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1、本科毕业设计液体散货高桩码头设计第一章设计基本条件和依据1.1工程概述本工程位于烟台港西港区规划的液体散货作业区内，码头紧邻已建的液体化 工码头向北建设，罐区紧邻液体化工码头罐区向西建设，汽车装卸区紧邻液体化 工码头的汽车装卸区布置。根据吞吐量预测和船型分析，本工程拟建设1个5万吨级油品泊位，并可同 时靠泊3千和5千吨级油品泊位，以及相应配套设施，设计年通过能力280万 吨，与北防波堤建设相结合，同步建设1个10万吨级后续泊位的水工结构。1.2自然条件1.2.1地理位置本工程位于烟台港西港区，西港区位于烟台市西部的套子湾西侧，距烟台芝 罘港区约30km，地理坐标位于北纬37 43，东经121
2、07。1.2. 2气温年平均气温：12.9C平均最高气温：17.1 C平均最低气温：10.1 C极端最高气温：38.2C极端最低气温：11.7 C1.2.3降雨年平均降水量：451.1mm年最大降水量：616.7mm一日最大降水量：97.4mm （2005年8月8日）年平均降水量日数为92.2天降水强度N中雨年降水日数为10.6天降水强度N大雨年降水日数为3.3天降水强度N暴雨年降水日数为0.9天该区降水有显著的季节变化，雨量多集中于每年的6、7、8月份，这三个月 的降水量为年降水量的57.6%,冬季降水量最少，12月至翌年的2月降水量仅为 年降水量的7.8%。大雨影响作业天数为3.3天。1.
3、2.4风况西港区临时测站完整一年每日24次风速、风向资料统计:该区常风向为S向， 出现频率为10.18%，次常风向为SE、NNE向出现频率分别为8.75%、8.37%。 强风向为NW向，该向N7级风出现频率为0.21%，次强风向为NNW、N向。表1.1风图风速频率(%)13.8(m/s)合计风向N3.953.310.790.188.24NNE6.122.000.230.028.37NE4.320.560.014.89ENE2.980.243.22E3.970.694.66ESE4.210.314.52SE7.850.908.75SSE4.872.230.380.017.48S6.293.720
4、.150.0110.18SSW3.352.300.150.015.80SW4.532.940.027.49WSW3.921.540.015.47W3.182.090.460.145.86WNW2.220.980.210.073.47NW1.851.600.460.214.11NNW2.823.070.710.196.80C0.690.69合计67.1228.483.560.85100.001.2.5雾况平均每年大雾日为27.7天，大雾多出现于每年的47月，为全年雾日的63%， 而每年的8月以后，大雾日显著减少。平均每年大雾实际出现天数为11.8天。1.2.6灾害性天气本区灾害性天气过程主要为台
5、风(含热带风暴，强热带风暴)和寒潮。据多 年资料统计影响烟台附近海域的台风每年有12个，一般多出现于79月份。 每当台风路经本区时，将出现大风、大浪、暴潮和暴雨。如8509号台风，烟台出 现33.3m/s、SSE向大风，最高潮位达3.73m；受9216号台风影响，烟台港风速达 1830m/s,出现解放以来最高历史潮位（4.03m）。多年资料统计，每年11月翌年3月为寒潮出现季节，平均每年3.2次，受寒 潮影响本海区出现偏N向大风，风速可达910级，且有偏N向的大浪，持续时间 可达34天。1.3水文资料1.3.1水文特征（1）潮位国家海洋局第一海洋研究所对烟台套子湾西海岸海区建港条件进行了调查
6、和部分水文要素的短期观测，并于1994年12月完成了烟台初旺湾一芦洋湾自然 环境调查报告。潮位是利用初旺湾验潮站1987年3月4日4月13日一个月的潮位 资料和烟台同步资料及烟台19531994年长期资料统计分析，用差比方法求得工 程海域的设计参数。本次设计采用上述计算值。（2）潮位特征值（以下水位值均从当地理论最低潮面起算）工程海域为正规 的半日潮，其（HK1+HO1） /HM2=0.32最高高潮位：3.67m最低低潮位：0.77m平均高潮位：2.10m平均低潮位：0.61m平均潮差：1.49m平均潮面：1.33m（3）设计水位设计高水位：2.46m设计低水位：0.25m极端高水位：3.56
7、m极端低水位：0.95m（5）波浪西港区无波浪实测资料，而与其临近（相约30km）的烟台海洋站在芝罘岛 北侧进行了长期的波浪观测工作（1981年至2002年）。本工程岸线在龙洞咀周 围，其水深岸线走向与芝罘岛相似，水域开阔无岛屿影响。芝罘岛测波资料有着 极好的代表性，基本代表了本海区深水处的波况。本次取用芝罘岛多年（1981年 至2002年）观测资料作统计分析。烟台海洋站位于芝罘岛，地理坐标为北纬3736、东经12126，测波浮标 在测点的N向，水深约为17.3m，使用仪器为HAB-2型岸用测波仪，仪器的拔 海高度为75.9m，每日进行4次（08、11、14、17）观测，大风浪过程中进行加 密
8、观测。19902002年观测资料分析结果：该区常波向为NNW、NW，出现频率分 别为8.20%、8.19%；次常波向为N、NNE，出现频率分别为5.91%、5.77%。强 波向为NNW向，次强波向为N向，这两个方向H4%1.5m出现频率分别为 3.07%、2.45%。详见波高频率统计表。（6）设计波要素经浅水计算12m水深处50年一遇波要素波要素见表25，有北侧防波堤掩 护时，绕射至油品码头ENE向50年一遇波要素见表。（7）海流海流观测分两个区域进行，各测点位置详见图21。第一个区域位于龙洞咀 及以南的初旺湾，芦洋湾海域，共布设六个测点；第二区域为龙洞咀东北的天然 深槽和龙洞咀以西的海域，共
9、布设六个测点，分别进行大、小潮连续25小时观 测。观测日期为：大潮第二区域为7月15日09时至16日10时，第一区域为7 月16日17时至17日19时；小潮第二区域为7月22日09时至23日12时，第 一区域为7月23日16时至24日19时。垂线测点采用六点法，依据实测资料， 本海区海流特征如下：1）潮流特征：测验海区的潮流为不规则半日潮流其（WK1+WO1） /WM2在0.761.45之间，浅水分潮流影响比较明显，潮 流的运动属往复流性质。2）潮流流场：龙洞咀以南第一测区涨、落潮潮流平均流向呈南北走向，龙 洞咀以北第二测区涨、落潮潮流平均流向呈东西走向。3）最大流速：大潮期间涨、落潮实测垂线
10、平均最大流速第一测区出现在龙 洞咀附近，流速值分别为0.55m/s、0.77m/s，流向分别为150、325，测点最大 涨、落潮流速为0.74m/s、0.88m/s，流向分别为174、344，出现在L07站和L09 站表层。4）余流：本海区余流较小。1.4地质地貌资料1.4.1地形地貌西港区沿岸主要为基岩海岸，沿岸以低山丘陵台地为主，泥沙来源不甚丰 富，主要是海岸侵蚀来沙和人为供沙。港区沿岸岩性多为白云石大理岩，在海 浪和海流作用下产生部分泥沙，数量很少；沿海养殖及其加工业产生的废弃贝 壳，堆积在海滨，也是局部泥沙的重要来源，但数量有限，对于港口建设不会 构成很大影响。根据国家海洋局第一海洋研
11、究所观测资料分析，该海区近岸及岸滩泥沙较 粗，海域平均含沙量为46.6mg/L，如果所搬运的泥沙全部沉淀，每平方米也只 有46.9kg，即沉积厚度2cm，实际情况可能仅有此值的三分之一左右。总之，该海区泥沙来源很少、泥沙搬运沉积不甚活跃，近岸泥沙不会对建 港构成危害。1.4.2工程地质本次勘察结果表明，该区域内岩土层分布较有规律，在勘察深度范围内， 分布有（一）海相沉积层：1粉土、2粉砂、3淤泥质粉质粘土，（二）海 陆交互相沉积层：口4粉质粘土混砂，（三）陆相沉积层：中粗砂，粉质粘 土，粗砾砂。1.4.3地质构造和地震根据业主提供山东省烟台港西港区液体化工码头工程地质灾害危险性评 估报告（中国
12、冶金地质勘查工程总局山东正元资源勘查研究院，2005年7月） 中的资料表明，在影响评估区内存在蓬莱一威海活动性断裂，该组断裂为北西 向断裂，长大于80km，倾向、倾角不明，断层错断第四系和元古界地层，预测 地质震级为7级，设计基本地震加速度值为0.15g。第二章总平面布置2.1码头主要尺度的拟定2.1.1设计船型主尺度根据海港总平面设计规范（JTJ21199 ）局部修订（设计船型尺度部分） 选取部分油船数据，设计船型尺度详见表。表2.1设计船型主尺度船舶吨级（DWT）总长（m）型宽（m）型深（m）满载吃水（m）备注10000024643.021.414.8设计船型5000022932.219.
13、112.8设计船型3000018531.517.312.0兼备船型2000016426.013.410.0兼备船型1000014120.410.78.3兼备船型500012517.58.67.0设计船型30009715.27.25.9设计船型20008613.66.15.1兼备船型10007013.05.24.3兼备船型2.1.2码头泊位长度根据规范，对有掩护港口的通用码头，单个泊位长度可按下式确定:气=L + 2 d式中Ld码头泊位长度（m）；、设计船长（m）；d 富裕长度（m），采用表2.1.中的数值。表2.2富裕长度表L(m)230d(m)581012151820222530表2.3油品
14、码头相邻泊位船舶间距表L(m)235d(m)2535405055由于到港船舶大小并存，在考虑最大到港控制船型的同时，还应考虑船舶到港的 组合计算。表2.4船位组合计算表组合情况(1)5000005000+3000100000长度279285306综合考虑设计船型和兼顾船型组合，确定本工程中，103号泊位长度为285m，相 邻泊位长度为306m。2.1.3泊位宽度码头前沿停泊水域宽度Bd不小于2倍设计船宽，所以取 Bd = 2 x 32.3 = 64. 6m。2.1.4码头前沿顶高程考虑北侧防波堤的建设，本工程按有掩护码头设计。基本标准：设计高水位2.46+超高值1.01.5=3.463.96m复核标准：极端高水位3.56+超高值00.5=3.564
