东南大学港口规划布置课程设计
来源：导游资格 发布时间：2020-09-27 点击：
《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 月
目 目
录 1 设计基础资料··························································································3
港口状况及发展规划··········································································3
设计船型·························································································3
装卸工艺及装卸能力··········································································3
港处自然条件···················································································3
施工能力·························································································3
主要投资项目单价·············································································4
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：
远洋杂货船为万吨级，尺度为××13×9.2m；远洋散货船为 3 万吨级，尺度为190×26××。
两种船在港一天所需费用均为 C s =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 =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=万吨/艘，C b =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~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：万元/米 0～-2 米：万元/米 -2～-6 米：万元/米 -6～-10 米：万元/米 -10 米以下万元/米 5. 基建挖泥 40 元/方 6. 基建填土 60 元/方 7. 围堰 0 米以上：万元/米 0～-2 米：万元/米 -2～-6 米：万元/米 -6～-10 米：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：件杂货元/吨，煤炭为元/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 万元/泊·日 万元/泊·日 Cs 万元/艘·日
件杂货码头最优泊位数
2015 最 最 优泊位数计算：
假设 S=5、6、7，计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为 6。
S
5
6
7
>>
2020 最优泊位数计算:
假设 S=7、8、9，计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为 8。
S
7
8
9
>>
2025 最优泊位数计算:
假设 S=9、10、11，计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为 10。
S
9
10
11
>>
散货码头最优泊位数
假设 S=2、3、4，计算结果列于下。从表中数据可以看出最优泊位数为 3。
S
2
3
4
>>
泊位年通过能力验算 一个泊位的年通过能力根据规范可用下式计算
对于件杂货码头设计通过能力，T=365 天，G=8000 吨/艘，t f =，t d =24h， =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,
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，
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，
dfdztttt ttG TP万吨 80 万吨 41 . 97 626 . 0245 . 13 241 . 388000 365 tP万吨 120 万吨 64 . 143 70 . 0245 . 13 2457 . 288000 365 tP万吨 90 万吨 91 . 108 70 . 0245 . 13 241 . 388000 365 tP
满足要求。
对于散货码头设计通过能力，T=365 天，G=万吨/艘，t f =，t d =24h， =3h，p=1500t/h。
满足要求。
3
港口总体布置
港口水域布置
码头布置
码头顶高程 据《海港总平面设计规范》（以下简称规范）有掩护基本标准：
码头顶高程=设计高水位+超高=+1~=~ 考虑到陆域平均标高为+3m 左右，取码头顶高程为 3m。
码头前沿水深（底高程）
据规范条：
码头前沿水深：D=T+Z 1 +Z 2 +Z 3 +Z 4 Z 2 =KH 4% -Z 1
式中
T——设计船型满载吃水，取； Z 1 ——龙骨下最小富余深度，查表取； Z 2 ——波浪富余深度，计算结果为负值时，取为 0,； K——系数，顺浪取，横浪取； H 4% ——码头前允许停泊的波高，波列累计频率为 4%的波高，取 1m； Z 3 ——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； 万吨 300 万吨 0 . 410 38 . 0245 . 13 242030000 365 tP
Z 4 ——备淤富余深度，取； 件杂货码头：T=，Z 1 =， Z 3 =0，Z 4 =； 根据波浪玫瑰图知常浪向为东南向，为顺浪， 0.3 K Z 2 =KH 4% -Z 1 =×=0
码头底高程：
，取值 煤码头：T=，Z 1 =，Z 2 =0，Z 3 =，Z 4 =；
码头底高程：
港池宽度 突堤式码头，据规范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 不小于倍设计船长； 另外据规范码头前沿停泊水域宽度取两倍设计船宽 2B：
件杂货：
，取值 243m 2B=2×=43m； 煤炭：
，取值 285m 2B=2×26=52m；
航道水深（底高程）和宽度 据规范
航道通航水深：D 0 =T +Z 0 +Z 1 +Z 2 +Z 3 件杂货码头：取 H 4% =，T =，Z 0 =，Z 1 =， Z 2 =×=，Z 3 =0；
航道底高程：
，取值-11m
煤炭码头：T =，Z 0 =，Z 1 =，Z 2 =，Z 3 =；
航道底高程：
，取值
据规范
航道宽度 ，单向航道，取横流 0＜V≤，
，取值 76m 2025 年预留：
，取值 105m
回旋水域 据规范知：
，取值 324m 2025 年预留：
泊位尺度 根据规范知：
件杂货码头：设计船长 L=，富裕长度 d=19m； 煤码头：设计船长 L=，富裕长度 d=19m
码头长度 根据规范知：直立式岸壁折角处的泊位长度应按下式确定 2015 年：1 个泊位,
2020 年：2 个泊位，θ=90°时，ξ=，
2025 年：2 个泊位，θ=60°时，ξ=，θ=90°时，ξ=，
煤码头：3 个泊位 ，θ=90°时，ξ=，，θ=60°时，ξ=，
预留 4 个泊位，
取值 724m
防波堤布置
防波堤布置如设计图所示。
泊稳验算：
港外波高 H=3m，波长 L=60m。
采用斜坡式防波堤,根据海港水文规范，验算两个最不利点，
B r L α B/L (r/L)^ K d
H E
验算点 1 60 16
验算点 2 446 60 5
，满足泊稳条件。
港口陆域布置
件杂货码头 规范
规范
2015 年新增 1 个泊位，吞吐量增加 80 万吨
：
综合货种，取 q=m 2
K k =75%
仓库：
综合货种，取 q=m 2
K k =70%
对于每一个泊位：
=16500 m 2
=7650m 2
建立堆场尺寸：
;仓库尺寸 250m×66m
2020 年新增 2 泊位，吞吐量增加 120 万吨
：
综合货种，取 q=m 2
K k =75%
仓库：
综合货种，取 q=m 2
K k =70%
对于每一个泊位：
=12250 m 2
=5850m 2
建立堆场尺寸：
仓库尺寸：
2025 年新增 2 个泊位，吞吐量增加 90 万吨
：
综合货种，取 q=m 2
K k =75%
仓库：
综合货种，取 q=m 2
K k =70%
对于每一个泊位：
= 9360m 2
=4300m 2 建立堆场尺寸：
仓库尺寸：
散货码头 2025 年新增 3 个泊位，吞吐量增加 300 万吨，取 t dc =10d，α k =，
：
取 q=m 2
K k =75%
每个泊位的堆场面积：
=8138 m 2 ，取 =8320m 2
建立堆场尺寸：
4
工程投资经济分析
工程量 分期 计算 图 1
挖填土方示意图 运用 matlab 结合 Excel 可绘制该挖填量示意图，正数部分代表填土部分，深色部分代表挖土部分，由此可以看出整个港区的挖填状况。
表 表 1
工程 投资表
投资 现值 估算 投资序列表计算：
投资现值=
表 表 2
投资序列表 年份 2014 2019 2023 2024 现金年利率 i 8% 8% 8% 8% 代号 j 0 5 9 10 投资
投资现值
工程项目 单位 2014 年 2019 年 2023 年 2024 年 总量 单价 总投资量(万元）
基建回填 m3 1285605 354600 669330 1473570 3783105 60 元/方 基建挖泥 m3 696960 495900 290745 887850 2371455 40 元/方 码头工程 m 178 450 410 789 1827 15 万元/米 27405 港内铁路 泊 1 2 2 3 8 200 万元/泊位 1600 仓库 m2 16500 24500 18760 0 59760 1420 元/米 2 堆场 m2 7650 11700 8600 24414 52364 520 元/米 2 机械设备 泊 1 2 2 3 8 3200 万元/泊位 25600 围堰 0 米以上 m 456 250 156 604 1466 万元/米 0～-2 米
262 341 104 543 1250 万元/米 3700 -2～-6 米
303 0 366 507 1176 万元/米 -6～-10 米
92 0 0 0 92 万元/米 港内道路 泊 1 2 2 3 8 500 万元/泊位 4000 港作船费用 泊 1 2 2 3 8 440 万元/泊位 3520 生活办公设施 泊 1 2 2 3 8 1800 万元/泊位 14400 征地动迁 市亩(泊) 1 2 2 3 8 18 万元/市亩 水电供应和通讯 泊 1 2 2 3 8 420 万元 420 港外道路及公共设施 泊 1 2 2 3 8 1500 万元 1500 防波堤 0 米以上 米 0 0 0 0 0 万元/米 0 0～-2 米 0 0 0 0 0 万元/米 0 -2~-6 米 0 0 万元/米 -6~-10 米 0 0 万元/米 -10 米以下 0 0 0 0 0 万元/米 0 直接费用 万元 156213
间接费用 万元 35%直接费用
总费用 万元 210887
经济效益分析
营运 费用：
：
表 表 3
船舶 在港发生的总费用 货种 年份 S λ T b
α ρ T w /T b
T w
n ws
c s
C s
件杂货 2015
6
2016
6
2017
6
2018
6
2019
6
件杂货 2020
8
2021
8
2022
8
2023
8
2024
8
件杂货 2025
10
干散货 2025
3
年份 年份号 投资 年收益 待泊费 纯盈利 还款额 交税 港口净盈利 还款现值 欠款现值 万元 万元 万元 ②-③ ④×70% ④×5% ④-⑤-⑥ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 2014 0
2015 1
7040 1008
6032
1508
2016 2
7040 1008
6032
1508
2017 3
7040 1008
6032
1508
2018 4
7040 1008
6032
1508
2019 5
7040 1008
6032
1508
2020 6
17600 1627
2021 7
17600 1627
2022 8
17600 1627
2023 9
17600 1627
2024 10
25520 1627
2025 11
45320 1525
43795
2026 12
45320 1525
43795
2027 13
45320 1525
43795
2028 14
45320 1525
43795
安排还款计划，确定投资回收期，计算盈利期的缴税额：
可以看出港口在 2033 年还清贷款，出现盈利。
港口企业财务的内部收益率 列净盈利现值公式，令其等于零用试算法求出ri 。
ttrtiE0) 1 ( 利用 Excel 可算出 i r =%>银行现金利率=8% 表明港口有偿还贷款的能力。
总收益现值：
2029 15
45320 1525
43795
2030 16
45320 1525
43795
2031 17
45320 1525
43795
2032 18
45320 1525
43795
2033 19
45320 1525
43795 0
2034 20
45320 1525
43795 0
0 0 2035 21
45320 1525
43795 0
0 0 2036 22
45320 1525
43795 0
0 0 2037 23
45320 1525
43795 0
0 0 2038 24
45320 1525
43795 0
0 0 2039 25
45320 1525
43795 0
0 0 2040 26
45320 1525
43795 0
0 0 2041 27
45320 1525
43795 0
0 0 2042 28
45320 1525
43795 0
0 0 2043 29
45320 1525
43795 0
0 0 2044 30
45320 1525
43795 0
0 0 2045 31
45320 1525
43795 0
0 0 2046 32
45320 1525
43795 0
0 0 2047 33
45320 1525
43795 0
0 0 2048 34
45320 1525
43795 0
0 0 2049 35
45320 1525
43795 0
0 0 2050 36
45320 1525
43795 0
0 0 2051 37
45320 1525
43795 0
0 0 2052 38
45320 1525
43795 0
0 0 2053 39
45320 1525
43795 0
0 0 2054 40
45320 1525
43795 0
0 0 2055 41
45320 1525
43795 0
0 0
5
方案评价及总结 港口为突堤式结合顺岸式布置，总投资为亿元，投资现值为亿，港口自 2033年还清款项后出现净盈利，总盈利现值为亿。
港口布置应该充分利用当地港湾的自然条件以减少投资，创造高收益。本方案充分利用了当地地形，进行填土建造突堤式码头弥补了岸线不足的缺陷，但填土方量较大，造成前期投资较大，但是对后期港口扩建节省了成本；在航道选线上，充分利用了天然水深较大处，为航道的挖泥量节省了投资成本；另外，防波堤的造价昂贵，为了后期预留泊位的发展，本方案将防波堤建造于离岸线较远处，也使得投资量较大，由此令我在设计防波堤时意识到设计时应该仔细计算，合理布置，尽量减少防波堤的长度一减少投资。
推荐访问:港口 东南大学 布置