第四章总平面布置.docx

4 总平面布置

4.1总平面布置原则
(1) 港口应按货种、吞吐量、装卸特点、泊位分工及客运量等因素因地制宜合理地划分作业区。对于危险品及污染性最大的货物，宜单独分区。
(2) 作业区布置时，应考虑风向及水流流向的影响。污染性的货物码头或作业区应布置在主导风向的风下侧。危险品码头及作业区应布置在港口的下游，并与其他的码头和作业区保持一定的安全距离。
(3) 顺岸式码头的前沿线一般沿水流方向及地形等高线布置，并考虑扩建时的经济合理地连线顺直岸线的可能。码头应有供船舶运转或回淤的水域。同时必须考虑码头建成后对水流的改变以及岸坡稳定等的影响。
(4) 布置陆域时要节约用地，不占或少占农田，少拆迁。陆域前方应布置生产性建筑物及必要的生产辅助建筑物。其后布置生产辅助物，所需的房屋应合理地合并组合。生活区的布置应符合城镇规划的要求并宜接近作业区。
(5) 作业区内部，应根据装卸工艺和所需的码头库场、铁路、道路及其他的建筑物的数量与布置的要求，以近期为主、并考虑到发展的可能性合理布置。
(6) 作业中建筑物的布置应力求紧凑，但其相互间的距离必须符合现行的《建筑设计防火规范》及其他专业规范的要求。
4.2 船型尺度
设计船型主尺度见表：
表4-1　船型主尺度 单位：m
船 型
总长
型宽
型深
满载吃水
备 注
散货船
5000吨级散货船
112
17
9.2
7.0
设计代表船型
4.3 作业标准及作业天数
4.3.1 船舶作业标准
船舶装卸及靠泊作业时允许的风、雨、雾及浪的标准为：
风：≤6级
雨：不大于中雨
雾：水平能见度＞1000m
浪：横浪≤0.8m，顺浪≤1.0m
4.3.2 码头年作业天数
根据码头装卸作业标准，对影响港口作业的各种因素进行统计分析，并考虑风与雨的天数重叠等因素，自然条件影响码头作业的天数为35天，即本码头年作业天数为330天。
4.4 竖向设计
4.4.1 设计水位
设计高水位： 2.74 m（高潮累积频率10%的潮位）
设计低水位：－0.76 m（低潮累积频率90%的潮位）
极端高水位： 4.37 m（重现期为50年的年极值高水位）
极端低水位：－1.56 m（重现期为50年的年极值低水位）
4.4.2 码头前沿高程
码头前沿高程应考虑当地大潮时码头面不被淹没，便于作业和码头前沿高程的衔接。码头前沿高程应根据泊位性质、船型、装卸工艺、船舶系缆、水文、气象条件、防汛要求和掩护程度等因素,并参照邻近现有码头前沿高程确定。
有掩护港口的码头前沿高程为计算水位与超高值之和,应按表4-2中的基本标准和复核标准分别计算，并取大值。
表4-2　码头前沿高程
基本标准
复核标准
计算水位
超高值(m)
计算水位
超高值(m)
设计高水位(高潮累积频率10%的水位)
1.0～1.5
极端高水位(重现期为50年的年极值高水位)
0～0.5
所以码头前沿高程为:计算水位+超高值
基本标准:2.74+1.5=4.24m
复核标准:4.37+0.5=4.87m
按规范应取基本标准与复核的最大值4.87m。
4.4.3 码头前沿设计水深
码头前沿设计水深是指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下安全
停靠的水深。其深度可按下式确定:

式中：D——码头前沿设计水深（m）；
T——设计船型满载吃水，取T＝7.0m；
Z1——龙骨下最小富裕深度，取Z1＝0.4m(查表知，海底底质为淤泥质粘土)；
Z2——波浪富裕深度，当计算结果为负值时,取Z2＝0m；
Z3——船舶因配载不均而增加船尾吃水值，杂货船可不计,散货船和油船取0.15 m；
Z4——备淤富裕深度，根据回淤强度,维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定,不小于0.40 m，取Z4＝0.40m。
故
4.4.4 码头前沿设计河底高程
码头前沿设计河底高程＝设计低水位－码头前沿设计水深=－0.76－7.95=－8.71m，综合考虑平台前沿水流及对上下游码头的影响等因素，现将码头前沿布置-8m等深线，对码头前沿港池应进行适当的疏浚。
4.4.5 后方陆域高程
本工程陆域后方的厂区设计由业主另行委托。目前防汛大堤高程为6.5m，防浪墙顶高程为7.3m，因此，引桥接岸点处的陆域高程确定为6.5m。
4.5 总平面布置方案
4.5.1 方案形成
方案一：码头前方作业平台独自伸入河中，与后方堆场用栈桥连接。
方案二：码头前方作业平台独自伸入河中，后方为堆场，堆场为抛石填筑与岸连接。
4.5.2 水域布置
4.5.2.1 泊位数确定
具体泊位数按下式计算：

式中：N——泊位数

Q——码头年作业量（t），指通过码头装卸的货物数量，包括船舶外挡作业的货物数量，根据设计吞吐量和操作过程确定；
Pt——一个泊位的处通过能力（t），应根据泊位性质和设计船型按下式计算：

其中

式中：T——年日历天数，T=365d；
G——设计船型的实际载货量，G=5000吨；
——昼夜非生产时间之和，=4h；
——船舶辅助作业时间，=6.1h；
——装卸一艘设计船型所需时间，=18h；
——泊位利用率，ρ=60%。
所以T=365天，G=5000t，=18h，=60%，
=0.6+0.6+0.8+0.8+1.8+1.5=6.1h，=4h

所以选定泊位为1个。
4.5.2.2 泊位长度确定
码头泊位长度的确定考虑船舶安全靠离、系缆和装卸作业的要求。
矿石泊位平面布置采用引桥连片式布置型式，其泊位长度按下式计算确定：

式中：L——设计船长（m）；
d——富裕长度（m），取14m。
所以 。

4.5.2.3 码头平面布置及尺度
结合后方厂区的总体布置、考虑化工泊位为危险品码头等因素，将矿石泊位布置在上游一侧，其引桥（位于泊位上游端）距金泾塘口沿长江水流方向的距离约为100m，矿石码头的上游端与芬欧汇川纸业码头下游端的净距为210m；化工泊位布置在矿石泊位的下游，两泊位所靠泊设计船型的船舶净距为150m，符合现行的《装卸油品码头防火设计规范》（JTJ237-99）的有关规定。
根据船舶靠泊和装卸工艺的要求，矿石泊位码头平面布置采用单引桥连片式布置型式，整个码头平面呈倒“L”形。靠船作业平台长度与泊位长度一致，为140m；宽度（主要由装卸作业的要求确定）为14m。靠船作业平台通过引桥与后方陆域相接，引桥宽度考虑皮带机的布置以及车辆和行人通行的需要，确定为9m。
4.5.2.3 码头前沿停泊水域
码头前沿停泊水域布置在相应泊位的前方，其宽度按规范取为2倍设计船型船宽，2B=2×17=34m，取码头前沿停泊水域宽度为35m。
4.5.2.4 回旋水域
码头回旋水域布置在相应泊位的前方。因本河段以径流为主，故回旋水域沿水流方向的长度不小于2.5倍船长，垂直水流方向的宽度不小于2倍船长。因此本码头回旋水域沿水流方向的长度取为300m，垂直水流方向的宽度取为230m。根据2003年5月测图，码头前方泥面高程在－9m以下的水域宽度约为240m，可满足设计船型在码头前方调头的需要。
4.5.2.5 码头前沿线布置
码头前沿线的布置综合考虑利用天然水深、码头前沿附近的水流流向及自然地形等高线等自然条件，以及拟建码头与相邻码头的关系等因素；结合码头前沿设计水深要求，兼顾码头前沿附近水流涨潮落潮的流向，相邻码头及本码头船舶靠离泊作业的要求，以及危险品码头相邻泊位安全间距的要求，将码头前沿线顺上游已建的芬欧汇川纸业码头前沿线平齐布置，码头前沿线位于－9m等深线附近，港池局部需少量疏浚挖泥，港池挖泥量约5000。
4.5.3 陆域布置
4.5.3.1 堆场容量

仓库和堆场主要根据计算确定的库场面积结合具体的条件及其装卸工艺流程进行布置，原则上尽量安排在靠近码头区域。位于前方的仓库、堆场一般都平行于码岸线的布置，其他的后方堆场、仓库则根据铁路线和公路走向进行布置。

式中：E——堆场所需容量（t）；
Qh——年货运量（t），其值为78.5万t；
KBK——堆场不平衡系数，KBK =14/10=1.4；
Kr——货物最大入堆场百分比（%），取80%；
Tyk——堆场年营运天数，取360d；
tdc——货物在堆场的平均堆存期，取10d；
αK——堆场容积利用系数，件杂货取1.0，对散货取0．7～0．9，所以取0.8；
故。
4.5.3.2 堆场面积
堆场面积公式按下式计算：

式中：A——堆场总面积（m2）；
q——单位或有效面积的货物堆存量（t/ m2），取3.5；
Kk——堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比（%），80%。
故。
4.5.3.3 堆场道路布置
⑴堆场的宽度应根据堆场所选取的装卸机械确定；根据所选机械为堆取料机确定堆场的宽度为42 m；根据规范长度取60m。
⑵主干道设计宽度为12m，次干道设计宽度为7m。各堆场之间设计垂直于码头岸线的主干道，于顺岸方向的干道形成十字路，供进出库场的装卸运输机械使用。具体布
置见“总平面布置图”。
4.5.3.4 辅助生产和辅助生活建筑物
港区辅助生产建筑物，可根据生产需要设置综合办公室、候工室、装卸及成组工具库，前方办公室、小型流动机械库、维修保养间材料供应站、修建对、码头水手间、加油站、地磅房、消防站、派出所、门卫和厕所等。
港区辅助生产建筑物，可根据实际条件设置作业区、食堂、浴室、锅炉房、医务室、哺乳室、综合服务部等。
4.6 港作车船
本工程拟不配备港作车辆，码头区生产、生活所需车辆由后方厂区统一考虑配备。
为了减少初期工程投资，对于兼顾船型1500t驳船，其靠离泊作业以及来往于码头至锚地之间所需要的辅助拖轮，本工程暂不配备，所需拖轮由业主与地方有关部门协商解决。
4.7 方案比选及推荐方案
两个方案的码头均可行，但在综合比较下，从施工时间以及经济效益上第一方案更可行，故总平面布置推荐第一方案。