海港總平面 演示文稿

第十三篇海港總平面設(shè)計(jì)主要內(nèi)容第一章港址選擇

第一節(jié)

港址選擇的基本因素第二節(jié)

選址與自然條件的關(guān)系

第二章

港口水域

第一節(jié)

港外水域的組成及其功能第二節(jié)、港內(nèi)水域各部分尺度的確定

第三節(jié)

碼頭總平面設(shè)計(jì)

第四節(jié)

碼頭泊穩(wěn)和作業(yè)條件

第五節(jié)

油品及其他危險(xiǎn)品碼頭

第六節(jié)

開(kāi)敞式碼頭的布置

第七節(jié)

防波堤和口門(mén)布置

第八節(jié)

導(dǎo)流、防沙堤

第九節(jié)錨地第十節(jié)港作拖船第十一節(jié)

港池泥沙回淤

第十二節(jié)

港口整體模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)的主要要求和內(nèi)容

第一章

港址選擇第一節(jié)

港址選擇的基本因素

一、港址與腹地之間的關(guān)系港口作為水陸運(yùn)輸樞紐，服務(wù)于腹地內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。因此，選址中必須考慮港址與腹地之間的聯(lián)系，除運(yùn)輸組織便捷順暢，還應(yīng)比較不同港址的運(yùn)輸總費(fèi)率，包括港口費(fèi)率、疏運(yùn)費(fèi)率及船舶費(fèi)率。

1.公用港口是指為地區(qū)（或地方）性服務(wù)的一般商港，由于其與鄰近港口有腹地范圍合理劃分的問(wèn)題，港口的地理位置首先要符合港口的總體布局規(guī)劃，或經(jīng)有關(guān)政府部門(mén)批準(zhǔn)的港點(diǎn)。

選址中要比較不同港址與腹地之間的集疏運(yùn)方式及總的費(fèi)率，通?？梢圆扇煞N方式進(jìn)行定量比較:一種是假定吸引范圍，計(jì)算不同港址對(duì)所吸引貨源的總集疏運(yùn)費(fèi)用差別，以衡量各港址（包括港口本身費(fèi)用在內(nèi)）在經(jīng)營(yíng)費(fèi)用上的優(yōu)劣，并可與鄰近港口進(jìn)行定量比較。第二種方式是采用線性規(guī)劃法，對(duì)各港址和腹地內(nèi)各貨源點(diǎn)按不同運(yùn)輸途徑列出多參數(shù)矩陣，求解其最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸途徑與港址。

2、專用港口是指服務(wù)于廠、礦企業(yè)，為其提供原料或產(chǎn)成品運(yùn)輸?shù)母劭冢ɑ虼a頭），其特點(diǎn)是屬于企業(yè)的配套項(xiàng)目，但在管理上有時(shí)歸屬于當(dāng)?shù)氐母酆讲块T(mén)。3、臨海工業(yè)港臨海工業(yè)港（或工業(yè)港區(qū)）是二次大戰(zhàn)后興起的一種港口類型，專門(mén)為港口工業(yè)區(qū)服務(wù)，港口的功能主要為港區(qū)內(nèi)的幾個(gè)大型加工企業(yè)服務(wù)。二、港址與港口功能港口功能對(duì)港址條件有特定的要求，如大宗散貨（礦石、煤炭及原油等）的專業(yè)港區(qū)（或碼頭），由于船舶的大型化，提高了對(duì)水域尺度（水深及面積）的要求。國(guó)際上對(duì)這類港區(qū)的選址，除少數(shù)港口利用現(xiàn)有深水進(jìn)港航道在港內(nèi)另建深水港區(qū)外，大多數(shù)在港外建深水外港或開(kāi)敞式散貨碼頭（如我國(guó)的日照港煤碼頭及鯰魚(yú)灣原油碼頭）。

大型散貨碼頭的選址，應(yīng)優(yōu)先考慮利用天然水域；尤其泊位較少的情況下更應(yīng)如此，港址應(yīng)具備的條件，包括：①水深及水域面積應(yīng)盡可能滿足要求；②有一定的天然掩護(hù)條件或大浪天較少、流速較小，有足夠的作業(yè)天數(shù)；③碼頭位置距岸較近，以減少引堤或棧橋的長(zhǎng)度；④環(huán)境容量能適應(yīng)碼頭建成后的影響；⑤陸域要有足夠的面積，供建設(shè)堆場(chǎng)以及管理區(qū)的需要；⑥要具備疏運(yùn)系統(tǒng)引入港區(qū)的條件以及滿足營(yíng)運(yùn)需要的港外附屬設(shè)施的條件；⑦水域范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)大量炸礁工程及礙航障礙物；

⑧要有建設(shè)工作船碼頭的場(chǎng)所。

對(duì)于公用港口及專用港區(qū)，也應(yīng)體現(xiàn)其功能對(duì)港址的要求，如公用港區(qū)一般與城市之間有較密切的依存關(guān)系，港口需要有城市為依托，對(duì)減少港口的輔助設(shè)施及職工的生活安排都有利，港口的業(yè)務(wù)活動(dòng)所必須的金融、商業(yè)、涉外部門(mén)都離不開(kāi)城市。相反，港興城興，港口可以促進(jìn)城市的繁榮，城市的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)發(fā)展都離不開(kāi)港口提供的便利條件。公用港口要求具有多種的疏運(yùn)方式，包括鐵路、公路、水運(yùn)等，而且隨著地區(qū)性經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和港口密度的增加，公路交通對(duì)公用港口更重要。對(duì)于專用港區(qū)（或碼頭），其功能特點(diǎn)是服務(wù)于所歸屬，工、礦企業(yè)，一般應(yīng)在選址中視作工、礦企業(yè)的一部分，綜合考慮，但對(duì)自然條件的要求，則根據(jù)其貨種、船型參照專業(yè)化碼頭或公用港區(qū)進(jìn)行考慮。三、港址與城市相互協(xié)調(diào)港口與城市互相依存，但也存在矛盾，港口需要有城市為依托，城市隨港口的建設(shè)而發(fā)展，但港口又往往給城市帶來(lái)污染和干擾，特別是進(jìn)人港口的鐵路、公路對(duì)城市有污染的貨種（如油、煤、危險(xiǎn)品等）都遠(yuǎn)離市區(qū)另選港址。要注意到粉塵擴(kuò)散范圍，因此要保證達(dá)到環(huán)境保護(hù)的降塵量標(biāo)準(zhǔn)，要選址在遠(yuǎn)離市區(qū)的下風(fēng)向，建設(shè)必要的防護(hù)林帶，配備可靠的防塵除塵設(shè)施。油碼頭往往由于操作上的失誤，油的跑、冒、滴、漏，天長(zhǎng)日久，污染了海域及沿岸沙灘，對(duì)城市、旅游和人民生活帶來(lái)很大影響，大連、秦皇島及黃島油港，幾乎都發(fā)生過(guò)這類問(wèn)題。因此，在今后選址中，更應(yīng)注意這方面的影響，對(duì)海港盡可能選在強(qiáng)流方向的下游側(cè)（對(duì)河口港盡可能選在距離遠(yuǎn)的下游方向）。對(duì)有污染的專業(yè)港區(qū)，選址中應(yīng)注意不在港區(qū)附近建設(shè)生活區(qū)，生活區(qū)應(yīng)置于市區(qū)附近，以免增加新的矛盾穿越市區(qū)時(shí)對(duì)城市帶來(lái)的影響，隨著港口的擴(kuò)大而日益加深。

四、妥善處理新港址與老港之間的關(guān)系近年來(lái)，港口建設(shè)速度很快，一些原有港口的預(yù)留發(fā)展用地已基本利用殆盡，如大連、上海、黃埔、青島等港，同時(shí)隨著能源物資及大宗散貨運(yùn)量的增加，相繼建設(shè)了一些專業(yè)碼頭（或港區(qū)）。故應(yīng)該從方便管理、共用基礎(chǔ)設(shè)施和節(jié)約投資等角度考慮統(tǒng)籌安排，但各港區(qū)可以共用通訊、導(dǎo)航、航道、港作船舶等設(shè)施及管理機(jī)構(gòu)，因此，除特殊原因以外，選址中要注意到新、老港區(qū)之間，綜合港區(qū)與專業(yè)碼頭（或港區(qū)）之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

新、老港區(qū)的功能相同時(shí)，應(yīng)考慮兩者之間的互補(bǔ)作用，如在貨種、船型噸級(jí)方面進(jìn)行分工，新港亦是老港能力的補(bǔ)充，亦是老港功能的擴(kuò)展。

如新、老港在港口密度較大的地區(qū)選新港址，則應(yīng)統(tǒng)籌考慮各港之間的分工，避免爭(zhēng)貨源，重復(fù)計(jì)算腹地范圍。條件許可時(shí)，爭(zhēng)取由國(guó)家的行業(yè)主管部門(mén)和地方政府聯(lián)合組織地區(qū)性的港群規(guī)劃，明確各港的地位、規(guī)模及功能分工。之間的功能不同，則新港址應(yīng)體現(xiàn)新港功能要求。五、集疏運(yùn)條件是選址的重要因素港口的疏運(yùn)條件對(duì)港口通過(guò)能力有直接影響，各港發(fā)生的港口堵塞問(wèn)題都與疏運(yùn)有關(guān)，選址中要將集疏運(yùn)條件作為主要的外協(xié)條件對(duì)待。選址中要優(yōu)先考慮利用水路轉(zhuǎn)運(yùn)的條件。對(duì)于沒(méi)有水路疏運(yùn)的港口，按目前我國(guó)國(guó)情，鐵路運(yùn)輸仍是主要手段，選址中不僅注意到鐵路接軌和港區(qū)布置鐵路的條件，并應(yīng)調(diào)查分析所接鐵路支線和干線的疏運(yùn)能力。隨著公路的改善和高速公路的大量建設(shè)以及汽車(chē)的發(fā)展，公路疏運(yùn)已展現(xiàn)良好的前景。

公路疏運(yùn)的合理運(yùn)距與道路條件、車(chē)輛技術(shù)狀態(tài)、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)水平及貨種有關(guān)，根據(jù)目前實(shí)際情況看，由于高等級(jí)公路的發(fā)展，合理運(yùn)輸距離提高到500km－700km是適宜的。集疏運(yùn)設(shè)施是港口建設(shè)中不可缺少的外協(xié)條件，如涉及新建或改建、擴(kuò)建時(shí)，其所需的資金及工期將是很大的，因此在港址比選中這是不可忽視的因素。六、節(jié)約海岸及土地資源海岸與土地是不可再生的資源，選址工作既要著眼于目前的工程項(xiàng)目，更應(yīng)關(guān)心長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。國(guó)家對(duì)征地、拆遷有政策性的規(guī)定，各級(jí)政府批準(zhǔn)的征地、拆遷數(shù)量有一定的范圍，選址中應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。七、正確處理選址與其他部門(mén)的關(guān)系選址中往往要涉及與水利、城市、水產(chǎn)、軍事、國(guó)土開(kāi)發(fā)、旅游以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等部門(mén)之間的關(guān)系和協(xié)調(diào)問(wèn)題，包括上述部門(mén)在選址范圍內(nèi)現(xiàn)已占有的岸線及土地，須作調(diào)查核實(shí)。

八、選址中應(yīng)考慮的外圍條件現(xiàn)代化港口需要的外圍條件具有廣泛的含義，包括城市設(shè)施、供電通訊、供水排水、疏運(yùn)條件、征地拆遷、環(huán)保要求社會(huì)狀況以及港址所在地與各有關(guān)部門(mén)之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題。除已作專項(xiàng)論述外，本節(jié)著重分析以下方面：

1、供電通訊用電負(fù)荷—變配電站—城市供電系統(tǒng)通訊系統(tǒng)2、供水排水用水量—供水調(diào)節(jié)站—城市供水系統(tǒng)3、城市及環(huán)保部門(mén)對(duì)不同新選港址在環(huán)境治理上的具體規(guī)定和要求

第二節(jié)

選址與自然條件的關(guān)系根據(jù)港口功能選擇適當(dāng)?shù)淖匀粭l件、節(jié)省工程造價(jià)，并使港工建筑物對(duì)環(huán)境的反作用減至最小是選址中的一項(xiàng)重要目標(biāo)。對(duì)不同的地貌特征，港口建設(shè)的模式大體可以分為三類。即：①利用天然地形；②大規(guī)模的疏浚與填筑；③挖入式。在工程實(shí)踐中，三者之間往往也沒(méi)有明顯的界限。

一、利用天然地形建港利用天然地形建港，是指以利用天然地形條件為主，擬定適宜的工程方案，不大量改變?cè)瓉?lái)的地貌形態(tài)。各種地貌形態(tài)的建港模式如圖1.1-1所示。

地貌是地質(zhì)、自然應(yīng)力和沉積物供應(yīng)等長(zhǎng)期作用下在形態(tài)上的反應(yīng)。因此，根據(jù)地貌形態(tài)可以追朔歷史上的演變過(guò)程和預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展，對(duì)工程決策具有引導(dǎo)作用。1、天然海灣建港利用天然海灣建港是常見(jiàn)的一種形式，由于海灣形態(tài)的不同，建港方式有以下類型。（1）鉤形海灣是自然界常見(jiàn)的海灣，如我國(guó)的秦皇島、石臼所以及山東的三山島，其特點(diǎn)是海岸動(dòng)力以某一方向?yàn)橹鳎瑳_積海岸上有巖石呷角存在，由于呷角對(duì)波浪的繞射作用，而形成不對(duì)稱的鉤形海灣（如圖1.1－2）。

鉤形海灣無(wú)強(qiáng)盛的沿岸泥沙流，岬角處無(wú)沙嘴出現(xiàn)，是優(yōu)良的港址，建港可以在呷角處起步，然后往灣內(nèi)擴(kuò)展，可以建中小港或大型港口。（2）大型海灣大多屬于溺谷海灣，灣澳多、多巖岸，是優(yōu)良的港址，有的由于長(zhǎng)期受細(xì)顆粒物質(zhì)的沖填作用，有較厚的沉積層，如灣口外無(wú)大河入海，沿岸無(wú)強(qiáng)盛的泥沙流，灣口處一般無(wú)沙嘴出現(xiàn)，如大連灣、膠州灣、大鵬灣等，港址可選在灣岸的一側(cè)，必要時(shí)在靠近碼頭的水域建防波堤，專業(yè)港區(qū)可選在灣內(nèi)的其他岸段。湛江港是利用溺谷海灣建港的另一種形式，該海灣為狹長(zhǎng)形、縱深大、納潮量大，潮流對(duì)航道有較大的沖刷能力，從泊穩(wěn)條件考慮，港址設(shè)在離出?？谳^遠(yuǎn)的霞山及赤坎。

（3）中小型海灣面積不大的中小型海灣，可利用其地形條件將整個(gè)海灣發(fā)展為港口，在灣口修建防護(hù)建筑物（或利用天然屏障）。（4）連島沙壩形成的海灣此種海灣有其特殊的形成過(guò)程，它反映了歷史上曾有過(guò)較強(qiáng)的縱向泥砂流，在島后波影區(qū)淤成連島壩及其一側(cè)的海灣，如縱向泥沙流已中斷、未繞過(guò)島前進(jìn)入可利用的海灣，則可以認(rèn)為是良好的港址，煙臺(tái)港即屬于此類型。但規(guī)模很小的連島壩海灣，泥沙有可能繞過(guò)島前向下游擴(kuò)散時(shí)，則不宜選為港址。（5）沖積海岸上的海灣此類海灣受兩側(cè)海岸泥砂擴(kuò)散的影響，通常灣內(nèi)水深較淺，如上游側(cè)有較強(qiáng)的縱向泥沙運(yùn)動(dòng)，則灣口有沙嘴出現(xiàn)，如將海灣選為港址，應(yīng)注意港口水域及進(jìn)港航道的淤積問(wèn)題。

2、弧形海岸建港弧形海岸的縱向泥沙運(yùn)動(dòng)較弱，建港后對(duì)沿岸泥沙運(yùn)動(dòng)的影響較小，因而對(duì)港口淤積及上、下游兩側(cè)海岸的變形不會(huì)出現(xiàn)很大的問(wèn)題，從防淤角度來(lái)說(shuō)，是較好的港址。但海岸較開(kāi)敞，港口布置中應(yīng)按其功能要求采取必要的防護(hù)措施，當(dāng)主浪向偏于一側(cè)時(shí)，可以采用單堤方案，但水域應(yīng)處于有一定深度的天然水深處，以減少海岸泥沙進(jìn)入水域。秦皇島港東港區(qū)是屬于弧形海岸建港的類型。3、平直沖積海岸建港平直沖積海岸屬于自然條件較差的港址，當(dāng)選址不能避開(kāi)時(shí)，應(yīng)對(duì)所在港址的波浪、泥沙及沿岸流進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查與分析，并根據(jù)擬建港口的功能及自然條件，擬定相應(yīng)的工程方案。平直沙質(zhì)海岸，在波浪及沿岸流的作用下，將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)盛的縱向及橫向泥沙運(yùn)動(dòng)，港口建筑物將對(duì)沿岸縱向輸沙產(chǎn)生阻礙作用，使在港口的上游側(cè)淤積，下游海岸因缺少泥沙補(bǔ)給而沖刷，港口工程必須考慮到上游側(cè)的備淤年限和下游側(cè)的海岸保護(hù)措施，增加了港口工程的投資。

4、河口建港河口段一般有良好的水深條件，并且有河流構(gòu)成與腹地間的水運(yùn)聯(lián)系，是良好的港址，經(jīng)整治后的河口段，可以為建港提供較多的岸線資源，如上海的黃埔江，經(jīng)整治后可用岸線達(dá)數(shù)十公里，為上海港的繁榮創(chuàng)造了條件，河口港也是國(guó)內(nèi)外建港的主要模式，港址宜選擇在過(guò)水?dāng)嗝孑^窄的順直河段或穩(wěn)定的彎曲河段的凹岸。不宜在攔門(mén)沙附近的地段選址。在分汊河道上建港，必須了解各汊河的穩(wěn)定情況，一般應(yīng)選在處于長(zhǎng)期穩(wěn)定或發(fā)展階段的汊河河段內(nèi)，并采取必要的整治措施，以固定流量分配及穩(wěn)定河床。淺灘呈周期性強(qiáng)烈移動(dòng)的河段不宜選址。河口港隨著船型的發(fā)展而使攔門(mén)沙淺灘的通航難度日益上升，上海港的發(fā)展已受到長(zhǎng)江銅沙淺灘水深的制約。解決河口入海段淺灘的水深，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上需要有大量的投入，選址中應(yīng)予考慮。

5、瀉湖建港瀉湖以其納潮量維持潮汐通道的水深，因而為建港提供了條件。秦皇島漁港、海南島洋浦港和廣東的水東港等，都是利用瀉湖建港的實(shí)例。瀉湖口建港的關(guān)鍵是航道入海處的穩(wěn)定問(wèn)題，對(duì)此，國(guó)內(nèi)外有過(guò)長(zhǎng)期的研究，因入?？谑懿ɡ思昂０犊v向輸沙的作用，條件較復(fù)雜，研究的結(jié)果是建立了通道穩(wěn)定斷面與納潮量及沿岸輸紗量之間的半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，選址中應(yīng)進(jìn)行必要的驗(yàn)算，如達(dá)不到保證通航水深要求時(shí)，尚須采取措施，如設(shè)置擋沙導(dǎo)流提或設(shè)置吸沙站，以減少沿岸輸沙進(jìn)入通道入海段的數(shù)量，保持通道斷面的穩(wěn)定。我國(guó)南方一些瀉湖港（如水東）及溺谷大型海灣港口（如湛江、防城），在利用大納潮量維護(hù)人工浚挖的入海航道方面取得了成功，可以作為新選港址的借鑒。

二、大規(guī)模疏浚填筑式建港對(duì)于在大面積底坡平緩的淺海區(qū)建港，為減少防護(hù)建筑物及航道的長(zhǎng)度，經(jīng)過(guò)比較，往往將港址向外海推移。因而建港中須采取大規(guī)模疏浚造陸的方式。建港模式按其與陸地連接方式，形成半島式和島式兩種。我國(guó)的天津港是典型的半島式，由陸地大范圍向海伸出。規(guī)劃中的美國(guó)長(zhǎng)灘港，系在淺水區(qū)大挖大填形成與陸地相連的港口。我國(guó)錦州港亦是采取由岸向淺海填出3km建港的方式，均屬于這一類建港模式。島式港亦是大量疏浚填筑方式建港的模式，其與半島式的差別在于后者與陸地的連接僅通過(guò)狹長(zhǎng)的引堤或棧橋，日本神戶港島是這種模式的典型。介于填筑式島式和外海式碼頭之間另一種建港方式是采用由結(jié)構(gòu)物組成的外海有掩護(hù)的島式港，其特點(diǎn)是有一定數(shù)量的泊位而無(wú)庫(kù)場(chǎng)設(shè)施，疏運(yùn)也只能通過(guò)棧橋，因此其功能較適應(yīng)于散貨或液態(tài)產(chǎn)品的運(yùn)輸。

三、挖入式建港在海岸以內(nèi)有大面積洼地可以利用的情況下，采取挖港池填高陸域，進(jìn)港航道不建防波堤而建導(dǎo)流堤，碼頭結(jié)構(gòu)甚至可以陸地施工，港口規(guī)模的擴(kuò)大可以采取向內(nèi)陸增挖港池，工程較易實(shí)現(xiàn)，這些是挖入式建港的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于陸域形成面積大，有利于發(fā)展工業(yè)港。日本苫小牧港和我國(guó)的唐山港屬于這一類型。挖入式建港按其位置的不同，有海岸型和河口型兩種，上述的苫小牧港屬于海岸挖入式，須單獨(dú)建入海航道及導(dǎo)流堤。河口型則利用現(xiàn)有河口的入海航道，不須重建航道，工程較節(jié)省，但原有航道的尺度及能力，應(yīng)能滿足新選港址的要求。荷蘭鹿特丹港的歐羅巴港池是屬于河口型的，該港原有深水航道可以利用，大噸位（250000DWT）船舶可以進(jìn)入新港區(qū)。

第二章

港口水域第一節(jié)

港外水域的組成及其功能港口水域廣義來(lái)講是指在港界范圍內(nèi)所包含的全部水域面積，在此范圍內(nèi)所有船舶的航行、系泊和作業(yè)都要遵守港口和監(jiān)督部門(mén)的管理并接受其指揮。港口水域是經(jīng)中央和地方主管部門(mén)劃定的法定區(qū)域，它既要保證船舶航行作業(yè)的需要又要保障港口合理的發(fā)展，因此在規(guī)劃、設(shè)計(jì)一個(gè)港口時(shí)，應(yīng)結(jié)合該港的布局考慮今后的發(fā)展，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的特點(diǎn)來(lái)確定港口水域。一、港外水域的組成及其功能

由于海岸形態(tài)和自然條件的差異，港口的布局也是千變?nèi)f化的。一般說(shuō)來(lái)港外水域是指港界范圍內(nèi)至港口口門(mén)以外的區(qū)域，但往往也包括港界外的引航和檢疫錨地，如大連港。對(duì)于有天然掩護(hù)的港口可以港池喇叭口為界劃分港內(nèi)、外水域，如防城港。對(duì)于河口港可以河口為界來(lái)劃分水域范圍。如上海港。港外水域通常包括進(jìn)出港航道和港外錨地兩個(gè)重要組成部分。但往往還布設(shè)一些專用碼頭和水深較大的泊位。

1、進(jìn)出港航道由于港外水域多處在比較開(kāi)敞的海區(qū)或水流、泥砂運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜的河口段，因此對(duì)該區(qū)域的自然條件必須作深入的調(diào)查研究。

對(duì)航道的選線除應(yīng)注意船舶的航行和航道維護(hù)條件外，還應(yīng)重視導(dǎo)助航設(shè)施的設(shè)置條件和處理好航道與錨地的相互關(guān)系，避免出現(xiàn)視覺(jué)導(dǎo)標(biāo)視線被阻和航道切割錨地的情況發(fā)生，另外錨地應(yīng)盡可能設(shè)在進(jìn)出港航道的一側(cè)，不宜分東、西兩區(qū)設(shè)置，以避免進(jìn)出港船舶與進(jìn)出錨地的船舶發(fā)生干擾。在港外水域選擇航道方位時(shí)還應(yīng)考慮今后到港的發(fā)展船型由于其尺度的增大對(duì)航道的要求，即對(duì)航道拓寬、加深和延伸的可能性要予以重視。

2、港外錨地錨地是在水域中的指定區(qū)域?qū)９┐巴２椿蜻M(jìn)行水上裝卸作業(yè)、避風(fēng)防臺(tái)的作業(yè)場(chǎng)所。港外水域的錨地一般應(yīng)具備以下功能：

（1）引航錨地——到港船舶在此停泊，等候引航員在此登船執(zhí)行引航任務(wù)的錨地。（2）檢疫錨地——供外輪抵港后進(jìn)行衛(wèi)生檢疫的錨地，海關(guān)簽證也多在此進(jìn)行。（3）停泊錨地——到港船舶在此候潮或等待進(jìn)港。（4）避風(fēng)錨地——風(fēng)浪天船舶不能在碼頭前?？慷龈巯挡幢茱L(fēng)的場(chǎng)所，同時(shí)也為過(guò)往船舶到此躲避風(fēng)浪使用。（5）其他專用錨地——有些港口根據(jù)作業(yè)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃驐l件還設(shè)有油船、危險(xiǎn)品和熏蒸錨地等。第二節(jié)、港內(nèi)水域各部分尺度的確定港內(nèi)水域各部分的尺度，往往是以設(shè)計(jì)船型尺度為基準(zhǔn)，通過(guò)港口使用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)、駕駛?cè)藛T經(jīng)驗(yàn)的歸納或通過(guò)實(shí)船觀測(cè)和近代船舶操縱模型實(shí)驗(yàn)等手段，經(jīng)科學(xué)分析后確定的。合理的港內(nèi)水域尺度應(yīng)該是船舶操縱技術(shù)與港口工程規(guī)模相協(xié)調(diào)的統(tǒng)一體，也是在保證船舶作業(yè)安全前提下的必要水域尺度。隨著船舶現(xiàn)代化、大型化的發(fā)展，船舶的操縱性能也在不斷改善，港口現(xiàn)代化促進(jìn)了先進(jìn)導(dǎo)助航和監(jiān)管設(shè)施在港口的使用，性能良好、大功率的港作拖船使得船舶在港內(nèi)作業(yè)更加方便。因此港內(nèi)水域的布置形式也在不斷發(fā)展，其尺度的選擇也更加靈活。

巨型油船和散貨船，在條件允許時(shí)要求有較大的制動(dòng)和回轉(zhuǎn)水域，以利船舶安全操作。港內(nèi)水域的布置和尺度有一定的靈活性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按當(dāng)?shù)氐木唧w條件和港口設(shè)施配備的情況因地制宜的和船舶駕駛?cè)藛T共同來(lái)確定港內(nèi)水域的布置形式和尺度。港內(nèi)水域尺度的靈活性是建立在普通性基礎(chǔ)上的，海港總體規(guī)范中規(guī)定的水域尺度，是設(shè)計(jì)中通常遵循的標(biāo)準(zhǔn)，它反映了一般情況下的適用性與合理性。港口總平面布置由于水深、陸域條件和規(guī)模的不同，港內(nèi)水域布置形式也是多種多樣的。海港港內(nèi)水域按其功能可劃分為船舶制動(dòng)水域、船舶回轉(zhuǎn)水域、泊位前停泊和碼頭前船舶靠離的操作水域、港池與航道的連接水域以及港內(nèi)裝卸錨地等。一、船舶主尺度選取原則設(shè)計(jì)船型是確定港口錨地、航道、回轉(zhuǎn)水域、裝卸船設(shè)備選型以及碼頭有關(guān)設(shè)計(jì)尺度的基本數(shù)據(jù)。為設(shè)計(jì)使用方便，在《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ211-99中對(duì)港口設(shè)計(jì)常用的幾種主要船舶提供了設(shè)計(jì)船型尺度及典型船型尺度。二、船舶制動(dòng)水域船舶進(jìn)港時(shí)為克服風(fēng)、流的影響，必須保持一定的航速以維持舵效。船體承受橫向風(fēng)、流合力為P，按船舶靜力學(xué)原理，作用在船舶重心處可簡(jiǎn)化成橫向力P及回轉(zhuǎn)力矩MP，為保持船舶航向就必須保持一定的船速（以相對(duì)水流速度V來(lái)表示）以維持一定的舵效。船舶以航速V進(jìn)港后，為?？坎次换蜣D(zhuǎn)向必須減低船速乃至靜止，這個(gè)過(guò)程是船舶的制動(dòng)過(guò)程，這段水域稱作制動(dòng)水域，港內(nèi)最小的制動(dòng)水域是指船舶進(jìn)港后采用全速倒車(chē)克服船舶前進(jìn)慣性時(shí)所需的水域長(zhǎng)度，其寬度要滿足船舶制動(dòng)過(guò)程中隨舵效減弱橫向風(fēng)影響加大和螺旋槳側(cè)壓力所引起船舶橫向漂移的距離。

三、船舶回轉(zhuǎn)水域

是指船舶轉(zhuǎn)頭出港或回旋轉(zhuǎn)向所需的水域。其尺度與船舶回轉(zhuǎn)性能有關(guān)。船舶回轉(zhuǎn)可分為三個(gè)階段：（1）轉(zhuǎn)舵階段——從開(kāi)始轉(zhuǎn)舵1至規(guī)定的舵角2，由于船體慣性很大，轉(zhuǎn)舵時(shí)間很短，船體尚未及產(chǎn)生側(cè)向速度和回轉(zhuǎn)角速度，因此船舶基本仍沿原航向運(yùn)動(dòng)。（2）過(guò)渡階段——是船舶結(jié)束轉(zhuǎn)舵進(jìn)人定常回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。此階段由于舵力的影響，在船體重心處側(cè)向速度和回轉(zhuǎn)角速度發(fā)生作用，開(kāi)始克服船舶沿原航向運(yùn)動(dòng)的慣性力，此時(shí)船舶出現(xiàn)向轉(zhuǎn)舵相反方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，其反橫距為L(zhǎng)3，當(dāng)船舶轉(zhuǎn)向至90°后為定常運(yùn)動(dòng)，其正橫距為L(zhǎng)2。（3）定?；剞D(zhuǎn)階段——此時(shí)作用在船體上的力和力矩達(dá)到新的平衡，船舶以一定的側(cè)向速度廣和回轉(zhuǎn)角速度。繞固定點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，其定常回轉(zhuǎn)直徑為DC，與原航向距離為回轉(zhuǎn)直徑Dr。

四、碼頭前停泊和船舶靠離岸的操作水域

一般人工開(kāi)挖的港口，為減少疏浚量多按使用功能將泊位前水域分為船舶停泊和操作兩部分。1、船舶靠離岸的操作水域

（1）船舶?？看a頭所占用的水域

A、順岸靠泊：在風(fēng)、流較順暢的條件下船舶多采用此種靠泊方式，即船舶以25°～30°角減速駛向泊位，一般當(dāng)船舶距碼頭約50m（相當(dāng)于兩節(jié)錨鏈）處投下外側(cè)船錨，借拖船幫助或車(chē)、舵的綜合效應(yīng)使船舶停泊碼頭。

B、調(diào)頭靠泊：當(dāng)順流或橫向風(fēng)作用時(shí)船舶往往采用調(diào)頭靠泊的方式操作。船舶自航道以30°～35°角微速駛向泊位，船舶距碼頭前約70m處投下內(nèi)側(cè)首錨以固定船首，使船徐徐前進(jìn)，利用拖船和車(chē)、舵的綜合作用使船體回轉(zhuǎn)調(diào)頭靠岸，碼頭前水域采用1.5L的寬度可滿足船舶調(diào)頭靠泊的需要。

（2）船舶駛離碼頭調(diào)頭所占用的水域在順岸碼頭前船舶離港調(diào)頭所占的水域尺度：一般情況下用一艘拖船協(xié)助作業(yè)，但當(dāng)船舶噸位較大或風(fēng)、流較強(qiáng)時(shí)多用兩艘甚至多達(dá)四艘拖船作業(yè)。船舶離港時(shí)先將后纜解去，拖纜系在船尾，拖船將其拖出，當(dāng)尾部離開(kāi)相鄰船位與碼頭岸線呈30°～40°交角時(shí)松去前纜，拖船將大船拖離碼頭約60m～80m時(shí)即開(kāi)始作180°回轉(zhuǎn)，使船艏朝向出港方向。其調(diào)頭所占的水域?qū)挾葢?yīng)不小于1.5L，對(duì)采用連續(xù)順岸多泊位布置的港口，在挖泥困難條件下，如操作允許也可在順岸碼頭前不設(shè)轉(zhuǎn)頭地，而在港池的一端設(shè)專用轉(zhuǎn)頭地。泊位前船舶靠離岸操作水域：其深度應(yīng)保證在乘潮水位時(shí)船舶能安全靠離岸作業(yè)，并備有各項(xiàng)富裕水深。其寬度按港作拖船配備的情況和不同操作方式來(lái)確定，如當(dāng)?shù)貦M向風(fēng)較強(qiáng)時(shí)為保證船舶靠離岸作業(yè)的安全，應(yīng)盡量考慮船舶可調(diào)頭靠離岸作業(yè)，其寬度B不宜小于1．5倍的設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。

2、碼頭前沿停泊水域其深度應(yīng)保證在設(shè)計(jì)低水位船舶滿載時(shí)能安全停靠，并備有各項(xiàng)富余水深。其寬度一般選用2倍設(shè)計(jì)船寬，但對(duì)回淤?gòu)?qiáng)度較大的泊位，尤其對(duì)淤泥海岸有浮泥運(yùn)動(dòng)的港口，泊位前的停泊水域?qū)挾纫m當(dāng)加大以利維護(hù)挖泥。最近幾年，由于船舶大型化的影響，許多港口對(duì)老碼頭采用不同方式進(jìn)行加深改造，此時(shí)應(yīng)注意確保碼頭前沿2倍設(shè)計(jì)船寬的停泊水域。

五、港池布置港池是碼頭前泊位的共用水域，其設(shè)計(jì)水深宜與航道設(shè)計(jì)水深一致。港池的朝向及布置應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、船舶安全進(jìn)出、鐵路進(jìn)線方便、碼頭岸線的有效利用和連接水域挖泥數(shù)量等因素綜合分析比較。掩護(hù)條件差的港口應(yīng)避免與強(qiáng)浪向一致。1、順岸碼頭港池布置當(dāng)港池順岸部分設(shè)置泊位時(shí)，其港池寬度視需否考慮船舶調(diào)頭而異。當(dāng)考慮船舶調(diào)頭時(shí)，其寬度不應(yīng)小于1.5倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)，當(dāng)風(fēng)向和水流條件比較惡劣時(shí)，該寬度還應(yīng)進(jìn)一步加大。對(duì)于多泊位連續(xù)布置的順岸碼頭，如水域狹窄或疏浚困難時(shí)，經(jīng)論證可在碼頭的兩端設(shè)置回旋水域，但根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，碼頭前沿港池寬度不應(yīng)小于0.8倍的設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。

2、突堤碼頭港池布置突堤碼頭港池布置的重點(diǎn)除注意避開(kāi)強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)浪等不良自然條件的影響外，還應(yīng)注意與連接水域的銜接和過(guò)渡。另外突堤和順岸碼頭間的夾角θ應(yīng)根據(jù)自然條件、船舶安全進(jìn)出、碼頭岸線利用和連接水域挖泥量以及鐵路進(jìn)線的方便等條件進(jìn)行比較后確定。3、挖入式碼頭港池布置挖入式港池的建設(shè)，改變了海岸或河口的天然平衡狀態(tài)，港池的角度要使其突堤適應(yīng)當(dāng)?shù)厮鞯闹饕獎(jiǎng)恿Ψ较颍苊庑纬啥?，使懸移質(zhì)泥砂在港池口門(mén)處大量沉降。同時(shí)港池的方向也應(yīng)避免和強(qiáng)浪方向一致，以免波浪傳入后，波能難以擴(kuò)散產(chǎn)生反射而影響泊穩(wěn)。因此，在條件比較復(fù)雜的地區(qū)應(yīng)通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算或物理模型試驗(yàn)，綜合考慮各方因素后來(lái)確定港池的布置形式和角度。

港池的寬度除了滿足船舶安全進(jìn)出的要求以外，還應(yīng)比較疏浚工程量的大小，在土地昂貴的地區(qū)要作挖入式港池時(shí)，寧可配置性能良好、馬力強(qiáng)大的拖輪協(xié)助來(lái)縮窄港池寬度也是值得考慮的。4、港池與航道的連接水域布置系指順岸碼頭和突堤碼頭港池與航道連接段的水域。其功能是保證船舶安全的進(jìn)出港池，一般情況下考慮船舶自航轉(zhuǎn)向進(jìn)出港池，在困難情況下也可按用拖船協(xié)助轉(zhuǎn)向進(jìn)出港地考慮。對(duì)突堤碼頭前港池的連接水域多兼顧出港船舶在此轉(zhuǎn)頭的需要。

順岸泊位碼頭前港池與航道的連接水域一般情況下為方便船舶進(jìn)出港池、靠、離岸作業(yè)，規(guī)范建議港池與航道用35°～45°來(lái)連接。但對(duì)于在淺水區(qū)建深水碼頭．港池挖泥量大的泊位，連接水域的形式就值得研究比較。在備有良好港作拖船的港口，當(dāng)連接水域挖泥量較多時(shí)建議也可考慮采用折線連接水域的布置方式。當(dāng)流速較大、漲落潮流向不同時(shí)，為保證船舶逆流靠離，連接水域應(yīng)適當(dāng)加大。

突堤碼頭港池前連接水域的尺度應(yīng)滿足船舶進(jìn)出港池或船舶在此轉(zhuǎn)頭的要求（指窄港池），因此很難規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的尺度。對(duì)船舶進(jìn)出港池的要求，隨航道與港池夾角不同而異，船舶要求雙向進(jìn)出時(shí)連接水域的尺度和船舶只要求單向進(jìn)出時(shí)的連接水域尺度二者相差甚大。因此，建議按船舶轉(zhuǎn)向半徑的要求來(lái)確定其尺度。通過(guò)對(duì)船舶回旋試驗(yàn)、實(shí)船測(cè)定等資料分析，船舶在港內(nèi)自行轉(zhuǎn)向半徑R可選用3.0L，用拖船幫助轉(zhuǎn)向可按R＝2.0L考慮。如船舶需在連接水域轉(zhuǎn)頭，其內(nèi)接圖直徑D不應(yīng)小于2.0L。

第三節(jié)

碼頭總平面設(shè)計(jì)一、碼頭前沿高程設(shè)計(jì)

碼頭前沿高程應(yīng)根據(jù)泊位性質(zhì)、設(shè)計(jì)船型、裝卸工藝、船舶系纜、水文和氣象條件、當(dāng)?shù)氐姆姥匆蠛脱谧o(hù)條件等因素綜合考慮。既要防止當(dāng)?shù)卮蟪睍r(shí)對(duì)碼頭面的侵沒(méi)，又要便于船舶裝卸作業(yè)和碼頭前后方的高程銜接。

1、有掩護(hù)碼頭前沿高程設(shè)計(jì)

有掩護(hù)碼頭前沿高程為計(jì)算水位和一適當(dāng)?shù)某咧抵?。?guī)范規(guī)定其基本標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計(jì)高水位（高潮累計(jì)頻率10％的潮位）加上1.0m－1.5m的超高值；復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)為極端高水位（重現(xiàn)期為50年的年極值高水位）加上0－0.5m的超高值。高程的最終確定還要綜合各方面的因素，比如：碼頭前方和后方的高程協(xié)調(diào)，能否滿足鐵路、公路在高程上的銜接過(guò)渡；能否滿足后方陸域排水的要求；是否需要較大的預(yù)留沉降量，以備陸沉之需；在南方海區(qū)風(fēng)暴增水較大的港口，還應(yīng)根據(jù)風(fēng)暴潮過(guò)境的頻度，用一年一遇或一年多遇的風(fēng)增水進(jìn)行校核。

2、開(kāi)敞式碼頭前沿高程設(shè)計(jì)開(kāi)敞式碼頭由于缺少掩護(hù)，暴露程度高，波浪直接作用在碼頭結(jié)構(gòu)，。因此其高程應(yīng)滿足碼頭面不被波浪淹沒(méi)的要求，通常不考慮碼頭及連接橋上部結(jié)構(gòu)直接承受波浪力的作用。按規(guī)范第4.3.4條計(jì)算：E＝HWL＋η＋h＋△式中

E—碼頭面高程（m）HWL—設(shè)計(jì)高水位（m）

η—設(shè)計(jì)高水位時(shí)的重現(xiàn)期為50年的H（波列累計(jì)頻率為1%的波高）靜水面以上的波峰面高度（m）

h—碼頭上部結(jié)構(gòu)的高度（m）

△

—波峰面以上至上部結(jié)構(gòu)底面的富裕高度（m），可取0－1.0m。開(kāi)敞式碼頭面高程相對(duì)有掩護(hù)碼頭，其前沿高程的確定更復(fù)雜一些，除按規(guī)范第4.3.4條計(jì)算外，還應(yīng)綜合考慮下列因素：（1）如果經(jīng)計(jì)算碼頭高程過(guò)高而造成使用不便時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)受力條件采取措施，通常允許梁的部分高度承受波浪力，此時(shí)可不必疊加△值。（2）按計(jì)算的碼頭面高程，如系纜柱設(shè)在碼頭面上過(guò)高時(shí)，可根據(jù)船舶噸位大小、干

高度、在滿足工藝的條件下，將系纜墩降低到合適的高度上，將系纜墩、裝卸平臺(tái)作成臺(tái)階式，以滿足系纜和裝卸作業(yè)的要求。（3）開(kāi)敞式碼頭的頂面標(biāo)高，應(yīng)做到工藝、水文和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，對(duì)群墩的開(kāi)敞式碼頭，則必須進(jìn)行模型試驗(yàn)，取得碼頭各點(diǎn)的波峰面的增高值。若允許碼頭部分梁高承受波浪力時(shí)，不應(yīng)使碼頭面承受波浪力作用。此種情況下，在確定碼頭面高程時(shí)，對(duì)梁板計(jì)算高度（h）可作適當(dāng)折減，而不計(jì)富裕值△。

二、碼頭前沿設(shè)計(jì)水深1、掩護(hù)碼頭設(shè)計(jì)水深

設(shè)計(jì)水深是以設(shè)計(jì)低水位為基準(zhǔn)，由設(shè)計(jì)船型的滿載吃水并綜合考慮各種富裕水深疊加而成，其深度可按下式確定：D＝T＋Z1＋Z2＋Z3＋Z4Z2＝K－Z1式中

D為碼頭前沿設(shè)計(jì)水深（m）

T為設(shè)計(jì)船型滿載吃水（m）

Z1為龍骨下最小富裕深度（m），以防止船舶觸底，兼有防止底質(zhì)玷污船舶海底門(mén)或防止從吸入口吸入泥沙致使船舶冷凝器發(fā)生故障的需要。

Z2為波浪的富裕深度（m），是因波浪作用導(dǎo)致船舶下沉量的富裕深度。由于系泊狀態(tài)下的船舶運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜，難以準(zhǔn)確計(jì)算。但實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)表明，在有掩護(hù)的港池內(nèi)，其計(jì)算值一般為負(fù)值，可不予計(jì)算。但當(dāng)港內(nèi)出現(xiàn)長(zhǎng)周期波時(shí)，船舶運(yùn)動(dòng)量顯著增加，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行模型試驗(yàn)以判明船舶自搖周期和波周期之間的諧振問(wèn)題以及可能出現(xiàn)的船舶運(yùn)動(dòng)量，進(jìn)而確定波浪富裕深度。

Z3為船舶配載需要增加的艉傾值（m），雜貨船由于船舶實(shí)載率的關(guān)系，一般不予計(jì)算。

Z4為考慮挖泥間隔期的備淤深度（m），雖然其不列入到公布的水深之內(nèi)，但它與碼頭結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算有關(guān)。其取值應(yīng)根據(jù)港口的泥沙淤積強(qiáng)度確定，對(duì)于回淤嚴(yán)重的港口，應(yīng)適當(dāng)多留備淤深度。

2、開(kāi)敞式碼頭設(shè)計(jì)水深

開(kāi)敞式碼頭設(shè)計(jì)水深的計(jì)算基本與有掩護(hù)的碼頭計(jì)算相同，但由于自身的開(kāi)敞式特點(diǎn)，應(yīng)十分重視下列問(wèn)題：

（1）開(kāi)敞式碼頭通常是接納大型船舶的泊位，它較有掩護(hù)的碼頭泊位水深要深，富裕深度要大，其中波浪富裕深度是不可忽視的因素。一些文獻(xiàn)介紹，由于船舶的運(yùn)動(dòng)引起的升沉量可達(dá)波高的一半，甚至最大下沉量為波高的2/3，可見(jiàn)船舶在波浪作用下的運(yùn)動(dòng)復(fù)雜、劇烈。因此必須根據(jù)具體泊穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn)的波浪要素以及船舶特性，通過(guò)模型試驗(yàn)確定船舶運(yùn)動(dòng)量，并以此確定波浪作用下的富裕深度。

（2）設(shè)計(jì)使用中，系數(shù)K一般應(yīng)視泊位附近的自然條件、波浪、底質(zhì)因素予以選取。如底質(zhì)軟，自然環(huán)境良好，K取小值；底質(zhì)硬，自然環(huán)境差，K取大值。（3）由于開(kāi)敞式碼頭泊穩(wěn)條件差，船舶靠離和裝卸作業(yè)的允許波高常被限制在某一范圍內(nèi)，這一允許波高通常也是確定設(shè)計(jì)水深的重要參數(shù)，故超過(guò)允許波高時(shí)，應(yīng)要求船舶離開(kāi)碼頭。

三、碼頭泊位長(zhǎng)度設(shè)計(jì)

泊位長(zhǎng)度一般是由設(shè)計(jì)船長(zhǎng)L和兩端船位富裕長(zhǎng)度d所構(gòu)成，其長(zhǎng)度應(yīng)滿足船舶靠離作業(yè)和系纜布置要求。如有相鄰泊位時(shí)，還應(yīng)考慮相鄰泊位間的船舶安全間距，個(gè)別情況下還要考慮岸上裝卸機(jī)械的安全間距或者鐵路曲線段的過(guò)渡。

船位富裕長(zhǎng)度d主要是從靠泊系纜角α和系泊力理論計(jì)算的結(jié)果，也包括了多年來(lái)設(shè)計(jì)和使用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。規(guī)范中規(guī)定了不同岸線布置時(shí)，泊位長(zhǎng)度的計(jì)算方法。

1、單個(gè)泊位岸線長(zhǎng)度單個(gè)泊位岸線長(zhǎng)度按下式計(jì)算：Lb＝L＋2d式中

Lb――碼頭泊位長(zhǎng)度（m）L――設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）D――富裕長(zhǎng)度（m）采用下表數(shù)值富裕長(zhǎng)度dL（m）＜4041-8586-150151-200201-230＞230d（m）58-1012-1518-2022-2530圖４．３．６單個(gè)泊位長(zhǎng)度

2、連續(xù)布置泊位岸線長(zhǎng)度

當(dāng)在同一碼頭線上連續(xù)布置泊位時(shí)，碼頭的總長(zhǎng)度宜根據(jù)到港船舶尺度的概率分布模擬確定。規(guī)范中規(guī)定也可以按下式確定：

端部泊位

L＝L＋1.5d

中間泊位

L＝L＋d

（1）中間泊位是指相鄰兩側(cè)設(shè)有泊位的情況，因允許相鄰泊位交叉帶纜，也允許出現(xiàn)互相壓纜現(xiàn)象，但必須保證相鄰泊位的艏、艉纜不出現(xiàn)兜纜。（2）由于石油和其他危險(xiǎn)品碼頭的貨種單一，裝卸設(shè)備較簡(jiǎn)單，裝卸平臺(tái)較船長(zhǎng)短，為降低工程造價(jià)，通常將裝卸平臺(tái)和靠船墩、系纜墩分離設(shè)計(jì)，所以泊位長(zhǎng)度較連續(xù)布置的普通泊位要長(zhǎng)，因此不能按上式計(jì)算確定。

圖４．３．７連續(xù)布置多泊位長(zhǎng)度

3、折線布置泊位岸線長(zhǎng)度

當(dāng)碼頭布置成折線時(shí)，轉(zhuǎn)折處的泊位長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)該首先考慮滿足船舶靠離作業(yè)的安全，保證船舶靠離時(shí)與相鄰泊位船舶間的安全間距，因此，泊位的長(zhǎng)度與碼頭岸壁所成夾角的大小、陸域和水域條件、碼頭上的鐵路進(jìn)線方式、船舶靠離泊作業(yè)方式以及碼頭有效長(zhǎng)度的利用有著密切的關(guān)系。實(shí)踐表明，岸線折角小，岸線長(zhǎng)度損失大；岸線折角大則岸線損失小。

直立式岸壁折角處的泊位長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算：L＝ξL＋d/2式中

ξ――船長(zhǎng)系數(shù)采用下表數(shù)值船長(zhǎng)系數(shù)ξ

兩直立式岸壁間夾角θ60°70°90°120°DWT＞5000t1.451.351.251.15DWT≤5000t1.551.401.301.20

注：①對(duì)1000t噸級(jí)以下船舶，折角處的富裕長(zhǎng)度可適當(dāng)減小；②DWT系指船舶載重噸（t）。當(dāng)直立式碼頭與斜坡式護(hù)岸或水下挖泥邊坡邊線的夾角θ≥90°時(shí)，靠近護(hù)岸處的泊位長(zhǎng)度可按連續(xù)式布置中的端部泊位長(zhǎng)度公式計(jì)算。

圖４．３．８／１直立式岸壁折角處的泊位長(zhǎng)度

圖４．３．８／２直立式碼頭與斜坡護(hù)岸處的泊位長(zhǎng)度

4、開(kāi)敞式碼頭泊位長(zhǎng)度

開(kāi)敞式碼頭由于缺少掩護(hù)，布置比較復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、潮汐、地質(zhì)、泥沙、風(fēng)、浪和水流等自然條件綜合分析確定。碼頭軸線的確定尤為重要，應(yīng)滿足港口營(yíng)運(yùn)和船舶靠離、系泊和裝卸作業(yè)的要求，并宜與風(fēng)、浪、水流的主導(dǎo)方向一致；當(dāng)無(wú)法同時(shí)滿足時(shí)，應(yīng)服從其主要影響因素。

開(kāi)敞式泊位的長(zhǎng)度計(jì)算一般估算為設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的1.4－1.5倍，實(shí)際設(shè)計(jì)中往往需要作大量的研究和模型試驗(yàn)，通常是通過(guò)模型試驗(yàn)獲得合理布置要求和泊位長(zhǎng)度。泊位長(zhǎng)度的控制條件主要是系泊船舶的帶纜角度和系纜長(zhǎng)度，研究表明，適當(dāng)?shù)膸Ю|角度（艏艉纜的水平系纜角α宜為35°－40°）和足夠長(zhǎng)的纜繩可以起到有效控制船舶運(yùn)動(dòng)和受力緩沖的作用。

由于布置方式不同，帶纜角度和纜繩長(zhǎng)度都有一個(gè)允許的變化范圍，目前一些大型的石化企業(yè)也都有自己的企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，不再贅述。

圖４．３．１０開(kāi)敞式碼頭的泊位長(zhǎng)度第四節(jié)

碼頭泊穩(wěn)和作業(yè)條件

一、影響碼頭泊位和作業(yè)條件的主要因素（1）港口的自然條件（風(fēng)、浪、流及其主要特征）。（2）碼頭的水域布置型式（開(kāi)敞式或掩護(hù)式、碼頭軸線與風(fēng)、浪、流方向的相對(duì)關(guān)系）、碼頭結(jié)構(gòu)型式、相鄰泊位有無(wú)船舶系泊，防沖設(shè)施以及系纜設(shè)施。（3）防波堤的位置及結(jié)構(gòu)型式與口門(mén)布置型式。（4）碼頭裝卸工藝、貨種和船舶安全作業(yè)的要求等。

二、碼頭前允許波高和允許風(fēng)力1、關(guān)于校驗(yàn)港內(nèi)水域平穩(wěn)波高的累積頻率

為了直接從我國(guó)沿海各波浪觀測(cè)站的實(shí)測(cè)資料中用波浪繞射、折射等方法推求港內(nèi)波浪要素，進(jìn)而確定碼頭前波高，使用國(guó)家海洋局1979年頒發(fā)的《海濱觀測(cè)規(guī)范》規(guī)定方法測(cè)得的波高累積頻率約相當(dāng)于4％，根據(jù)波浪繞射、折射計(jì)算得出碼頭前波高的累積頻率與港前波高的累積頻率相同的原理，將碼頭前允許波高的累積頻率擬定為4％。.2、橫浪與順浪的劃分

根據(jù)有些模型試驗(yàn)結(jié)果和資料介紹，斜浪與順浪的撞擊能量以及船舶運(yùn)動(dòng)參數(shù)差別較小，所以將碼頭前允許波高擬劃分為橫浪（船、浪夾角β≥45°）與順浪（β<45°）兩種情況。3、船舶裝卸作業(yè)的允許波高和風(fēng)力規(guī)范JTJ211－99在第4.3.12條對(duì)不同載重噸、不同貨種的碼頭在船舶裝卸作業(yè)時(shí)的允許波高和允許風(fēng)力提出了具體的推薦意見(jiàn)，并在開(kāi)敞式碼頭規(guī)范第表3.5.7中特別規(guī)定了開(kāi)敞式碼頭的作業(yè)允許波高和風(fēng)力。關(guān)于集裝箱碼頭的泊穩(wěn)和操作條件：

集裝箱船系泊于碼頭后，在波浪、風(fēng)、水流作用下，將產(chǎn)生縱移、橫移、縱搖、橫搖、升沉與水平旋轉(zhuǎn)等6種形式的運(yùn)動(dòng)。船舶運(yùn)動(dòng)量超過(guò)一定限度，將影響裝卸作業(yè)的效率和危及船舶的安全，對(duì)集裝箱船舶尤為突出。在進(jìn)行集裝箱裝卸作業(yè)過(guò)程中，船舶運(yùn)動(dòng)的限度和碼頭可能進(jìn)行裝卸作業(yè)的允許波高，是海港總體設(shè)計(jì)中尚待研究解決的重要課題。三、碼頭前允許的水流條件

碼頭前允許的水流條件指不同噸級(jí)的船舶，在有掩護(hù)或無(wú)掩護(hù)的海港碼頭中，進(jìn)行靠泊、系泊時(shí)，對(duì)應(yīng)某一流向的允許流速值。經(jīng)過(guò)港口的實(shí)際調(diào)查和水流對(duì)船舶作用力的計(jì)算分析，說(shuō)明起控制作用的是船舶在拖船協(xié)助下進(jìn)行靠泊時(shí)的允許流速值，因?yàn)橥涣飨?、同一噸?jí)的船舶對(duì)近岸式或離岸式碼頭靠泊允許的流速值低于對(duì)應(yīng)情況下系泊允許的流速值。

1、船舶靠泊作業(yè)時(shí)允許的水流速度不同噸級(jí)的船舶在拖船協(xié)助下，對(duì)離岸式或近岸式碼頭進(jìn)行靠泊作業(yè)，對(duì)應(yīng)于流向與碼頭軸線成某一夾角θ1時(shí)允許的水流速度建議不超過(guò)表2－2－5－21中的數(shù)值。

2、船舶系泊于近岸式碼頭時(shí)允許的水流速度對(duì)于近岸式碼頭，其軸線與最大流速的流向之間的夾角θ2，一般不宜大于10°，以便保證船舶靠泊作業(yè)和系泊的安全。不同噸級(jí)的船舶系泊于近岸式碼頭，允許的水流速度建議不超過(guò)表2－2－5－22中的數(shù)值。

3、船舶系泊于離岸式碼頭時(shí)允許的水流速度不同噸級(jí)的船舶系泊于離岸式碼頭時(shí)，允許的水流速度建議不超過(guò)表2－2－5－23中的數(shù)值。

第五節(jié)

油品及其他危險(xiǎn)品碼頭

一、危險(xiǎn)品碼頭的一般要求1、油品火災(zāi)危險(xiǎn)性分類

根據(jù)油品被引燃、爆炸的難易程度，按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ237-99規(guī)定，將油品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分為甲、乙、丙三類。

甲類：

A（15℃時(shí)的蒸汽壓力﹥0.1MP）常見(jiàn)品種有液化石油氣

B閃點(diǎn)＜28℃（甲A類除外）常見(jiàn)有原油、汽油、石腦油

乙類：28℃≤閃點(diǎn)＜60℃

常見(jiàn)有煤油、－35號(hào)輕柴油、噴氣燃料丙類：

閃點(diǎn)≥60℃

常見(jiàn)有柴油、重油、瀝青、潤(rùn)滑油、渣油

2、碼頭防火設(shè)計(jì)分級(jí)

裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)，應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針，做到保障安全，使用方便，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。裝卸油品碼頭按設(shè)計(jì)船型載重噸位的大小劃分為三級(jí)。一級(jí)

海港

船舶噸級(jí)（DWT）≥20000

河港

船舶噸級(jí)（DWT）≥5000二級(jí)

海港

船舶噸級(jí)（DWT）≥5000＜20000

河港

船舶噸級(jí)（DWT）≥1000＜5000三級(jí)

海港

船舶噸級(jí)（DWT）＜5000

河港

船舶噸級(jí)（DWT）＜1000

裝卸常溫壓力式液化石油氣（LPG）運(yùn)輸船應(yīng)按一級(jí)碼頭設(shè)計(jì)。

二、布置油品及其他危險(xiǎn)品碼頭時(shí)應(yīng)遵守的規(guī)定1、危險(xiǎn)品碼頭的一般要求（1）當(dāng)危險(xiǎn)品數(shù)量較少時(shí)，其裝卸作業(yè)可與港區(qū)其他碼頭泊位混合使用，但應(yīng)采取必要的安全措施，并應(yīng)盡量利用端部泊位。堆放危險(xiǎn)品的庫(kù)場(chǎng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)于港區(qū)安全地帶。（2）當(dāng)危險(xiǎn)品數(shù)量較大但貨源穩(wěn)定時(shí)，可設(shè)置專用危險(xiǎn)品碼頭，其布置可根據(jù)危險(xiǎn)品性質(zhì)參照石油碼頭或其他有關(guān)規(guī)定確定。（3）裝卸石油及其他危險(xiǎn)品的碼頭，應(yīng)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定配置相應(yīng)的消防和安全設(shè)施。（4）根據(jù)國(guó)外有關(guān)文獻(xiàn)和資料介紹，在一般情況下，適用于油碼頭的一些安全措施，無(wú)法消除因LNG泄漏產(chǎn)生可燃?xì)怏w云對(duì)碼頭的危害。在實(shí)踐中采取措施通過(guò)減少LNG的泄漏量以降低火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。但是，從維護(hù)商業(yè)信譽(yù)的角度出發(fā)，即使這種風(fēng)險(xiǎn)很小，它的存在同樣是對(duì)安全的嚴(yán)重威協(xié)。因此，進(jìn)一步的措施是在碼頭及其周?chē)鷩?yán)格禁止火種的存在。通過(guò)分析在不同自然條件下，泄漏的LNG形成可燃?xì)怏w云的組成和擴(kuò)散特性，可以確定需要采取防范措施的區(qū)域，可燃?xì)怏w云的形成，取決于泄漏的速度和歷時(shí)，氣象條件如風(fēng)速、風(fēng)向，以及其他一些物理因素如港區(qū)周?chē)母邏屯？康拇暗?。因此，禁止火種的最小區(qū)域的劃分，隨著各個(gè)港口情況的不同而不同。為安全起見(jiàn)，以裝船口為中心400m范圍內(nèi)為禁止火種區(qū)。

2、有關(guān)規(guī)定（1）油品及其他危險(xiǎn)品碼頭的設(shè)計(jì)，除應(yīng)執(zhí)行《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》外，還應(yīng)符合其他國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定的要求。（2）裝卸油品碼頭應(yīng)根據(jù)碼頭等級(jí)和火災(zāi)危險(xiǎn)性，結(jié)合具體條件，以保證安全、有利于防火、滅火為原則合理布置。應(yīng)盡量位于非油類碼頭常風(fēng)向或強(qiáng)流向的下側(cè)，盡量將油品碼頭布置在港口的邊緣地區(qū)，如果缺少條件，也應(yīng)盡量集中布置，自成小區(qū)。一旦出現(xiàn)火災(zāi)險(xiǎn)情，可以方便的敷設(shè)圍油纜加以隔離，使其控制在最小的范圍內(nèi)，利于撲救。（3）油品泊位與其他泊位的船舶間距以及油品碼頭相鄰泊位的船舶間距應(yīng)按照規(guī)范第4.2.1和第4.2.2條確定。（4）海港和河港中位于錨地上游的裝卸甲、乙類油品泊位與錨地的距離不應(yīng)小于1000m，裝卸丙類油品泊位與錨地的距離不應(yīng)小于150m；河港中位于錨地下游的油品泊位與錨地的間距不應(yīng)小于150m。

海港甲、乙類油品泊位的船舶與航道邊線的間距不宜小于100m，河口港及河港可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)縮小，但不宜小于50m。裝卸甲、乙類油品的泊位與明火或散發(fā)火化場(chǎng)所的防火間距不應(yīng)小于40m，其碼頭前沿線與陸上儲(chǔ)油罐的防火間距不應(yīng)小于50m，其他陸上與裝卸作業(yè)無(wú)關(guān)的設(shè)施與油品碼頭的間距不應(yīng)小于40m。

由于油品及其他危險(xiǎn)品碼頭的危險(xiǎn)性，設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量采取較先進(jìn)的儀器和設(shè)備，如安裝水下流速儀、靠岸測(cè)速儀和快速脫纜鉤等。目前在一些大型油品碼頭設(shè)計(jì)中，已開(kāi)始使用船舶靠離智能控制系統(tǒng)。

第六節(jié)開(kāi)敞式碼頭的布置

一、開(kāi)敞式碼頭平面布置的主要型式

在已建的近岸無(wú)防波堤掩護(hù)的泊位，由于較大的波浪作用，船舶系泊后發(fā)生斷纜、撞壞船舶和碼頭的事故。合理的布纜型式和采用吸收能量強(qiáng)、反力低的護(hù)舷是提高船舶對(duì)自然條件適應(yīng)性的關(guān)鍵之一。

根據(jù)碼頭、船舶對(duì)自然條件的不同適應(yīng)性，開(kāi)敞式碼頭的平面布置可分為以下5種主要型式：1、改進(jìn)的常規(guī)開(kāi)敞式泊位2、“蝶”形開(kāi)敞式泊位

3、兼有浮筒系泊的開(kāi)敞式泊位

4、多方位的開(kāi)敞式泊位5、縮短式“蝶”形開(kāi)敞式泊位

一般情況下，系泊型式中均需布置首纜和尾纜，這些纜繩的方向在船體縱向與橫向之間。這樣一根纜繩的縱向分力發(fā)揮的作用如同一根倒纜，而其橫向分力恰似一根橫纜。在張緊狀態(tài)下，首尾纜的縱向分力相反而且趨于相互抵消，因而船舶縱向約束是低效的。首尾纜作用僅在提供橫向約束方面有一些效能，在將其與橫纜組合使用時(shí)，由于彈性效應(yīng)，它們的有效性將進(jìn)一步降低。綜上所述，設(shè)計(jì)者可以將首尾纜系纜墩之間的距離縮短一些，充分利用橫纜及倒纜來(lái)分擔(dān)部分首尾纜的縱向力，這樣能夠有效地減少碼頭長(zhǎng)度，通過(guò)模型試驗(yàn)證明是可行的。此種布置方式在國(guó)外已廣泛采用。

二、開(kāi)敞式碼頭的主要特點(diǎn)1、開(kāi)敞式碼頭面高程要比有掩護(hù)碼頭高。這是因?yàn)橛绊戦_(kāi)敞式碼頭面設(shè)計(jì)高程的主要因素是設(shè)計(jì)高水位以上的波峰面高度ηc。

2、開(kāi)敞式碼頭設(shè)計(jì)水深要比有掩護(hù)碼頭深。3、開(kāi)敞式碼頭的護(hù)鉉及系纜設(shè)施要優(yōu)于有掩護(hù)碼頭。4、開(kāi)敞式碼頭系泊的纜繩要比有掩護(hù)碼頭長(zhǎng)，且要求彈性更好。

5、為減小波浪的反射，開(kāi)敞式碼頭多為透空墩柱結(jié)構(gòu)。

三、開(kāi)敞式碼頭軸線方位的選擇通過(guò)對(duì)一些模型試驗(yàn)資料的綜合分析，對(duì)開(kāi)敞式碼頭軸線方位的選擇，建議考慮以下各點(diǎn)：

1、船舶系泊于開(kāi)敞式碼頭時(shí)的橫風(fēng)、橫流和橫浪對(duì)船舶的作用力，是順風(fēng)、順流、順浪時(shí)的幾倍或十幾倍。

2、風(fēng)對(duì)空載船舶和水流對(duì)滿載船舶影響較大，其影響主要表現(xiàn)在船舶靠離碼頭作業(yè)過(guò)程中。而波浪對(duì)船舶的影響，則表現(xiàn)在整個(gè)?？窟^(guò)程中。

3、在確定碼頭軸線時(shí)，并要同時(shí)考慮與航道、港池、棧橋等港口總體布置相協(xié)調(diào)，以期作到布置合理，使用方便，造價(jià)經(jīng)濟(jì)的要求。

四、靠船墩與系纜墩的布置船舶是通過(guò)首、尾、倒、橫四組纜繩系靠在碼頭上的。由于各地自然條件和船型不同，所以系、靠船墩的布置型式也不盡一致，但總的要求是使船舶?？糠€(wěn)定，纜繩布設(shè)合理，長(zhǎng)度適當(dāng)，墩子數(shù)量最少。

1、靠船墩靠船墩的數(shù)量和間距主要取決于碼頭結(jié)構(gòu)型式、設(shè)計(jì)船型和需要適應(yīng)的船型范圍以及當(dāng)?shù)夭ɡ说奶攸c(diǎn)。

2、系纜墩為了承受船舶所受的縱、橫向外力和約束其運(yùn)動(dòng)，開(kāi)敞式碼頭通常以泊位中心為準(zhǔn)，在前后對(duì)稱設(shè)置首、尾。橫纜等4－6座系纜墩（10萬(wàn)噸級(jí)以下的泊位多采用4座系纜墩）。系纜墩的布置型式和距離，主要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃?、波浪條件和船舶尺度來(lái)決定。

第七節(jié)

防波堤和口門(mén)布置一、基本要求防波堤的布置必須在滿足港口水域尺度要求的前提下，為港口提供對(duì)波浪、泥砂、水流及冰的防護(hù)條件，從工程本身考慮，應(yīng)力求縮短防波堤的總長(zhǎng)度，減少投資?？陂T(mén)是船舶的出人口，必須方便船只航行，并盡量減少進(jìn)港的波能及泥沙，同時(shí)充分注意口門(mén)處的流速。防波堤及口門(mén)的布置應(yīng)考慮下列因素。

1、根據(jù)港口發(fā)展規(guī)模及遠(yuǎn)、近期總體布局，結(jié)合地形，地質(zhì)條件，做好防波堤及口門(mén)的布局及其分階段實(shí)施步驟。2、防波堤所環(huán)抱的面積，應(yīng)能滿足船舶操縱所需的各部分水域以及為建設(shè)港區(qū)而填海造陸所需的面積，并應(yīng)注意留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。

3、防波堤的布置應(yīng)充分分析當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)、浪、流、泥沙、地質(zhì)、地形、冰凌等自然資料，認(rèn)真考慮建筑物對(duì)海岸的影響和航行條件以及對(duì)環(huán)境的影響因素。

4、口門(mén)位置盡可能選擇在天然水深較大處，并與航道的進(jìn)港方向相協(xié)調(diào)，航道進(jìn)入口門(mén)的方向與強(qiáng)浪向的夾角不宜過(guò)大，口門(mén)的方向、位置及口門(mén)附近外堤的布置，除有利于航行外，尚須結(jié)合港口的防浪、防沙以及改善口門(mén)附近的水流條件，進(jìn)行綜合考慮。

二、防波堤布置

防波堤的功能通常以防浪掩護(hù)為主，除巖石海岸外，防波堤兼有防沙的作用，口門(mén)位置應(yīng)盡量臨近深水并與進(jìn)港航道相協(xié)調(diào)。外堤軸線應(yīng)盡可能取直線，不宜過(guò)多地采用折線，避免港外側(cè)堤軸線形成凹角段，堤前凹角部分的波高分布不僅是入射波與反射波的疊加，而且還有來(lái)自另一堤面的反射波。因此設(shè)計(jì)中當(dāng)不可避免地采用凹角時(shí)，用曲線連接將有明顯的改善，規(guī)范規(guī)定兩堤軸線的凹角不宜小于150°。防波堤軸線與強(qiáng)波向盡可能避免正交，原因是入射波的運(yùn)動(dòng)量與cos2β（β是波向與堤軸線垂線的夾角）成比例，建議深水堤段的垂線與入射波夾角不宜小于20°，并以60°－80°較為理想?？陂T(mén)處的外堤，在強(qiáng)浪一側(cè)應(yīng)適當(dāng)處延，以構(gòu)成對(duì)進(jìn)港船舶在強(qiáng)浪側(cè)增加掩護(hù)條件。堤軸線的布置應(yīng)注意到避免在港內(nèi)側(cè)對(duì)入射波的反射，要有利于進(jìn)入港內(nèi)水域波能的消散。必要時(shí)可通過(guò)模型試驗(yàn)改善港內(nèi)的邊界條件。當(dāng)外堤所圍的港內(nèi)水域較大時(shí)，要注意到口門(mén)處形成過(guò)大的流速可能影響船舶航行。根據(jù)海岸的特點(diǎn)，可分為巖石、沙質(zhì)、粉細(xì)沙質(zhì)及淤泥質(zhì)等類型，外堤布置有所差別。

1、天然海灣

2、平直或緩弧形沙質(zhì)海岸

3、泥質(zhì)海岸

4、粉、細(xì)沙質(zhì)海岸三、口門(mén)布置及尺度1、口門(mén)布置口門(mén)的位置應(yīng)盡可能選擇在天然水深較深、并與進(jìn)港航道協(xié)調(diào)，進(jìn)人口門(mén)的航向與強(qiáng)浪向的夾角不宜過(guò)大，以不超過(guò)30°－35°為宜，口門(mén)段的流速也要充分注意，一般宜控制在2．5kn以下，以利進(jìn)港船舶的操作，在條件困難時(shí)，口門(mén)布置應(yīng)專門(mén)考慮，一般采取將口門(mén)外航道上風(fēng)側(cè)的防波堤延長(zhǎng)，以掩護(hù)即將進(jìn)人口門(mén)的船舶免受橫浪作用?？陂T(mén)的朝向應(yīng)注意避免強(qiáng)浪對(duì)港口水域主要部位的直射，對(duì)泊穩(wěn)要求高的泊位，盡量不布置在面向口門(mén)外主浪向的位置。必要時(shí)，將迎浪面的岸線用作輔助岸線，并采取消浪措施。為改善口門(mén)布置及驗(yàn)證港內(nèi)的泊穩(wěn)條件，一般宜進(jìn)行防浪掩護(hù)物模型試驗(yàn)。

口門(mén)布置型式，可為正向式或側(cè)向式。型式的選擇應(yīng)根據(jù)港址所在地的地形、水文、泥沙等因素以及航道的方位而定，條件許可時(shí)，盡量采用側(cè)向口門(mén)，有利于改善水域的泊穩(wěn)條件。在某些情況下，也不能避開(kāi)正向口門(mén)布置的方式，由于正向口門(mén)的掩護(hù)條件相對(duì)較差，口門(mén)的朝向盡可能避開(kāi)強(qiáng)浪向，港內(nèi)岸壁布置避免形成反射面或造成多次反射，宜通過(guò)模型試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)口門(mén)外天然水深較淺，進(jìn)港航道的開(kāi)挖相對(duì)較深時(shí)，航道邊坡對(duì)入射波的折射作用將是明顯的，模型試驗(yàn)及實(shí)踐證明，折射作用改變了波浪在口門(mén)附近的能量分布，一般是能量向口門(mén)兩側(cè)擴(kuò)散，而進(jìn)入口門(mén)的波能相對(duì)減少，有利于改善港內(nèi)的泊穩(wěn)狀況。對(duì)底質(zhì)為粉細(xì)沙的海域，口門(mén)的位置應(yīng)設(shè)在強(qiáng)浪破碎區(qū)以外，對(duì)底質(zhì)為泥的海域，口門(mén)的位置宜設(shè)在高濃度含沙區(qū)以外。

圖４．５．１４口門(mén)的平面形式（ａ）正向口門(mén)；（ｂ）側(cè)向口門(mén)

2、口門(mén)的數(shù)量與尺度（1）口門(mén)數(shù)量口門(mén)數(shù)量與港口性質(zhì)及航行要求有關(guān)，一般為l－2個(gè)，對(duì)于大、小船混用的綜合性港口，為保證航行安全采用大、小船分流，設(shè)置2個(gè)或2個(gè)以上的口門(mén)將是有利的。另外，南方港池內(nèi)水體交換、防止水質(zhì)惡化，北方地區(qū)浮冰排出，防止港池凍結(jié)等都是需要考慮的。

（2）口門(mén)寬度口門(mén)寬度的定義，按交通部《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，其有效寬度應(yīng)是垂直于航行軸線的投影寬度。

口門(mén)的有效寬度B0應(yīng)為設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的1．0－1．5倍。口門(mén)有效寬度底邊線至防波堤的距離d0，應(yīng)根據(jù)堤的結(jié)構(gòu)型式及其安全要求確定。

第八節(jié)導(dǎo)流、防沙堤

對(duì)受徑流影響較小的河口港、泄湖內(nèi)港口以及挖入式港口，當(dāng)其出?？诟浇０叮ɡ撕秃Ａ鞯葎?dòng)力條件較強(qiáng)、沿岸輸沙量較大或入海徑流及潮流不足以維持?jǐn)r門(mén)沙段的航道尺度時(shí)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證后可設(shè)置導(dǎo)流、防沙堤。在這種情況下，該堤同時(shí)具有導(dǎo)流、防沙雙重功能，其布置的原則也基本一致。防沙、導(dǎo)流堤的布置應(yīng)與當(dāng)?shù)厮?、地貌、地形以及地質(zhì)等自然條件相適應(yīng)，與海岸、港口的總體布局規(guī)劃相協(xié)調(diào)，特別是建成后對(duì)海岸、河口及環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提出相應(yīng)的對(duì)策和分期、分步實(shí)施的可能性。

防沙、導(dǎo)流堤的布置應(yīng)有利于泥沙導(dǎo)入深?；蚋弁猓谜凵浜屠@射的波浪將泥沙推向航道外，避免在口門(mén)和航道外形成渦流，防止在波浪和海流等動(dòng)力作用下產(chǎn)生嚴(yán)重的淤積、沖刷或改變航槽走向。當(dāng)兼有防浪掩護(hù)要求時(shí)，其布置應(yīng)結(jié)合防波堤的設(shè)計(jì)原則綜合考慮。在確定導(dǎo)流、防沙堤的布置方案時(shí)，應(yīng)綜合考慮其他防淤、防沖和補(bǔ)沙等輔助措施。在河口附近時(shí)，應(yīng)避開(kāi)河口射流區(qū)和高含沙區(qū)，有困難時(shí)布置上應(yīng)將含沙量高的河道水流導(dǎo)向遠(yuǎn)離港口的地方。

一、導(dǎo)流堤的布置導(dǎo)流堤一般用于河口入海段的治理，但有的瀉湖潮流通道也有河流注入，其性質(zhì)的確定，主要是和注流量與潮流量的比例（亦稱山一潮比）有關(guān)。我國(guó)較典型的河口導(dǎo)流堤是上海黃浦江匯入長(zhǎng)江的導(dǎo)流堤及營(yíng)口港遼河入海段的導(dǎo)流堤。導(dǎo)流堤的作用是使河流輸送泥沙的動(dòng)力——水流向外海延伸至適當(dāng)水深處，避免在海浪作用下在出口處形成淺灘，同時(shí)為增加河口感潮段的納潮能力，堤軸線應(yīng)盡量平順，通常采用平行導(dǎo)堤或在兩堤間構(gòu)成向海擴(kuò)大的喇叭形。我國(guó)正在實(shí)施的長(zhǎng)江口治理工程，其導(dǎo)治建筑物的布置，亦是由內(nèi)向海擴(kuò)大。兩堤之間的展寬率，一般應(yīng)通過(guò)模型試驗(yàn)確定。

二、防沙堤的布置

防沙堤的功能是攔截在波浪作用下的沿岸輸紗，以減少挖入式港區(qū)或?yàn)a湖潮汐通道泥沙淤積，并起到防波的作用，對(duì)于納潮量大的瀉湖通道，也起到導(dǎo)流作用，亦可稱為防沙導(dǎo)流堤。其與河口導(dǎo)堤的不同之處，在于無(wú)河流徑流及泥沙的注入，其平面布置形式，可以根據(jù)不同的要求和自然條件而采用不同的形式。防沙堤亦可防止在正向波浪作用下的橫向泥沙運(yùn)動(dòng)而造成航道穿越破波區(qū)或水下沙壩段的堆積，尤其在暴風(fēng)浪經(jīng)常出現(xiàn)的港址，易造成航道口的驟淤而發(fā)生礙航事故。防沙堤對(duì)進(jìn)、出港口的船只亦起到防浪掩護(hù)作用，保證航行船舶不受波浪的影響。

圖４．６．３防沙、導(dǎo)流堤平面布置的主要形式

第九節(jié)

錨地

錨地是在水域中指定地點(diǎn)專供船舶停泊以及供船舶進(jìn)行水上裝卸作業(yè)的場(chǎng)所。錨地按位置劃分，可分為港外錨地和港內(nèi)錨地。其劃分一般以防波堤為界，防波堤以外為港外錨地，以內(nèi)為港內(nèi)錨地；按功能劃分，可分為候潮、引航、檢疫、避風(fēng)、裝卸、危險(xiǎn)品、熏蒸、油船、貨艙；軍用和防臺(tái)等多種錨地。在我國(guó)常用錨地有：

引航錨地：等候引航員執(zhí)行引航任務(wù)的錨地；檢疫錨地：供外輪抵港后進(jìn)行衛(wèi)生檢疫的錨地，有時(shí)則兼供引水、海關(guān)、聯(lián)檢的錨地；停泊錨地：船舶到離港的錨地，供船舶待泊、候潮的錨地；

避風(fēng)錨地：供船舶躲避風(fēng)浪的場(chǎng)所；裝卸錨地：供船舶在水上過(guò)駁作業(yè)的場(chǎng)所

一、港口錨地?cái)?shù)量

港口錨地?cái)?shù)量的配置，往往依據(jù)到港船舶密度、港口生產(chǎn)組織以及港口水域自然環(huán)境等綜合因素決定。錨地設(shè)置數(shù)量沒(méi)有固定模式。一些港口僅設(shè)有一個(gè)錨地而擔(dān)負(fù)各種錨地的功能和用途。而另一些港口則因航道、水深、底質(zhì)以及掩護(hù)條件影響設(shè)置多處專用錨地。一般情況下，油船及液體化工品船應(yīng)設(shè)置專用錨地。錨地位置應(yīng)選在靠近港口，天然水深適宜，海底平坦，錨抓力好，水域開(kāi)闊，風(fēng)、浪、水流較小，便于船舶進(jìn)出航道，并遠(yuǎn)離礁石、淺灘以及具有良好定位條件的水域。

二、選擇錨地時(shí)應(yīng)考慮的港口自然條件和地理環(huán)境1、水域開(kāi)闊：有足夠的水域供船舶拋錨和起錨操縱，不妨礙其他船舶航行。周?chē)鸁o(wú)暗礁和淺灘，以防走錨觸礁或擱淺等海事，應(yīng)充分收集和了解海圖，注意避免海底電纜和不明危險(xiǎn)物潛伏水下，必要時(shí)應(yīng)在錨地及其周?chē)M(jìn)行掃海。2、避風(fēng)條件：錨地應(yīng)有一定掩護(hù)風(fēng)浪的水域，避臺(tái)風(fēng)錨地最好選擇有陸地或島嶼環(huán)抱的錨泊水域。3、水流條件：流向要相對(duì)穩(wěn)定和無(wú)回流現(xiàn)象，流速較小為好。

4、水深與底質(zhì)：錨地水深應(yīng)根據(jù)船舶實(shí)際吃水來(lái)選擇適當(dāng)水深，風(fēng)浪大時(shí)應(yīng)防止顛簸觸底。錨地底質(zhì)與錨抓力關(guān)系極為密切，軟硬適度的泥質(zhì)、泥沙底質(zhì)錨抓力最好，沙泥次之。應(yīng)避免在硬粘土、硬砂土、多礁石與拋石地區(qū)設(shè)置錨地。另外要求海底平緩，保證錨鏈有足夠的鋪地長(zhǎng)度。海底坡度大時(shí)在波浪作用下容易走錨。新建錨地應(yīng)進(jìn)行鉆探取樣，弄清底質(zhì)成分和錨抓力。5、回旋余地：回旋余地應(yīng)根據(jù)底質(zhì)、錨泊時(shí)間長(zhǎng)短、障礙物、氣象和海洋環(huán)境確定回旋余地尺度。對(duì)于底質(zhì)差、錨泊時(shí)間短、氣象惡劣的情況下，要求距淺灘、陸岸、固定障礙物的距離為：一般全部鏈長(zhǎng)+2倍船長(zhǎng)；對(duì)于其他錨泊船和浮標(biāo)等活動(dòng)物的距離應(yīng)為：一般全部鏈長(zhǎng)+1倍船長(zhǎng)；對(duì)于底質(zhì)好、氣象條件良好的情況下，回旋尺度可較上述尺度小些。

三、錨位數(shù)的確定

船舶到港（到達(dá)）是隨機(jī)的，每艘船在港裝卸服務(wù)的時(shí)間也是隨機(jī)的，這種隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)可以用計(jì)算機(jī)模擬和排隊(duì)論方法進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于船舶到達(dá)，服務(wù)遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，可以用排隊(duì)論方法計(jì)算，有些文獻(xiàn)上亦有圖表可查，計(jì)算方便。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量的資料證實(shí)，船舶到達(dá)均遵從泊松分布。在本文中船舶到達(dá)是按泊松分布計(jì)算的。每艘船在港裝卸服務(wù)的時(shí)間則遵循負(fù)指數(shù)分布，K階愛(ài)爾蘭分布或定長(zhǎng)分布。本文按負(fù)指數(shù)分布計(jì)算，二階愛(ài)爾蘭分布和定長(zhǎng)分布的數(shù)學(xué)模型可以用負(fù)指數(shù)分布模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行換算。

本處采用的數(shù)學(xué)模型縮寫(xiě)為M／M／S排隊(duì)模型，其表示的是：船舶到達(dá)為泊松分布，占用碼頭的時(shí)間為負(fù)指數(shù)分布；泊位數(shù)為S個(gè)。假定：λ為平均每天到達(dá)的船舶艘數(shù)：1/μ為平均每條船占用泊位的天教；α＝λ/μ為平均每天被利用的泊位數(shù)；P＝λ/(S.μ)為平均泊位利用系數(shù)。在港有n艘船（包括港內(nèi)和錨地）的狀態(tài)概率：

四、錨地系泊水域尺度的確定1、平面尺度（1）采用單錨系泊時(shí)，每個(gè)錨位所占水域?yàn)橐粓A形面積，其半徑的計(jì)算主要由設(shè)計(jì)船長(zhǎng)、錨鏈投影長(zhǎng)度和安全富裕距離組成。規(guī)范規(guī)：當(dāng)風(fēng)力≤7級(jí)時(shí)

R＝L＋3h＋90

風(fēng)力＞7級(jí)時(shí)

R＝L＋4h＋145h－錨地水深（m）（2）采用單浮筒或雙浮筒系泊時(shí)，每個(gè)錨位的占用面積取決于設(shè)計(jì)船長(zhǎng)、錨鏈的水平投影長(zhǎng)度和安全富裕距離，計(jì)算方法詳見(jiàn)規(guī)范第4.7.5條。設(shè)計(jì)錨地時(shí)應(yīng)主要錨地的邊緣與航道邊線的安全距離：港外錨地不應(yīng)小于2-3倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)；港內(nèi)錨地采用單浮筒或單錨系泊時(shí)不應(yīng)小于1倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)；采用雙浮筒系泊時(shí)不應(yīng)小于2倍設(shè)計(jì)船寬。

2、錨地水深

港外錨地水深不應(yīng)小于設(shè)計(jì)船型滿載吃水的1.2倍，當(dāng)波高（H）超過(guò)2m時(shí)，應(yīng)波浪增加富裕深度。港內(nèi)錨地水深應(yīng)與碼頭前沿設(shè)計(jì)水深相同。五、港內(nèi)裝卸錨地為利用港內(nèi)良好的掩護(hù)條件，提高港口吞吐能力和調(diào)節(jié)泊位不足的問(wèn)題，有些港口利用港內(nèi)空閑水域設(shè)置港內(nèi)裝卸錨地。為節(jié)約占用水域，多采用單、雙浮筒錨地的形式。設(shè)計(jì)中應(yīng)注意錨地解系時(shí)的作業(yè)條件和錨地距航道和碼頭的安全距離。

第十節(jié)

港作拖船

港作拖輪是港口的重要設(shè)備。在低速航行的終端水域或狹窄的港內(nèi)，船舶自力操縱能力嚴(yán)重受限，不論