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1、航道规划与布置第一章第一章 绪论绪论1.1 港及港的组成港口是交通运输的枢纽，是供旅客和货物改变运输工具进行换装的场所，是各种港口建筑物及设备的综合体。由港口水域、码头岸线、港口陆域三大部分组成，分为五（六）个作业系统。港口水域：供船舶航行、停泊、锚泊、装卸转载等的水域，包括港池(泊位)、航道、锚地、外堤、回旋、导航等设施。水域要求宽广、平稳，并具有足够的水深。锚地锚地：专供船舶等待靠泊码头、接受检疫、进行水上装卸作业以及避风的制定水域，分为港外、港内锚地。航道：航道：是为船舶进出港口提供特定的安全航行通道。回旋水域：回旋水域：是船舶靠离码头、进出港口需要转头或改换航向时使用的水域。港池：港池
2、：码头前水域，供船舶靠离码头和装卸货物用的毗邻码头的水域。码头岸线：港口水陆交接地带，港口生产活动的中心。有码头建筑物、港池(泊位)等建筑物。码头岸线要求有足够的长度和高度。码头：码头：是停靠船舶、上下旅客或装卸货物的场所。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。陆域要求宽广、平坦，满足港口的纵深要求。作业系统：航行作业系统水域各设施；装卸作业系统码头、港池、机械等；存储作业系统仓库、堆场；分运集疏运作业系统铁路、公路、水路、网、管；信息与商务系统电子商务中心-物流中心；环保与景观系统污、废处理，绿化等。1.2 港口分类与分级按功能分：商港、渔港、工业港、军港、避风港、旅游港按
3、地理位置分：河港(包括运河港)、海港(海岸港、河口港)或海港、河口港、河港、运河港分级：主要港口、地区性重要港口、一般港口1.3 港口的宏观功能与“分代”港口的宏观功能：促进区域经济发展；促进城市的发展，港依城建、城以港兴；促进运输业的发展；促进旅游业的发展。港口分代：第一代：活动相对独立、功能相对单一第二代：各部门联系逐步密切、协调发展第三代：功能齐全，成为国际贸易的综合运输中心和后勤基地，货物装卸仍是港口活动的主体，工业服务功能增强，已具有综合物流管理的特征(生产、贸易、运输、储存、分运、销售、信息一体化)，口岸行政功能逐步增强。第四代：绿色港口；科技港口；面向供应链体系的服务型港口；第四
4、代港口之间的协同关系成为主流1.4 港口的营运港口运营指标：规模：泊位等级、数量；库场面积、机械设备生产性指标：航线、班轮、它端港口、收费标准、通过能力、吞吐量经营管理指标：成本及构成、收入、利润、缴税技术管理指标：技术装备、生产效率船舶出入港过程：船舶到达港口等待分配泊位起锚进港驶入航道驶离航道船舶辅助作业装卸开始装卸结束离舶解缆驶入航道驶离航道离开港口。船舶在运营过程中产生的费用可分成船舶固定费用和航次费用。船舶固定费用和航次费用。船舶待泊费用sC（元/艘日） ：固定费用为主，船舶停泊一天所发生的费用。思考题：1、港口的功能与作用答：港口的宏观功能：促进区域经济发展；促进城市的发展，港依城
5、建、城以港兴；促进运输业的发展；促进旅游业的发展。作用：供旅客和货物改变运输工具进行换装的场所。2. 港口的组成，有哪些设施？各设施作用3. 船舶营运、配载4. 港口营运费用5. 港口发展趋势答：航运中心趋势深水港口(船舶大型化发展趋势明显)；专业化、现代化趋势快速、便捷、优质服务；信息化趋势物流中心课后 1、水路运输的特点和在运输系统中的作用和地位答：成本低、能耗低、环保；但速度较慢；受自然条件影响大。集中(出口)或分散(进口)客货的关键环节；各种运输方式的集汇点；水陆联运的咽喉；国际贸易的重要组成部分。课后 2、港口定义和分类答：略第二章第二章 港口规划调查与分析港口规划调查与分析2.1
6、货物及其在港内的装卸运输货物分类：件杂货(集装箱)、干散货、液体货货物在港内的作业方式：装卸、存储、短途运输名词术语名词术语：换装(装卸过程)、操作过程、直取作业、装卸工艺、作业线换装(装卸过程)：货物从进港到出港所进行的全部作业过程。操作过程：指车、船、库之间，货物每经过其中两个环节所完成的一次位移。直取作业：装卸工艺：是港口货物装卸和搬运的方法和程序。作业线：装卸作业线：按一定装卸工艺完成一定的操作过程的劳动力和装卸机具的组合换装方式：水水联运：船船；船库场船水陆联运：船车；船库场车2.2 港口规划调查内容社会经济调查：港口、城市调查：客货、港口、企业、经济相关设施调查：土地利用的可能性、
7、价格；集疏运能力及扩展的可能性；水电供应；运输网规划、重点项目的建设规划水域调查：近海渔业、海滨旅游、港口航道、施工其它社会调查：沿江、沿海工矿企业的现状与发展规划，与港口发展有利害关系的部门和企业的现状与发展规划自然条件调查：地形、地质条件：平面布置：水深、地坪，地物的利用；建筑物结构型式；气象条件：风：对港口有直接影响也有间接影响：直接影响：风荷载（直接吹到建筑物上和船物上）间接影响：风作用到船上传给码头建筑物，风作用在水面上形成波浪、吹流，增减水等；风对平面布置的影响：环境、航道、口门（避免船舶受强横风作用）风对港口作业的影响：波稳条件、作业天数风对建筑物施工的影响：工期、质量风对船舶的
8、作用力雨：影响港口建设的施工影响港口陆域的排水系统（暴雨）影响港口营运的作业天数、装卸质量雾：影响船舶航行安全冰：影响港口作业影响建筑物强度影响建筑物的耐久性海象条件：包括：潮汐；海流；波浪；泥沙潮汐影响码头、港池、航道等高程和泥沙运动波浪影响港口平面布置：航道、防波堤轴线，口门方位海流主要影响船的航行和泥砂运动。海岸泥沙运动：它既可能产生港口淤积也可能产生冲刷。河口条件：潮流界在涨潮时，海水倒灌至河内，理论上存在潮流V1与河水下泄流速V2相抵消（V1V2）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2.
9、3 吞吐量及其预测港口腹地：定义、划分、扩大腹地的措施定义：指港口货物吞吐和旅客集散所及的地区范围叫该港的腹地。划分：按运输的性质，腹地可分为三大类：直接腹地；中转腹地；通过腹地。扩大腹地的措施：港口要吸引货流、扩大腹地，必须具备下列条件：地理位置优越，距经济发达地区的距离近，集疏运条件好；自然条件好：如港口水深大、水域平稳等；运输成本低，交通条件好，运输时间短；装卸成本低，车船周转快；服务水平高：对货物的安全以及服务态度等。吞吐量预测：吞吐量、通过能力的概念、预测步骤与主要方法吞吐量：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。港口通过能力：港口通过能力：一年间在既定的技术
10、装备条件下，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港口的货物量。吞吐量预测步骤吞吐量预测步骤： 收集有关数据资料； 社会经济发展水平预测； 区域内客、 货总运输量预测 （进、出）；运输方式分担预测（公、铁、水、空、管）；港口客、货吞吐量预测。吞吐量预测方法：吞吐量预测方法：时间序列法；概率分析法；因果分析法；动态预测法；组合预测法。2.4 船舶的基本知识尺度：船型尺度、全部尺度长、宽、高、吃水、干舷、连桅高度船型尺度：是从船壳板内侧的表面丈量得到的尺度，用于船舶性能的计算和研究。1垂线间长：通过船宽中央沿船长方向的纵向垂直剖面称为纵中剖面。在纵中剖面内，从满载吃水线与首柱交点作垂
11、线称为首垂线，舵柱后缘称为尾垂线，该两垂线间的水平距离称为垂线间长。2型宽：位于首垂线与尾垂线正中处的船体横剖面称为中横剖面。在中横剖面内两侧舷板的最大水平距离称为型宽。3型深：在中横剖面上，自上甲板边板的内表面至龙骨(即船中底纵梁)上表面的垂直距离称为型宽。4型吃水：在中横剖面上，自龙骨上表面量至满载吃水线的垂直距离称为型吃水。实际尺度：是从船体外缘丈量得到的尺度，即全部尺度，用于船舶的制造和运行。1全长LC：船体首尾两端间的最大水平距离（沿船纵向）。2全宽BC：船体横向最大水平距离。3全高HC：龙骨底面的水平切面至船最高点的垂直距离。4吃水T：水面线至龙骨底面的垂直高度。通常讲的船舶吃水指
12、满载、夏季吃水线至龙骨底面的垂直距离吨位：容积、重量总、净排水量、载重量排水量DT：船舶包括载货在内的总重量，以吨计，水的密度为1左右，所以DT 也可以说是船舶排开水体的重量，故称排水量。载重量DWT：船舶所能载的货物重量。总载重量：包括货，燃料，滑油，淡水等储备消耗物资。净载重量：只包括客，货的重量。主要船舶的特点：杂货船、集装箱船、散货船、油船河船、海船海洋杂货船海洋杂货船：用途最广，数量最多集装箱船集装箱船：专业船。特点：装卸快，效率高，船在港时间短；舱口大便于装卸；航速快。海洋散货船海洋散货船：专业船。特点：吨位大；吃水深；船长：180m；舱口大：便于装卸；同样设双底油轮油轮：专业船。
13、吨位大；吃水深；航速：1215节；一般单层甲板2.5 船舶出入港及其分布船舶出入港过程：到港到达锚地离开锚地靠码头开始装卸装卸结束离港船舶到达分布：船舶到达的随机性、规律性泊松分布船舶占泊时间分布：指数分布、爱尔兰分布问题：吞吐量、自然吨及通过能力异同。第四章第四章 码头及码头平面设计码头及码头平面设计4.1 码头分类按贸易、用途、货种、平面布置、隶属关系等分类方法贸易：外贸码头、内贸码头用途：客运码头、货运码头、客、货兼用码头、工作船码头货种：件杂货码头、集装箱码头、油码头、干杂货码头、渔码头平面布置分类：顺岸、突堤、挖入式、岛式、堤内式特点(优缺点)突堤式码头：码头岸线与自然岸线成较大角度
14、或垂直（海港）优点：占岸线短，需建防波堤时，堤的长度短，便于管理缺点：阻碍水流，占水域大顺岸式码头：码头岸线与自然岸线基本平行优缺点与突堤式码头对应，顺岸式码头广泛用于河港中挖入式码头：优点：充分利用天然岸线；不影响船舶航行；掩护条件好；不降低航道泄洪能力缺点：河流流速与含沙量较大时，港池淤积严重；开挖工程量大4.2 港口规模确定船型预测：设计船型、船型分布的基本概念设计船型：通常不是某一条实船，而是综合某一吨级船舶资料而确定的组合数据是按照统计概率确定的设计标准。船型分布：港口服务系统的排队模型到达分布（到达分布（泊松泊松）/ /占泊时间分布（指数或爱尔兰）占泊时间分布（指数或爱尔兰）/ /
15、泊位数泊位数/ /排队长度的限制（无限制）排队长度的限制（无限制）M M/ /M M/ /S S/ /排队模型的条件排队模型的条件：船舶按泊松流到达港口；船在港装卸占泊时间服从指数分布；船一到港，只要有空闲泊位就必须停靠，不得等待特定泊位，并按先到先靠的原则进行排队，不得插队；当船舶足够多时，不论排队多长，船舶不得中途离港。港口泊位数优化港口泊位数优化：考虑港、船、客货各方面的因素，使得客货在港口转运的总费用最省。S太多港口设施经常出现闲置，造成投资浪费S 太少许多船舶、旅客排长队等待，给船、客带来损失货物在港口换装总费用的组成港、船、货三部分泊位数优化目标函数：目标函数：最优泊位数应满足的条
16、件、泊位数优化的基本方法与步骤港口泊位利用率：概念、合适利用率的取值方法概念：合适利用率的取值方法：码头泊位尺度：码头泊位三要素：长、宽、深泊位长度L=设计船型长度Lc+适当的富裕量泊位宽度B=设计船型宽度Bc+适当的富裕量泊位水深D（码头前沿水深）=设计船型吃水T + 适当的富裕量4.3 港口陆域高程码头面高程：码头性质、船型、水位、陆域地形、波浪情况（考虑因素）sbssCc NSc Nn设计高水位+富裕，且极端高水位不被淹没有掩护高程确定：外海开敞式码头高程=HWL+ h+ 式中： 50年一遇波列H1%波峰面高度（在设计高水位时）HWL设计高水位h 码头上部高度 码头上部结构底部到波峰面的富裕高度（0.51.0m）海港码头（有掩护）：高程= HWL +（1.01
