　相关参数的选取计算时间步长为３０ｓ，曼宁系数变化范围０．０１１～０．０１６，滩地采用干湿边界控制滩地涨落潮期间的出露和淹没，分别取值为ｈｄｒｙ＝０．００５ｍ，ｈｆｌｏｏｄ＝０．０５ｍ和ｈｗｅｔ＝０．１ｍ，当网格的计算水深小于ｈｄｒｙ表示干单元，当网格的计算水深介于ｈｆｌｏｏｄ与ｈｗｅｔ之间表示半干单元，当网格的计算水深大于ｈｗｅｔ表示湿单元．由于不同中值粒径的黄骅港泥沙呈现明显差异的沉降特性［１４］，根据文献资料取泥沙平均沉降速度为０．０００　５ｍ·ｓ－１；经过计算和率定调整，临界冲刷切应力取值范围为０．４２～１．５５Ｎ·ｍ－２，临界淤积切应力取临界冲刷应力值的４／９［１５］．２．４　模型的率定和验证潮位验证点的位置见图１，潮位验证资料采用２０１１年９月２７日８：００至９月２８日９：００实测夏季大潮潮位过程［１６］，从大潮潮位验证图（图２）可以看出模拟的潮位和实测的潮位变化趋势基本一致．潮位过程也显示黄骅港海域属于不规则半日潮，涨潮过程持续６ｈ左右，落潮过程持续约７ｈ．图２　黄骅港夏季大潮潮位过程验证Ｆｉｇ．２　Ｔｉｄａｌ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ａ　ｓｕｍｍｅｒ　ｓｐｒｉｎｇ　ｔｉｄｅ　ｏｆＨｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔ 潮流、泥沙验证资料采用２０１１年９月２７日８：００至９月２８日９：００时在黄骅港区域布测的５个站点（ＨＨ０，ＨＨ１，ＨＨ２，ＨＨ３，ＨＨ４）的同步实测过程［１６］，测站点如图１所示．图３为两个典型站点（ＨＨ１，ＨＨ３）的大潮流速、流向和泥沙二维验证过程，结果显示数学模型模拟的潮流过程与实测的潮流过程比较吻合，涨、落潮流的流速大小和流向均得到了较好的验证，同时也说明计算泥沙浓度与实测过程较一致．３　潮流场对工程的响应分析图４为当前工程下大潮一个潮周期间整个黄骅港模拟区域的涨落急时刻和涨落憩时刻的流场图，图中横纵坐标轴采用大地坐标系．根据流场图可以得出以下分析结论：落憩时刻（图４ａ），煤码头防波堤南侧的水流向西北方向流动，落潮转涨潮后受到南防波堤的阻挡作用，水流绕过南防波堤，在堤南侧向海流动形成的沿堤流，在口门处形成横流．这一绕流作用使得港口南侧泥沙的离岸搬运时间延长．涨憩时刻（图４ｃ），综合港区北侧的水流从涨潮转向落潮向东南方向流动，水流受到了综合港北防波堤的阻挡作用绕过该堤，在堤北侧呈现海向沿堤流，到达口门处形成横流，因此，港口北侧泥沙的离岸搬运时间由于绕流作用被延长．涨急时刻（图４ｂ）和落急时刻（图４ｄ），不管是综合码头、煤码头还是滨州港，从流场矢量图上可以明显地看到：由于防波堤的作用，近工程区潮流呈现沿堤流特性，流向几乎垂直于岸线．涨急时刻防波堤内侧流向沿着航道向岸线，但是外海域的流向基本没变，遵循大致涨潮向西的规律；落急时刻防波堤内侧流向外海，外海域流向遵循大致落潮向东的规律．表１为大潮期间实测与模拟平均涨落潮流流速的对比，涨潮平均流速在０．３２～０．４９ｍ·ｓ－１，落潮平均流速在０．３９～０．５６ｍ·ｓ－１．可以看出最大平均流速误差为０．１２ｍ·ｓ－１（ＨＨ３落潮），最大平均流向误差为－１２°（ＨＨ３落潮），这是由于ＨＨ３测站点在双导堤前端，处于深水航道附近，水流流态为复杂的旋转流，总体来说各点的涨落潮流速相差不大．黄骅港涨潮平均流向在２４３°～２６９°之间变化，平均为２５６°，落潮平均流向在５８°～８７°之间变化，平均为７５°，基本上遵循涨潮向西，落潮向东的往复运动．４　泥沙输运场对工程的响应分析图５和图６分别为黄骅港２０１１年工程在无波浪和有常浪情况下的涨急和落急含沙量场，根据７号平台（５ｍ等深线附近）１３年实测数据［６］分析，黄骅港港区东北偏东向１８°波浪的出现频率为４１．２％，特征波高Ｈｓｉｇ＝０．７３ｍ，对应波周期３．４ｓ，以此作为常浪情况．从图５ａ和图６ａ可以看到，在没有加波浪的情况下，黄骅港港区周围泥沙含量变化不明显，８１５１　第１０期匡翠萍，等：潮流与泥沙输运对黄骅港工程的响应分析 图３　夏季大潮流速、流向、含沙量二维验证Ｆｉｇ．３　Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｍａｇｎｉｔｕｄｅｓ，ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ａ　ｓｕｍｍｅｒ　ｓｐｒｉｎｇ　ｔｉｄｅ表１　大潮期间涨、落潮平均流速、流向比较Ｔａｂ．１　Ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ａｖｅｒａｇｅ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｍａｇｎｉｔｕｄｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｆｌｏｏｄ　ａｎｄ　ｅｂｂ　ｐｅｒｉｏｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ａ　ｓｕｍｍｅｒｓｐｒｉｎｇ　ｔｉｄｅ测站点平均涨潮流平均落潮流实测模拟差值实测模拟差值流速／（ｍ·ｓ－１）流向／（°）流速／（ｍ·ｓ－１）流向／（°）流速／（ｍ·ｓ－１）流向／（°）流速／（ｍ·ｓ－１）流向／（°）流速／（ｍ·ｓ－１）流向／（°）流速／（ｍ·ｓ－１）流向／（°）ＨＨ０　０．３５　２６０　０．４４　２５８　０．０９－２　０．３３　７６　０．３９　８７　０．０６　１１ＨＨ１　０．３２　２５２　０．３８　２４５　０．０６－７　０．３４　６４　０．４１　５８　０．０７－６ＨＨ２　０．３７　２４６　０．４５　２４３　０．０８－３　０．３２　６９　０．４１　６５　０．０９－４ＨＨ３　０．４９　２７７　０．５２　２６９　０．０３－８　０．４４　９２　０．５６　８０　０．１２－１２ＨＨ４　０．４０　２５８　０．４９　２６３　０．０９　５　０．３９　７８　０．４５　８４　０．０６　６最大含沙量在０．２４ｋｇ·ｍ－３左右，港区近岸侧的含沙量比外海大．潮流掀沙的能力有限，底部的泥沙不能大量悬扬．计算区域增加常浪以后（图５ｂ和６ｂ），整个区域的泥沙含量迅速增加，特别是在波浪破碎带附近，底部泥沙大量悬扬，最大含沙量达３ｋｇ·ｍ－３左右，潮流携带着底部高含沙水体沿防波堤输运，在口门横流的作用下泥沙易于在口门附近淤积；同时高含沙水体跨过外航道时也会淤积，这将加大航道整治难度．９１５１ 同济大学学报（自然科学版）第４２卷图５　涨急含沙量场Ｆｉｇ．５　Ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｍｏｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｆｌｏｏｄ　ｆｌｏｗ０２５１　第１０期匡翠萍，等：潮流与泥沙输运对黄骅港工程的响应分析图６　落急含沙量场Ｆｉｇ．６　Ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｍｏｍｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｅｂｂ　ｆｌｏｏｄ　ｆｌｏｗ５　结论黄骅港地理位置和泥沙的特性决定了港区泥沙输运的复杂性，本文利用ＭＩＫＥ　２１ＦＭ软件对黄骅港工程和邻近海域建立了平面二维潮流、泥沙数学模型，通过实测潮位、潮流和流向以及泥沙浓度对模型进行了率定和验证，该数学模型较好地模拟了整个工程区域的流场变化和含沙量的分布．２０１１年工况下黄骅港海域潮流场的变化以及携沙水流对航道的影响分析表明：（１）流场大体上遵循涨潮向西，落潮向东的往复流动，且涨落潮平均流速接近，工程对远区的流场影响小，工程近区的流场变化大．（２）防波堤能明显改变水流的流向，形成绕流，靠近防波堤侧的水流较多为沿堤流，并在防波堤口门处形成横流，同时把堤两侧分割成相对独立的区域．（３）在无波浪的情况下，港区海域底床的泥沙很难启动，水体中含沙量低，潮流输沙量少．（４）有波浪时，港区海域底部泥沙大量悬扬，在近岸及破波带附近最为明显，底部高含沙水体沿堤随水体向海侧输运，易在口门和外航道淤积．参考文献：［１］　Ｇｈｏｓｈ　Ｋ　Ｌ，Ｐｒａｓａｄ　Ｎ，Ｊｏｓｈｉ　Ｂ　Ｎ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｉｎａｃｃｅｓｓ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｔｏ　ａ　ｐｏｒｔ［Ｊ］．Ｃｏａｓｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００１，４３（１）：５９．［２］　ＳＨＩ　Ｃｈａｎｇｘｉｎｇ．Ｃａｕｓｅｓ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｒＹｅｌｌｏｗ　Ｒｉｖｅｒ［Ｊ］．Ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，２００５，６８：２１３．［３］　谢东风，高抒，潘存鸿，等．杭州湾沉积物宏观输运的数值模拟［Ｊ］．泥沙研究，２０１２（３）：５１． ＸＩＥ　Ｄｏｎｇｆｅｎｇ，ＧＡＯ　Ｓｈｕ，ＰＡＮ　Ｃｕｎｈｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇｍａｃｒｏ－ｓｃａｌｅ　ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｉｎ　ＨａｎｇｚｈｏｕＢａｙ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｅｄｉｍｅｎｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１２（３）：５１．［４］　潘灵芝，丁平兴，葛建忠，等．长江口深水航道整治工程影响下北槽河床冲淤变化分析［Ｊ］．泥沙研究，２０１１（５）：５１． ＰＡＮ　Ｌｉｎｇｚｈｉ，ＤＩＮＧ　Ｐｉｎｇｘｉｎｇ，ＧＥ　Ｊｉａｎｚｈｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｄｅｅｐ　ｗａｔｅｒｗａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｎ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｎｇｅｉｎ　ｎｏｒｔｈ　ｐａｓｓａｇｅ　ｏｆ　Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ　Ｅｓｔｕａｒｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＳｅｄｉｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１１（５）：５１．［５］　英晓明，孔亚珍．洋山港南北汊道水体和悬沙输运变化［Ｊ］．泥沙研究，２０１２（４）：５８． ＹＩＮＧ　Ｘｉａｏｍｉｎｇ，ＫＯＮＧ　Ｙａｚｈｅｎ．Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄｓｕｓｐｅｎｄｅｄ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｉｎ　ｎｏｒｔｈ　ａｎｄ　ｓｏｕｔｈ　ｉｎｌｅｔｓ　ｏｆＹａｎｇｓｈａｎ　Ｈａｒｂｏｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｅｄｉｍｅｎｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１２（４）：５８．［６］　神华集团黄骅港建设指挥部，交通部天津水运工程科学研究所．黄骅港泥沙淤积研究资料汇编［Ｒ］．天津：交通部天津水运工程科学研究所，２００３． Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｓｈｅｎｈｕａ　Ｇｒｏｕｐ　ｉｎ　ＨｕａｎｇｈｕａＰｏｒｔ，Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｗａｔｅｒ　ＴｒａｎｓｐｏｒｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｄａｔａ　ｃｏｍｐｉｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｆｏｒ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔ［Ｒ］．Ｔｉａｎｊｉｎ：Ｔｉａｎｊｉｎ　ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔ，２００３．［７］　曹祖德，杨华，候志强．粉沙质海岸的泥沙运动和外航道淤积［Ｊ］．水道港口，２００８，２９（４）：２４７． ＣＡＯ　Ｚｕｄｅ，ＹＡＮＧ　Ｈｕａ，ＨＯＵ　Ｚｈｉｑｉａｎｇ．Ｓａｎｄ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆｓｉｌｔ—ｓａｎｄｙ　ｂｅａｃｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｕｔｅｒ　ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｗａｔｅｒｗａｙ　ａｎｄ　Ｈａｒｂｏｒ，２００８，２９（４）：２４７．［８］　杨华．黄骅港外航道泥沙问题的治理及其效果［Ｊ］．水道港口，２００９，３０（４）：２３３． ＹＡＮＧ　Ｈｕａ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｉｌｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｕｔｅｒ　ｃｈａｎｎｅｌｏｆ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｈａｒｂｏｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒｗａｙ　ａｎｄ　Ｈａｒｂｏｒ，２００９，３０（４）：２３３．［９］　张庆河，林全泓，秦崇仁，等．黄骅港海域沿堤流现象遥感图像分析［Ｊ］．中国港湾建设，２００４（１）：２９． ＺＨＡＮＧ　Ｑｉｎｇｈｅ，ＬＩＮ　Ｑｕａｎｈｏｎｇ，ＱＩＮ　Ｃｈｏｎｇｒｅｎ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｕｒｒｅｎｔｓ　ａｌｏｎｇ　ｂｒｅａｋｗａｔｅｒ　ｆｏｒ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｐｏｒｔｗｉｔｈ　ｈｅｌｐ　ｏｆ　ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　ｒｅｍｏｔｅ　ｓｅｎｓｉｎｇ　ｉｍａｇｅｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　ＨａｒｂｏｕｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００４（１）：２９．１２５１ 同济大学学报（自然科学版）第４２卷　［１０］　张庆河，王崇贤，杨华，等．黄骅港海域表层泥沙特性及其影响［Ｊ］．中国港湾建设，２００４（４）：１４． ＺＨＡＮＧ　Ｑｉｎｇｈｅ，ＷＡＮＧ　Ｃｈｏｎｇｘｉａｎ，ＹＡＮＧ　Ｈｕａ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ａｎｄ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ　ｏｎ　ｓｅａｂｅｄ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｒｏｕｎｄＨｕａｎｇｈｕａ　Ｈａｒｂｏｕｒ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｈａｒｂｏｕｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００４（４）：１４．［１１］　冯静．ＭＩＫＥ２１　ＦＭ数值模型在海洋工程环境影响评价中的应用研究［Ｄ］．青岛：中国海洋大学，２０１１． ＦＥＮＧ　Ｊｉｎｇ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＭＩＫＥ　２１ＦＭ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｍｐａｃｔ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｏｆ　ｏｃｅａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｄ］．Ｑｉｎｇｄａｏ：Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ，２０１１．［１２］　ＤＨＩ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ．ＭＩＫＥ　２１　＆ＭＩＫＥ　３　ｆｌｏｗ　ｍｏｄｅｌｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｍｏｄｕｌｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ［Ｒ］．［Ｓ．ｌ．］：ＤＨＩ　Ｗａｔｅｒ　＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００９．［１３］　冒小丹，匡翠萍，潘毅，等．潮流对老虎石海滩养护工程响应的数值预测［Ｊ］．海洋地质前沿，２０１３，２３（２）：７１． ＭＡＯ　Ｘｉａｏｄａｎ，ＫＵＡＮＧ　Ｃｕｉｐｉｎｇ，ＰＡＮ　Ｙｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｔｏ　ｎｏｕｒｉｓｈｍｅｎｔ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆｌａｏｈｕｓｈｉ　ｂｅａｃｈ［Ｊ］．Ｍａｒｉｎｅ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ，２０１３，２３（２）：７１．［１４］　张庆河，张娜，胡嵋，等．黄骅港泥沙静水沉降特性研究［Ｊ］．港工技术，２００５（１）：１． ＺＨＡＮＧ　Ｑｉｎｇｈｅ，ＺＨＡＮＧ　Ｎａ，ＨＵ　Ｍｅｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｅｔｔｌｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｈａｒｂｏｕｒ　ｓｅｄｉｍｅｎｔ　ｉｎ　ｓｔｉｌｌ　ｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｐｏｒｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００５（１）：１．［１５］　曹祖德，王运洪．水动力泥沙数值模拟［Ｍ］．天津：天津大学出版社，１９９４． 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ＨＵＡＮＧ　Ｙｕ，ＢＡＩ　Ｊｉｏｎｇ，ＺＨＯＵ　Ｇｕｏｍｉｎｇ，ｅｔ　ａｌ．．Ｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ　ｏｎ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ａ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐｉｌｅ　ｉｎ　ｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｓａｎｄ　ｕｎｄｅｒｕｎｉｌａｔｅｒａｌ　ｃｙｃｌｉｃ　ｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，３１（９）：１４４０．［１５］　朱斌，任宇，陈仁朋，等．竖向下压循环荷载作用下单桩承载力及累积沉降特性模型试验研究［Ｊ］．岩土工程学报，２００９，３１（２）：１８６． ＺＨＵ　Ｂｉｎ，ＲＥＮ　Ｙｕ，ＣＨＥＮ　Ｒｅｎｐｅｎｇ，ｅｔ　ａｌ．．Ｍｏｄｅｌ　ｔｅｓｔ　ｏｎｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｐｉｌｅｓｕｂｊｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ａｘｉａｌ　ｃｙｃｌｉｃ　ｌｏａｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，３１（２）：１８６．［１６］　Ｐｏｕｌｏｓ　Ｈ　Ｇ，Ｄａｖｉｓ　Ｅ　Ｈ．Ｐｉｌｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ［Ｍ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ：Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　ａｎｄ　Ｓｏｎｓ，１９８０．［１７］　Ｒａｎｄｏｌｐｈ　ＭＦ，Ｗｒｏｔｈ　ＣＰ．Ａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｌｅ　ｇｒｏｕｐｓ［Ｊ］．Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，１９７９，２９（４）：４２３．［１８］　梁发云，姚国圣，陈海兵，等．土体侧移作用下既有轴向受荷桩性状的室内模型试验研究［Ｊ］．岩土工程学报，２０１０，３２（１０）：１０６３． ＬＩＡＮＧ　Ｆａｙｕｎ，ＹＡＯ　Ｇｕｏｓｈｅｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｈａｉｂｉｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ　ｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｒ　ｏｆ　ａｘｉａｌｌｙ　ｌｏａｄｅｄ　ｐｉｌｅｓ　ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｌａｔｅｒａｌ　ｓｏｉｌｍｏｖｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，３２（１０）：１０６３．［１９］　中华人民共和国建设部．ＪＧＪ　１０６—２００３建筑基桩检测技术规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２００３． 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摘要本次设计的港址位于黄骅港港池的西南侧。

根据港口地质条件、通货能力要求等，综合分析采用高桩码头结构形式。

本次设计主要包括港口的平面布置和高桩码头结构的内力计算，以及进行必要的稳定性验算，并对其桩基施工工艺要点进行简要的说明。

码头总长871米，宽23米，顶面标高6.11米。

该码头由两个5万吨泊位和一个3.5万吨泊位组成，仓库和堆场面积及分布根据货物量决定。

码头的平面布置在充分考虑使用和管理要求的前提下进行了最优化的布置。

码头面板采用预制板，搭接在纵梁上；纵梁使用期按刚性支撑连续梁计算；横梁使用期断面为钢筋混凝土叠合梁，横向排架计算采用桩两端为铰接的柔性桩台的计算方法；对面板、纵梁和横梁进行内力、配筋计算和抗裂验算。

结构内力计算中对实际作用中可能同时作用在建筑物上的多种荷载，按照最不利的情况进行组合。

桩采用的是预制预应力混凝土方桩，对桩基承载力进行计算及必要的验算。

关键字：高桩码头，平面布置，横向排架，荷载组合，结构设计，内力计算，配筋计算，验算AbstractThe design of port address is in the southwest side of the oil drilling basin. According to the port of geological conditions, currency capacity requirements, etc., comprehensive analysis of the piled wharf structures. This design mainly includes the port layout and internal force calculation of piled wharf structure, and make the necessary stability checking, and the main points in pile foundation construction technology briefly.Terminal total length of 871 meters, 23 meters wide, top surface elevation 6.11 meters. The pier by the two 50000 tons berth and a 35000 - ton berths, warehouse and yard area is determined according to the quantity of goods and distribution. Terminal layout on the premise of fully considering the use and management requirements for the optimization of the layout. Dock panel USES the precast slab, lap on the longitudinal beam; Longitudinal beam system are calculated by rigid support continuous beam; Beam cross section of reinforced concrete composite beams and transverse bent calculated with pile as hinges on both ends of the calculation method of flexible pile platform; On panel, longitudinal beam and beam internal force and reinforcement calculation and crack resistance calculation. Structural internal force calculation of actual effect in May at the same time role in a variety of load on the building, according to the most unfavorable situation. Pile is precast prestressed concrete pile, the pile foundation bearing capacity calculation and the necessary checking calculation.Key words: Wharf, Layout, Laterally bent, Load combinations, Structure design,Internal force calculation, Reinforcement calculation, Checking目录前言 11 设计背景 31.1 工程概述 31.2 设计原则 31.3 设计依据 32 设计资料 42.1 地形条件 42.2 气象条件 42.3 水文条件 72.5 地质条件 112.6 地震条件 133 平面布置 143.1总平面布置原则 14 3.2 设计船型 143.3 作业条件 143.4 总体尺寸 153.4.1码头泊位长度 15 3.4.2 航道设计尺度 15 3.4.3码头前沿高程 163.4.4 陆域设计高程 173.4.5码头前沿停泊水域尺度 17 3.4.6码头前船舶回旋水域尺度 17 3.4.7锚地 173.4.8制动水域 183.4.9 防波堤和口门的布置 183.5 陆域布置 193.5.1 码头前沿及堆场布置 193.5.2 装卸工艺布置 214 结构选型 234.1 结构选型基本原则 234.2 结构形式 234.3 结构布置 244.4 结构构造尺度 265 结构计算 285.1 作用分析 285.2 面板设计 345.2.1 计算原则 345.2.2 计算参数 345.2.3 作用分析 355.2.4 作用效应计算 36 5.2.5 作用效应组合 41 5.2.6 板的配筋 425.2.7板的验算 455.3 纵梁设计 475.3.1 计算原则 495.3.2 计算参数 505.3.3 作用分析 505.3.4 作用效应计算 51 5.3.5作用效应组合 57 5.3.6 纵梁的配筋计算 62 5.4 横向排架设计 715.4.1计算原则 715.4.2计算参数 715.4.3作用分析 725.4.4 作用效应计算 735.4.5 作用效应组合 855.4.6 横梁的配筋 885.4.7 抗裂验算 915.5 靠船构件设计 925.5.1概述 925.5.2靠船构件计算 935.5.3悬臂版根部断面内力计算 93 5.5.4 靠船构件内力计算 935.5.5 靠船构件配筋计算 945.6 挡土墙设计 966 桩基设计 986.1 计算原则 906.2 计算参数 986.3 作用效应计算 986.4 作用效应组合 996.5 桩身强度验算 1006.6 桩基横向位移计算 1006.7 单直桩的配筋计算 1016.8 桩基施工 102结论 105致谢 106参考文献 107前言本次毕业设计题目为《黄骅港一期5万吨级高桩码头设计》，设计主要内容为：①进行码头结构的总平面布置；②进行结构的形式选择；③结构中重要组成构件的力学计算及其配筋和必要的验算；④桩基的施工工艺。