東南大學港口規(guī)劃布置課程設計

1、港口規(guī)劃與布置課程設計計算說明書交通學院港航系一一二年八月1設計基礎資料 32 1.1港 口 狀 況 及 發(fā) 展 規(guī)戈11, , 33 1.2設計型 34 1.3裝 卸 工 藝 及 裝 卸 能力 , , 35 1.4港處自然條件 36 1.5施工能力 37 1.6主要投資項目單價 48 1.7其他經(jīng)濟參數(shù)假設 49港口規(guī)模 51.1 件雜貨碼頭最優(yōu)泊位, , 61.2 散貨碼頭最優(yōu)泊位61.3 泊位年通過能力驗算610 港口總體布置 810.1 港口水域布置 810.1.1 碼頭布置 810.1.1.1 碼頭頂高程10.1.1.2 碼 頭 前 沿 水 深 （ 底 高程） 810.1.1.3 港

2、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 防波堤布置 1010.2 港口陸域布置 1110.2.1 件雜貨碼頭81110.2.2 散 1211 工程投資經(jīng)濟分析1311.1 工程量計算1311.2 投資估算及投資時間表1411.3 經(jīng)濟效益分析1412 方案評價及總結(jié)161 設計基礎資料一、港口狀況及發(fā)展規(guī)劃該港于 1999 年開工建設，并于當年建成兩個泊位，于2000 年投產(chǎn)使用，當時吞吐量60 萬噸。投產(chǎn)初期吞吐量增長較快，為適應增長的吞吐量，于20

3、03年、2004 年各建成一個泊位，到2005 年港口吞吐量達到150 萬噸， 2009 年又增建一個泊位， 到 2010 年吞吐量已達160 萬噸， 預計 （條件A） 2015 年吞吐量可達到240萬噸， 2020 年達到 360 萬噸，到2025 年可達到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、設計船型該港的代表船型為：遠洋雜貨船為1.5萬噸級，尺度為161.9X21.5X13X9. 2m遠洋散貨船為3 萬噸級，尺度為 190X 26X 14.6 X 10.8m。兩種船在港一天所需費用均為 CS=7.2萬元/艘日。三、裝卸工藝及

4、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，Cb=3.2萬元/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=7500噸/泊日，運煤船在該港的平均裝船量為G=3.0萬噸/艘，G=2.4萬元/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施使用。陸域平均標高+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，無嚴重的淤積和沖刷。2 水文氣象建港處的風浪資料的

5、分析結(jié)果見附圖的風玫瑰圖和波浪玫瑰圖。該海區(qū)為不規(guī)則半日潮，據(jù)分析設計高水位+1.76 米，設計低水位-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，每次持續(xù)時間多在0.51.5 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. 機械設備3200 萬

6、元/泊位；4. 防波堤0 米以上：3.16 萬元/米0-2米：6.08萬元/米- 2-6米：28.6萬元/米- 6-10米：42.24萬元/米- 10米以下60.8萬元/米5 .基建挖泥40元/方6 .基建填土 60元/方7 .圍堰0米以上：1.60萬元/米0-2米：2.96萬元/米-2-6米：6.48萬元/米-6-10米:11.28萬元/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 .水電供應和通訊綜合投資

7、420萬元13 .生活辦公設施投資1800萬元/泊位14 .每泊位分攤的港作船費用440萬元15 .間接費按直接投資費用的35%計算七、其它經(jīng)濟參數(shù)假設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88.0元/噸，煤炭為66.0元/噸。2 .稅收與還款港口企業(yè)收稅5%。港口凈盈利的70%用于還款，30%用于職工福利和基金。3 .現(xiàn)金年利率i=8%,港口一切設施均假設使用到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C

8、b3.2萬元/泊日2.4萬元/泊日Cs7.2萬元/艘日2.1件雜貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)2.11 2015 最優(yōu)泊位數(shù)計算:XQ/N-G2400000/355皿=0.845 艘/日80001G 8000Aa二見二4,441 1/ *aR 1800=- =3+756假設S=S 6、7,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 6SPT一 w11 /.1.<q - k50.751.7601.4875.2431.0930.27060.630.4670.3944.15070.540.1470.1243.880%1.093>0.444>0.2702.12 2020 最優(yōu)泊位數(shù)計算:360

9、0000Q/N 355附入二丁= F=L268蚓日A-=5.6341 G 8000=Th = = 4.44 日 /艘Hb R 1800HSPT 11叫%事N網(wǎng)70.811.6932.1467.7801.5100.38380.700.5020.6376.27090.630.2000.2545.8870假設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81.510>0.444>0.3832.13 2025最優(yōu)泊位數(shù)計算：Q/N 4SOOOOO/355皿X = L585 艘/日G80001G 8000；=T. = = 4同4 | | /艘 a =-M b r 1800整假

10、設s=g 10、11,計算結(jié)果列于卜。/I-=7.042 i人表中數(shù)土罟可以看出最優(yōu)泊位數(shù)為10。SP14i90.780.8761.3878.4300.8660.296100.700.3290.5217.563110.640.1420.2257.268%?。〢。一%0.866>0.444>0.2962.2 散貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)Q/N 3000000/3S5 一二 30000”282 艘/日1G 30000r,A= Th = n=4 日/艘 a = - =Hb R7500u假設S=2、3、4,計算結(jié)果列于卜。從后=L127"數(shù)提網(wǎng)以看出最優(yōu)泊位數(shù)為3。SP% - k120.5

11、61.8280.5151.6420.4390.06430.380.2680.0751.20240.280.0400.0111.1382.3 泊位年通過能力驗算對于件雜貨碼頭設計通過能力， £t=3h。cbn1 - n2 > > n2 - n3 q0.439>0.333>0.064T=365 天，G=8000噸/艘，tf=1.5h, td=24h,2015年，新增吞吐量80萬噸，應新增1個泊位，設3臺門機，取p=210t/h, Gtz = - = 8000/210 = 38. lh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

12、4臺門機，取p=280t/h , Gt7 = - = 8000/280 = 2457h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 ,Gt7 = - = 8000/210 = 38,111滿足要求。對于散貨碼頭設計通過能力，T=365天，G=3.0萬噸/艘,tf=1.5h ,td=24h2N=3h, p=1500t/h。Gt7 = - = 30000/1500 = 20h滿足要求。3港口總體布置3.1 港口水域布置3.11 碼頭布置3.111 碼頭頂高程碼頭頂高程=設計高水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m考慮到陸域平均標高為+3m左右，取

13、碼頭頂高程為3m3.112 碼頭前沿水深（底高程）碼頭前沿水深：D=T+Z+Z2+Z3+Z4Z2=KH%Z1式中T設計船型滿載吃水，取9.2m；Z1Z2波浪富余深度，計算結(jié)果為負值時，取為 0,;K-一系數(shù)，順浪取0.3,橫浪取0.5;H4%-碼頭前允許停泊的波高，波列累計頻率為4%勺波高，取1mZ3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0.15m；Z4備淤富余深度，取0.4m；件雜貨碼頭：T=9.2m, Z1=0.3m, Za=0, Z4=0.4m；根據(jù)波浪玫瑰圖知常浪向為東南向，為順浪，K 0.3Z2=KH%-Z1=0.3 XI-0.3=0D = 9.2 + 03 4- 0

14、 + 0 + 04 = 9.9m碼頭底高程：-0.15-9.9= -10.05m ,取值-10.1m煤碼頭：T=10.8m, Z1=0.3m,1=0,乙=0.15m, Z4=0.4m；) = 10.8 + 03 + 0 + 0.15 + 0.4 = IL65m碼頭底高程：-0.15-11.65= -11.8m3.113 港池寬度突堤式碼頭，據(jù)規(guī)范4.2.8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1.5倍設計船長；件雜貨：L5L = L5 X 1619 = 242*85m ,取值 243m2B=2X 21.5=43m；煤炭:L5L = L5 X 190 = 285.

15、00n1,取值 285m2B=2X 2 6=52m3.114 航道水深(底高程)和寬度據(jù)規(guī)范4.8.8航道通航水深：。=T +Z0+Z1+Z2+Z3件雜貨碼頭：取 H%=1.0m, T =9.2m, Zc=0.2m, Z1=0.4m,Z2=1.0 X0.42=0.42m,乙=0;Dp1. = D。葉 +- 10.22 + 0.4 = 10,62m航道底高程：015T0.62 = - 10.77m ?取值-11m煤炭碼頭：T =10.8m, Z0=0.25m, Z=0.4m, Z2=0.42m, Z3=0.15m；煤=10,8 + 0.2 + 0.4 + 0.42 + 045= 11.97mD”

16、 = D。堞 + Z4 = 1L97 + 0.4 = 1237m航道底高程：l-Q.37 = - 12.52cni,取值-12.6m據(jù)規(guī)范4.8.7航道寬度，單向航道，取橫流0<a0.25,A = n(Lsin 丫 + H) = 1,81 x(161.9 x sin 3- + 21.5)= 54,25mW = A + 2C = 54.25 + 2x 0.5 x2L5 = 75.75m 取值 76m2025年預留：A = n(Lsin y + B) = 1.81 x (190 x sin 3; + 26)= 65.06mW = A + 2c = 65.06 + 2 x 0.75 X 26

17、= 104.05m 取值 105m3.115 回旋水域2.0L = 2x 16L9 = 323,8m ,取值 324m2025年預留:2.0L = 2 x 190 = 3801n3.116 泊位尺度根據(jù)規(guī)范4.3.6知：件雜貨碼頭：設計船長L=161.9m,富裕長度d=19m煤碼頭：設計船長L=190.0m,富裕長度d=19m3.117 碼頭長度根據(jù)規(guī)范岸壁折角處的泊位長度應按下式確定2015年：1個泊位，Lb = 161.9 + 19 = 180.9取值181m2020 年:2 個泊位,9 =90° 時,=1.25,b = 2 x 1.25 x 161.9 + 2 x 19 = 4

18、42.75m,取值2 x 225 = 450m人、”2025 年：2 個泊位，9 =60 時，E =1.45, 8=90 時，己=1.25,Lb = 1.45 X 161.9 + 19+ L25 x 16L9 + 19 = 253.755 + 221.375m取值 255m + 225m =410m煤碼頭：3個泊位，8=90°時，W=1.25, 8=60°時，W=1.45,Lb = 1.45 X 190 + 125 X 190 + 19 + 1.25 X 190 + 19 = 532m + 256.57n取值 53Z + 257m預留4個泊位，Lb = 4x (16L9 +

19、 19)= 723.6m取值724m3.12防波堤布置防波堤布置如設計圖所示 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/L)A0.5KdHe驗算點135.21580.5360160.593.110.280.84驗算點235.214466050.592.730.310.93距1叫滿足泊穩(wěn)條件3.2港口陸域布置E = THmax3.21件雜貨碼頭“HL H0評=1.3 Kr = 100% Ty* = 355= 72015年新增1個泊位，吞吐量增加80萬噸80/jtQh倉庫=Qh堆場=一5一=40萬140 x 101 x 13

20、x 100%EE.rx j, = 1- - X 7 = 10253倉的 堆場355 X L0堆場：綜合貨種，取q=1.8t/m 2 Kk=75%E 堆場 10253,5222A堆場二石«三1.8*75%=7595皿 1R 7650m 倉庫： 綜合貨種，取q=0.9t/m 2 Kk=70%E 倉庫10253,522A倉一市西7加T 16275m取1650Om對于每一個泊位：=16500 m2=7650m建立堆場尺寸：170n】x 15m ；倉庫尺寸250mx 66m2020年新增2泊位，吞吐量增加120萬噸120 75tQh倉庫二Qh堆場二2-二6°萬t 4 r ,60 X

21、10 X 1.3 X TOO%E冽產(chǎn)E堆場=一黨而一X 7 = 15380t堆場I：綜合貨種，取q=1.8t/m 2 Kk=75%E 班場1538022A堆場二再三由麗"1四加取117口。.倉庫： 綜合貨種，取q=0.9t/m 2 Kk=70%E 倉庫1538077A倉埠=五=而行旃=24打3nl取24500m對于每一個泊位：'=12250 m2 廣愣袋=5850m建立堆場尺寸：|13。x 45m x 2倉庫尺寸：230m x 38m + 60m 乂 60 + 180m x 69m2025年新增2個泊位，吞吐量增加90萬噸90萬tQh倉庫=Qh堆場=2 =斐萬t445 X 1

22、0 X 1.3 X 100%E 倉陳=E 堆場=資5 X L0 X7 = 11535t堆場I:綜合貨種，取q=1.8t/m 2 Kk=75%E 堆場1153522A花場二兩二百城7藐=8545nl取860?？趥}庫： 綜合貨種，取q=0.9t/m 2 Kk=70%E 倉外11535tnA&h；二一，= nk M7= 18310m flx 18720 m倉庫 qKk 0,9 X 70%1對于每一個泊位：4你* = 9360南 A淮揚=4300m建立堆場尺寸：【172i1】x25mx2倉庫尺寸：，. 3.22 散貨碼頭2025年新增3個泊位，吞吐量增加 300萬噸，取tdc=10d, ak=

23、0.8,Qh = 3oo 萬 q300 X 后 X 1,3 X 100%355 x 0.8X 10 = 137324t堆場： 取 q=7.5t/m 2 K k=75%E 堆場1373242A 處底= z"z_= 24414m亞場 qKk 7,5 x 75%每個泊位的堆場面積：占堆坨:8138 m2,取八地%=8320m2建立堆場尺寸：|160m x 52m x 34工程投資經(jīng)濟分析4.1 工程量分期計算M 56控境土方盤示豈國MHD.HD an->D rQ -口 w 三-1 m £3eIJi a MI-4 4 i >la «-，4二；1二kJ皂 !i

24、IE t At ri -iK甘即三加力如ft As- JI tr 4 IV TJ1-1 i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m312856053546006693301473570378310560元/方22698.63基建挖泥m3696960495900290745887850237145540元/方9485.82碼頭工程m178450410789182715萬元/米27405

25、港內(nèi)鐵路泊12238200萬元/泊位1600倉庫m21650024500187600597601420元/米28485.92堆場m276501170086002441452364520元/米22722.928機械設備泊122383200萬元/泊位25600圍堰0米以上m45625015660414661.60萬元/米2345.60-2米26234110454312502.96萬元/米3700-2-6米303036650711766.48萬元/米7620.48-6-10米920009211.28萬元/米1037.76港內(nèi)道路泊12238500萬元/泊位4000港作船費用泊12238440萬元/泊

26、位3520生活辦公設施泊122381800萬元/泊位14400征地動遷巾由（泊）1223818萬兀/巾由29.36水電供應和通訊泊12238420萬元420港外道路及公共設施泊122381500萬元1500防波堤0米以上米000003.16萬元/米00-2米000006.08萬元/米0-2-6米185.7200235.66421.3828.6萬元/米12051.468-6-10米44.280234.340278.6242.24萬元/米11768.909-10米以下0000060.8萬元/米0直接費用萬元29805.2629125.340035.06257247.27156213間接費用萬元10

27、431.8410193.8614012.27220036.5554674.535%直接費用總費用萬元40237.139319.1654047.33377283.822108874.2投資現(xiàn)值估算投資序列表計算：投資現(xiàn)值二表2投資序列表年份2014201920232024現(xiàn)金年利率i8%8%8%8%代號j05910投資40237.1039319.1654047.3377283.82投資現(xiàn)值40237.1026759.9627037.1235797.364.3經(jīng)濟效益分析4.31 營運費用：表3船舶在港發(fā)生的總費用貨種年份S入TbaPTw/T bTwnwsCsCs件雜貨201560.8454.44

28、3.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201660.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201760.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201860.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201960.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00件雜貨202081.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202181.2684.445.6

29、340.7040.1130.5020.6377.21627.20202281.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202381.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202481.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20件雜貨2025101.5854.447.0420.7040.0740.3290.5217.21332.00干散貨202530.2824.441.1270.3760.0670.2680.0757.2192.96年份年份號投資年收益待泊費純盈利還

30、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%-2014040237.1040237.10201517040100860324222.4301.6015083909.6336327.47201627040100860324222.4301.6015083620.0332707.44201737040100860324222.4301.6015083351.8829355.57201847040100860324222.4301.6015083103.5926251.982019539319.167040100860324222.4301.6015082873.6950138

31、.242020617600162715972.811180.96798.643993.27045.9043092.342021717600162715972.811180.96798.643993.26523.9836568.352022817600162715972.811180.96798.643993.26040.7230527.632023954047.3317600162715972.811180.96798.643993.25593.2651971.4920241077283.8225520162715972.811180.96798.643993.27746.8980021.96

32、2025114532015254379530656.532189.7510948.813148.0666873.902026124532015254379530656.532189.7510948.812174.1354699.772027134532015254379530656.532189.7510948.811272.3443427.432028144532015254379530656.532189.7510948.810437.3532990.072029154532015254379530656.532189.7510948.89664.2223325.8620301645320

33、15254379530656.532189.7510948.88948.3514377.512031174532015254379530656.532189.7510948.88285.516092.002032184532015254379524343.752189.7510948.86092.002033194532015254379502189.7510948.82034204532015254379502189.7510948.8002035214532015254379502189.7510948.8002036224532015254379502189.7510948.8002037234532015254379502189.7510948.8002038244532015254379502189.7510948.8002039254