1. 什么是波浪飘移力,本人没有金币悬赏,求有爱心的朋友出手相助 另外他跟福劳德克雷洛夫力有什么区别
弗洛德力和绕射力一起就是一阶波浪力。
2. 码头标高从哪里算起
码头标高的确定:就使用角度而言,码头顶面高程必须要不上水、不越浪。同时满足各种机械工艺的使用要求。与后方陆域可以平稳过度。如果是透空式码头比如高桩梁板结构,还需要考虑春冲大梁板在波浪作用下是否安全的问题。这些综合考虑之后就是为了左后落实总造价,以此来决定工程投资,计算投资回报率。第一种码头为有掩护码头(码头前波高H4?于0.6m的情况下),比如天然湾内码头亦或是先修建防波堤等建筑扒竖物在修筑的码头。此时,良好的掩护条件导致码头区域的波浪、水流条件大大改善。此时码头顶面高程按照设计水位和超高值之和判凳考虑,两种情况取大值
3. 在游艇码头设计规划过程中对于防波堤口门的方向、位置设计要考虑哪些问题
应充分考虑长风向、波浪、潮流、泥沙运动的影响,注意避免游艇受横浪作用,同时考虑到小段弯饥型帆船不能顶风直线前进,防波堤闹尘口门方向最好与常风向保持45—90度的夹角。游艇码握返头设计是一项大工程,具体的建议你咨询一下道恩游艇设计公司,他们有专业的游艇码头设计团队,比较专业。
4. 码头(港口边供乘客及货物上下的建筑物)详细资料大全
码头是海边、江河边专供轮船或渡船停泊,让乘客上下、货物装卸的建筑物。通常见于水陆交通发达的商业城市。人类利用码头,作为渡轮泊岸上落乘客及货物之用,其次还可能是吸引游人,及约会集合的地标。在码头周边常见的建筑或设施有邮轮、渡轮、货柜船、仓库、海关、浮桥、鱼市场、海滨长廊、车站、餐厅、或者商场等。
5. 怎么把aqwa中管单元所受波浪力提取出来,然后施加到有限元模型进行强度校核
AGS>Graphs>File>Open, 打开PLT文件,然后选择波浪力或者幅值响应算子等感兴趣的物理量以及对应的自由度就OK了
6. 青岛港成为著名港口的水域条件
航行条件,停泊条件,筑港条件和腹地条件。其中又以腹地最为重要,它是港口兴衰的基础。
1.航行条件指的是一定规格的船舶,能够不分桥碧季节、昼夜、安全迅速地进出港湾。它包括几个具体方面:(1)口门方向航道口门应有明显的位置和恰当的方向。根据海港的使用经验,当口门轴线同强风浪方向的夹角为45~60°是比较合适的。口门方向和岸线的交角最好也不要小于45°,以免当船侧受到风力时,船舶被推到岸滩上。我国海岸线位于大陆东南缘,而季风气候特点是冬季盛行风为强风出现季节,风向为西北或北,个别地区为东北,故在入港航道方向处理上,比较容易。一般均为自东或东南进入口门。(2)航道尺度航道条件中最重要的是入港航道的尺度。入港航道要求短、直、宽、深,且少淤积,这方面对海港特别重要。海港的口门应保证船只敏坦举驶入,宽度不能小于驶入最大船只的长度,一般不小于130~150米,通行大船应在 200 米以上,但亦不宜超过 300~400 米,以免影响港内水面平静。我国一些海港的口门宽度,海岸港:大连大港(东西区)360米,青岛大港260米,厦门港720米,河口港:天津新港1300米,上海长江南航道 500米、黄浦江航道50米,福州闽江航道120米。内河港口单线航道宽度应不小于最大船宽的 1.5 倍,双线应不小于 2.6倍。港内航道要有足够的曲率半径,以利调度运行。转头水域应自船位与码头线成30~40°交角向外扩展,长度不小于船长的2.5~4倍,宽度不小于 1.5 倍。此外,沿河码头或趸船的信困布置,不能影响主航道的宽度。国外为了保证河流通航,有“突堤码头端线”的规定。航道的深度是根据进港最大船舶的吃水深度、航行富裕深度以及技术富裕深度而确定的。 H=T+hH+hT 式中H——航道最小深度 T——船舶最大吃水深度 hH——航行富裕深度 hH=h1+h2+h3 式中 h1——船舶龙骨下富裕深度,由水下底质决定,一般为 0.1~ 0.6米 h2——超额吃水,与航速有关,一般为0.033航速 h3——波浪影响富裕深度,与波高有关 h3=h波高-h1 hT——技术富裕深度,与航道淤积有关,一般为0.6~1.0米船舶的吃水深度同船舶的吨位成正比例。船舶愈大,吃水愈深。
近年来由于船体结构的改进和新技术的应用,同样吨位的船舶有吃水深度减少的趋势。船舶自重一般以总吨位表示,满载重则以排水吨位表示。二者之比在客货轮约为1∶1.5~2,在货轮为1∶2~3。古代,木帆船载重小、尺寸短、吃水浅,故几乎天然港湾均可泊入。我国所谓港、浦、湾、澳,都是指船舶的天然出入之所。目前世界上万吨以上海轮已普遍,要求海港的航道和水域深达 9 米以上。国外大港,近年新建散货码头水深一般为 12~15 米,油码头水深则为 20~35 米。我国沿海航行船舶一般为3千至1万吨,远洋轮船则为1~2.5万吨,故我国大海港吃水应在 9 米以上,中等海港亦应在 7 米左右。其中大连港和青岛港,吃水达12米,5万吨级海轮可乘潮进出;秦皇岛港、天津新港和湛江港, 吃水10米以上的2万吨级海轮可乘潮进出; 上海长江航道、黄埔港和八所港,吃水 9 米的万吨级海轮可乘潮进出。我国新建的大连新油港,表 71 船舶吨位与吃水深度之间的关系船舶类型 总吨位(吨) 平均吃水(米)一般海轮 500 3.5 1,000 4.8 3,300 6.9 5,000 7.7 8,000 8.5 10,000 9.0 15,000 9.5 20,000 10.0 30,000 10.2 50,000 11.0 80,000 11.2 大型油轮 50,000~60,000 12.2 60,000~80,000 12.9 80,000~100,000 14.0 100,000~150,000 15.7 150,000~200,000 17.4 200,000以上 19.8 内河客货轮 货1,200吨,客800人 4.0 货800吨,客1,200人 3.8 货500吨,客1,000人 3.5 内河货驳 1,200 3.33 540~700 2.32 80 1.5 50 1.2 内河客轮 500人 1.5 300人 1.2 60人 1.0 其码头距岸边1千米的天然水深为15~16米,距岸边2千米的天然水深达20米。故稍加疏浚,即可满足当前10万吨油轮和远景25万吨油轮的吃水要求。(3)风力、海流和波浪的作用这是影响船舶进出港湾码头的一些重要因素。风对轮船进出航道有一定影响,停靠码头作业时,风力过大亦产生不利。作用于海轮上的风力,可参照下式估算: R P C V A A a a Ra a = + 1 2 2 2 2 ( cos sin ) 正 侧 θ θ 式中:Ra——风压力(公斤); Pa——空气密度0.125(公斤·秒2 /米4 ); CRa——风压系数; Va——相对风速(米/秒),对应船舶纵轴而言; θ——相对风向(度),对应船舶纵轴而言;A 正——水面上船体正面投影面积(米2 ); A 侧——水面上船体侧面投影面积(米2 )。海流是海水的流动。
港口面临的海流往往是综合原因形成的,包括:因温度或盐分不平衡引起的经常海流ν1,因潮汐和风的季节变化引起的周期海流ν2,因风力短暂变化或其它偶然因素引起的临时海流ν3。因而,区域海流ν就是上述三种海流的向量和,即 ν ν ν ν 。 = + + 1 2 3 在风速作用下,海流到一定的深度显著衰减,这就是摩擦深度。如海的深度H小于摩擦深度F,称为浅海,否则为深海。摩擦深度由以下经验公式确定: F w F = = 7 6 600 3 . sinj 或 ν 式中w——风速(米/秒) j ——当地的纬度 ν3——风力海流的速度(米/秒)在浅海中,表面海流方向与引起海流风的方向之间的偏角(北半球右偏、南半球反之),决定于海的深度和摩擦深度的比值,即: H/F 0.25 0.50 0.75 1.00 偏角a° 21.5 45 45.5 45 海流作用于轮船上的流压力可参照下式估算: R P C V LT w w Rw W = 1 2 2 式中Rw——流压力(公斤); Pw——海水密度104.5(公斤·秒2 /米4 ); Vw——相对流速(米/秒); L——船长(米); T——平均吃水(米) CRw——流压系数。根据实验和计算得知,当船舶空载(压载)时,风力的影响超过流压力,而当船舶满载时,则流压力的影响超过风力。因而,二者是必须同时考虑的因素。波浪是海洋由于受风力、地震或船行而引起的,而以风力为主。在深海和远洋中,即水深大于波长的一半时,水质点的运动轨道呈圆形,并作圆周运动。但波浪到达海岸浅水地段后,由于波浪与海底发生摩擦,水质点运动变为扁圆形,甚至作平行于海底的进退摆动;这时,便形成了拍岸浪。浅水波的传播速度与波长无关,而决定于水深(即 , C = gH C为波速,H为水深)。拍岸浪具有很大的破坏力,它的冲击力量是每平方米4吨,压力是每平方米30吨。因此,为保证港区船舶航行和碇泊作业而建造的水工建筑物如防波堤、码头护岸和其它设施,必须具有相应的结构稳定性。这也是在封闭海湾建港较在开敞海岸建港具有极大经济合理性的根本原因。(4)潮汐变化潮汐是在日、月对地球的引力共同作用下,使地球水面发生周期升降的一种现象。
一个太阴日,发生两次高潮和两次低潮,称为半日潮型,又有规则的(周潮)和不规则的之分;一个太阴日只发生一次高潮和一次低潮,称为一日潮型,在我国不多见。大潮出现在阴历朔、望(潮),小潮则出现在上下弦(汐)。潮汐涨落形成潮差,它给码头港池建设和装卸设备的运用均带来一定影响,但它却大大有利于船舶的进出。许多港口如上海、天津新港和黄埔,航道水深不足,均需依靠涨潮,使大轮乘潮入港。潮差大小,同港口海陆位置和海岸地貌关系巨大。狭长深入的海湾和喇叭状河口易于增潮,而面临广阔洋面的海岸则潮差很表 72 中国部分港口的潮型和潮差港 湾 潮 型 大潮差(米) 小潮差(米)厦门 半日潮 6.2 5.2 福州 半日潮 5.5 4.0 连云港 半日周潮 5.2 4.3 海盐(钱塘江口) 半日潮 5.2 3.0 青岛 半日周潮 4.2 3.3 上海吴淞口 半日潮 4.0 2.6 湛江 不规则半日潮 3.7 2.9 天津新港 不规则半日潮 3.2 2.6 大连 半日潮、不规则半日潮 2.8 2.3 黄埔 不规则半日潮 2.7 2.9 烟台 半日周潮 2.6 2.1 秦皇岛 一日潮 1.1~1.5 0.7~1.1 高雄 不规则半日潮 0.4 0.2 三角港河口由于形状呈漏斗形,再加上愈往上游深度愈小以及潮差较大,就会形成“涌潮”,我国著名的“钱塘大潮”就是一个典型。它可被用来在河口或湾口建筑水闸,形成闭合式港池,既利用大轮泊入,又可用海水发电。
港口航行条件的其它自然因素还有冰冻、雾日和能见度、泥沙回淤等。其中高纬度港口受冰冻条件影响最大。有些港口冬季要用破冰船维持航行,如天津港;有些港口则冬季被迫封闭,如营口港。自然条件对内河港口船舶进出航行的限制,比海港要小。但沿河码头或趸船的布置,与航道宽度有巨大关系。 2.停泊条件所谓停泊条件,即是否具有供船舶安全抛锚、系泊以及装卸、倒驳的足够隐蔽水面。这方面首先是水域能得到掩护,使船只碇泊和装卸时不受风浪、潮流的影响。故海港中有岛屿和岩角沙洲围护,口门小而狭的,最合乎要求,平直海岸条件最差。青岛港是水面隐蔽良好的典型例子。胶州湾口岩角对峙,形势天然,湾内水域广阔,航道通畅。主要港区大港借湾内几个岩礁,人工连成半环突堤,港池风平浪静,码头前沿水深5~9米,可同时停靠万吨级海轮8艘(图76)。为了保证轮船的碇泊安全,在选择港址时要对海岸地貌及其对风浪、海流的掩护情况作具体分析。如大连新油港(图77),当地冬季盛行北风,夏季为南或东南风,而所在鲇鱼湾仅东南向开口通向大海,湾北为浅水区,湾南有岬角,岩礁露出水面,犹如天然外堤,对南和西南向风浪起挡浪消波作用。将码头设在湾内西侧距岸 700~1,000 米处的深15米的深水区,但需考虑最大海流方向(N150°~N180°之间),使码头前端呈 SSE 走向,以便尽量顺风、顺流和顺浪,减少轮船所受的压力并利于作业。图中G处为施工船队停泊区和施工码头所在地。为了保证大量船舶的抛锚和水上作业。须有广阔的水域和深水岸线。海港的水面系天然或由人工防护物组合而成。河港的停泊区则多利用天然河道。大的港口水域面积,一般在数百万平方米以上。
港湾底质同锚地有关。泥底最利于下锚,次为沙底,卵石或岩石底质则因不易被船锚所“抓住”而使碇泊遭到困难。水深过大,如超过数十米,则锚链常不及。以上仅就锚泊而言,对于油轮系泊,底质要求就不那么严格了。当地风浪与潮流亦影响港口停泊。如基隆港虽西、南、东三面环山,但冬季强烈东北风正对口门,风浪甚大,且有强海流冲击,故外港不宜停泊。 3.筑港条件狭义的筑港条件,指对港口设备、建筑以及港口城市进行合理平面布置的可能性。港口陆域的地形和工程地质条件最为重要。三角洲和平原地区有大块平坦地面,可供港口陆域和港口附近之市街用。山地和丘陵则陆域受到限制,这些地区海蚀或河川阶地多可利用,悬崖峭壁的河海岸边最难处理。 一般1米码头线, 约需要150~200平方米的陆上用地,且其坡度最好不超过5%,但亦不宜小于0.5%,以免影响排水。地面与海底土质情况亦甚重要,这方面岩岸港口比沙岸港口要有利得多。连云港西防波堤建于强度差的海积淤泥上,前面塌陷数次,便是一例。港口的水工建筑物必须根据当地地震烈度进行防震设计,充分估计到现代构造运动的影响。 在有潮汐影响的海港中, 陆域应高出高潮水位1~1.5米,无潮汐海港中应高出海面2~2.5米。河港与海港不同,它允许一部分码头在洪水期淹没,岸地可作阶梯状。广义的筑港条件,还应包括周围自然条件对港口同其腹地联系是否有利。与海岸或江河平行的山岭,在一定程度上限制了港口的对外联系,并给建设由港口通往腹地的交通线带来困难。通航河口的海港,江河下游或水网地区的河港,则腹地联系条件最佳。我国东南沿海一些自然条件很好的港湾未能成为大商港,与其腹地联系不便是有关系的。
而象连云港、湛江港的兴起,也得助于其与广大腹地联系的方便。 4.腹地条件港口和腹地是相辅相成的。港口是其腹地的门扉,腹地是其港口的内庭。把港口比作口,腹地比作腹,也是这个意思。对于大海港而言,其陆地上的直接吸引范围就是它们的腹地;对于沿海小港和内河港口而言,则其腹地仍包括水上航道网系统内的直接联合和间接吸引范围。(1)世界主要港口的腹地全世界年吞吐量在1~5千万吨的大港有80多个, 5千万吨以上的有20多个,超过1亿吨的不到10个。可以看出,所有世界上的河海大港,无不拥有地域辽阔或经济实力雄厚的腹地。例如荷兰的鹿特丹,位于莱因河和马斯河的通海口,腹地包括联邦德国中、南部,法国东北部。境内有鲁尔工矿区,科隆、斯图加特、慕尼黑等制造业中心,法国洛林工矿区,荷、比东部和卢森堡。腹地内河运由运河贯通成网,铁路和公路稠密。我国的上海位于长江入海口支流黄浦江上。通过长江上、中、下游干支流联系,其腹地包括川、鄂、湘、赣、皖、苏、沪等省市,再经由铁路和沿海交通联系,浙、闽的部分地区也在其内。长江流域是我国主要的工业和农业基地,工农业总产值均占全国40%以上。从自然条件和人、物力资源来看,上海港的腹地还存在着巨大潜力,这是世界上其它大港所无法比拟的。另外,由于世界海上贸易的发展,少数近陆岛港,如新加坡和香港,由于处于大洋航线要冲,又不受保护关税的束缚,得到了空前繁荣。它们主要是靠货物转运、集散兴起的,然后又发展起了一定的初加工和再加工工业。他们兴旺的基础,还是因为具有东南亚和中国大陆的广大腹地。(2)腹地与港口的发展公式腹地的情况对港口的兴起与发展起着决定性作用。
腹地状况包括三个方面:腹地的大小;腹地与港口间的交通条件,腹地的生产专门化程度。这三个因素之间又是彼此相互关联的。港口形成与发展后,反过来又会促进腹地范围的扩大、交通线网的完善和腹地内专门化的进一步发展。港口发展的过程一般是:腹地经济的开发与对外联系的产生——腹地与港口间交通线路的形成——港口腹地范围的初步确定——港口的兴起——腹地交通网的进一步完善——腹地的扩张和生产的进一步发展— —腹地对外联系规模的不断增长——港口规模的扩大……。总之,这是一个辩证的发展过程,而不是一个单纯的循环过程。从这个观点而言,我国许多港口目前处在发展的萌芽阶段,例如浙闽沿海的一些港口;另外一些则进入了发展的初期阶段,例如连云港、湛江、重庆等;还有一些已属发展的高级阶段,如上海、大连、天津、广州、武汉等。(3)港口的单纯和混合腹地相邻港口之间,其腹地情况往往错综复杂。除了固定于相应港口的单纯腹地以外,还往往出现两个以上港口共同吸引的混合腹地。在资本主义制度下,便出现了港口之间的腹地之争,例如西欧相邻各港之间,美国大西洋港口同墨西哥湾港口之间,都存在着尖锐的斗争。
解放前我国的大连和营口,天津和青岛之间,也存在着腹地之争。竞争的结果是甲港的兴旺建筑在乙港的衰落之上,这是资本主义经济规律的一个表现方面。社会主义计划经济下,这种情况已经一去不复返了。港口之间的混合腹地,可以根据其货物和流向确定合理的分货线。同时,港口的建设也是依据合理腹地划分而定的。我国湛江港的建设就是一个例子。广州同湛江虽然相距不远,但前者的腹地主要是我国华南地区,而后者未来的腹地主要是西南地区。同样,秦皇岛、新港和青岛之间,它们的分货线也可给以有计划地确定,使各港的发展各得其所。(4)腹地港口类型可以根据腹地的特点来区分港口的类型。按照腹地生产的地域类型,可将港口分为:①采掘基地型:以输出价廉、量大的矿产原料如煤、石油、金属矿石、建筑材料为主的港口; ②加工区域型:输入多种原料、输出多种成品的港口;③商品农业地带型:输出粮食、技术作物,输入日用品和农业用器械和肥料;④客运型:港口主要为腹地的客运服务;⑤混合型:以上各种类型兼而有之,从而使港口的输出输入具有综合的性质。按照港口与腹地交通联系的种类,可将港口划分为:①以内河航道(包括大湖航道)为主的港口;②以铁路为主的港口;③以管道为主的港口;④以公路和其它交通线为主的港口。上述两种分类是相关的,因而就出现了以腹地划分港口的综合类型,如表73。表 73 腹地港口综合类型腹地同港口的交通联系腹地的生产地域类型内河航道为主铁路为主管道为主公路和其它交通线为主采掘基地 IA IB IC ID 加工区域 IIA IIB IIC IID 商品农业地带 IIIA IIIB — IIID 客 运 IVA IVB — IVD 混合型 VA VB — VD 每一种综合类型又可以根据港口腹地的大小和吞吐量,分成若干等级
7. 谁有关于港口的正确叙述
港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。是水陆交通的集结点和枢纽,工农业产品和外贸进出口物资的集散地,船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。由于港口是联系内陆腹地和海洋运输(国际航空运输)的一个天然界面,因此,人们也把港口作为国际物流的一个特殊结点。
中国沿海港口建设重点围绕煤炭、集装箱、进口铁矿石、粮食、陆岛滚装、深水出海航道等运输系统进行,特别加强了集装箱运输系统的建设。政府集中力量在大连、天津、青岛、上海、宁波、厦门和深圳等港建设了一批深水集装箱码头,为中国集装箱枢纽港的形成奠定了基础;煤炭运输系统建设进一步加强,新建成一批煤炭装卸船码头。同时,改建、扩建了一批进口原油、铁矿石码头。到2004年底,沿海港口共有中级以上泊位2500多个,其中万吨级泊位650多个;全年完成集装箱吞吐量6150万标准箱,跃居世界第一位。一些大港口年总吞吐量超过亿吨,上海港、深圳港、青岛港、天津港、广州港、厦门港、宁波港、大连港八个港口已进入集装箱港口世界50强。(选自《中国2005》)
1.港口简史
最原始的港口是天然港口,有天然掩护的海湾、水湾、河口等场所供船舶停泊。随着商业和航运业的发展,天然港口已不能满足经济发展的需要,须兴建具有码头、防波堤和装卸机具设备的人工港口,这是港口工程建设的开端。19世纪初出现了以蒸汽机为动力的船舶,于是船舶的吨位、尺度和吃水日益增大,为建造人工深水港池和进港航道需要采用挖泥机具以后,现代港口工程建设才发展起来。陆上交通尤其是铁路运输将大量货物运抵和运离港口,大大促进了港口建设的发展。
2.港口分类
2.1港口可分为基本港与非基本港口
(1)基本港(Base Port):
是运价表现定班轮公司的船一般要定期挂靠的港口。大多数为位于中心的较大口岸,港口设备条件比较好,货载多而稳定。规定为基本港口就不再限制货量。运往基本港口的货物一般均为直达运输,无需中途转船。但有时也因货量太少,船方决定中途转运,由船方自行安排,承担转船费用。按基本港口运费率向货方收取运费,不得加收转船附加费或直航附加费。并应签发直达提单。
(2)非基本港(Non-Base Port):
凡基本港口以外的港口都称为非基本港口。非基本港口一般除按基本港口收费外,还需另外加收转船附加费。达到一定货量时则改为加收直航附加费。例如新几内亚航线的侯尼阿腊港(HONIARA),便是所罗门群岛的基本港口;而基埃塔港(KIETA),则是非基本港口。运往基埃塔港口的货物运费率要在侯尼阿腊运费率的基础上增加转船附加费43.00美元(USD)/FT。
2.2 按用途分类
港口按用途分,有商港、军港、渔港、避风港等;按所处位置分,有河口港、海港和河港等。
(1)河口港
位于河流入海口或受潮汐影响的河口段内,可兼为海船和河船服务。一般有大城市作依托,水陆交通便利,内河水道往往深入内地广阔的经济腹地,承担大量的货流量,故世界上许多大港都建在河口附近,如鹿特丹港、伦敦港、纽约港、列宁格勒港、上海港等。河口港的特点是,码头设施沿河岸布置,离海不远而又不需建防波堤,如岸线长度不够,可增设挖入式港池。
(2)海港
位于海岸、海湾或泻湖内,也有离开海岸建在深水海面上的。位于开敞海面岸边或天然掩护不足的海湾内的港口,通常须修建相当规模的防波堤,如大连港、青岛港、连云港、基隆港、意大利的热那亚港等。供巨型油轮或矿石船靠泊的单点或多点系泊码头和岛式码头属于无掩护的外海海港,如利比亚的卜拉加港、黎巴嫩的西顿港等。泻湖被天然沙嘴完全或部分隔开,开挖运河或拓宽、浚深航道后,可在泻湖岸边建港,如广西北海港。也有完全靠天然掩护的大型海港,如东京港、香港港、澳大利亚的悉尼港等。
(3)河港
位于天然河流或人工运河上的港口,包括湖泊港和水库港。湖泊港和水库港水面宽阔,有时风浪较大,因此同海港有许多相似处,如往往需修建防波堤等。苏联古比雪夫、齐姆良斯克等大型水库上的港口和中国洪泽湖上的小型港口均属此类。
3.港口组成
港口由水域和陆域所组成,如图所示。
3.1 水域
通常包括进港航道、锚泊地和港池。
① 进港航道要保证船舶安全方便地进出港口,必须有足够的深度和宽度、适当的位置、方向和弯道曲率半径,避免强烈的横风、横流和严重淤积,尽量降低航道的开辟和维护费用。当港口位于深水岸段,低潮或低水位时天然水深已足够船舶航行需要时,无须人工开挖航道,但要标志出船舶出入港口的最安全方便路线。如果不能满足上述条件并要求船舶随时都能进出港口,则须开挖人工航道。人工航道分单向航道和双向航道。大型船舶的航道宽度为80~300米,小型船舶的为50~60米。
② 锚泊地指有天然掩护或人工掩护条件能抵御强风浪的水域,船舶可在此锚泊、等待靠泊码头或离开港口。如果港口缺乏深水码头泊位,也可在此进行船转船的水上装卸作业。内河驳船船队还可在此进行编、解队和换拖(轮)作业。
③ 港池指直接和港口陆域毗连,供船舶靠离码头、临时停舶和调头的水域。港池按构造形式分,有开敞式港池、封闭式港池和挖入式港池。港池尺度应根据船舶尺度、船舶靠离码头方式、水流和风向的影响及调头水域布置等确定。开敞式港池内不设闸门或船闸,水面随水位变化而升降。封闭式港池池内设有闸门或船闸,用以控制水位,适用于潮差较大的地区。挖入式港池在岸地上开挖而成,多用于岸线长度不足,地形条件适宜的地方。
3.2 陆域
指港口供货物装卸、堆存、转运和旅客集散之用的陆地面积。陆域上有进港陆上通道(铁路、道路、运输管道等)、码头前方装卸作业区和港口后方区。前方装卸作业区供分配货物,布置码头前沿铁路、道路、装卸机械设备和快速周转货物的仓库或堆场(前方库场)及候船大厅等之用。港口后方区供布置港内铁路、道路、较长时间堆存货物的仓库或堆场(后方库场)、港口附属设施(车库、停车场、机具修理车间、工具房、变电站、消防站等)以及行政、服务房屋等。为减少港口陆域面积,港内可不设后方库场。
4.港口设备
陆上设备包括间歇作业的装卸机械设备(门座式、轮胎式、汽车式、桥式及集装箱起重机、卸车机等)、连续作业的装卸机械设备(带式输送机、斗式提升机、压缩空气和水力输送式装置及泵站等)、供电照明设备、通讯设备、给水排水设备、防火设备等。港内陆上运输机械设备包括火车、载重汽车、自行式搬运车及管道输送设备等。水上装卸运输机械设备包括起重船、拖轮、驳船及其他港口作业船、水下输送管道等。
5.港口技术特征
主要有港口水深、码头泊位数、码头线长度、港口陆域高程等。
5.1港口水深
港口的重要标志之一。表明港口条件和可供船舶使用的基本界限。增大水深可接纳吃水更大的船舶,但将增加挖泥量,增加港口水工建筑物的造价和维护费用。在保证船舶行驶和停泊安全的前提下,港口各处水深可根据使用要求分别确定,不必完全一致。对有潮港,当进港航道挖泥量过大时,可考虑船舶乘潮进出港。现代港口供大型干货海轮停靠的码头水深10~15米,大型油轮码头10~20米。
5.2码头泊位数
根据货种分别确定。除供装卸货物和上下旅客所需泊位外,在港内还要有辅助船舶和修船码头泊位。
5.3码头线长度
根据可能同时停靠码头的船长和船舶间的安全间距确定。
5.4港口陆域高程
根据设计高水位加超高值确定,要求在高水位时不淹没港区。为降低工程造价,确定港区陆域高程时,应尽量考虑港区挖、填方量的平衡。港区扩建或改建时,码头前沿高程应和原港区后方陆域高程相适应,以利于道路和铁路车辆运行。同一作业区的各个码头通常采用同一高程。
6.港口规划
港口建设牵涉面广,关系到临近的铁路、公路和城市建设,关系到国家的工业布局和工农业生产的发展。必须按照统筹安排、合理布局、远近结合、分期建设的原则制定全国,特别是沿海港口的建设规划。贯彻深水深用、浅水浅用的原则,合理开发利用或保护好国家的港口资源。制定规划前要做好港口腹地的社会经济调查,弄清建港的自然条件,选择好港址,确定合理的工程规模和总体规划。
港口规划应和所在城市发展规划密切配合和协调。环境问题在总体规划中必须放在重要位置考虑,适当配置临海、临江公园和临海疗养设施,严格防止对周围环境的污染。
6.1港址选择
港口规划工作的重要步骤,港口经济腹地范围、交通、工农业生产和矿藏情况及货种、货流和货运量情况是确定港址的重要依据;要广泛调查研究,分析论证。自然条件是决定港址的技术基础,故对有条件建港的地区应进行港口工程测量、滨海水文、气象、地质、地貌等方面的深入调查研究,辅以必要的科学实验,然后对港址进行比较选择,务求做到技术上可能,经济上合理。
6.2港口总平面布置
港口工程设计的首要工作。其任务是将港口各个作业区和港口水域及陆域的各个组成部分和工程设施进行合理的平面布置,使各装卸作业和运输作业系统、生产建筑和辅助建筑系统等相互配合和协调,以提高港口的综合通过能力,降低运输成本。
7.港口水工建筑物
一般包括防波堤、码头、修船和造船水工建筑物。进出港船舶的导航设施(航标、灯塔等)和港区护岸也属于港口水工建筑物的范围。港口水工建筑物的设计,除应满足一般的强度、刚度、稳定性(包括抗地震的稳定性)和沉陷方面的要求外,还应特别注意波浪、水流、泥沙、冰凌等动力因素对港口水工建筑物的作用及环境水(主要是海水)对建筑物的腐蚀作用,并采取相应的防冲、防淤、防渗、抗磨、防腐等措施。
7.1防波堤
位于港口水域外围,用以抵御风浪、保证港内有平稳水面的水工建筑物。突出水面伸向水域与岸相连的称突堤。立于水中与岸不相连的称岛堤。堤头外或两堤头间的水面称为港口口门。口门数和口门宽度应满足船舶在港内停泊、进行装卸作业时水面稳静及进出港航行安全、方便的要求。有时,防波堤也兼用于防止泥沙和浮冰侵入港内。防波堤内侧常兼作码头。
防波堤的堤线布置形式有单突堤式、双突堤式、岛堤式和混合式。为使水流归顺,减少泥沙侵入港内,堤轴线常布置成环抱状。防波堤按其断面形状及对波浪的影响可分为:斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式,以及配有喷气消波设备和喷水消波设备的等多种类型。一般多采用前三种类型:
① 斜坡式防波堤。常用的型式有堆石防波堤和堆石棱体上加混凝土护面块体的防波堤。斜坡式防波堤对地基承载力的要求较低,可就地取材;施工较为简易,不需要大型起重设备,损坏后易于修复。波浪在坡面上破碎,反射较轻微,消波性能较好。一般适用于软土地基。缺点是材料用量大,护面块石或人工块体因重量较小,在波浪作用下易滚落走失,须经常修补。
② 直立式防波堤。可分为重力式和桩式。重力式一般由墙身、基床和胸墙组成,墙身大多采用方块式沉箱结构,靠建筑物本身重量保持稳定,结构坚固耐用,材料用量少,其内侧可兼作码头,适用于波浪及水深均较大而地基较好的情况。缺点是波浪在墙身前反射,消波效果较差。桩式一般由钢板桩或大型管桩构成连续的墙身,板桩墙之间或墙后填充块石,其强度和耐久性较差,适用于地基土质较差且波浪较小的情况。
③ 混合式防波堤。采用较高的明基床,是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体,适用于水较深的情况。目前防波堤建设日益走向深水,大型深水防波堤大多采用沉箱结构。在斜坡式防波堤上和混合式防波堤的下部采用的人工块体的类型也日益增多,消波性能愈来愈好。
7.2码头
供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物。广泛采用的是直立式码头,便于船舶停靠和机械直接开到码头前沿,以提高装卸效率。内河水位差大的地区也可采用斜坡式码头,斜坡道前方设有趸船作码头使用;这种码头由于装卸环节多,机械难于靠近码头前沿,装卸效率低。在水位差较小的河流、湖泊中和受天然或人工掩护的海港港池内也可采用浮码头,借助活动引桥把趸船与岸连接起来,这种码头一般用做客运码头、卸鱼码头、轮渡码头以及其他辅助码头。
码头结构形式有重力式、高桩式和板桩式。主要根据使用要求、自然条件和施工条件综合考虑确定。
① 重力式码头。靠建筑物自重和结构范围的填料重量保持稳定,结构整体性好,坚固耐用,损坏后易于修复,有整体砌筑式和预制装配式,适用于较好的地基。
② 高桩码头。由基桩和上部结构组成,桩的下部打入土中,上部高出水面,上部结构有梁板式、无梁大板式、框架式和承台式等。高桩码头属透空式结构,波浪和水流可在码头平面以下通过,对波浪不发生反射,不影响泄洪,并可减少淤积,适用于软土地基。近年来广泛采用长桩、大跨结构,并逐步用大型预应力混凝土管柱或钢管柱代替断面较小的桩,而成为管柱码头。
③ 板桩码头。由板桩墙和锚碇设施组成,并借助板桩和锚碇设施承受地面使用荷载和墙后填土产生的侧压力。板桩码头结构简单,施工速度快,除特别坚硬或过于软弱的地基外,均可采用,但结构整体性和耐久性较差。
7.3修船和造船水工建筑物
有船台滑道型和船坞型两种。待修船舶通过船台滑道被拉曳到船台上,修好船体水下部分以后,沿相反方向下水,在修船码头进行船体水上部分的修理和安装或更换船机设备。新建船舶在船台滑道上组装并油漆船体水下部分后下水,在舰装码头安装船机设备和油漆船体水上部分。
船坞分为干船坞和浮船坞。
① 干船坞。为一低于地面、三面封闭一面设有坞门的水工建筑物。待修船舶进坞后,关闭坞门,把水抽干,修好船体水下部分后灌水,使船起浮,打开坞门,使船出坞。新建船舶在坞内组装船体结构,油漆船体水下部分和安装部分船机设备后出坞,然后进行下一步工作。
② 浮船坞。由侧墙和坞底组成。修船时先向坞舱灌水使坞下沉,拖入待修船舶后,排出坞舱水,使船舶坐落坞底进行修理。在浮船坞新建船舶的建造情况和干船坞相似。浮船坞可系泊在船厂附近水面上,也可用拖轮拖至他处使用。船台滑道和船坞均要求有坚固的基础以承受船体传下的巨大压力。在软弱地基上修建时,一般采用桩基础。在透水性土上修建大型船坞时,一般采用减压排水式结构,用打板桩或采取人工排水设施降低地下水位,减少空坞时地下水对坞底板产生的巨大浮托力和坞墙的侧压力。
8. 港口施工
港口工程施工有许多地方与其他土木工程相同,但有自己的特点。港口工程往往在水深、浪大的海上或水位变幅大的河流上施工,水上工程量大,质量要求高,施工周期短,一些海港还受台风或其他风暴的袭击。因此要求尽可能采取装配化程度高,施工速度快的工程施工方案,尽量缩短水上作业时间。并采取切实可行的措施保证建筑物在施工期间的稳定性,防止滑坡或其他形式的破坏。由于施工方法不当或对风暴的生成机理和破坏性认识不足,措施不力,造成施工期间建筑物的破坏事例时有发生,应引为借鉴。
8. 港口的组成
港口由水域和陆域所组成,如图所示枯辩。 通常包括进港航道、锚泊地和港池。
① 进港航道要保证船舶安全方便地进出港口,必须有足够的深度和宽度、适当的位置、方向和弯道曲率半径,避免强烈的横风、横流和严重淤积,尽量降低航道的开辟和维护费用。当港口位于深水岸段,低潮或低水位时天然水深已足够船舶航行需要时,无须人工开挖航道,但要标志出船舶出入港口的最安全方便路线。如果不能满足上述条件并要求船舶随时都能进出港口,则须开挖人工航道。人工航道分单向航道和双向航道。大型船舶的航道宽度为80~300米,小型船舶的为50~60米。
② 锚泊地指有天然掩护或人工掩护条件能抵御强风浪的水域,船舶可在此锚泊、等待靠泊码头或离开港口。如果港口缺乏深水码头泊位,也可在此进行船转船的水上装卸作业。内河驳船船队还可在此进行编、解队和换拖(轮)作业。
③ 港池指直接和港口陆域毗连,供船舶靠离码头、临时停舶和调头的水域。港池按构造形式分,有开敞式港池、封闭式港池和挖入式港池。港池尺度应根据船舶尺度、船舶靠离码头方式、水流和风向的影响及调头水域布置等确定。开敞式港池内不设闸门或船闸,水面随水位变化而升降。封闭式港池池内设有闸门或船闸,用以控制水位,适用于潮差较大的地区。挖入式港池在岸地上开挖而成,多用于岸线长度不足,地形条件适宜的地方。 根据设计高水位加超高值确定没世缺,要求在高水位时不淹没港区。为降低工程造价,确返派定港区陆域高程时,应尽量考虑港区挖、填方量的平衡。港区扩建或改建时,码头前沿高程应和原港区后方陆域高程相适应,以利于道路和铁路车辆运行。同一作业区的各个码头通常采用同一高程。
港口规划
港口建设牵涉面广,关系到临近的铁路、公路和城市建设,关系到国家的工业布局和工农业生产的发展。必须按照统筹安排、合理布局、远近结合、分期建设的原则制定全国,特别是沿海港口的建设规划。贯彻深水深用、浅水浅用的原则,合理开发利用或保护好国家的港口资源。制定规划前要做好港口腹地的社会经济调查,弄清建港的自然条件,选择好港址,确定合理的工程规模和总体规划。
港口规划应和所在城市发展规划密切配合和协调。环境问题在总体规划中必须放在重要位置考虑,适当配置临海、临江公园和临海疗养设施,严格防止对周围环境的污染。 位于港口水域外围,用以抵御风浪、保证港内有平稳水面的水工建筑物。突出水面伸向水域与岸相连的称突堤。立于水中与岸不相连的称岛堤。堤头外或两堤头间的水面称为港口口门。口门数和口门宽度应满足船舶在港内停泊、进行装卸作业时水面稳静及进出港航行安全、方便的要求。有时,防波堤也兼用于防止泥沙和浮冰侵入港内。防波堤内侧常兼作码头。
防波堤的堤线布置形式有单突堤式、双突堤式、岛堤式和混合式。为使水流归顺,减少泥沙侵入港内,堤轴线常布置成环抱状。防波堤按其断面形状及对波浪的影响可分为:斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式,以及配有喷气消波设备和喷水消波设备的等多种类型。一般多采用前三种类型:
①斜坡式防波堤。常用的型式有堆石防波堤和堆石棱体上加混凝土护面块体的防波堤。斜坡式防波堤对地基承载力的要求较低,可就地取材;施工较为简易,不需要大型起重设备,损坏后易于修复。波浪在坡面上破碎,反射较轻微,消波性能较好。一般适用于软土地基。缺点是材料用量大,护面块石或人工块体因重量较小,在波浪作用下易滚落走失,须经常修补。
②直立式防波堤。可分为重力式和桩式。重力式一般由墙身、基床和胸墙组成,墙身大多采用方块式沉箱结构,靠建筑物本身重量保持稳定,结构坚固耐用,材料用量少,其内侧可兼作码头,适用于波浪及水深均较大而地基较好的情况。缺点是波浪在墙身前反射,消波效果较差。桩式一般由钢板桩或大型管桩构成连续的墙身,板桩墙之间或墙后填充块石,其强度和耐久性较差,适用于地基土质较差且波浪较小的情况。
③混合式防波堤。采用较高的明基床,是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体,适用于水较深的情况。防波堤建设日益走向深水,大型深水防波堤大多采用沉箱结构。在斜坡式防波堤上和混合式防波堤的下部采用的人工块体的类型也日益增多,消波性能愈来愈好。 供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物。广泛采用的是直立式码头,便于船舶停靠和机械直接开到码头前沿,以提高装卸效率。内河水位差大的地区也可采用斜坡式码头,斜坡道前方设有趸船作码头使用;这种码头由于装卸环节多,机械难于靠近码头前沿,装卸效率低。在水位差较小的河流、湖泊中和受天然或人工掩护的海港港池内也可采用浮码头,借助活动引桥把趸船与岸连接起来,这种码头一般用做客运码头、卸鱼码头、轮渡码头以及其他辅助码头。
码头结构形式有重力式、高桩式和板桩式。主要根据使用要求、自然条件和施工条件综合考虑确定。
①重力式码头。靠建筑物自重和结构范围的填料重量保持稳定,结构整体性好,坚固耐用,损坏后易于修复,有整体砌筑式和预制装配式,适用于较好的地基。
②高桩码头。由基桩和上部结构组成,桩的下部打入土中,上部高出水面,上部结构有梁板式、无梁大板式、框架式和承台式等。高桩码头属透空式结构,波浪和水流可在码头平面以下通过,对波浪不发生反射,不影响泄洪,并可减少淤积,适用于软土地基。广泛采用长桩、大跨结构,并逐步用大型预应力混凝土管柱或钢管柱代替断面较小的桩,而成为管柱码头。
③板桩码头。由板桩墙和锚碇设施组成,并借助板桩和锚碇设施承受地面使用荷载和墙后填土产生的侧压力。板桩码头结构简单,施工速度快,除特别坚硬或过于软弱的地基外,均可采用,但结构整体性和耐久性较差。 有船台滑道型和船坞型两种。待修船舶通过船台滑道被拉曳到船台上,修好船体水下部分以后,沿相反方向下水,在修船码头进行船体水上部分的修理和安装或更换船机设备。新建船舶在船台滑道上组装并油漆船体水下部分后下水,在舰装码头安装船机设备和油漆船体水上部分。
船坞分为干船坞和浮船坞。
① 干船坞。为一低于地面、三面封闭一面设有坞门的水工建筑物。待修船舶进坞后,关闭坞门,把水抽干,修好船体水下部分后灌水,使船起浮,打开坞门,使船出坞。新建船舶在坞内组装船体结构,油漆船体水下部分和安装部分船机设备后出坞,然后进行下一步工作。
② 浮船坞。由侧墙和坞底组成。修船时先向坞舱灌水使坞下沉,拖入待修船舶后,排出坞舱水,使船舶坐落坞底进行修理。在浮船坞新建船舶的建造情况和干船坞相似。浮船坞可系泊在船厂附近水面上,也可用拖轮拖至他处使用。船台滑道和船坞均要求有坚固的基础以承受船体传下的巨大压力。在软弱地基上修建时,一般采用桩基础。在透水性土上修建大型船坞时,一般采用减压排水式结构,用打板桩或采取人工排水设施降低地下水位,减少空坞时地下水对坞底板产生的巨大浮托力和坞墙的侧压力。
9. 怎样选择好的闭风锚地
一、填空
1、码头结构计算时其荷载组合应考虑其强度性和稳定性,荷载根据其作用性质分为恒载和活载,前者一般有自重、土压力等作用力,后者有堆货载荷、起重运输机械所产生的载荷 等作用力。P107
2、重力式码头滑移稳定性验算是计算抗水平活动稳定安全系数值,当该值大于1.3时,表明结构处于稳定状态,其计算荷载应考虑摩擦系数、建筑物自重、水平合力。
3、高桩梁板式码头的主要构件由梁、面板、桩帽、靠船构建和桩组成,所有垂直荷载最终由竖直桩承担,所有水平荷载由叉桩承担,作用在码头上的水平荷载主要有船舶作用力、土压力,垂直荷载主老如要兆含隐有堆货载荷、港口机械载荷、建筑物自重、铁路、汽车、人群等组成。
一、论述题
1港口有哪几部分组成?论述各自的规划与布置特点。
包括:港口水域,码头和陆域设施
港口水域:包括锚地、航道、船舶掉头域、码头前水域、导航、助航标志等设施。特点是由于船舶作业需要睡眠平稳,避免船舶颠簸。在天然掩护不足的地点设施,需要建设防波堤,用以维护足够的水域防止波浪、海流等侵袭。水域是提供船舶航行、运转、锚泊、停泊装卸使用的,要求有适当的深度和面积,水流平缓,水面稳静。
码头岸线:码头是停泊船舶、上下旅客 和装卸货物的场所。码头前沿线是水域和陆域的交接地域,是港口生产活动的中心。其特点是构成码头岸线的码头建筑物是一切港口不可缺少的建筑物。
陆域设施:包括仓库、堆场、铁路、道路、装卸机械、运输机械及生产辅助设施环保设施、计量、检验设施、信息中心等
2港口腹地概念是什么?影响港口腹地因素有哪些?如何扩大港口腹地?
港口腹地是指那些有物资(或旅客)经过某港运输的地区。
影响因素:自然,经济和社会因素(1)港口与内陆交通运输网络月发达,港口腹地越小,反之亦然(2)与港口的性质有关(3)港口腹地与港口间存在相互依存、相互作用的关系;腹地越发达,对外经济联系越频繁,对港口的运输需求也越大,由此推动港口规模的扩大和构造演进;港口的发展又为腹地经济发展创造条件,可促使港口腹地范围进一步扩展,港口与其腹地间的相互作用关系,对以港口为中心的区域经济发展具有重要意义。
降低集疏运费用和港口费用;完善集疏运系统;利用自身地理优势和自然条件,降低成本,提高服务水平,发挥自己的特色
3港口自然条件的调查项目有哪些?请列出风对港口的影响有那些方面(至少列出4个方面),并分析。(潮汐、波浪的影响)
调查项目:气象、潮汐、波浪、泥沙运动、海流、地震、地形(陆上地形,水下地形,河流)地质(土壤类别,基岩埋没,土壤性质)气象(风,台风)、环境条件、海岸地貌
风对港口的影响与分析:
1).港口装卸作业方面:风大则钢丝绳的晃动厉害降低抓箱效率以及还会影响到机械自身稳性等,增加作业难度。
2).环境方面:影响某些扬尘货物的装卸,污染港口环境
3).港口建筑物方面:撞击力、挤靠力、系缆力等随风的变化而变化,造成岸壁受损。
4).港口平面布置:风作用于水面,形成波浪和海流,引起增减水,对港口平面布置、水工建筑物设计产生重大影响。
潮汐:(1)潮位对于船舶进出港(2)增水如与高潮同步,可能会造成港口陆域的短时间淹没(3)减水如与低潮同步,可能会造成港口水域水深降低,影响船舶安全
波浪:(1)波浪大小、分布对海港选址、总平面布置、水工建筑物设计和施工以及日常营运都有密切关系(2)在港口规划和平面布置时,为了合理的选择航道、防波堤轴线、布置码头方位以及分析港口营运条件、建设期间的施工条件等,必须在建港地区在一年内各个方位各级波浪的出现频率有一清晰的概念(3)同样大小的波浪、船舶颠簸程度会因与波向相对位置不同而又很大差异,船舶纵轴与波向线平行,即顺浪时船舶颠簸小;船舶纵轴垂直波向即横波时船舶颠簸大,一般船是顺浪较横浪易于操作(5)船舶停靠码头,在波浪作用下颠簸运动而具有能量并与码头碰撞,船舶运动能量被码头变形及护舷变形所吸收(5)开敞式码头问题:能量大,船舶与码头间的作用力也大,增加了护舷和码头设计的难度,并恶化了码头和船舶的工作条件(6)不同作业类别允许波高的参考值,小值可以高效率工作,大值可为安全作业界限,除波高、波向外,长期波对港口布置和船舶系泊有重要影响(7)不同波要素,不同水位所引起的破碎带变化对研究航道、港池、水工建筑等族厅设施布置有十分有益(8)波