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1、港口规划与布置课程设计说明书I学 号： 密 级： 公 开 港口规划与布置课程设计设计说明书题目：石岛新港湾多用途码头 学院： 船舶工程学院 专业： 港口航道与海岸工程 学号： 姓名： 日期： 2016/12/25 哈尔滨工程大学2016 年 12 月港口规划与布置课程设计说明书I目 录第 1 章 设计基础资料11.1 工程概述 .11.2 设计依据 .11.3 设计原则 .1第 2 章 设计基础资料22.1 设计依据 .22.2 港口现状及发展规划 .22.3 设计船型 .22.4 装卸工艺 .22.4.1 铁矿石码头装卸工艺 22.4.2 集装箱码头装卸工艺 32.5 自然条件 .32.5.
2、1 地理位置 32.5.2 水文气象 32.5.3 雾况 32.5.4 风况 42.5.5 波浪 4第 3 章 铁矿石散货码头设计53.1 装卸工艺一般规定 .53.2 铁矿石码头装卸机械选型和工艺流程设计 .53.3 铁矿石码头主要建设规模的确定 .53.3.1 铁矿石码头的泊位年通过能力 53.3.2 铁矿石码头的泊位数 73.3.3 铁矿石码头仓库或堆场面积 73.3.3.1 堆场容积计算公式 .73.3.3.2 堆场面积计算公式 .8第 4 章 集装箱码头设计9石岛新港湾多用途码头设计4.1 集装箱码头装卸机械选型和工艺流程设计 .94.2 集装箱码头主要建设规模的确定 .94.2.1
3、 集装箱码头泊位年通过能力 94.2.2 集装箱码头泊位数 104.2.3 集装箱码头堆场所需容量及地面箱位数 114.2.4 集装箱码头拆装箱库所需容量 12第 5 章 总平面布置设计145.1 总平面布置原则 .145.2 港内水域布置 .145.2.1 码头前停泊水域 145.2.1.1 宽度 .145.2.1.2 水深 .145.2.2 回旋水域 155.2.3 船舶制动水域 155.2.4 航道 155.2.4.1 航道宽度 .155.2.4.2 航道水深 .165.2.4.3 航道边坡 .175.2.5 锚地 175.2.5.1 锚地水深 .175.2.5.2 锚地半径 .175.
4、3 码头规模确定 .185.3.1 泊位长度 185.3.2 码头长度 195.3.3 码头高程 195.4 路与平面布置和地面坡度 .195.5 辅助生产和辅助生活建筑 .19第 6 章 总结206.1 主要经济技术指标 .206.2 港口总平面布置图 .22港口规划与布置课程设计说明书1第 1 章 设计基础资料1.1 工程概述工程名称：石岛新港湾多用途码头设计对石岛新港湾码头进行总平面布置设计。该码头建设将使石岛港满足第四代集装箱船和 10 万吨散货船的靠泊要求，缓解石岛港现在水域拥挤、深水泊位不足、港区机械设备落后等问题。1.2 设计依据1海港总体设计规范S.北京：中华人民共和国行业标准
5、，2014；2交通部第一航务工程勘察设计院海港工程设计手册M北京：人民交通出版社，2001；3郭子坚.港口规划与布置M.北京：人民交通出版社，2011；4宗蓓华，真虹.港口装卸工艺学M.北京：人民交通出版社，2003；5JTJ296-96 港口道路、堆场、铺面设计与施工规范S.北京：中华人民共和国行业标准，1997；6JTJ213-98.海港水文规范S.北京：中华人民共和国行业标准，1999；7JTJ206-96.港口工程制图标准S.北京：人民交通出版社，1996。1.3 设计原则（1）确保本设计总体情况符合国家经济发展需求，符合总体部署与规划，保证设计过程依据行业相关政策与最新规范。（2）根
6、据实际情况与当地自然条件、经济条件，选用前沿的技术、设备机械以及经济耐用的材料，使设计工程经济安全，保证质量，施工方便。（3）特别注意施工区域环境保护，不多占居民土地，加强管理，控制预算，减少不必要投资。石岛新港湾多用途码头设计第 2 章 设计基础资料2.1 设计依据港口规划与布置课程设计任务书2.2 港口现状及发展规划石岛地处山东经济发展的前沿地区，随着港口吞吐量不断增长，船舶运输不断向大型化发展，现有港口生产能力已经不能满足未来地区经济的发展要求。本课题主要是对石岛新港湾码头进行总平面布置设计。该码头建设将使石岛港满足第四代集装箱船和 10 万吨散货船的靠泊要求，缓解石岛港现在水域拥挤、深
7、水泊位不足、港区机械设备落后等问题。港口设计吞吐量为：铁矿石 140 万吨，集装箱 60 万 TEU。该港区规划可利用岸线 1200m，陆域纵深 600m。码头水深条件良好，码头选址区域无不良地质现象出现。2.3 设计船型 表 2.1 设计船型一览表船型总长 L（m）型宽B（m）型深（m）满载吃水（m）100000t 散货船250.043.020.514.330000t 集装箱船244.032.319.712.02.4 装卸工艺2.4.1 铁矿石码头装卸工艺铁矿石码头装卸采用桥式抓斗卸船机和移动式装船机，水平运输采用双向皮带机。桥式抓斗卸船机的型号为 UCT-8(石川岛播磨)，移动式装船机的型
8、号采用秦皇岛港 4 期煤炭矿石码头同型号装船机。堆取料机选用 SR-R-400 型堆取料机。港口规划与布置课程设计说明书3工艺流程图如下：船装卸桥接运皮 带机堆场皮 带机堆场转运皮 带机高架存 仓车2.4.2 集装箱码头装卸工艺集装箱码头装卸采用集装箱岸桥，水平运输采用集装箱牵引车。集装箱岸桥型号为上海振华 J04。堆场采用日本日立制作所跨度为 43.9m 的轨道式龙门起重机。集装箱 船集装箱 装卸桥集卡轨道式 龙门起 重机堆场拆装箱 库货主2.5 自然条件2.5.1 地理位置 石岛属荣成市石岛镇，位于山东半岛最东端，荣成市南部石岛湾畔，处于山东经济开放区的前沿地带。属山东省荣成市辖境。东及东
9、北方向有镆铘岛掩护，北有朝阳山，背依石岛山，三面环山，口门向东南敞开，与南、黄海相连。2.5.2 水文气象年平均气温为 11.8。最热月份是 8 月份，平均气温为 24.5；最冷月份是 1 月份，平均气温为-1.2。极端最高气温为 36.8，极端最低气温为-14.6。多年平均降水量为 858.3mm，历年最大日降水量为 1218.2mm，雨季集中在 79 月份，占年降水总量的 60%。年平均降水日数为 86.3 天。其中年平均降雨量较大的天数为 29.1 天，降雪较大天数为 9.9 天。2.5.3 雾况年平均雾日数 52.7 天，多集中于 47 月，占雾日数的 75%。年最多雾日石岛新港湾多用
10、途码头设计数 79 天（1964 年） ，年最少雾日数 29 天（1958 年)。2.5.4 风况石岛濒临海域，属于东南亚季风区，根据海洋站测风资料统计结果：表 2.2 风力统计情况NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW1 月15311111156523718244 月123223345181651126127 月511235913231761112510月14311222381241331320累计年平均风速为 5.3m/s，冬半年的平均风速较夏半年明显偏大，最大是 4 月平均风速为 6.2m/s，最小是 9 月，平均风速为 4.5m/s。风力达 6 级以上
11、的天数为年平均 13.2 天。图 2.1 石岛地区全年最大风速玫瑰图2.5.5 波浪50 年一遇，H1%波高值为：设计高水位：H1%=1.865m，T=6.3s设计低水位：H1%=1.565m，T=6.3s港口规划与布置课程设计说明书5极端高水位：H1%=1.915m，T=6.3s石岛新港湾多用途码头设计第 3 章 铁矿石散货码头设计3.1 装卸工艺一般规定(1) 装卸工艺设计应进行多方案的技术经济比较，满足加快车船周转、各环节生产能力相匹配和降低营运成本的要求。应积极采用先进技术和现代管理方法，保证作业安全、减少环境影响、降低能耗和改善劳动条件。(2) 装卸机械设备应根据装卸工艺的要求配置，
12、并应综合考虑技术先进、经济合理、安全可靠、能耗低、污染少、维修简便等因素。现有设备满足不了装卸工艺合理的配置要求时，可根据实际需要进行研制、开发。设备可视运量增长分期配置。(3) 货类单一、流向稳定、运量具有一定规模时，宜按专业化码头设计。(4) 必须在港口进行的计量、配料、筛分、保温、解冻、熏蒸、取制样、灌包和缝拆包等作业，应在设计时一并考虑。(5) 危险品码头的装卸工艺设计，应符合国家现行标准建筑设计防火规范(GB50016)和危险货物集装箱港口作业安全规程( JT 397)等的有关规定。(6) 采用大型移动式装卸机械时，应设置检修和防风抗台装置。3.2 铁矿石码头装卸机械选型和工艺流程设
13、计卸船机选择两台卸船效率 800t/h 的桥式抓斗卸船机。水平运输选择双向皮带机。 装船机选用一台装船效率 6000t/h 的移动旋转式装船船装卸桥接运皮 带机堆场皮 带机堆场转运皮 带机高架存 仓车船装卸桥接运皮 带机堆场皮 带机堆场车货主3.3 铁矿石码头主要建设规模的确定3.3.1 铁矿石码头的泊位年通过能力根据海港总体设计规范（2014 年 5 月 1 日起实施） 第 64 页公式港口规划与布置课程设计说明书7（7.10.2-1）和（7.10.2-2）（3-1）GtttttTPdfdzt （3-2）pGtz式中：Pt泊位设计通过能力（t/a） ；年日历天数（d） ，取 365d；泊位利
14、用率（2.1P65 表 7.10.3） ，假定泊位数为 1 个，初步取泊位利用率 0.55，经过代入计算，得到泊位数为 1 个的散货码头的装卸能力符合本港的要求，假定成立；G船舶实际载货量（t） ，依据设计条件，为 10 万吨；昼夜小时数（h） ，取 24h；d昼夜非生产时间之和（h） ，包括工间休息、吃饭及交接班时间，应根据各港实际情况确定，可取 24h，故取 3h；船舶装卸辅助作业、技术作业以及船舶靠泊、离泊时间之和（h） ，由tf于没有统计资料，故参考海港总体设计规范（2014 年 5 月 1 日起实施） 第 65 页表 7.10.2 得 1.25+0.75+0.6+0.6+1.75+1
15、.5=6.45h，对于煤炭和矿石装船码头，还应考虑船舶排放压舱水的时间，取 1.5h，得；tf= 7.95hp设计船时效率，本港采用卸船机的单台卸船效率为 800t/h，每个泊位设置两台，总效率为 1600t/h。由于实际中并不能达到额定效率，根据海港工程设计手册（上） 第 821 页桥式抓斗卸船机平均能力可取额定能力的 0.60.65。取 0.625，则设计船时效率为 1000t/h。装卸一艘船舶所需的时间（h） ；z石岛新港湾多用途码头设计tz=Gp=100000t1600 0.625t/h= 100h代入数值：Pt=Ttztd-t+tftdG =365 0.5510024 - 3+7.9
16、524 100000 = 3941564.892t/a3.3.2 铁矿石码头的泊位数根据海港总体设计规范（2014 年 5 月 1 日起实施） 第 64 页公式（7.10.1）（3-3）N =QPtN泊位数；Q码头年作业量（t） ，根据设计吞吐量和操作过程确定。铁矿石设计吞吐量为 140 万吨。代入数值：N =QPt=14000003941564.892= 0.355故铁矿石码头泊位数取 1。3.3.3 铁矿石码头仓库或堆场面积3.3.3.1 堆场容积计算公式根据海港总体设计规范（2014 年 5 月 1 日起实施） 第 70 页公式（7.10.11-4）和（7.10.11-5）（3-4）Ey=QhKBKKrTykktdc港口规划与布置课程设计说明书9（3
