《港口规划与布置》课程设计计算说明书交通学院港航系二○一三年八月目录1设计基础资料 (3)1.1 港口状况及发展规划 (3)1.2 设计船型 (3)1.3 装卸工艺及装卸能力 (3)1.4 港处自然条件 (3)1.5 施工能力 (3)1.6 主要投资项目单价 (4)1.7 其他经济参数假设 (4)2港口规模 (5)2.1件杂货码头最优泊位数 (6)2.2散货码头最优泊位数 (6)2.3泊位年通过能力验算 (6)3港口总体布置 (8)3.1港口水域布置 (8)3.1.1码头布置 (8)3.1.1.1码头顶高程 (8)3.1.1.2码头前沿水深（底高程） (8)3.1.1.3港池宽度 (9)3.1.1.4航道水深（底高程）和宽度 (9)3.1.1.5回旋水域 (9)3.1.1.6泊位长度 (10)3.1.1.7码头长度 (10)3.1.2防波堤布置 (10)3.2港口陆域布置 (11)3.2.1件杂货码头 (11)3.2.2散货码头 (12)4工程投资经济分析 (13)4.1工程量计算 (13)4.2投资估算及投资时间表 (14)4.3经济效益分析 (14)5方案评价及总结 (16)1 设计基础资料一、港口状况及发展规划该港于1999年开工建设，并于当年建成两个泊位，于2000年投产使用，当时吞吐量60万吨。
投产初期吞吐量增长较快，为适应增长的吞吐量，于2003年、2004年各建成一个泊位，到2005年港口吞吐量达到150万吨，2009年又增建一个泊位，到2010年吞吐量已达160万吨，预计（条件A）2015年吞吐量可达到240万吨，2020年达到360万吨，到2025年可达到450万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。
根据需要，规划2025年以后每年有300万吨煤炭从该港出口。
二、设计船型该港的代表船型为：远洋杂货船为1.5万吨级，尺度为161.9×21.5×13×9.2m；远洋散货船为3万吨级，尺度为190×26×14.6×10.8m。
两种船在港一天所需费用均为C s=7.2万元/艘·日。
三、装卸工艺及装卸能力件杂货的装卸采用门机加流动机械到库场的工艺流程，装卸能力R=1800吨/泊·日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G=8000吨/艘，C b=3.2万元/泊·日。
煤炭装船规划采用装船机，堆场采用斗轮式堆取料两用机，中间用皮带机输送。
装船能力R=7500吨/泊·日，运煤船在该港的平均装船量为G=3.0万吨/艘，C b=2.4万元/泊·日。
四、建港处自然条件1 地形地质建港处陆地宽广、平坦，有足够的场地面积供布置库场及后方设施使用。
陆域平均标高+3米左右，附有1：5000地形图一张。
建港区为沙质海岸，海底沙砾粒径0.5毫米左右，泥沙运动弱。
趋于平衡，无严重的淤积和冲刷。
2 水文气象建港处的风浪资料的分析结果见附图的风玫瑰图和波浪玫瑰图。
该海区为不规则半日潮，据分析设计高水位+1.76米，设计低水位-0.15米。
海流方向多为ES 向，流速小于1节。
该地区少雨少雾，据统计年最多降雨天数134天，其中雷雨天数28天，每次持续时间多在0.5~1.5小时。
在冬季该地区常有封冻现象，但不影响航行和港口作用。
五、施工能力港口设有专业施工队，最大施工能力每年可完成3个泊位和300米长的防波堤的工程量。
六、主要投资项目单价1. 万吨级码头岸线15万元/米；2. 库场：仓库1420元/米2，堆场520元/米2；件杂货泊位仓库与堆场各占库场总面积的50%；3. 机械设备3200万元/泊位；4. 防波堤0米以上：3.16万元/米0～-2米：6.08万元/米-2～-6米：28.6万元/米-6～-10米：42.24万元/米-10米以下60.8万元/米5. 基建挖泥40元/方6. 基建填土60元/方7. 围堰0米以上：1.60万元/米0～-2米：2.96万元/米-2～-6米：6.48万元/米-6～-10米：11.28万元/米8. 征地动迁港内18万元/市亩，港外10万元/市亩；（1市亩=10000平方米）9. 港内铁路4000元/米，可按200万元泊位估算造价10. 港外道路及公共设施综合投资1500万元11. 港内道路综合投资500万元/泊位12. 水电供应和通讯综合投资420万元13. 生活办公设施投资1800万元/泊位14. 每泊位分摊的港作船费用440万元15. 间接费按直接投资费用的35%计算七、其它经济参数假设1. 盈利扣除营运费后港口每吞吐一吨货物的盈利为：件杂货88.0元/吨，煤炭为66.0元/吨。
2. 税收与还款港口企业收税5%。
港口净盈利的70%用于还款，30%用于职工福利和基金。
3. 现金年利率i =8%，港口一切设施均假设使用到2055年为止，且不计残值。
2港口规模2015年 2020年 2025年 货种 件杂货 件杂货 件杂货 煤炭 Q 240万吨360万吨 450万吨 300万吨 R 1800吨/日·泊位 7500吨/日·泊位 G 8000吨/艘 30000吨/艘 Cb 3.2万元/泊·日 2.4万元/泊·日Cs7.2万元/艘·日2.1 件杂货码头最优泊位数2.11 2015 最优泊位数计算：λ=Q/N G =2400000/3558000=0.845艘日⁄1μ=T b =G R =80001800=4.44日艘⁄ a =λμ=3.756 ρ=a sS ρ T w n w.s n s n s −n s+1 5 0.75 1.760 1.487 5.243 1.093 0.2706 0.63 0.467 0.394 4.150 7 0.540.1470.1243.880n 5−n 6>c c s>n 6−n 7 1.093>0.444>0.2702.12 2020 最优泊位数计算:λ=Q/N G =36000003558000=1.268艘日⁄1μ=T b =G R =80001800=4.44日艘⁄ a =λμ=5.634S ρ T w n ̅w.s n ̅s n ̅s −n ̅s+1 7 0.81 1.693 2.146 7.7801.51080.700.5020.6376.2709 0.63 0.200 0.254 5.887 0.383n 7−n 8>c c s>n 8−n 9 1.510>0.444>0.3832.13 2025最优泊位数计算:λ=Q/N G =4500000/3558000=1.585艘日⁄1μ=T b =G R =80001800=4.44日艘⁄ a =λμ=7.042 S ρ T w n w.s n s n s −n s+1 9 0.78 0.876 1.387 8.430 0.866 0.29610 0.70 0.329 0.521 7.563 110.640.142 0.2257.268n 9−n 10>c bc s>n 10−n 11 0.866>0.444>0.2962.2 散货码头最优泊位数λ=Q/N G =3000000/35530000=0.282艘日⁄1μ=T b =G R =300007500=4日艘⁄ a =λμ=1.127 S ρ T w n w.s n s n s −n s+1 2 0.56 1.828 0.515 1.642 0.439 0.0643 0.38 0.268 0.075 1.202 40.280.040 0.0111.138n 1−n 2>c bc s>n 2−n 3 0.439>0.333>0.0642.3 泊位年通过能力验算一个泊位的年通过能力根据规范5.8.2可用下式计算ρ⋅+-⋅=∑d fd z t t t t t t G T P对于件杂货码头设计通过能力，T=365天，G=8000吨/艘，t f =1.5h ，t d =24h ，∑t =3h 。
2015年，新增吞吐量80万吨，应新增1个泊位，设3台门机，取p=210t/h,t z =Gp=8000/210=38.1h则1个泊位的通过能力，满足要求。
2020年，新增吞吐量120万吨，新增2个泊位，设4台门机，取p=280t/h ，t z =Gp=8000/280=28.57h满足要求。
2025年，新增吞吐量90万吨，新增2个泊位，3台门机，取p=210t/h ，t z =Gp=8000/210=38.1h满足要求。
对于散货码头设计通过能力，T=365天，G=3.0万吨/艘，t f =1.5h ，t d =24h ，∑t =3h ，p=1500t/h 。
t z =Gp=30000/1500=20h满足要求。
万吨80万吨41.97626.0245.13241.388000365>=⋅+-⋅=t P 万吨120万吨64.14370.0245.132457.288000365>=⋅+-⋅=tP 万吨90万吨91.10870.0245.13241.388000365>=⋅+-⋅=tP 万吨300万吨0.41038.0245.132********365>=⋅+-⋅=t P3 港口总体布置3.1 港口水域布置3.11 码头布置3.111 码头顶高程据《海港总平面设计规范》（以下简称规范）4.3.3有掩护基本标准：码头顶高程=设计高水位+超高=1.76+1~1.5=2.76~3.26m考虑到陆域平均标高为+3m左右，取码头顶高程为3m。
3.112 码头前沿水深（底高程）据规范4.3.5条：码头前沿水深：D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2=KH4%-Z1式中T——设计船型满载吃水，取9.2m；Z1——龙骨下最小富余深度，查表4.3.5取0.3m；Z2——波浪富余深度，计算结果为负值时，取为0,；K——系数，顺浪取0.3，横浪取0.5；H4%——码头前允许停泊的波高，波列累计频率为4%的波高，取1m；Z3——船舶因配载不均而增加的船尾吃水，杂货船可不计，散货船取0.15m；Z4——备淤富余深度，取0.4m；件杂货码头：T=9.2m，Z1=0.3m，Z3=0，Z4=0.4m；K根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪，0.3Z2=KH4%-Z1=0.3×1-0.3=0D=9.2+0.3+0+0+0.4=9.9m码头底高程：-0.15-9.9= -10.05m，取值-10.1m煤码头：T=10.8m，Z1=0.3m，Z2=0，Z3=0.15m，Z4=0.4m；D=10.8+0.3+0+0.15+0.4=11.65m码头底高程：-0.15-11.65= -11.8m3.113 港池宽度突堤式码头，据规范4.2.8突堤式码头两侧均有泊位且沿港池方向布置2个以上泊位时，港池宽度B不小于1.5倍设计船长；另外据规范4.2.4码头前沿停泊水域宽度取两倍设计船宽2B：件杂货：1.5L=1.5×161.9=242.85m，取值243m2B=2×21.5=43m；煤炭：1.5L=1.5×190=285.00m，取值285m2B=2×26=52m；3.114 航道水深（底高程）和宽度据规范4.8.8 航道通航水深：D0=T +Z0+Z1+Z2+Z3件杂货码头：取H4%=1.0m，T =9.2m，Z0=0.2m，Z1=0.4m，Z2=1.0×0.42=0.42m，Z3=0；D 件=D0件+Z4=10.22+0.4=10.62m航道底高程：−0.15−10.62=−10.77m，取值-11m煤炭码头：T =10.8m，Z0=0.25m，Z1=0.4m，Z2=0.42m，Z3=0.15m；D0煤=10.8+0.2+0.4+0.42+0.15=11.97mD 煤=D0煤+Z4=11.97+0.4=12.37m航道底高程：−0.15−12.37=−12.52cm，取值-12.6m据规范4.8.7航道宽度，单向航道，取横流0＜V≤0.25，A=n(L sinγ+B)=1.81×(161.9×sin3。