東南大學港口規(guī)劃布置課程設(shè)計

1、StXJTHtA ST UNIVtRSITY港口規(guī)劃與布置課程設(shè)計計算說明書交通學院港航系二O三年八月錄目1.11.21.31.41.51.6- 43其他濟參數(shù)假經(jīng)81.7109.19.29.310.1數(shù)-6數(shù)-算-置-10.1.1 碼85置-10.1.1.1 碼10.1.1.2 碼10.1.1.310.1.1.410.1.1.510.1.1.61010.1.1.710710.1.2 防波堤布置-1010.2 港置-1111 工11.111.211.310.2.1 件頭-10.2.2 散頭-1112算-表-149析1712方結(jié)-1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

2、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2003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(shè)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161.9 X 21.5 X 13 X 9.2m ;遠洋散貨船為噸級，尺度為 190 X

3、26 X 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、裝卸工藝及裝卸能力G=8000噸/艘，Cb=3.2萬元/泊日。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,Cb=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(shè)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，

4、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(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(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

5、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: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(shè)施綜合投資150

6、0萬元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420萬元13.生活辦公設(shè)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(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(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R18

7、00噸/日泊位7500噸/日泊位G8000噸/艘30000噸/艘Cb3.2萬元/泊日2.4萬元/泊日7.2萬元/艘日Cs2.1件雜貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)2.11 2015最優(yōu)泊位數(shù)計算:Q/N 2400000/355“Aa =-= 3.7562亍碩°陽5腰/LI1G 8000=T. = = = 4.44 FI /fiiU口 b R 1800皿SPT5人-n50.751.7601.4875.2431.09360.630.4670.3944.15070.540.1470.1243.8800.270假設(shè)S=5、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6。5J1.093>0.4

8、44>0.2702.12 2020最優(yōu)泊位數(shù)計算：3600000Q/N 3554X = 1,268 w/nG 8000Aa = - = 5.634 U1G 8000-=T, = = 4.44 日徹|4b R 1800ST兀譏+170.811.6932.1467.7801.51080.700.5020.6376.27090.630.2000.2545.8870.383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8。%s1.510>0.444>0.3832.13 2025最優(yōu)泊位數(shù)計算：弋宜； StXJTH t A ST b N IVtRSITYQ/N 45

9、00000/355石土-8000"5 肘MJ1G 8000A廠T汗薩歸"44口/艘a = - = 7,04210。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SIp丁W90.780.8761.3878.4300.866100.700.3290.5217.563110.640.1420.2257.2680.296He - n9 10 A 孑n w n 11 ¥0.866>0.444>0.2962.2散貨碼頭最優(yōu)泊位數(shù)Q/N 3000000/355礙30000G 30000-30000"溫 2 腰/U1G 30000rA

10、-=T. = = =40/® a = - = 1.127口b R7500uSTW'嘉兀-% 720.561.8280.5151.642n aqq30.380.2680.0751.2020.43940.280.0400.0111.1380.0643。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5ri-匕 A >0.439>0.333>0.0642.3泊位年通過能力驗算一個泊位的年通過能力根據(jù)規(guī)范5.8.2可用下式計算PtT Gtztftd t td對于件雜貨碼頭設(shè)計通過能力，T=365天，G=8000噸/艘，tf=1.5h, td=24h

11、.19|St=3h。2015年，新增吞吐量80萬噸，應新增1個泊位，設(shè)3臺門機，取p=210t/h,Gt. = - = 8000/210 = 38.1h|則1個泊位的通過能力，365 8000一 一 0. 62697.41 萬噸 80萬噸 38. 11.524_314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 ,G8000/280 = 28.57h365 80000. 70143. 64萬噸 120萬噸28. 571. 524_3百滿足要求。2025年，新增吞吐量90萬噸，新增2個泊位，3臺門機，取p=210t/h，G1-8000/210 = 38

12、111365 800038. 12430. 70108. 91萬噸90萬噸1. 524滿足要求。對于散貨碼頭設(shè)計通過能力，T=365天,G=3.0萬噸/艘，tf=1.5h,td=24h,，t =3h， p=1500t/h。Gt. = - = 30000/1500 = 20h365 30000202430. 38410. 0萬噸300萬噸1. 52423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碼頭頂咼程據(jù)海港總平面設(shè)計規(guī)范（以下簡稱規(guī)范）4.3.3有掩護基本標準:碼頭頂高程=設(shè)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3m。3.112碼頭前沿水深（底高程）據(jù)規(guī)范4.3.5條:碼頭前沿水深：D=T+Z 1+Z2+Z 3+Z4Z2=KH 4%-Z1式中T設(shè)計船型滿載吃水，取9.2m；乙一一龍骨下最小富余深度，查表 4.3.5取0.3m；Z2波浪富余深度，計算結(jié)果為負值時，取為0,；K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%的波高，取1m；Z3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；乙一一備淤富余深度，取0.4m；件雜貨碼頭：T=9.2m，Z1=0.3m, Z3=0, Z4=0.4m；根據(jù)波浪玫瑰圖知常浪向為東南向，為順浪，K 0.3東

14、南尢爭StXJTH t A ST b NIVLRSITYZ2=KH 4%-Z1=0.3 X -0.3=0P = 9*2 + 0*3 + 0 + 0 + 0.4 =碼頭底高程：-0.15-9.9= -10.05m 取值-10.1m煤碼頭：T=10.8m, Z1=0.3m, Z2=0, Z3=0.15m, Z4=0.4m；P = 10*8 + 0*3 + 0 + 0.15 + 0*4 = 11.65in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(shè)計船長;另外據(jù)規(guī)

15、范4.2.4碼頭前沿停泊水域?qū)挾热杀对O(shè)計船寬2B：件雜貨：1 皿=1*5 X 161.9 = 242.85m ,取值 243m2B=2 X 21.5=43m ;煤炭：1.5L = 1.5 X 190 = 28Sj00m ,取值 285m2B=2 X26=52m；3.114航道水深（底高程）和寬度據(jù)規(guī)范4.8.8航道通航水深：D0=T +Z 0+Z1+Z2+Z3件雜貨碼頭：取 H4%=1.0m, T =9.2m, Z0=0.2m, Z1=0.4m,Z2=1.0X 0.42=0.42m Z3=0;D 件=Dp 件 += 1(X22 + 0,4 = 10.62m航道底咼程:-0-15 - 10*6

16、2 = - 10-77iti 取值-11m煤炭碼頭：T =10.8m, Zo=0.25m, Z1=0.4m, Z2=0.42m, Z3=0.15m；D” 鳥r = 10.8 + 0-2 + 0.4 + 0.42 + 0.15 = 11.97niD 牡J =+ S = 11-97 + 0-4 = 12.37m航道底咼程:- 0.15 - 1237 = - 1252cm，取值-12.6mStXJTHfAST b N IVtRSITY據(jù)規(guī)范4.8.7 航道寬度，單向航道，取橫流0V V< 025,Ia = n(Lsin ¥ + B) = l-Bl x (161,9 X sin 3&#

17、176; + 21.5)三 54.25m,取值76mW = A + 2C = 54*25 + 2 X 0-5 X 21.5 = 75.75m2025年預留:A = n(Lsin y + R) = 1.81 x(190 x sin 3" + 26)= 65.06m |W = A + 2C = 65.06 + 2 X 0-75 X 26 = 104.05m|，取值 105m3.115回旋水域據(jù)規(guī)范4.2.3知:|2-0L = 2 X 161*9 = 323-8ni 取值 324m2025年預留: |2.0L = 2 X 190 = 380m 3.116泊位尺度根據(jù)規(guī)范4.3.6知: 件雜

18、貨碼頭：設(shè)計船長L=161.9m,富裕長度d=19m； 煤碼頭：設(shè)計船長L=190.0m，富裕長度d=19m3.117碼頭長度根據(jù)規(guī)范4.8.1知：直立式岸壁折角處的泊位長度應按下式確定dq = e + -"2015年：1個泊位,L= 161.9 + 19= 1809I取值181m 2020年：2 個泊位，0=90° 時，&1.25,#5 = 2 X 1.25 X 161.9 + 2 X 19 = 442.75m,25Wi値2 X 225 = 450朗2025年：2 個泊位，B=60° 時，&1.45,0=90° 時，E=1.25,= 1

19、.45 X 161.9 + 19 + L25 X 16L9 + 19 = 253.755 + 221375mI 取值 255m + 225m =410m煤碼頭：3 個泊位，0=90。時，&1.25, , 0=60。時，&1.45,q = 1.45 X 190 + 1.25 X 190 + 19 + 1-25 X 190 + 19 = 532m + 256.5?n,I 取值 532 + 257m預留4個泊位,= 4 X (161.9 + 19)= 723,6m取值724m3.12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

20、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235.214466050.592.730.310.93HeCE,滿足泊穩(wěn)條件。3.2港口陸域布置3.21規(guī)范件雜貨碼頭5.8.9.1StXJTHLAST UNIVtRSITYTy0K H Krk = -H 規(guī)范5.8.10Khk= 1.3 K= 100%2015年新增1個泊位,吞吐量增加80萬噸807JtQh倉即=Qb堆場=2空407Jt40 X 1(? X 1.3 X 100% E倉咋=E堆場=3S5 X 1-0X 7 = 10253.52t睢場

21、I：綜合貨種，取q=1.8t/m2Kk=75%272 2=7595m 取 7rt50mA % 場 10253.52A川坳二石兀二1.8 X 75%倉庫： 綜合貨種，取q=0.9t/m2 Kk=70%E它庫 10253,52n1A倉廣汞7 = CK9x70% = l&275m 取 M5tKtn對于每一個泊位：A倉壯=16500 mA堆場=7650m2建立堆場尺寸:Om X 45m；倉庫尺寸 250mx 66m2020年新增2泊位，吞吐量增加120萬噸120 TJtQh 倉胃二 Qhjff 場=飛=A60 X 10 X 1.3 X 100%355 X 1-3E倉琢=E時X 7 = 1538

22、01唯場I：綜合貨種，取q=1.8t/m2 Kk=75%E 用場15380MMA 用場鳳= TJ7両11. 11700.倉庫： 綜合貨種，取q=0.9t/m2 Kk=70%£倉|卡 15380MM飭嚴鳳= 5:7麗 "4打m IM4500m對于每一個泊位:%艸,=12250 mA堆場=5850m2建立堆場尺寸:L30m X 45m x 2倉庫尺寸:230m X 38m + 60m x 60in + 180m x 69m2025年新增2個泊位，吞吐量增加90萬噸Qh倉廠= 響 =45川A45 X 10 X 1.3 X 100%355 X 1-3E倉環(huán)=E堆揚=X 7 = 11

23、535t唯場：綜合貨種，取q=1.8t/m2 Kk=75%E 唯揚1153522九揚=血=17齊;=陽45. JtZH600m-倉庫：綜合貨種，取q=0.9t/m2 Kk=70%-1153577A倉曠歸廠5:7麗取1眈葉對于每一個泊位： A倉用二9360m2A堆場=4300m建立堆場尺寸:172m X 25m X 2倉庫尺寸.120mx7Xtnx23.22散貨碼頭2025年新增3個泊位，吞吐量增加300萬噸，取 tdc=10d,a=0.8.Qh = 300 萬 tStXJTHlAST b N IVtRSITY300 X 1(/ X 1.3 X 100%355 X 0*8E =X 10 = 13

24、7324tI®場I：取 q=7.5t/m2 Kk=75%E 用揚1373242A用刖鳳二莎頁誤41伽每個泊位的堆場面積:A 堆場=8138 m2,堆場=8320m2建立堆場尺寸:160m X 52m X 3#4工程投資經(jīng)濟分析in4e12EIDJ '1 r ntr 1 - rt d-t- -I - - nju-：jJVT-JLnjru.c-irurTJ.ru-wr-I 飛D "n +DA- 3 -= "DD s . 一白芒宮-locM總u 一 r I r -ri -1 TTJ - rvFL WT-. rL-iHi-ijrwLf 一 k I T TJ ,7.

25、 J 1 - 1 - " 11 - H 七 KfeuEPFVFEC- 一 丿 h BM I h Ml H I cbpsuH-ch-已-m fl- 1 X r ss&nI ! I tal-B -43-I 1 4 83JOs _02D3D35005056. rP1戸' 忙寧J -V: Fl1510工程量分期計算asID4.1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$StXJTHt

26、A ST UNIVLRSITY（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(shè)備泊122383200萬元/泊位25600圍堰0米以上m4562501566041

27、4661.60萬元/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/泊位3520生活辦公設(shè)施泊122381800萬元/泊位14400征地動遷市畝（泊）1223818萬兀/市畝29.36水電供應和通訊泊12238420萬元420港外道路及公共設(shè)施泊122381500萬元1500防波0米以上米000003.16萬元/米00-2米000006.08萬元/米0東南尢爭St

28、XJTH t A ST b NIVLRSITY堤-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10431.8410193.8614012.27220036.5554674.535%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=D«1

29、 + 8%)1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TbaPT w/T bTwnwsCsCs件雜貨201560.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201660.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201760.8454.443.756

30、0.6260.1050.4670.3947.21008.0029XtXiZ SOUTH LA ST UN IVtRSITY201860.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00201960.8454.443.7560.6260.1050.4670.3947.21008.00件雜貨202081.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202181.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377.21627.20202281.2684.445.6340.7040.1130.5020.6377

31、.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%-2014040237.1040237.1020151704010086032

32、4222.4301.6015083909.6336327.47201627040100860324222.4301.6015083620.0332707.44201737040100860324222.4301.6015083351.8829355.57201847040100860324222.4301.6015083103.5926251.9831SOUTH LA ST UN IVtRSITYStXJTHtA ST UNIVLRSITY2019539319.167040100860324222.4301.6015082873.6950138.242020617600162715972.81

33、1180.96798.643993.27045.9043092.342021717600162715972.811180.96798.643993.26523.9836568.352022817600162715972.811180.96798.643993.26040.7230527.632023954047.3317600162715972.811180.96798.643993.25593.2651971.4920241077283.8225520162715972.811180.96798.643993.27746.8980021.962025114532015254379530656

34、.532189.7510948.813148.0666873.902026124532015254379530656.532189.7510948.812174.1354699.772027134532015254379530656.532189.7510948.811272.3443427.432028144532015254379530656.532189.7510948.810437.3532990.072029154532015254379530656.532189.7510948.89664.2223325.862030164532015254379530656.532189.751

35、0948.88948.3514377.512031174532015254379530656.532189.7510948.88285.516092.002032184532015254379524343.752189.7510948.86092.002033194532015254379502189.7510948.82034204532015254379502189.7510948.8002035214532015254379502189.7510948.8002036224532015254379502189.7510948.8002037234532015254379502189.7510948.8002038