導語：如何才能寫好一篇港口平面設計規(guī)范，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】港口；泊位；設計

0 引言

中國是一個海岸線與江河岸線資源豐富的國家，有著大量的優(yōu)良海灣與河灣來建造港口，同時港口對于城市的發(fā)展與國民經濟的促進作用也十分巨大。同時港口投資往往是十分巨大的，通常需要十數(shù)年的時間才能落成。如果沒有詳細而有效的規(guī)劃，往往既浪費了投資又可能發(fā)生造出的港口不能滿足國內外貿易的發(fā)展需求的情況。因此需要總結凝煉港口設計的基本方法。

1 港口的設計資料

要想擴建或者新建港口需要有港口的有關資料，包括港口的現(xiàn)狀，港口所在地的地形地質條件、水文氣象條件、設計船型、施工隊的施工能力、主要投資項目單價。其中主要的投資項目單價包括挖泥單價、填土單價、征地動遷、港內鐵路、港外道路、生活辦公設施、水電供應等等。這些將成為最后港口投資的主要內容。

2 港口建設規(guī)模確定

第一步，我們先用時間序列法預測港口的吞吐量，再根據(jù)設計船型的平均裝卸量、泊位的日裝卸效率來算出船流密度。然后由M/M/S排隊模型算出各類碼頭的最優(yōu)泊位數(shù)作為港口的設計泊位。M/M/S排隊模型精髓為：

其中Ns為船舶在港船數(shù)，Cs 為船舶在港日均費用，Cb為泊位日平均營運費

第二步，我們用海港總平面布置規(guī)范中的公式計算港口庫場、堆場面積。

第三步我們得先計算防波堤長度，計算中我們用到水文學知識用波浪繞射原理對其進行估算。

計算公式為H1=Ho*Kd，Kd為繞射系數(shù)。防波堤是一個港口能否安全運行的重要屏障，不容忽視。

3 總平面設計

總平面設計包括水域、陸域。

1）水域具體有泊位水深、泊位寬度、泊位長度、碼頭高頂程、港池底高程、航道底高程、航道寬度、港池寬度、防波堤口門寬度和回旋水域等參數(shù)。這些數(shù)據(jù)的計算方法在《港口規(guī)劃與布置》一書中有詳細的說明。下面就泊位水深的計算給出范例：

船舶停泊水深按下式確定：

式中：k ――船舶吃水系數(shù)；Z1――龍骨下最小富裕深度；Z2――波浪富裕；Z3――船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水值；Z4――備淤富裕深度；Z5――浚深富裕

2）陸域具體有碼頭集疏運布置、碼頭前沿線、堆場的具體布置形式、以及碼頭上運輸機械的種類與數(shù)量、生產生活輔助區(qū)等地區(qū)的布置。其中集疏運布置根據(jù)后方交通條件以及港口性質進行布置；碼頭前沿線根據(jù)泊位數(shù)量按規(guī)范進行平均分配；至于運輸機械則根據(jù)港口規(guī)模來確定。最后生產生活輔助區(qū)則按照《海港總平面設計規(guī)范》進行設計。

4 建設計劃

4.1 碼頭泊位

我們首先要確定泊位建設的時間，這個時間不是隨便定的。我們得根據(jù)歷年的吞吐量繪制吞吐量直線圖并以此來確定各個年份的吞吐量。然后再根據(jù)每個泊位的通過能力，來確定具體哪一年原有泊位數(shù)不滿足要求，這就是泊位投資的年份。

4.2 防波堤

港口的防波堤往往較長，有的能達幾千米而且受于施工能力的限制往往每年只能建兩三百米。因此，我們必須得對防波堤的具體施工年份進行設計，既要避免投資過于集中，節(jié)省流動資金；又要使防波堤建設不妨礙港口興建泊位的時機以及泊位運行的安全。

4.3 其它

建設過程中我們需要考慮港口陸域的吹填；港口水域的疏浚以及倉庫和堆場的同步建設，我們要在保證碼頭泊位正常投產使用的前提下盡量使投資合理。

5 投資估算

碼頭岸線、防波堤、圍堰護岸、陸域形成、倉庫堆場、裝卸設備集疏運設施、疏浚和水電等生產生活輔助投資都要根據(jù)其具體的工程量，按照其各自的單價計算，算出每一項的投資后將其相加并平均平攤到每一個泊位上。然后根據(jù)每個泊位的投資時機進行動態(tài)分析。

6 結語

按照以上步驟進行港口設計就可以有效的對港口進行設計，可以幫助初學者方便的掌握設計技巧與思路。

【參考文獻】

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【關鍵詞】綜合碼頭；蕎麥山；漁港改擴建

隨著人們生活水平的提高，游艇業(yè)已成為新的經濟增長點，為旅游行業(yè)帶來新的活力，大連金渤海岸定位為國際著名旅游度假勝地，蕎麥山改擴建原有漁港為中小型游艇為主、小型漁船為輔的綜合碼頭是大勢所趨。

1.蕎麥山漁港改擴建的內部環(huán)境分析

游艇碼頭主要由堤岸、固定斜坡、活動梯、主通道浮碼頭、支通道浮碼頭、定位樁、供水、供電系統(tǒng)、船舶、上下水斜道、吊升裝置等組成，從技術上講是一種新的碼頭類型，游艇碼頭的建設對于自然環(huán)境、經濟條件等都有一定的要求。

游艇碼頭的類型和用途多種多樣，從游艇碼頭的結構類型上看，有鋼結構游艇碼頭、薄壁混凝土游艇碼頭、鋁合金游艇碼頭、躉船游艇碼頭和組合式游艇碼頭，但不管是何種形式的游艇碼頭，都必須具備水域和陸域兩個部分的自然條件。

1.1陸地環(huán)境

建設游艇碼頭要求陸域部分占總用地面積的百分之二十，俱樂部、游艇上下水滑道、加油、補給、維護、游艇干艙（露天、室內）以及其他的配套項目，如：停車場、管理、零售、餐飲、酒店、休閑娛樂設施以及延伸服務（培訓、展示、交易）等功能都需要在陸地上進行，在陸地上進行的功能比水域部分的功能還要復雜。蕎麥山地處渤海海域，屬于金州灣，金州灣是大連地區(qū)渤海沿岸最大的海灣，岸線北自金州區(qū)大魏家鎮(zhèn)蕎麥山、葫蘆套一帶，南至甘井子區(qū)黃龍尾咀，長約74公里，面積約7453平方公里，陸地面積滿足建造中小游艇碼頭的要求。

建造游艇碼頭地形、交通環(huán)境等因素也不可忽略。地形、地質方面：金州灣海灣底質西部為細沙，中部為沙，距岸2.7公里至岸邊為泥底。交通方面：金渤海岸區(qū)域交通發(fā)達，市內機場、度假區(qū)、市區(qū)、海港之間交通便利，處于國內各主要交通干線的經過處，沈大高速公路、哈大客運專線、西北路延伸線、華北路延伸線、濱海路和金州大道均從此地經過，陸路、海域、航空路線均較為便利。大連與朝鮮、韓國、日本、東南亞各國以及部分歐美國家之間都設有國際航空航班，海上交通也較為發(fā)達。蕎麥山漁港所處地段岸坡穩(wěn)定、交通發(fā)達，符合游艇碼頭的要求。

1.2水域環(huán)境

游艇碼頭建設的規(guī)模應根據(jù)當?shù)氐乃驐l件、自然條件，和可承受的靠泊、航行能力來具體實行。系泊水域應分區(qū)規(guī)劃，充分利用，且便于不同類型、尺寸的游艇靠泊。

游艇港內各功能水域包括港池、系泊水域、航道、回旋水域等，港池應布置在平穩(wěn)且具有足夠水深和面積的水域，以確保游艇能安全系泊和方便游艇操縱。港池泊穩(wěn)應充分考慮口門外波浪的入侵、波浪越浪（越過防波堤）反射波、船行波等綜合影響。從浮式結構特點、系泊安全、艇上人員生活舒適要求，港池允許的波高一般情況要求小于等于0.3m，25年一遇情況下小于等于0.5m。金州灣海域平均波高為0.6～1.1米，最大波高為北向4.2米（出現(xiàn)在11月份），因此根據(jù)游艇碼頭的要求需人工建設港池。航道寬度一般游艇基地應按雙向航道設計，航道寬度可參照《海港總平面設計規(guī)范》中的規(guī)定確定。航道水深可參照《海港總平面設計規(guī)范》中的規(guī)定確定，若存在大量不確定因素時，航道水深應再增加0.6m-1.0m的富余深度。據(jù)統(tǒng)計，口門處航道水深在2.5m-3.5m之間。金州灣東部水深3～5米，西部水深5～10米，自東向西逐漸遞增。岸邊至灣內1000米，水深不足2米。回旋水域為港池內供游艇調頭的水域，應設置在方便船舶調頭的區(qū)域。回旋水域水深可參照航道水深確定，回旋水域直徑可按2.0-2.5倍設計船長確定。據(jù)統(tǒng)計，一般情況下，回旋水域直徑為50m。西北風易起浪拖錨，小艇可在鹿島與范家坨子島之間錨泊避北及東北風，海灣南部可避南風。金州灣西部海域屬渤海正規(guī)半日潮，潮差2～2.3米，潮流為逆時針旋轉，漲潮主流為東北向，落潮主流為西南向，流速平均為0.6～0.8節(jié)。每年12月上旬至次年3月中旬，海域沿岸結冰，厚度為0.3～0.5米，固定冰可外延5海里，螞蟻島南海面常有流冰。

2.蕎麥山漁港改擴建的外部環(huán)境分析

2.1經濟條件

當?shù)貐^(qū)人均達到收入達到一定水平時，游艇經濟便開始萌芽，蕎麥山處于遼寧沿海經濟帶，經濟發(fā)展水平較高，有建設中小型游艇的條件。

大連市委、市政府提出全面實施文化強市戰(zhàn)略，科學謀劃大連未來的文化改革與發(fā)展，加快構建有利于文化產業(yè)發(fā)展的體制機制環(huán)境，大力發(fā)展游艇休閑產業(yè)。金州新區(qū)已經明確提出要建設成為文化創(chuàng)新的重要策源地、文化創(chuàng)意研發(fā)制作基地和文化精品集散地，游艇休閑產業(yè)將能夠吸引到更多的外來投資，游艇產業(yè)鏈便會成為一塊大蛋糕，而游艇碼頭就是很有分量的一塊蛋糕。

2.2社會環(huán)境

金州經濟開發(fā)區(qū)為入駐企業(yè)在立項、工商注冊、土地規(guī)劃、建設用地報批、稅務登記、建設生產等實行“一條龍”全程跟蹤服務，為游艇碼頭建設的檢測、審批等提供了有利條件。另外我國的游艇制造供應、文化教育、娛樂閑暇時間、消費者消費觀念等都在逐漸變化，人們對游艇經濟的理解不再局限于小眾的高端奢侈品，游艇經濟正在逐漸被普通大眾接受。

目前來看，國內游艇碼頭規(guī)劃起步較晚，尚處在普及階段，蕎麥山原為村級行政單位捕魚作業(yè)小型漁港，不能完全轉變?yōu)橹行⌒陀瓮Тa頭，因此保留小型漁港，建設成以中小型游艇為主、小型漁船為輔的中小型綜合碼頭是較為合理的改擴建方式。

3.未來展望

我國經濟發(fā)展水平不斷提高，游艇消費市場將呈現(xiàn)井噴的發(fā)展態(tài)勢，屆時游艇碼頭建設的步伐也將加快，將呈現(xiàn)從沿海、沿江地區(qū)向內陸地區(qū)逐步擴散的局面。將逐步形成以天津、大連、青島、日照為核心，其他港口為輔的環(huán)渤海游艇港口群。蕎麥山擴建為綜合碼頭符合經濟形勢的發(fā)展。

本文從蕎麥山陸地環(huán)境、水域環(huán)境、經濟條件、社會環(huán)境對蕎麥山改擴建為以中小型游艇為主、小型漁船為輔的中小型綜合碼頭的可行性進行了分析，蕎麥山漁港改擴建為綜合碼頭是可行的。

【參考文獻】

[1]楊桂樨.海港水域強潮流影響船舶作業(yè)條件和總平面布置[J].港工技術，2002，（03）.

[2]許輝.將“不可能”變成現(xiàn)實―大連港新30萬噸原油碼頭建設紀實[J].交通建設與管理，2010，（08）.

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現(xiàn)代裝備業(yè)是廣東省今后產業(yè)發(fā)展的重點，以現(xiàn)代裝備制造業(yè)為產業(yè)發(fā)展重點的中山臨海工業(yè)園在國家級中山火炬開發(fā)區(qū)，是廣東“十一五”期間重點建設的六大產業(yè)基地之一。

為了滿足中國機械工業(yè)建設總公司在機電設備、環(huán)保節(jié)能設置與鋼結構產業(yè)的加工、試驗、總裝、發(fā)運和特大型裝備構件的極端組裝、發(fā)運需求，同時作為中國機械工業(yè)總公司在南方的鋼結構生產組裝與大型裝備集散地與對外平臺，中機建設決定在國家級中山火炬開發(fā)區(qū)海港重型裝備工業(yè)區(qū)征地28萬平方米建設中機建重型鋼結構制造有限公司，并建設一個5000噸級配套碼頭，用于大型鋼結構或重鋼裝備產品裝船發(fā)運，及原材料或零構件卸船使用。

擬建工程位于中山市火炬開發(fā)區(qū)臨海工業(yè)區(qū)馬鞍島北橫門東水道右岸。

本工程擬建3000噸級雜貨泊位一個（結構按5000噸級預留），泊位長148m，兩端設過渡段與相鄰護岸銜接，過渡段總長50m。碼頭功能分為三個部分，一是產品裝船，主要為鋼結構，二是制造基地的原材料卸船，主要為鋼材，三是總公司的工程機械及裝備中轉集散。碼頭吞吐量為27萬噸/年，設計通過能力為35萬噸/年。

2.裝卸工藝

碼頭卸船原材料主要為鋼板、型鋼，裝船產品主要為橋梁、造船分段等重型鋼結構，物流集散貨物主要為工程機械及裝備。預測重件產品單件最大重量約500噸。

針對裝卸物重量的不同，考慮不同的裝卸方案。輕型產品及原材料

考慮廠區(qū)建設需配置履帶式起重機，可供碼頭裝卸使用，從經濟角度考慮，輕型產品及原材料裝卸采用履帶式起重機。重型產品及設備、材料

根據(jù)業(yè)主基地生產的具體情況，重型產品及設備、材料采用浮式起重機裝卸船方式以及重載汽車直接上船方式。

對于300t以上的大型重件，采用動力平板車直接上船方式，采用這種裝船工藝的機械要求比較低，卸船過程中不會用到大型的起重設備，因此卸船費用比較低，但需設置重載車道經碼頭上船。重件通過動力平板車在指定的車道上行駛運輸至碼頭，平板車通過碼頭與船舶連接的跳板上船，上船后通過船上的起重設備吊起重件，平板車再由跳板返回碼頭，完成裝船。

浮式起重船裝卸船過程與陸上起重機基本相同。浮式起重機的起重能力較大，但裝卸船時穩(wěn)定性較差，費用較昂貴。

本工程裝卸工藝方案為：

（1）70噸以下一般鋼結構及設備和鋼材料裝、卸船。裝卸船作業(yè)采用履帶式起重機，水平運輸作業(yè)采用牽引平板車。

（2）70~300噸以下的重鋼結構和重裝備裝船。重鋼結構和重裝備裝船作業(yè)采用浮式起重機，水平運輸作業(yè)采用動力平板車。

（3）300~500噸的重鋼結構和重裝備裝船。重鋼結構和重裝備裝船采用動力平板車經碼頭后直接上船。布置原則

（1）碼頭布置應與城市規(guī)劃、港口規(guī)劃相協(xié)調。

（2）充分利用港址自然條件和地質條件，合理確定碼頭岸線位置，做到深水深用和降低工程造價。

（3）充分考慮對河段防洪的影響。

（4）滿足國家標準及交通部水運（港口）工程技術規(guī)范的有關規(guī)定?？偲矫娌贾门c規(guī)劃的關系

擬建碼頭位于中山港馬鞍港區(qū)，該港區(qū)岸線重點規(guī)劃為大型深水沿海港區(qū)，重點發(fā)展集裝箱運輸和臨港工業(yè)，兼顧件雜貨的運輸要求。擬建碼頭位于規(guī)劃岸線內，且碼頭前沿線與防洪治導線齊平，本項目的建設符合中山港總體規(guī)劃的要求。總平面布置與相鄰工程的關系

本碼頭的建設是為滿足后方廠區(qū)原材料及鋼構件運輸?shù)男枨?。碼頭設在廠區(qū)西北側，距擬建碼頭上游1000m處有一跨江電纜，凈高34m，對船舶航行不造成影響。上游500m處有廣東山峰化工機械有限公司船塢與候泊碼頭，該碼頭按1000噸級干貨船設計，作業(yè)期間不會互相影響。下游與碼頭距離496m處有規(guī)劃

碼頭前沿線布置

碼頭前沿線的確定應考慮以下幾個方面因素：

（1）滿足港口規(guī)劃、航道、水利、海事等政府部門的規(guī)定及要求；

（2）保證碼頭前有足夠水域以滿足船舶調頭，且不影響其它船舶航行；

（3）碼頭與后方的有效連接；

（4）水域疏浚的回淤量控制在合適的范圍。

按照碼頭現(xiàn)有位置規(guī)劃的防洪治導線以及水利部門的相關規(guī)定，碼頭岸線不能突出防洪治導線，因此碼頭前沿線考慮布置在與防洪治導線重合位置，成直線布置。經計算，碼頭長度為148m。碼頭面高程的確定

本工程所在位置受潮汐作用，碼頭面高程按《海港總平面設計規(guī)范》（JTJ211-99）第4.4.3條要求進行計算。計算結果如下：

基本標準：碼頭面高程=設計高水位+超高值（1.0～1.5）= 1.03+（1.0～1.5）=2.03～2.53m

復核標準：碼頭面高程=極端高水位+超高值（0.0～0.5）= 2.30+（0.0～0.5）=2.30～2.80m

根據(jù)《中山火炬開發(fā)區(qū)馬鞍片區(qū)控制性詳細規(guī)劃》，該段岸線防洪堤面高程規(guī)劃為4.0m，后方場地規(guī)劃高程為3.6m，由于本碼頭裝船工藝中采用車上船方式，為此，碼頭面高程需考慮在裝船過程中船舶需調節(jié)壓艙水調整船舶干舷以滿足裝船工藝要求。

綜合裝卸工藝、船舶靠泊要求等，碼頭面高程取2.8m，后方廠區(qū)高程為3.6m，碼頭以1.6%坡度與陸域銜接。

4.水工結構方案

擬建碼頭處為塊石結構護岸段，由于受臺風影響，該護岸已受破壞，上下游護岸仍完好，本碼頭采用順岸式布置，因此，碼頭建設前需先清除現(xiàn)有護岸塊石。

碼頭結構型式的選擇，應滿足使用要求，服從平面總體布置，根據(jù)地質、水文等自然條件選擇合理的結構型式，并且考慮經濟，工期要求及施工便利等綜合因素。

由于碼頭岸線不能突出防洪治導線，碼頭前沿線布置在與防洪治導線重合位置，根據(jù)水深測圖顯示，碼頭前沿線處為0m等深線，碼頭前沿所需水深與現(xiàn)有泥面高程相差10m。根據(jù)《巖土工程勘察報告》顯示，碼頭建設區(qū)軟弱土層深厚，重力式結構在此不適宜采用。若采用高樁結構型式，要考慮碼頭三側需設護岸與陸域的銜接，且開挖量大。從本區(qū)域的地質特點及碼頭規(guī)模、使用要求考慮，本工程水工結構推薦板樁結構。主體結構采用Ф1000mm灌注樁排樁墻，排樁后設一排Ф600@1000mm高壓旋噴止水帷幕。排樁上設混凝土胸墻，錨桿采用Ф80mm鋼拉桿，拉桿后方設混凝土錨碇墻。碼頭上下游各設25m過渡段與護岸銜接，過渡段結構與碼頭一致（如圖1所示）。

碼頭平面布置需結合相關部門要求及工程使用、造價等因素合理布置，包括碼頭面高程、長度、布置形式等。水工建筑物方案的選擇需結合當?shù)氐刭|條件、碼頭平面布置形式、碼頭使用及工程造價等因素綜合考慮。

[1]中山市規(guī)劃設計院.《中山火炬開發(fā)區(qū)馬鞍片區(qū)控制性詳細規(guī)劃》，2008

[2]中山市交通局.《中山港總體規(guī)劃》，2009

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關鍵詞：雙浮筒系泊；錨系；沉錘；停泊區(qū)

中圖分類號： S611文獻標識碼：A 文章編號：

一、項目背景

該停泊區(qū)范圍位于長江#34黑浮至#37黑浮北側，長4500m，寬1000m，是為緩解附近區(qū)域錨地緊張而設置的小型船舶臨時停泊區(qū)。

由于鄰近規(guī)劃調整，原停泊區(qū)區(qū)域內擬建設4個3~5萬噸級泊位，對應停泊區(qū)面積有所縮減。為適應該變化，原停泊區(qū)擬通過改造部分區(qū)域的船舶系泊方式，提高停泊船型等級，使得調整后停泊區(qū)容納總噸位保持大致不變。

擬建大型海輪泊位位于原停泊區(qū)下游位置，共包含兩個3萬噸級及兩個5萬噸級泊位。本文主要對該部分泊位的系泊設計展開詳細論述及分析，設計船型尺度見表1。

表1設計船型尺度表

二、系泊方式種類及選擇

1、系泊方式種類

系泊方式是指利用錨或浮筒使船舶在錨地安全停泊的方式。船舶在錨地停泊的方式有三種，即浮筒系泊、拋錨停泊和躉船靠泊。浮筒系泊又有單浮筒系泊和雙浮筒系泊兩種，拋錨停泊也有單錨停泊和多錨停泊等多種。

（1）單浮筒系泊

從船首用纜直接系在一個浮筒上，是常用的系泊方式。這種方式系泊方便，船舶能隨水流和風向改變方向，阻力??；所需水域面積較拋錨停泊為小。

（2）雙浮筒系泊

首尾分別用纜繩系于浮筒上。此種方式適用于水域較窄的地方，河道中用的較多。船舶回轉部分的水域可占用航道。為減少水域面積，前船尾和后船首可共用一個浮筒，也可考慮兩艘、三艘靠泊在兩個系船浮上。有時也可用船首系浮筒而船尾拋錨的方式。

（3）單錨系泊

錨地不設浮筒，船舶只拋一個首錨進行停泊。在水域寬闊，水底土質適宜拋錨的條件下使用。這種停泊方式船舶可以減少隨風向或水流改變方向，以減少受風面積。占用水域面積為圓形，其半徑的計算主要由設計船長、錨鏈投影長度和安全富裕距離組成；

（4）雙錨停泊

雙錨停泊有兩種情況：一為拋出兩個首錨，一為首尾各拋出一個錨。第一種情況又分為拋八字錨和一字錨兩種。八字錨是從船首成八字形拋出兩個錨，多用于風浪大的港口；一字錨是從船首順水流方向拋出兩個錨，一個在上游，一個在下游，船舶處于兩錨位的中心位置，多用在有潮汐影響的河段。占用水域面積為矩形。

（5）躉船基地

躉船靠泊是在錨地水域范圍內設置錨泊躉船，供船舶進錨地錨泊。躉船基地錨泊方式適用于噸級較小的船舶。

2、系泊方式選擇

錨地的系泊方式根據(jù)錨地所處的河段情況、河床地質、風、浪、流、潮汐等自然條件以及錨地作業(yè)性質、設計代表船型、當?shù)睾叫袟l件來綜合選擇。

一般來說，錨地采用雙浮筒系泊方式進行錨泊所需水域面積最小，對水域的利用程度最高。但浮筒系泊工程量要較拋錨系泊方式為大，投資大。

單浮筒系泊及拋錨系泊占用水域面積大，本工程為大型海輪停泊區(qū)，采用該兩種方式將導致疏浚工程量巨大，工程造價高，未來維護困難。躉船基地一般適用于噸位較小的船舶。綜上考慮，從水域面積限制及使用要求出發(fā)，改造后停泊區(qū)大型海輪泊位擬采用雙浮筒系泊方式系泊。

三、總平面布置

擬建大型海輪泊位共設4個泊位，分別為2個3萬噸級及2個5萬噸級泊位。其中單個5萬噸級泊位尺度為300m×130m，設計底高程為-14.5m；單個3萬噸級泊位尺度為255m×130m，設計底高程為-12.5m；泊位呈東西向連續(xù)布置， 5萬噸級泊位位于3萬噸級泊位上游，整個停泊區(qū)平面尺度為1110m×130m，共設5只系船浮筒。

雙浮筒系泊軸線方位角與落潮流向基本一致，與航線平行且間距200m，滿足4倍船寬安全距離要求?？偲矫娌贾迷斠妶D1。

圖1某停泊區(qū)大型海輪泊位總平面布置圖

四、系泊系統(tǒng)相關計算

系泊系統(tǒng)相關計算主要包含系泊力計算、錨鏈選型與長度計算及沉錘沉入泥中垂直破土力計算。擬建大型海輪泊位共設4個泊位，包含8～12#系船浮筒，共5只。由于篇幅所限，本文以較為典型的9#系船浮筒（5萬噸級雙浮筒系泊）為例進行分析。

1、系泊力計算

設計風速：V=22m/s

設計流速：1.9m/s。

（1）作用于船舶上的風荷載計算

根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》（JTS144-1-2010）計算如下：

表2 作用在船舶上的風力計算結果表

（2）作用于船舶上的水流力計算

表3作用于船舶上的水流力計算結果匯總表

（3）風、水流力作用于船舶上形成系泊力計算

雙浮筒系泊是系泊船舶的首、尾纜分別系在前后浮筒上的固定系泊設施，其特點是約束船舶不產生偏蕩和回旋。當風流合力平行雙浮筒軸線時，則上風流的浮筒同單浮筒系泊狀態(tài)，其下風流的浮筒將起到限制船舶偏蕩和回旋的作用；如果風流來自舷側，則前后浮筒系船鏈纜將船舶牽制在某一平衡位置上，鏈纜將擔負較大的系泊力，為此雙浮筒軸線宜與主導流向一致。

單浮筒系泊狀態(tài)計算

當風流合力平行雙浮筒軸線時，則上風流的浮筒同單浮筒系泊狀態(tài)。

從一些實驗和實踐表明，在單浮筒錨泊情況下，因水流力增大導致船舶偏蕩，偏蕩促進了風流力增大，造成了船舶在系泊條件下鏈纜處于交替松弛和緊張狀態(tài)，一些實驗還表明，其沖擊系數(shù)為2倍風流力。為此為安全起見，作用在單浮筒系泊的船舶上系泊力可按風流力的2.2倍考慮。

系泊力H1=2.2×(188.6+387)=1265(KN)

雙浮筒系泊狀態(tài)計算

如果風流來自舷側，則前后浮筒系船鏈纜將船舶牽制在某一平衡位置上，鏈纜將擔負較大的系泊力。

值得注意的是，雙浮筒系泊時，鏈纜不宜系得過緊，應使鏈纜略為松弛，否則來自舷側橫力作用下，鏈纜張力很大。為降低鏈纜張力，在橫力作用下應使鏈纜受力方向與雙浮筒連線成a=30°的水平夾角為理想，如圖2所示。

圖2 雙浮筒系泊鏈纜受力方案示意

根據(jù)上述計算，相對于橫向風流力，縱向風流力數(shù)值較小，故雙浮筒系泊以吹橫風，承受橫向波流力為控制狀態(tài)。由于雙浮筒系泊受橫向力作用時，首尾鏈纜均處于張緊狀態(tài)，可認為不產生沖擊作用，對應錨鏈設施安全系數(shù)一般取1.2。

橫向最大波流合力Ra=423.7+1305=1728(KN)

單根鏈纜方向的系泊力H2=1.2×Ra/(2×sin30°)=2074(KN)

由上述計算可見，顯然雙浮筒系泊狀態(tài)系泊力較大，故對于9#系船浮筒設計考慮按雙浮筒系泊狀態(tài)進行計算，為前船尾纜后船首纜雙船系泊。

2、錨系計算

（1）錨鏈長度計算

根據(jù)系船浮筒在不系船時能吊掛錨鏈且保持1/3～1/2干舷高度的原則，參考相似工程經驗，擬改造停泊區(qū)大型海輪系船浮筒擬采用XF5.5-D標準型，可滿足使用要求。

錨鏈長度按下式計算：

式中：L----錨系總長度（m）；

H1----錨地水深；

H2----最位；

H3-----沉錘埋深；

H4-----系船浮筒干舷高度；

f-----錨鏈配長系數(shù)；

錨鏈懸掛高度h=H1+H2+H4

計算結果見表4。

表4 錨鏈長度計算結果表

（2）系船浮筒鏈力計算

9#系船浮筒設計供50000噸級散貨船雙浮筒系泊，為前船尾纜后船首纜雙船系泊用。

對于雙系泊浮筒的錨鏈受力，其值應為前船尾纜與后船首纜系纜力的合力反力。考慮到雖然該合力在船舶縱軸方向，由于兩道系纜力y方向分力相反，其值（Hy）應有所抵消，保守起見，還是按單道Hy計算。該合力的x軸方向分力加倍。

圖3 雙船系泊浮筒受力圖示

綜合所述，雙船系泊時，該系泊浮筒錨鏈水平力主要為兩處，分別為H2=2074KN,Hx=H2×cosθ=1037 KN ，兩者夾角為θ=60°。

根據(jù)平行四邊形法則計算其合力，得，代入得H=2744KN。

根據(jù)《電焊標準》（GB/T549-2008），粗估選用有擋錨鏈直徑117mm（AM3級），其拉力試驗負荷為6510kN，拉斷負荷試驗為TU=9300kN，理論重量為299.79kg/m。其他配件（如轉環(huán)、肯特卸扣等）的強度應大于或者等于相應錨鏈強度的要求。

錨鏈懸鏈靜力受力圖示見圖4。

圖4 錨鏈懸鏈線靜力受力圖示

懸鏈線方程：

式中：——錨鏈全長，取35m；

——錨鏈水中單位長容重，取2.9979KN/m；

——水平系泊力，取2744KN；

經計算，垂向分力：

=2005.8KN

系泊浮筒處（C點）鏈力：

=3461.9KN

浮筒鏈安全度=2.697

根據(jù)《海港工程設計手冊》（中）相關內容，錨鏈設施安全系數(shù)一般取2.5～3，對于沉錘安全系數(shù)可取2，可見系船浮筒錨系設施極限破斷力安全系數(shù)滿足要求,沉錘埋入泥中垂直破土力要大于2005×2=4010KN。

3、停泊區(qū)沉錘計算

沉錘采用C40鋼筋砼結構，呈棱臺型，上底邊長為3m，下底邊為6m，高1.5m，重76t，沉錘的耳環(huán)取直徑117mm有擋錨鏈三環(huán)、底部一環(huán)、中間加橫檔預先埋入沉錘之中。沉錘底部設有凹槽，以增加沉錘與地面的粘著力。

設計沉錘坑挖深9m，底高程為-23.5m，坑底邊長為8m，根據(jù)地質情況，上部開挖邊坡取1:5，下部開挖邊坡取1:3。錘坑擬采用抓斗挖泥船施工，單個沉錘坑開挖量約為20000m3。

沉錘破土力G按下式計算：

式中：G----沉錘垂直破土力（kN）；

H----沉錘埋深，此處取9-1.5=7.5m；

a----沉錘下底邊長，取6m；

b----破土邊寬，= 10.87m；

r----水下泥沙重度，取9KN/m3。

經計算G=4936KN。

根據(jù)系泊力計算，沉錘埋入泥中垂直破土力要大于2005×2=4010KN，滿足使用要求。

五、結語

隨著長江口深水航道治理工程的實施，進出長江江蘇段沿江港口船舶總艘次及大噸位船舶數(shù)量呈現(xiàn)快速增長的趨勢。3萬噸級以上船舶增長最快，船舶大型化趨勢明顯。港口錨地作為港口重要的公共基礎設施之一，對沿江經濟、港口和航運發(fā)展具有舉足輕重不可替代的作用。

雙浮筒系泊相對于錨泊或單浮筒系泊等其他傳統(tǒng)系泊方式，具有錨位明確，所需水域面積小，對水域的利用程度高的優(yōu)點，同時船舶系泊抵御風浪能力強，安全系數(shù)高，走錨風險小。目前長江上大型海輪錨地已經越來越多的采用該種系泊方式。

本文結合工程實例，分析了不同系泊方式的優(yōu)缺點，詳盡的列出了雙浮筒系泊的計算原理及過程，并對傳統(tǒng)計算公式做了適度的增補及修正，計算出的結果符合工程實際，可供類似工程參考。

參考文獻

[1] JTJ211—99，海港總平面設計規(guī)范 [S].

[2] 交通部第一航務工程勘察設計院編，海港工程設計手冊[M]，人民交通出版社，1994.

篇5

關鍵詞： 建設項目； 設計與安全

中圖分類號： U466 文獻標識碼： A 文章編號：1009-8631（2010）06-0066-02

一、引言

30余年的改革開放，我國各行各業(yè)得到了飛快發(fā)展。同樣，汽車工業(yè)也得到發(fā)展，特別是中國加入WTO后汽車工業(yè)發(fā)展更快，而自主品牌汽車崛起和我國巨大的市場，使得汽車制造業(yè)在我國前所未有發(fā)展。對汽車工廠規(guī)劃、設備設施、專用裝備等整體統(tǒng)籌，硬件設施有了很大提升。由于多種原因，汽車工廠建設項目安全設施的與國家法規(guī)、標準要求還有距離。設計人員常常忽略將工廠常規(guī)防護、電氣、機械、職業(yè)衛(wèi)生、防火防爆、特種設備的設計符合國家相關標準，造成建設項目在竣工后，還要整改那些不符合國家標準的安全設施不合格項，給工廠增加投資。有的遺留成永久安全隱患，甚至由于設計不合理釀成的事故。

二、汽車工廠建設項目涉及部分安全技術標準

我國的汽車產業(yè)從大類上劃分屬于機械行業(yè)，在建設項目上安全設施主要涉及常規(guī)防護、機械、電氣、防火防爆、特種設備、職業(yè)衛(wèi)生等。但是，由于汽車產業(yè)鏈長，形成集團化后，也涉及其它行業(yè)。如：交通運輸業(yè)中的陸路物流、水路運輸中的滾裝汽車運輸、港口等。本文所論述主要是汽車制造建設項目中的沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝及相關機械行業(yè)的零部件配套工廠，不含其它制造業(yè)。

汽車工廠建設項目常用安全技術標準：

《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》（GB50187-93）

《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》（GBZ1-2002）

《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）

《機械工廠建筑設計規(guī)范》（JBJ7-1996）

《生產過程安全衛(wèi)生要求總則》（GB12801-91）

《建筑地面設計規(guī)范》（GB50037-1996）

《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）

《建筑采光設計標準》（GB/T 50033-2001）

《固定式工業(yè)防護欄桿安全技術條件》（GB4053.3-93）

《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》（GB50058-92）

《危險場所電氣安全防爆規(guī)范》（AQ 3009-2007）

《安全標志》（GB2894-1996）

《消防安全標志》（GB13495-92）

《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 化學有害因素》（GBZ2.1-2007）

《工業(yè)企業(yè)廠內鐵路、道路運輸安全規(guī)程》（GB4387-94）

《機動工業(yè)車輛安全規(guī)范》（GB10827-1999）

《國家電氣設備安全技術規(guī)范》（GB19517-2004）

《機械加工設備一般安全要求》（GB 12266-90）

《加工中心 安全防護技術條件》（GB18568-2001）

《機械安全 機械電氣設備 第1部分：通用技術條件》（GB5226.1-2002）

《起重機械安全規(guī)程》（GB6067-85）

《金屬切削機床 通用技術條件》（GB/T9061-2006）

《金屬熱處理生產過程安全衛(wèi)生要求》（GB15735-2004）

《勞動防護用品選用規(guī)則》（GB/T11651-89）

《生產經營單位安全生產事故應急預案編制導則》（AQ/T9002-2006）

三、設計過程中注意事項

（一）設計缺陷案例1

筆者在某汽車廠焊裝生產線做安全驗收評價工作時候，發(fā)現(xiàn)安裝在鋼柱上的消防栓與焊裝生產線發(fā)生干涉，造成所有消防栓門打不開。

從各專業(yè)設計上看：消防栓安裝在鋼柱是正確的，焊裝生產線也符合工藝要求。當焊裝生產線安裝好之后，還沒發(fā)現(xiàn)消防栓門打不開，在進行安全驗收評價的時候才發(fā)現(xiàn)消防栓門打不開。

上述設計缺陷說明，雖然各設計專業(yè)正確，總圖沒有充分考慮各部件有干涉，造成的后果，只能是整改。

（二）設計人員不知道相關安全技術標準所造成的缺陷案例2

作者在眾多機械行業(yè)進行安全檢查或驗收評價中發(fā)現(xiàn)：很多鋼直梯、斜梯、平臺的防護欄桿不符合國家相關技術條件。經調查分析后主要是以下二方面所造成：1沒有設計，想當然直接制造，造成鋼直梯、斜梯、平臺防護欄桿不符合國家相關技術條件。2是設計人員不知道相關安全技術標準所造成的缺陷。筆者發(fā)現(xiàn)在鋼直梯、斜梯、平臺防護欄桿有圖紙，但是，圖紙不符合國家標準。甚至，還將不符合標準的鋼直梯、斜梯、平臺防護欄桿的設計寫進論文中。

例如：

從該固定式工業(yè)防護欄桿設計中，我們看出工程師不熟悉國家標準GB4053.3-93《固定式工業(yè)防護欄桿安全技術條件》，國家規(guī)定的示意圖和主要技術參數(shù)是：

防護欄桿外形的橫桿應是兩根；

防護欄桿的高度宜為1050mm在離地高度小于20m的平臺通道及作業(yè)場所的防護欄桿高度不得低于1000mm，在離地高度等于或大于20m高的平臺通道及作業(yè)場所的防護欄桿不得低于1200mm；

橫桿采用不小于25×4扁鋼或φ16的圓鋼。橫桿與上、下構件的凈間距不得大于380mm；

立柱宜采用50×50×4不小于角鋼或33.5-50mm鋼管立柱間隙宜為1000mm；

擋板宜采用不小于100×2扁鋼制造如果平臺設有滿足擋板功能及強度要求的其它結構邊沿時允許不另設擋板；

室外欄桿、擋板與平臺間隙為10-20mm，室內不留間隙。

四、汽車工廠建設項目安全設施設計標準化

近年來，我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，國家及時調整汽車產業(yè)政策。規(guī)?；?、集團化成為企業(yè)發(fā)展的主流。汽車工廠建設項目集聚增加，建設規(guī)劃部門壓力加大。隨著對汽車質量、安全、環(huán)保等要求不斷提高，汽車工廠對工藝、裝備精度也在不斷提高。所以，建設汽車現(xiàn)代化工廠不僅在工藝、裝備主體工程上達到生產需求，還要在安全設施上達到國家規(guī)定的標準，以致在投產后，員工有一個良好的作業(yè)環(huán)境，達到作業(yè)環(huán)境的本質安全。

怎樣達到作業(yè)環(huán)境的本質安全，筆者認為應從以下幾方面實現(xiàn)：

（一）配置專門的機構

配置專門建設階段的安全管理機構。該機構將項目建設階段與項目建設投產后的日常管理分開，也就是將建設項目安全設施建設階段的管理機構設置在規(guī)劃設計部門，其目的保證建設項目安全設施必須符合國家、行業(yè)標準，為作業(yè)環(huán)境創(chuàng)造本質安全，保障員工在作業(yè)時安全與健康。

（二）部門人員配置

該部門的人員配置原則是，安全管理工作者必須懂得相關國家、行業(yè)的法律法規(guī)、技術標準。熟練掌握安全技術標準在實踐中的運用，在安全設施設計、施工中能夠及時發(fā)現(xiàn)不合格項，并能依據(jù)國家、行業(yè)標準，提出整改意見。

（三）提高對主體工程設計人員培訓

在汽車工廠四大工藝主體設計過程中，各專業(yè)技術工程師對整個工藝設計是沒有什么問題。但是，在對電氣、機械、防火防爆、特種設備、職業(yè)衛(wèi)生、常規(guī)防護、工業(yè)管網、安全色、安全標志、設備設施安全距離布局設計等是否國家安全技術標準，是這些工程技術人員的短板。提高對主體工程設計人員的安全技術標準的培訓，是拓展該群體眼界，提高業(yè)務能力，防止安全設施不符合國家標準最有效途徑。

（四）安全設施全程監(jiān)控

汽車制造廠建設項目安全設施建設階段的管理機構，必須參與建設項目安全設施設計。不論本單位設計的項目，還是委托、共同與其它設計院設計的項目。若等到建設項目初步設計出來后，再來審核不僅時間長，而且極有可能有漏項，只有同步參與設計，及時審核，結合本單位實際提出調整設計，將安全設施設計達到最佳。

五、后記

汽車工廠安全設施設計正確與否，關系到建設項目安全設施施工、竣工驗收乃至正常投產后，作業(yè)環(huán)境安全度。是保證員工生產時的本質安全最重要途徑。重視和加強此項工作不僅是國家法律、法規(guī)的要求，也是提高企業(yè)經濟效益途徑之一。所以，汽車工廠建設項目安全設施設計必須得到重視和加強。

參考文獻：

[1] 俞國平.生產領域中的事故預測與應用[J].安徽勞動安全衛(wèi)生，1992（02）.