東南大學(xué)港口規(guī)劃布置課程設(shè)計

1、港口規(guī)劃與布置課程設(shè)計計算說明書交通學(xué)院港航系目錄1設(shè)計基礎(chǔ)料狀況及發(fā)展劃33 設(shè)計船型4 裝 卸 工 藝 及 裝 卸 能力5 港 處 自件7 主 要價投資項濟(jì)參數(shù)設(shè)49 港 口 規(guī)模59.1 件雜貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)69.2 散貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)69.3 泊算 位年通過匕匕 能力驗610 港口總體布置810.1港口水域布置 810.1.1 碼 頭 布 810.1.1.1 碼 頭 頂 高程程）10.1.1.38港池寬度 910.1.1.4航道水深（底高程）和寬度910.1.1.5回旋水域 910.1.1.6泊位長度 1010.1.1.7碼頭長度1010.1.2 防置1010.2 港 口陸域11.1

2、工程置 1110.2.1 件 雜 貨 碼頭 1110.2.2 散 貨 碼頭 1211 工 程 投 資 經(jīng) 濟(jì) 分析131311.2 投資估算及投資時間表1411.3 經(jīng)濟(jì)效益分析1412 方 案 評 價 及 總結(jié)1 61 設(shè)計基礎(chǔ)資料一、港口狀況及發(fā)展規(guī)劃該港于 1999 年開工建設(shè)，并于當(dāng)年建成兩個泊位，于 2000 年投產(chǎn)使用，當(dāng) 時吞吐量 60萬噸。投產(chǎn)初期吞吐量增長較快， 為適應(yīng)增長的吞吐量， 于 2003年、 2004年各建成一個泊位，到 2005年港口吞吐量達(dá)到 150 萬噸， 2009年又增建一 個泊位，到2010年吞吐量已達(dá)160萬噸，預(yù)計（條件A） 2015年吞吐量可達(dá)到24

3、0 萬噸， 2020年達(dá)到 360萬噸，到 2025年可達(dá)到 450萬噸，以上所說吞吐量均為件 雜貨。根據(jù)需要，規(guī)劃 2025年以后每年有 300萬噸煤炭從該港出口。二、設(shè)計船型該港的代表船型為：遠(yuǎn)洋雜貨船為萬噸級，尺度為XX 13X 9.2m；遠(yuǎn)洋散貨船為 3萬噸級，尺度 為 190X 26XX。兩種船在港一天所需費用均為 C=萬元/艘日。三、裝卸工藝及裝卸能力件雜貨的裝卸采用門機加流動機械到庫場的工藝流程，裝卸能力R=1800噸/泊日，件雜貨船舶在該港的平均裝卸量為 G=8000噸/艘，G=萬元/泊日。煤炭裝船規(guī)劃采用裝船機，堆場采用斗輪式堆取料兩用機，中間用皮帶機輸送。裝船能力R=750

4、0噸/泊日，運煤船在該港的平均裝船量為 G=萬噸/艘，G= 萬元/泊日。四、建港處自然條件1 地形地質(zhì)建港處陸地寬廣、平坦，有足夠的場地面積供布置庫場及后方設(shè)施使用。陸 域平均標(biāo)高 +3 米左右，附有 1 ：5000 地形圖一張。建港區(qū)為沙質(zhì)海岸，海底沙礫粒徑 0.5 毫米左右，泥沙運動弱。趨于平衡， 無嚴(yán)重的淤積和沖刷。2 水文氣象建港處的風(fēng)浪資料的分析結(jié)果見附圖的風(fēng)玫瑰圖和波浪玫瑰圖。該海區(qū)為不規(guī)則半日潮，據(jù)分析設(shè)計高水位 +1.76 米，設(shè)計低水位 -0.15 米。海流方向多為 ES 向，流速小于 1 節(jié)。該地區(qū)少雨少霧，據(jù)統(tǒng)計年最多降雨天數(shù) 134 天，其中雷雨 天數(shù) 28 天，每次持

5、續(xù)時間多在 小時。在冬季該地區(qū)常有封凍現(xiàn)象，但不影響航 行和港口作用。五、施工能力港口設(shè)有專業(yè)施工隊，最大施工能力每年可完成 3 個泊位和 300 米長的防波 堤的工程量。六、主要投資項目單價1. 萬噸級碼頭岸線 15萬元/ 米；2. 庫場：倉庫 1420元/米2，堆場 520元/米2；件雜貨泊位倉庫與堆場各占 庫場總面積的 50%；3. 機械設(shè)備 3200萬元/ 泊位；4. 防波堤0 米以上：萬元 / 米0-2米：萬元/米-2-6米：萬元/米-6 -10 米：萬元 / 米-10 米以下萬元 / 米5. 基建挖泥 40元/ 方6. 基建填土 60元/ 方7. 圍堰0 米以上：萬元 / 米0-2

6、米：萬元/米-2-6米：萬元/米-6 -10 米：萬元 / 米8. 征地動遷港內(nèi) 18萬元/市畝，港外 10萬元/市畝；（1市畝=10000平方米）9. 港內(nèi)鐵路 4000元/米，可按 200萬元泊位估算造價10. 港外道路及公共設(shè)施綜合投資 1500萬元11. 港內(nèi)道路綜合投資 500萬元/泊位12. 水電供應(yīng)和通訊綜合投資 420萬元13. 生活辦公設(shè)施投資 1800萬元/泊位14. 每泊位分?jǐn)偟母圩鞔M用 440萬元15. 間接費按直接投資費用的 35%計算七、其它經(jīng)濟(jì)參數(shù)假設(shè)1. 盈利扣除營運費后港口每吞吐一噸貨物的盈利為：件雜貨元 /噸，煤炭為元/噸2. 稅收與還款港口企業(yè)收稅5%港

7、口凈盈利的70%g于還款，30%g于職工福利和基金。3. 現(xiàn)金年利率i=8%港口一切設(shè)施均假設(shè)使用到 2055年為止，且不計殘值2港口規(guī)模2015 年2020 年2025 年貨種件雜貨件雜貨件雜貨煤炭Q240萬噸360萬噸450萬噸300萬噸R1800噸/日泊位7500噸/日泊位G8000噸/艘30000噸/艘Cb萬元/泊日萬元/泊日Cs萬元/艘日件雜貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)2015最優(yōu)泊位數(shù)計算:QN2400000 3558000=0.845艘?日X1G 8000入a=Tb = 4.44 日?艘 a = 3.756 p =-卩R 1800卩S假設(shè)S=5 & 7,計算結(jié)果列于下。從表中數(shù)據(jù)可以看出最優(yōu)

8、泊位數(shù)為6。SPTwnw.snsns - ns+1567Cbn5 - n6 n6 - n7Cs2020最優(yōu)泊位數(shù)計算?/ ?36000003558000=1268艘?日入a = 5.63471G 80007 =Tb=R=面0= 444 日?艘假設(shè)S=7、8、9,計算結(jié)果列于下。從表中數(shù)據(jù)可以看出最優(yōu)泊位數(shù)為8SPTw?w.s?s?s - ?s+ 1789cbm - n8 n8 - n9Cs2025最優(yōu)泊位數(shù)計算QN4500000 3558000=1.585艘?日1G 8000廠Tb=R=碩=444日?艘入a = 7.0421假設(shè)S=9 10、11,計算結(jié)果列于下。從表中數(shù)據(jù)可以看出最優(yōu)泊位數(shù)為

9、10SPTwnwsnsns - ns +191011Cbn9 - n10 n10 - n“Cs散貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)Q N 3000000 355=G =30000 = 0.282艘?日1G 30000入=Tb = 4 日？艘 a =1.127卩R 7500卩假設(shè)S=2、3、4,計算結(jié)果列于下。從表中數(shù)據(jù)可以看出最優(yōu)泊位數(shù)為3SPTwnw.snsns - ns +1234Cbni - n2 n2 - n3Cs泊位年通過能力驗算對于件雜貨碼頭設(shè)計通過能力，T=365天，G=8000噸/艘，tf=, td=24h, Xt =3h。2015年，新增吞吐量80萬噸，應(yīng)新增1個泊位，設(shè)3臺門機，取p=210

10、t/h,Gtz = = 8000/210= 38.1hP則1個泊位的通過能力，滿足要求。2020年，新增吞吐量120萬噸，新增2個泊位，設(shè)4臺門機，取p=280t/h，Gt z = - = 8000/ 280 = 28.57hP滿足要求。2025年，新增吞吐量90萬噸，新增2個泊位，3臺門機，取p=210t/h ,Gtz = = 8000/210= 38.1hP滿足要求。對于散貨碼頭設(shè)計通過能力，T=365天，G=萬噸/艘，tf =，td=24h，Et =3h，p=1500t/h。Gtz = - = 30000/1500 = 20hP滿足要求。3港口總體布置港口水域布置碼頭布置碼頭頂高程碼頭頂

11、高程=設(shè)計高水位+超高=+1=考慮到陸域平均標(biāo)高為+3m左右，取碼頭頂高程為3m碼頭前沿水深（底高程）碼頭前沿水深： D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2=KH4%-Z1式中T設(shè)計船型滿載吃水，?。籞1乙一一波浪富余深度，計算結(jié)果為負(fù)值時，取為 0,;K系數(shù)，順浪取，橫浪取；H4%碼頭前允許停泊的波高，波列累計頻率為 4%勺波高，取1Z3 船舶因配載不均而增加的船尾吃水，雜貨船可不計，散貨船取; 乙一一備淤富余深度，??；件雜貨碼頭： T=， Z1=， Z3=0， Z4=；0.3根據(jù)波浪玫瑰圖知常浪向為東南向，為順浪， KZ2=KhkZi=X =0D= 9.2+ 0.3+ 0+ 0+ 0.4= 9

12、.9m碼頭底高程： ，取值煤碼頭： T=， Z1=， Z2=0， Z3=， Z4=；D= 10.8+ 0.3+ 0+ 0.15+ 0.4 = 11.65m碼頭底高程：港池寬度突堤式碼頭，據(jù)規(guī)范突堤式碼頭兩側(cè)均有泊位且沿港池方向布置2 個以上泊位時，港池寬度 B 不小于倍設(shè)計船長；件雜貨：1 .5L= 1.5 X 161.9= 242.85m 取值 243m2B=2X =43m煤炭：1 .5L= 1.5 X190= 285.00m 取值 285m2B=2X26=52m；航道水深（底高程）和寬度據(jù)規(guī)范 航道通航水深： D0=T +Z0+Z1+Z2+Z3件雜貨碼頭：取 H4%=， T =， Z0=，

13、 Z1=，Z2=X =， Z3=0；D牛=D 件 + Z4 = 10.22 + 0.4 = 10.62m航道底高程：-0.15 - 1062 = - 10.77m 取值-11m煤炭碼頭： T = ，Z0=，Z1=，Z2=，Z3=；D0 煤=10.8 + 0.2 + 0.4 + 042 + 0.15= 11.97m煤 = D0 煤 + Z4 = 1197 + 0.4 = 12.37m航道底高程：-0.15- 12.37 = - 12.52cm 取值據(jù)規(guī)范航道寬度，單向航道，取橫流0v VW,A= n(Lsin 丫 + B) = 1.81 x(161.9 Xsin 3 + 21.5) = 54.2

14、5mW= A+ 2C= 54.25 + 2 X 0.5 X21.5= 75.75m 取值 76m2025 年預(yù)留：A= n(Lsin 丫 + B) = 181 X (190 Xsin 3 + 26) = 65.06mW= A+ 2C= 65.06 + 2 X0.75 X26 = 104.05m 取值 105m回旋水域2.0L = 2 X 161.9 = 323.8m,取值 324m2025 年預(yù)留：2.0L= 2X190= 380m泊位尺度根據(jù)規(guī)范知：件雜貨碼頭：設(shè)計船長L=,富裕長度d=19m煤碼頭：設(shè)計船長L=,富裕長度d=19m碼頭長度根據(jù)規(guī)范岸壁折角處的泊位長度應(yīng)按下式確定?=?201

15、5年：1個泊位,Lb = 161.9+ 19= 180.9取值181m2020 年：2 個泊位，B =90。時，E =,Lb = 2 X1.25 X 161.9 + 2 X19= 442.75m,取值 2 X225= 450m2025 年：2 個泊位，B =60。時，E =,9 =90。時，E =,Lb = 1.45 X 161.9 + 19 + 1.25 X161.9+ 19= 253.755+ 221.375m取值 255m+ 225m= 410m煤碼頭：3個泊位，B =90時，E =,，0 =60時，E =，Lb = 1.45 X190+ 1.25 X190+ 19+ 1.25 X190

16、+ 19= 532?+ 256.5?取值 532 + 257m預(yù)留4個泊位,Lb = 4 X (161.9+ 19) = 723.6m取值724m防波堤布置防波堤布置如設(shè)計圖所示泊穩(wěn)驗算：港外波高H=3m波長L=60m 采用斜坡式防波堤，根據(jù)海港水文規(guī)范，驗算兩個最不利點,BrLaB/L(r/LFKdHe驗算點16016驗算點2446605HE 1.0?，滿足泊穩(wěn)條件港口陸域布置件雜貨碼頭E =TykaKKbk =faxA= EqKkE= QKbk= 13 K- = 100% Tyk = 355 t dc = 72015年新增1個泊位，吞吐量增加80萬噸c80萬t十Q倉庫=Q堆場=一2 = 4

17、0萬t440 X10 X1.3 X100%355 X 1.0E倉庫=E堆場=X 7 = 10253.52t堆場： 綜合貨種，取q=m2 K k=75%E堆場102535222A堆場=麗=芮X5%= 7595m 取 7650m倉庫：綜合貨種，取q=m2 K k=70%E倉庫102535222A倉庫= WKT=0JX0%= 16275m 取 16500m對于每一個泊位：A倉庫=16500 m2A堆場=7650rn建立堆場尺寸：170mX45m倉庫尺寸250nX 66m 2020年新增2泊位，吞吐量增加120萬噸120萬t十Oi倉庫=Oi堆場=2= 60萬t460 X10 x 1.3 X 100%3

18、55 X 1.0E倉庫=E堆場=X 7 = 15380t堆場： 綜合貨種，取q=m2 K k=75%AE堆場153802卄2A堆場=KT= 1.875%= 11393m 取 11700m倉庫：綜合貨種，取q=m2 K k=70%E倉庫 153802卄2qKk = 0.9 X 70%= 24413m 取 24500m對于每一個泊位：A倉庫=12250 mA堆場=5850m建立堆場尺寸：130mX 45mX 2倉庫尺寸： 230mX38m+ 60mX60m+ 180mX69m2025年新增2個泊位，吞吐量增加90萬噸90萬tQi倉庫=Q堆場=2= 45萬t445 X10 x 1.3 X 100%堆

19、場：綜合貨種,取 q=m2 K k=75%355 X 1.0E倉庫=E堆場=X 7 = 11535tE堆場1153522A堆場=麗=18X5%= 8545m 取 8600m倉庫：綜合貨種,取 q=m2 K k=70%E倉庫1153522A倉庫=蔽=09X0%= 18310m 取 18720m對于每一個泊位：A倉庫=9360m A堆場=4300m建立堆場尺寸：172mx 25mx 2倉庫尺寸：120mX78mX2散貨碼頭2025年新增3個泊位，吞吐量增加 300萬噸，取tdc=10d,a k=,13732427.5275%= 24414mQ = 300 萬 t4300 X10 xi.3 X100

20、%E=X 10 = 137324t355 X 08堆場：取q=mK k=75%E堆場A堆場=汞每個泊位的堆場面積：A堆場=8138 m2,取A堆場=8320吊建立堆場尺寸：160mx 52mx 34工程投資經(jīng)濟(jì)分析門苗自冃秤咅直*戸gulolrl-t&I JI- HI ai 41 -TJ I Ik i Sr . I L:圖1 挖填土方示意圖運用matlab結(jié)合Excel可繪制該挖填量示意圖，正數(shù)部分代表填土部分，深色部分代表挖土部分，由此可以看出整個港區(qū)的挖填狀況。表1工程投資表工程項目單位2014 年2019 年2023 年2024 年總量單價總投資量（萬元）基建回填m31285605354

21、6006693301473570378310560元/方基建挖泥m3696960495900290745887850237145540元/方碼頭工程m178450410789182715萬元/米27405港內(nèi)鐵路泊12238200萬元/泊位1600倉庫m21650024500187600597601420元/米2堆場m276501170086002441452364520元/米2機械設(shè)備泊122383200萬元/泊位25600圍堰0米以上m4562501566041466萬元/米0-2米2623411045431250萬元/米3700-2-6米30303665071176萬元/米-6 -10米

22、9200092萬元/米港內(nèi)道路泊12238500萬元/泊位4000港作船費用泊12238440萬元/泊位3520生活辦公設(shè)施泊122381800萬元/泊位14400征地動遷市由（泊）1223818萬兀/市畝水電供應(yīng)和通訊泊12238420萬元420港外道路及公共設(shè)施泊122381500萬元1500防波堤0米以上米00000萬元/米00-2米00000萬元/米0-2-6 米00萬元/米-6-10 米00萬元/米-10米以下00000萬元/米0直接費用萬元156213間接費用萬元35%ft接費用總費用萬元210887投資現(xiàn)值估算投資序列表計算:投資現(xiàn)值=D?(1 + 8%j表2投資序列表年份201

23、4201920232024現(xiàn)金年利率i8%8%8%8%代號j05910投資投資現(xiàn)值經(jīng)濟(jì)效益分析營運費用：表3船舶在港發(fā)生的總費用貨種年份S入TbapTWT bTwnwsCsG件雜貨2015620166201762018620196件雜貨2020820218202282023820248件雜貨202510干散貨20253年份年份號投資年收益待泊費純盈利還款額交稅港口凈盈利還款現(xiàn)值欠款現(xiàn)值萬元萬元萬元- X 70%X 5%-2014020151704010086032150820162704010086032150820173704010086032150820184704010086032150

24、820195704010086032150820206176001627202171760016272022817600162720239176001627202410255201627202511453201525437952026124532015254379520271345320152543795202814453201525437952029154532015254379520301645320152543795203117453201525437952032184532015254379520331945320152543795020342045320152543795000203521453201525437950002036224532015254379500020372345320152543795000203824453201525437950002039254532015254379500020402