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1、海港总平面设计海港总平面设计主讲人:邹北川主要内容 第一章 港址选择 第一节第一节 港址选择的基本因素港址选择的基本因素 第二节第二节 选址与自然条件的关系选址与自然条件的关系第二章 港口水域 第一节第一节 港外水域的组成及其功能港外水域的组成及其功能 第二节第二节 港内水域各部分尺度的确定港内水域各部分尺度的确定 第三节第三节 码头总平面设计码头总平面设计 第四节第四节 码头泊稳和作业条件码头泊稳和作业条件 第五节第五节 油品及其他危险品码头油品及其他危险品码头 第六节第六节 开敞式码头的布置开敞式码头的布置 第七节第七节 防波堤和口门布置防波堤和口门布置 第八节第八节 导流、防沙堤导流、防
2、沙堤 第九节第九节 锚地锚地 第十节第十节 港作拖船港作拖船 第十一节第十一节 港池泥沙回淤港池泥沙回淤 第十二节第十二节 港口整体模型试验和数学模型试验的港口整体模型试验和数学模型试验的 主要要求和内容主要要求和内容第一章 港址选择第一节 港址选择的基本因素一、港址与腹地之间的关系港口作为水陆运输枢纽，服务于腹地内经济发展的需要。因此，选址中必须考虑港址与腹地之间的联系，除运输组织便捷顺畅，还应比较不同港址的运输总费率，包括港口费率、疏运费率及船舶费率。1.公用港口是指为地区（或地方）性服务的一般商港，由于其与邻近港口有腹地范围合理划分的问题，港口的地理位置首先要符合港口的总体布局规划，或经
3、有关政府部门批准的港点。选址中要比较不同港址与腹地之间的集疏运方式及总的费率（假定吸引和线性规划）。2、专用港口是指服务于厂、矿企业，为其提供原料或产成品运是指服务于厂、矿企业，为其提供原料或产成品运输的港口（或码头），其特点是属于企业的配套项输的港口（或码头），其特点是属于企业的配套项目，但在管理上有时归属于当地的港航部门。按其目，但在管理上有时归属于当地的港航部门。按其服务方式的不同，可以分为两类，一种是专为某一服务方式的不同，可以分为两类，一种是专为某一企业服务，这类专用港的选址，一般与厂矿企业结企业服务，这类专用港的选址，一般与厂矿企业结合为一体，甚至工厂的选址也服从于港口的选址合为一
4、体，甚至工厂的选址也服从于港口的选址（如滨海火力发电厂的选址）。另一种是专为某一（如滨海火力发电厂的选址）。另一种是专为某一种行业或腹地内某一矿业服务，。这类港口的选址，种行业或腹地内某一矿业服务，。这类港口的选址，类似于地区性港口的选址，取决于港址的自然条件类似于地区性港口的选址，取决于港址的自然条件及港口的管理，其疏运方式往往相应建设专门的通及港口的管理，其疏运方式往往相应建设专门的通道，如专用铁路或长输管线等。道，如专用铁路或长输管线等。3、临海工业港临海工业港（或工业港区）是二次大战后兴起的临海工业港（或工业港区）是二次大战后兴起的一种港口类型，专门为港口工业区服务，港口的一种港口类型
5、，专门为港口工业区服务，港口的功能主要为港区内的几个大型加工企业服务。有功能主要为港区内的几个大型加工企业服务。有些是在公用港口内划出一定的范围建设工厂及专些是在公用港口内划出一定的范围建设工厂及专用码头。临海工业港的选址服从于国家或地方政用码头。临海工业港的选址服从于国家或地方政府有关经济技术开发区（或保税区）的布局规划，府有关经济技术开发区（或保税区）的布局规划，但在某种意义上，开发区位置的选择又往往从属但在某种意义上，开发区位置的选择又往往从属于建设港口的条件。因此，对工业港的选址，必于建设港口的条件。因此，对工业港的选址，必须既考虑港口的条件，同时也必须考虑临港工业须既考虑港口的条件，
6、同时也必须考虑临港工业用地用水的要求。用地用水的要求。二、港址与港口功能港口功能对港址条件有特定的要求港口功能对港址条件有特定的要求 对于公用港口及专用港区，也应体现其功能对港对于公用港口及专用港区，也应体现其功能对港址的要求，如公用港区一般与城市之间有较密切址的要求，如公用港区一般与城市之间有较密切的依存关系，港口需要有城市为依托，对减少港的依存关系，港口需要有城市为依托，对减少港口的辅助设施及职工的生活安排都有利，港口的口的辅助设施及职工的生活安排都有利，港口的业务活动所必须的金融、商业、涉外部门都离不业务活动所必须的金融、商业、涉外部门都离不开城市。相反，港兴城兴，港口可以促进城市的开城
7、市。相反，港兴城兴，港口可以促进城市的繁荣，城市的工农业产品运输、经济发展都离不繁荣，城市的工农业产品运输、经济发展都离不开港口提供的便利条件。开港口提供的便利条件。公用港口要求具有多种的疏运方式，包括铁路、公用港口要求具有多种的疏运方式，包括铁路、公路、水运等，而且随着地区性经济的发展和港公路、水运等，而且随着地区性经济的发展和港口密度的增加，公路交通对公用港口更重要。对口密度的增加，公路交通对公用港口更重要。对于专用港区（或码头），其功能特点是服务于所于专用港区（或码头），其功能特点是服务于所归属，工、矿企业，一般应在选址中视作工、矿归属，工、矿企业，一般应在选址中视作工、矿企业的一部分，
8、综合考虑，但对自然条件的要求，企业的一部分，综合考虑，但对自然条件的要求，则根据其货种、船型参照专业化码头或公用港区则根据其货种、船型参照专业化码头或公用港区进行考虑。进行考虑。不同货种对港址的选择也有不同的特定要求不同货种对港址的选择也有不同的特定要求不同货种对港址的选择也有不同的特定要求不同货种对港址的选择也有不同的特定要求 大型散货码头的选址，应优先考虑利用天然水域；尤其泊位较少的大型散货码头的选址，应优先考虑利用天然水域；尤其泊位较少的大型散货码头的选址，应优先考虑利用天然水域；尤其泊位较少的大型散货码头的选址，应优先考虑利用天然水域；尤其泊位较少的情况下更应如此，港址应具备的条件，包
9、括：情况下更应如此，港址应具备的条件，包括：情况下更应如此，港址应具备的条件，包括：情况下更应如此，港址应具备的条件，包括：水深及水域面积应尽可能满足要求；水深及水域面积应尽可能满足要求；水深及水域面积应尽可能满足要求；水深及水域面积应尽可能满足要求；有一定的天然掩护条件，也可开敞布置，但有足够的作业天数；有一定的天然掩护条件，也可开敞布置，但有足够的作业天数；有一定的天然掩护条件，也可开敞布置，但有足够的作业天数；有一定的天然掩护条件，也可开敞布置，但有足够的作业天数；码头位置距岸较近，以减少引堤或栈桥的长度；码头位置距岸较近，以减少引堤或栈桥的长度；码头位置距岸较近，以减少引堤或栈桥的长度
10、；码头位置距岸较近，以减少引堤或栈桥的长度；环境容量能适应码头建成后的影响；环境容量能适应码头建成后的影响；环境容量能适应码头建成后的影响；环境容量能适应码头建成后的影响；陆域要有足够的面积，供建设堆场以及管理区的需要；陆域要有足够的面积，供建设堆场以及管理区的需要；陆域要有足够的面积，供建设堆场以及管理区的需要；陆域要有足够的面积，供建设堆场以及管理区的需要；要具备疏运系统引入港区的条件以及满足营运需要的港外附属设要具备疏运系统引入港区的条件以及满足营运需要的港外附属设要具备疏运系统引入港区的条件以及满足营运需要的港外附属设要具备疏运系统引入港区的条件以及满足营运需要的港外附属设施的条件；施
11、的条件；施的条件；施的条件；水域范围内应无大量炸礁工程及碍航障碍物水域范围内应无大量炸礁工程及碍航障碍物水域范围内应无大量炸礁工程及碍航障碍物水域范围内应无大量炸礁工程及碍航障碍物要有建设工作船码要有建设工作船码要有建设工作船码要有建设工作船码头的场所。头的场所。头的场所。头的场所。专业集装箱码头：要求掩护条件、水域、陆域条件好。专业集装箱码头：要求掩护条件、水域、陆域条件好。专业集装箱码头：要求掩护条件、水域、陆域条件好。专业集装箱码头：要求掩护条件、水域、陆域条件好。三、港址与城市相互协调港口与城市互相依存，但也存在矛盾，港口需要港口与城市互相依存，但也存在矛盾，港口需要有城市为依托，城市
12、随港口的建设而发展，但港有城市为依托，城市随港口的建设而发展，但港口又往往给城市带来污染和干扰，特别是进人港口又往往给城市带来污染和干扰，特别是进人港口的铁路、公路穿越市区时对城市带来的影响，口的铁路、公路穿越市区时对城市带来的影响，随着港口的扩大而日益加深。随着港口的扩大而日益加深。应充分注意的问题环境污染：油污 粉尘 水质 噪音交通干扰：铁路 公路 皮带 管道远期发展：城市和港口的远期发展空间四、妥善处理新老港址之间的关系选址中要注意到新、老港区之间，综合港区与专业码头（或港区）之间的协调关系。应该从方便管理、共用基础设施和节约投资等角度考虑统筹安排，各港区可以共用通讯、导航、航道、港作船
13、舶等设施及管理机构。新、老港区的功能相同时，应考虑两者之间的互补作用，如在货种、船型吨级方面进行分工，新港亦是老港能力的补充，亦是老港功能的扩展。新港址的货源、运量及各项措施，一般情况下要作新的考虑，如在管理上新港属于老港的一部分，在城市与环保允许的情况下，选址中应考虑新、老港区尽可能靠近，对经营、管理、调度及人员、设施的共用是有利的。如新、老港之间的功能不同，则新港址应体现新港功能要求。五、集疏运条件是选址的重要因素港口的疏运条件对港口通过能力有直接影响，各港发生的港口堵塞问题都与疏运有关，选址中要将集疏运条件作为主要的外协条件对待。集疏运设施是港口建设中不可缺少的外协条件，如涉及新建或改建
14、、扩建时，其所需的资金及工期将是很大的，因此在港址比选中这是不可忽视的因素。对于没有水路疏运的港口，铁路运输仍是主要手段，除所在城市本身有较大量的进口物资可以利用汽车转运外，大部分仍以铁路疏运为主。选址中不仅应注意到铁路接轨和港区布置铁路的条件，并应调查分析所接铁路支线和干线的疏运能力。公路疏运增长很快，其主要原因是在一定的距离内，公路运输以门到门服务疏运系统灵活，运价较低。根据目前实际情况看，由于高等级公路的发展，汽车运输的距离特别是集装箱运输的距离大大提高，合理运输距离已达到500km700km。充分利用水路转运条件，努力提高过驳比例。因其运价低、运量大、外档过驳可以减少作业费用等优点，对
15、促进港口发展很有好处。其它运输方式：管道 皮带六、节约海岸及土地资源海岸与土地是不可再生的资源，选址工作既要着眼于目前的工程项目，更应关心长远发展。为了留作今后建设的储备，必须贯彻深水深用的原则，中小船舶的港口不占用深水岸线。而且在选址中要考虑到综合利用岸线，布置要紧凑，适当留有今后扩建的余地，避免扩建时又需另择新址，特别是独立的专业码头更应注意到这一点。港口建设除本身占用土地外，附属设施（包括生活港口建设除本身占用土地外，附属设施（包括生活设施）及铁路、公路往往占用大量土地，一个新建设施）及铁路、公路往往占用大量土地，一个新建港口的占地总面积往往达几十万平方米，因此，港港口的占地总面积往往达
16、几十万平方米，因此，港口建设更应注意节约用地，陆域布置应力求紧凑。口建设更应注意节约用地，陆域布置应力求紧凑。同时，从选址一开始就应着眼于荒滩、泻湖、洼地同时，从选址一开始就应着眼于荒滩、泻湖、洼地的利用，利用疏浚或陆上土源人工造陆。的利用，利用疏浚或陆上土源人工造陆。征用水产养殖水域、渔池、虾池的代价，不仅相当征用水产养殖水域、渔池、虾池的代价，不仅相当昂贵，也影响一部分渔民的生活出路，与占用耕地昂贵，也影响一部分渔民的生活出路，与占用耕地是相同的性质，因此也应避免大量征用水产养殖场。是相同的性质，因此也应避免大量征用水产养殖场。七、正确处理选址与其他部门的关系选址中往往要涉及与水利、城市、
17、水产、军事、选址中往往要涉及与水利、城市、水产、军事、国土开发、旅游以及水产养殖等部门之间的关系国土开发、旅游以及水产养殖等部门之间的关系和协调问题，包括上述部门在选址范围内现已占和协调问题，包括上述部门在选址范围内现已占有的岸线及土地，须作调查核实。有的岸线及土地，须作调查核实。港口选址中，应顾全大局，不能因建港而占用所港口选址中，应顾全大局，不能因建港而占用所有岸线，要在有关部门的统筹规划下，合理占用，有岸线，要在有关部门的统筹规划下，合理占用，并应主动考虑港区及其疏运系统对城市及其他部并应主动考虑港区及其疏运系统对城市及其他部门的影响，使之互相协调。门的影响，使之互相协调。各地的水利部门
18、经过多年的勘察与研究，对河口段的治理在不同程度上拟定了治理方案，选址与岸线的利用要充分理解水利部门的规划和治导线的规定，当有矛盾时应商请水利部门进行研究和调整。八、选址中应考虑的外围条件现代化港口需要的外围条件具有广泛的含义，包括城市设施、供电通讯、供水排水、疏运条件、征地拆迁、环保要求社会状况以及港址所在地与各有关部门之间的协调问题。除已作专项论述外，本节着重分析以下方面：1、供电通讯选址阶段应根据港口的功能及规模，估算用电负荷及电压等级，调查不同港址供电系统出线和供电的条件，估算所需的费用。应对不同港址的对船舶通讯现状、接入市话网，长途通信系统，市话系统，调度系统及移动通讯系统的条件等进行
19、调查分析和费用测算。2、供水排水确定港口的近、远期的用水量之后，对各港址的确定港口的近、远期的用水量之后，对各港址的供水水源、供水方式以及所需要配套的供水设施，供水水源、供水方式以及所需要配套的供水设施，作为比选的重要因素。作为比选的重要因素。排水系统主要包括与城市有关的部分，包括港区排水系统主要包括与城市有关的部分，包括港区雨、污水的排放口，利用城市污水处理设施的可雨、污水的排放口，利用城市污水处理设施的可能性，以及城市污水的排放，是否排入港内水域，能性，以及城市污水的排放，是否排入港内水域，在某些情况下，还存在港区邻近地区城市地面雨在某些情况下，还存在港区邻近地区城市地面雨水排入港口管网形
20、成转输流量进入港池的特殊要水排入港口管网形成转输流量进入港池的特殊要求及其带来的后果。求及其带来的后果。第二节 选址与自然条件的关系根据港口功能选择适当的自然条件、节省工程造价，并使港工建筑物对环境的反作用减至最小是选址中的一项重要目标。对不同的地貌特征，港口建设的模式大体可以分为三类。即：利用天然地形；大规模的疏浚与填筑；挖入式。在工程实践中，三者之间往往也没有明显的界限。一、利用天然地形建港利用天然地形建港，是指以利用天然地形条件为主，拟定适宜的工程方案，不大量改变原来的地貌形态。1、天然海湾建港 利用天然海湾建港是常见的一种形式，由于海湾形态的不同，建港方式有以下类型。（1）钩形海湾（2
21、）大型海湾（3）中小型海湾（4）连岛沙坝形成的海湾（5）冲积海岸上的海湾27272、弧形海岸建港弧形海岸的纵向泥沙运动较弱，建港后对沿岸泥弧形海岸的纵向泥沙运动较弱，建港后对沿岸泥沙运动的影响较小，因而对港口淤积及上、下游沙运动的影响较小，因而对港口淤积及上、下游两侧海岸的变形不会出现很大的问题，从防淤角两侧海岸的变形不会出现很大的问题，从防淤角度来说，是较好的港址。但海岸较开敞，港口布度来说，是较好的港址。但海岸较开敞，港口布置中应按其功能要求采取必要的防护措施，当主置中应按其功能要求采取必要的防护措施，当主浪向偏于一侧时，可以采用单堤方案，但水域应浪向偏于一侧时，可以采用单堤方案，但水域应
22、处于有一定深度的天然水深处，以减少海岸泥沙处于有一定深度的天然水深处，以减少海岸泥沙进入水域。进入水域。3、平直冲积海岸建港平直沙质海岸，在波浪及沿岸流的作用下，将会产生强盛的纵向及横向泥沙运动，港口建筑物将对沿岸纵向输沙产生阻碍作用，使在港口的上游侧淤积，下游海岸因缺少泥沙补给而冲刷，港口工程必须考虑到上游侧的备淤年限和下游侧的海岸保护措施。3、平直冲积海岸建港4、河口建港河口港也是国内外建港的主要模式，港址宜选择河口港也是国内外建港的主要模式，港址宜选择在过水断面较窄的顺直河段或稳定的弯曲河段的在过水断面较窄的顺直河段或稳定的弯曲河段的凹岸。不宜在拦门沙附近的地段选址。在分汊河凹岸。不宜在
23、拦门沙附近的地段选址。在分汊河道上建港，必须了解各汊河的稳定情况，一般应道上建港，必须了解各汊河的稳定情况，一般应选在处于长期稳定或发展阶段的汊河河段内，并选在处于长期稳定或发展阶段的汊河河段内，并采取必要的整治措施，以固定流量分配及稳定河采取必要的整治措施，以固定流量分配及稳定河床。浅滩呈周期性强烈移动的河段不宜选址。床。浅滩呈周期性强烈移动的河段不宜选址。5、泻湖建港泻湖口建港的关键是航道入海处的稳定问题，对泻湖口建港的关键是航道入海处的稳定问题，对此，国内外有过长期的研究，因入海口受波浪及此，国内外有过长期的研究，因入海口受波浪及海岸纵向输沙的作用，条件较复杂，研究的结果海岸纵向输沙的作
24、用，条件较复杂，研究的结果是建立了通道稳定断面与纳潮量及沿岸输纱量之是建立了通道稳定断面与纳潮量及沿岸输纱量之间的半经验关系，选址中应进行必要的验算，如间的半经验关系，选址中应进行必要的验算，如达不到保证通航水深要求时，尚须采取措施，如达不到保证通航水深要求时，尚须采取措施，如设置挡沙导流提或设置吸沙站，以减少沿岸输沙设置挡沙导流提或设置吸沙站，以减少沿岸输沙进入通道入海段的数量，保持通道断面的稳定。进入通道入海段的数量，保持通道断面的稳定。二、大规模疏浚填筑式建港对于在大面积底坡平缓的浅海区建港，为减少防护建筑物及航道的长度，经过比较，往往将港址向外海推移。因而建港中须采取大规模疏浚造陆的方
25、式。建港模式按其与陆地连接方式，形成半岛式和岛式两种。介于填筑式岛式和外海式码头之间另一种建港方式是采用由结构物组成的外海有掩护的岛式港，其特点是有一定数量的泊位而无库场设施，疏运也只能通过栈桥，因此其功能较适应于散货或液态产品的运输。三、挖入式建港在海岸以内有大面积洼地可以利用的情况下，采取挖港池填高陆域，进港航道不建防波堤而建导流堤，码头结构甚至可以陆地施工，港口规模的扩大可以采取向内陆增挖港池，工程较易实现，这些是挖入式建港的优点，同时由于陆域形成面积大，有利于发展工业港。挖入式建港按其位置的不同，有海岸型和河口型两种:海岸挖入式，须单独建入海航道及导流堤。河口型则可利用现有河口的入海航
26、道，不须重建航道，工程较节省，但原有航道的尺度及能力，应能满足新选港址的要求。第二章 港口水域港口水域广义来讲是指在港界范围内所包含的全港口水域广义来讲是指在港界范围内所包含的全部水域面积，在此范围内所有船舶的航行、系泊部水域面积，在此范围内所有船舶的航行、系泊和作业都要遵守港口和监督部门的管理并接受其和作业都要遵守港口和监督部门的管理并接受其指挥。港口水域是经中央和地方主管部门划定的指挥。港口水域是经中央和地方主管部门划定的法定区域，它既要保证船舶航行作业的需要又要法定区域，它既要保证船舶航行作业的需要又要保障港口合理的发展，因此在规划、设计一个港保障港口合理的发展，因此在规划、设计一个港口
27、时，应结合该港的布局考虑今后的发展，根据口时，应结合该港的布局考虑今后的发展，根据当地自然条件的特点来确定港口水域。当地自然条件的特点来确定港口水域。由于海岸形态和自然条件的差异，港口的布局也是千变万化的。一般说来港外水域是指港界范围内至港口口门以外的区域，但往往也包括港界外的引航和检疫锚地，对于有天然掩护的港口可以港池喇叭口为界划分港内、外水域，对于河口港可以河口为界来划分水域范围。第一节 港外水域的组成及其功能港外水域通常包括进出港航道和港外锚地两个重要组成部分。但往往还布设一些专用码头和水深较大的泊位。1、进出港航道航道的选线除应注意船舶的航行和航道维护条件外，航道的选线除应注意船舶的航
28、行和航道维护条件外，还应重视导助航设施的设置条件和处理好航道与锚还应重视导助航设施的设置条件和处理好航道与锚地的相互关系，避免出现视觉导标视线被阻和航道地的相互关系，避免出现视觉导标视线被阻和航道切割锚地的情况发生，另外锚地应尽可能设在进出切割锚地的情况发生，另外锚地应尽可能设在进出港航道的一侧，不宜分东、西两区设置，以避免进港航道的一侧，不宜分东、西两区设置，以避免进出港船舶与进出锚地的船舶发生干扰。出港船舶与进出锚地的船舶发生干扰。在港外水域选择航道方位时还应考虑今后到港的发在港外水域选择航道方位时还应考虑今后到港的发展船型由于其尺度的增大对航道的要求，即对航道展船型由于其尺度的增大对航道
29、的要求，即对航道拓宽、加深和延伸的可能性要予以重视。拓宽、加深和延伸的可能性要予以重视。2、港外锚地锚地是在水域中的指定区域专供船舶停泊或进行水上装卸作业、避风防台的作业场所。港外水域的锚地一般应具备以下功能：（1）引航锚地到港船舶在此停泊，等候引航员在此登船执行引航任务的锚地。（2）检疫锚地供外轮抵港后进行卫生检疫的锚地，海关签证也多在此进行。（3）停泊锚地到港船舶在此候潮或等待进港。（4）避风锚地风浪天船舶不能在码头前停靠而出港系泊避风的场所，同时也为过往船舶到此躲避风浪使用。（5）其他专用锚地有些港口根据作业需要结合当地的水域条件还设有油船、危险品和熏蒸锚地等。上述不同功能的锚地应依港口
30、的具体情况可组合在一起集中设置，也可按船舶吨级、不同的掩护要求和功能分别设置。港外锚地多采用单锚系泊的形式以适应风、浪和水流的变化并提高系泊船舶自主作业的机动性，为此占用水域面积较大，应在该区域设置定位标志，以形成规则锚地便于经济合理的利用港口水域。第二节、港内水域各部分尺度的确定港内水域各部分的尺度，往往是以设计船型尺度为基港内水域各部分的尺度，往往是以设计船型尺度为基准，合理的港内水域尺度应该是船舶操纵技术与港口准，合理的港内水域尺度应该是船舶操纵技术与港口工程规模相协调的统一体，也是在保证船舶作业安全工程规模相协调的统一体，也是在保证船舶作业安全前提下的必要水域尺度。随着船舶现代化、大型
31、化的前提下的必要水域尺度。随着船舶现代化、大型化的发展，船舶的操纵性能也在不断改善，港口现代化促发展，船舶的操纵性能也在不断改善，港口现代化促进了先进导助航和监管设施在港口的使用，性能良好、进了先进导助航和监管设施在港口的使用，性能良好、大功率的港作拖船使得船舶在港内作业更加方便。因大功率的港作拖船使得船舶在港内作业更加方便。因此港内水域的布置形式也在不断发展，其尺度的选择此港内水域的布置形式也在不断发展，其尺度的选择也更加灵活。也更加灵活。港内水域的布置和尺度有一定的灵活性，设计时应按当地的具体条件和港口设施配备的情况因地制宜的和船舶驾驶人员共同来确定港内水域的布置形式和尺度。港内水域尺度的
32、灵活性是建立在普通性基础上的，海港总体规范中规定的水域尺度，是设计中通常遵循的标准，它反映了一般情况下的适用性与合理性。港口总平面布置由于水深、陆域条件和规模的不同，港内水域布置形式也是多种多样的。海港港内水域按其功能可划分为船舶制动水域、船舶回转水域、泊位前停泊和码头前船舶靠离岸的操作水域、港池与航道的连接水域以及港内装卸锚地等。一、船舶主尺度选取原则设计船型是确定港口锚地、航道、回转水域、装设计船型是确定港口锚地、航道、回转水域、装卸船设备选型以及码头有关设计尺度的基本数据。卸船设备选型以及码头有关设计尺度的基本数据。船舶主尺度包括船舶总长、型宽和满载吃水等。船舶主尺度包括船舶总长、型宽和
33、满载吃水等。关于设计船型的取值标准，从船舶实载率、潮位关于设计船型的取值标准，从船舶实载率、潮位以及船舶在港停泊概率及机理表明，取以及船舶在港停泊概率及机理表明，取85%85%的保的保证率作为设计船型尺度是较为合理的取值标准。证率作为设计船型尺度是较为合理的取值标准。二、船舶制动水域船舶以航速V进港后，为停靠泊位或转向必须减低船速乃至静止，这个过程是船舶的制动过程，这段水域称作制动水域，港内最小的制动水域是指船舶进港后采用全速倒车克服船舶前进惯性时所需的水域长度，其宽度要满足船舶制动过程中随舵效减弱横向风影响加大和螺旋桨侧压力所引起船舶横向漂移的距离。根据国内外实船观测和统计资料表明，船舶的制
34、根据国内外实船观测和统计资料表明，船舶的制动距离可取动距离可取3-43-4倍设计船长。当进港条件较差时，倍设计船长。当进港条件较差时，对对50000t50000t以上的重载船舶，其制动距离可适当加以上的重载船舶，其制动距离可适当加大，但不宜超过大，但不宜超过5 5倍设计船长。倍设计船长。船舶制动水域应结合港内水域的布置和船舶转头、船舶制动水域应结合港内水域的布置和船舶转头、转向的功能综合考虑。为船舶航行方便，船舶制转向的功能综合考虑。为船舶航行方便，船舶制动水域宜布置在进港方向的直线上，当有困难时，动水域宜布置在进港方向的直线上，当有困难时，可设在半径不小于可设在半径不小于3-43-4倍设计船
35、长的曲线上。倍设计船长的曲线上。三、船舶回转水域是指船舶转头出港或回旋转向所需的水域。其尺度与船舶是指船舶转头出港或回旋转向所需的水域。其尺度与船舶是指船舶转头出港或回旋转向所需的水域。其尺度与船舶是指船舶转头出港或回旋转向所需的水域。其尺度与船舶回转性能有关。船舶回转可分为三个阶段：回转性能有关。船舶回转可分为三个阶段：回转性能有关。船舶回转可分为三个阶段：回转性能有关。船舶回转可分为三个阶段：（1 1）转舵阶段）转舵阶段）转舵阶段）转舵阶段由于船体惯性很大，转舵时间很短，由于船体惯性很大，转舵时间很短，由于船体惯性很大，转舵时间很短，由于船体惯性很大，转舵时间很短，船体尚未及产生侧向速度和
36、回转角速度，因此船舶基本仍船体尚未及产生侧向速度和回转角速度，因此船舶基本仍船体尚未及产生侧向速度和回转角速度，因此船舶基本仍船体尚未及产生侧向速度和回转角速度，因此船舶基本仍沿原航向运动。沿原航向运动。沿原航向运动。沿原航向运动。（2 2）过渡阶段）过渡阶段）过渡阶段）过渡阶段是船舶结束转舵进人定常回转运动的是船舶结束转舵进人定常回转运动的是船舶结束转舵进人定常回转运动的是船舶结束转舵进人定常回转运动的过程。过程。过程。过程。（3 3）定常回转阶段）定常回转阶段）定常回转阶段）定常回转阶段此时作用在船体上的力和力矩达此时作用在船体上的力和力矩达此时作用在船体上的力和力矩达此时作用在船体上的力
37、和力矩达到新的平衡，船舶以一定的侧向速度和回转角速度，绕固到新的平衡，船舶以一定的侧向速度和回转角速度，绕固到新的平衡，船舶以一定的侧向速度和回转角速度，绕固到新的平衡，船舶以一定的侧向速度和回转角速度，绕固定点作圆周运动。定点作圆周运动。定点作圆周运动。定点作圆周运动。对于少数具有天然水深水域开阔的港口，船舶可自航转头，但大多数的人工港是借拖船协助转头，个别中小港口当缺乏拖船时也有利用当时的风、流条件运用船舶的车、舵、锚、缆配合作业的方式进行船舶转头。船舶回转水域习惯用数倍设计船长为直径的内接园来表示。船舶回转水域通称转头地，一般为圆形或椭圆形布置，又船舶回转水域通称转头地，一般为圆形或椭圆
38、形布置，又船舶回转水域通称转头地，一般为圆形或椭圆形布置，又船舶回转水域通称转头地，一般为圆形或椭圆形布置，又称调头圆。称调头圆。称调头圆。称调头圆。由于各港布置不同，考虑当地风、浪、水流等条件和港作由于各港布置不同，考虑当地风、浪、水流等条件和港作由于各港布置不同，考虑当地风、浪、水流等条件和港作由于各港布置不同，考虑当地风、浪、水流等条件和港作船舶配备、定位标志等因素，调头圆的直径也不尽相同。船舶配备、定位标志等因素，调头圆的直径也不尽相同。船舶配备、定位标志等因素，调头圆的直径也不尽相同。船舶配备、定位标志等因素，调头圆的直径也不尽相同。在有掩护的水域，港作拖轮配置较好时，调头地内接圆基
39、在有掩护的水域，港作拖轮配置较好时，调头地内接圆基在有掩护的水域，港作拖轮配置较好时，调头地内接圆基在有掩护的水域，港作拖轮配置较好时，调头地内接圆基本标准定为本标准定为本标准定为本标准定为D D2.0L2.0L；考虑到开敞式码头受风浪影响较大，；考虑到开敞式码头受风浪影响较大，；考虑到开敞式码头受风浪影响较大，；考虑到开敞式码头受风浪影响较大，且距岸较远，转头时定位较困难，另外，一些中小港口缺且距岸较远，转头时定位较困难，另外，一些中小港口缺且距岸较远，转头时定位较困难，另外，一些中小港口缺且距岸较远，转头时定位较困难，另外，一些中小港口缺乏拖船，船舶靠自身车、舵转头时，一般取乏拖船，船舶靠
40、自身车、舵转头时，一般取乏拖船，船舶靠自身车、舵转头时，一般取乏拖船，船舶靠自身车、舵转头时，一般取D D2.5L2.5L；如；如；如；如果在码头前沿转头时，船舶可利用系缆桩作调头靠泊，此果在码头前沿转头时，船舶可利用系缆桩作调头靠泊，此果在码头前沿转头时，船舶可利用系缆桩作调头靠泊，此果在码头前沿转头时，船舶可利用系缆桩作调头靠泊，此时可相应减小转头水域至时可相应减小转头水域至时可相应减小转头水域至时可相应减小转头水域至D=1.5LD=1.5L。受水流影响较大的港口，垂直水流方向的回旋水域宽度为（1.52.0）L；沿水流方向的长度为（2.53.0）L；回旋水域可占用航行水域，当船舶进出频繁时
41、，经论证可单独设置；四、码头前停泊和船舶靠离岸的操作水域1、船舶靠离岸的操作水域（1）船舶停靠码头所占用的水域A、顺岸靠泊：在风、流较顺畅的条件下船舶多采用此种靠泊方式，即船舶以2530角减速驶向泊位，B、调头靠泊：当顺流或横向风作用时船舶往往采用调头靠泊的方式操作。（2）船舶驶离码头调头所占用的水域顺岸离泊：不小于0.8倍船长。调头离泊：不小于1.5倍船长。对采用连续顺岸多泊位布置的港口，在挖泥困难条件下，如操作允许也可在顺岸码头前不设转头地，而在港池的一端设专用转头地。泊位前船舶靠离岸操作水域：其深度应保证在乘潮水位时船舶能安全靠离岸作业，并备有各项富裕水深。其宽度按港作拖船配备的情况和不
42、同操作方式来确定，如当地横向风较强时为保证船舶靠离岸作业的安全，应尽量考虑船舶可调头靠离岸作业，其宽度B不宜小于15倍的设计船长。2、码头前沿停泊水域其深度应保证在设计低水位船舶满载时能安全停靠，并备有各项富余水深。其宽度一般选用2倍设计船宽，但对回淤强度较大的泊位，尤其对淤泥海岸有浮泥运动的港口，泊位前的停泊水域宽度要适当加大以利维护挖泥。五、港池布置港池是码头前泊位的共用水域，其设计水深宜与航道设计水深一致。港池的朝向及布置应根据当地的自然条件、船舶安全进出、铁路进线方便、码头岸线的有效利用和连接水域挖泥数量等因素综合分析比较。掩护条件差的港口应避免与强浪向一致。1、顺岸码头港池布置当港池
43、顺岸部分设置泊位时，其港池宽度视需否考虑船舶当港池顺岸部分设置泊位时，其港池宽度视需否考虑船舶当港池顺岸部分设置泊位时，其港池宽度视需否考虑船舶当港池顺岸部分设置泊位时，其港池宽度视需否考虑船舶调头而异。调头而异。调头而异。调头而异。当考虑船舶调头时，其宽度不应小于当考虑船舶调头时，其宽度不应小于当考虑船舶调头时，其宽度不应小于当考虑船舶调头时，其宽度不应小于1.51.5倍设计船长。倍设计船长。倍设计船长。倍设计船长。当不需考虑船舶调头时，码头前沿港池宽度不应小于当不需考虑船舶调头时，码头前沿港池宽度不应小于当不需考虑船舶调头时，码头前沿港池宽度不应小于当不需考虑船舶调头时，码头前沿港池宽度不
44、应小于0.80.8倍倍倍倍的设计船长。的设计船长。的设计船长。的设计船长。顺岸码头港池的长度是根据泊位的长度和数量确定的。端顺岸码头港池的长度是根据泊位的长度和数量确定的。端顺岸码头港池的长度是根据泊位的长度和数量确定的。端顺岸码头港池的长度是根据泊位的长度和数量确定的。端部泊位港池底边线与码头前沿线的夹角部泊位港池底边线与码头前沿线的夹角部泊位港池底边线与码头前沿线的夹角部泊位港池底边线与码头前沿线的夹角 可采用可采用可采用可采用30304545。当航道离码头较远，并有拖船配合作业时，当航道离码头较远，并有拖船配合作业时，当航道离码头较远，并有拖船配合作业时，当航道离码头较远，并有拖船配合作
45、业时，值可适当加值可适当加值可适当加值可适当加大。港池顶端泊位的大。港池顶端泊位的大。港池顶端泊位的大。港池顶端泊位的 可不受上述规定限制。可不受上述规定限制。可不受上述规定限制。可不受上述规定限制。凹形布置的港池宽度需要考虑多种因素，应根据各侧船舶安全进出港池、靠离码头作业要求确定。当港池两侧均有两个以上泊位时，港池宽度不宜小于1.5倍设计船长。对有水上过驳作业的港池，其宽度应满足过驳作业要求。2、突堤码头港池布置突堤码头港池布置的重点除注意避开强风、强浪等不良自然条件的影响外，还应注意与连接水域的衔接和过渡。另外突堤和顺岸码头间的夹角应根据自然条件、船舶安全进出、码头岸线利用和连接水域挖泥
46、量以及铁路进线的方便等条件进行比较后确定。3、挖入式码头港池布置挖入式港池的建设，改变了海岸或河口的天然平挖入式港池的建设，改变了海岸或河口的天然平衡状态，港池的布置形式和角度需综合考虑各方衡状态，港池的布置形式和角度需综合考虑各方面因素后确定。面因素后确定。避免形成丁坝，使悬移质泥砂在港池口门处大量避免形成丁坝，使悬移质泥砂在港池口门处大量沉降。沉降。港池的方向也应避免和强浪方向一致，以免波浪港池的方向也应避免和强浪方向一致，以免波浪传入后，波能难以扩散产生反射而影响泊稳。传入后，波能难以扩散产生反射而影响泊稳。在条件比较复杂的地区应通过数学模型计算或物在条件比较复杂的地区应通过数学模型计算
47、或物理模型试验确定。理模型试验确定。港池的宽度除了满足船舶安全进出的要求以外，还应比较疏浚工程量的大小，在土地昂贵的地区要作挖入式港池时，宁可配置性能良好、马力强大的拖轮协助来缩窄港池宽度也是值得考虑的。宽突堤，长顺岸，大陆域，是目前海港设计的新理念。4、港池与航道的连接水域布置系指顺岸码头和突堤码头港池与航道连接段的水系指顺岸码头和突堤码头港池与航道连接段的水域。其功能是保证船舶安全的进出港池，一般情域。其功能是保证船舶安全的进出港池，一般情况下考虑船舶自航转向进出港池，在困难情况下况下考虑船舶自航转向进出港池，在困难情况下也可按用拖船协助转向进出港地考虑。对突堤码也可按用拖船协助转向进出港
48、地考虑。对突堤码头前港池的连接水域多兼顾出港船舶在此转头的头前港池的连接水域多兼顾出港船舶在此转头的需要。需要。顺岸泊位码头前港池与航道的连接水域一般情况顺岸泊位码头前港池与航道的连接水域一般情况下为方便船舶进出港池、靠、离岸作业，规范建下为方便船舶进出港池、靠、离岸作业，规范建议港池与航道用议港池与航道用30304545来连接。来连接。当流速较大、涨落潮流向不同时，为保证船舶逆流靠离，连接水域应适当加大。突堤码头港池前连接水域的尺度应满足船舶进出港池或船舶在此转头的要求（指窄港池）。第三节 码头总平面设计一、码头前沿高程设计 码头前沿高程应根据泊位性质、设计船型、装卸工艺、船舶系缆、水文和气
49、象条件、当地的防汛要求和掩护条件等因素综合考虑。既要防止当地大潮时对码头面的侵没，又要便于船舶装卸作业和码头前后方的高程衔接。1、有掩护码头前沿高程设计、有掩护码头前沿高程设计有掩护码头前沿高程为计算水位和一适当的超高值之和。规范规定其基本标准为设计高水位（高潮累计频率10的潮位）加上1.0m1.5m的超高值；复核标准为极端高水位（重现期为50年的年极值高水位）加上00.5m的超高值。高程的最终确定还要综合各方面的因素，比如：码头前方和后方的高程协调，能否满足铁路、公路在高程上的衔接过渡；能否满足后方陆域排水的要求；是否需要较大的预留沉降量，以备陆沉之需；在南方海区风暴增水较大的港口，还应根据
50、风暴潮过境的频度，用一年一遇或一年多遇的风增水进行校核。2、开敞式码头前沿高程设计开敞式码头由于缺少掩护，暴露程度高，波浪直接作用在码头结构，因此其高程应满足码头面不被波浪淹没的要求，通常不考虑码头及连接桥上部结构直接承受波浪力的作用。按规范第条计算：按规范第条计算：E E HWL HWL h h 式中式中 E E 码头面高程（码头面高程（mm）HWL HWL设计高水位（设计高水位（mm）设计高水位时的重现期为设计高水位时的重现期为5050年的年的H H（波（波列累计频率为列累计频率为1%1%的波高）静水面以上的波峰面高的波高）静水面以上的波峰面高度（度（mm）h h 码头上部结构的高度（码头