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港口平面设计规范精选(九篇)

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港口平面设计规范

第1篇:港口平面设计规范范文

【关键词】港口扩建, 总平面布置, 规划, 优化

【 abstract 】 with the economy, science and technology, people value idea's development and progress, the technological transformation of the port will lead to the original total plane design changes. In such a case put forward the design to attention in the port function area with on the layout, the determination of the axial line and port approaches of selection, etc. While the overall planning on ports, in stacking area, channel planning, it puts forward Suggestions. The total plane the reform of and regeneration, must pay attention to the new and old total plane various elements connections, harmonious and unified, and has the personalized characteristic times port, forming the inheritance, and innovation as the general layout of regeneration complex. This paper describes the general layout of Shanghai port expansion to discuss the problem.

【 key words 】 port expansion, the general layout, plan, optimize the

中图分类号:U65文献标识码:A 文章编号:

前言

自改革开放以来,我国科学技术得到了迅猛发展,国家综合实力进一步加强,企业的生产理念、人们的价值观念发生了显著变化,对外贸易进一步扩大。国民经济生产规模的扩大和在不同程度上进行技术或工艺改造,使得原有港口总平面设计呈现出或多或少的不适应性,这就使港口的扩建迫在眉睫。而且随着船舶的大型化和港口的发展要求,好的港址既要陆域宽阔、又要水深条件好,同时满足以上两条的港址很少,对港口扩建的总平面布置提出了更高的要求。

一、港区现状

舟山港域位于我国东南沿海,南北近海航线的中点,处于我国“T”型经济结构的交汇点上,地理坐标为北纬30°0’27”、东经121°58’48”。舟山港背靠经济发达的长江三角洲,又地处我国沿海南北航线与长江“黄金水道”交汇的咽喉要冲。到2000年底共有码头、泊位382个(不包括军用渔业码头):其中万吨级以上泊位11个,最大靠泊能力25万吨;靠泊能力3000~5000吨级的泊位30个。现有仓库总面积22.9万平方米,堆场总面积48.3万平方米,各类装卸机械170台,港作船30艘,其中拖轮8艘。

二、港区自然条件

1、风况:常风向北到东南,平均风速3.3米/秒;强风向偏北、偏西北,最大风速30米/秒,基本与岸线平行。

2、气温:年平均气温16.3℃,最高为39.1℃,最低为-6.1℃。常年不封冻。

3、雾况:年平均雾日16天,春季最多。港域有雾维持时间一般为6小时以下。

4、降水:年平均降水量1293.7毫米,多集中在3-6月及9月,约占全年降水量的40%。

5、冰况:全年无冰冻。

6、潮汐及潮流:潮汐:港内潮汐类型为正规半日潮和非正规半日潮两种。最位5.04米,最低潮位-0.05米,平均潮差2.54米。最大潮差4.32米,最小潮差0.45米。潮流:基本呈往复流,平均涨潮流速一般为1.03-1.54米/秒,最大可达2.06米/秒。平均落潮流速一般为0.77-1.08米/秒。

7、波浪:港域内波浪属波高小、周期短的小尺度波浪,平均波况良好,外海海浪对港域基本无影响。

8、海运:海上交通运输十分便捷。现已开通海上客运航线59条,每天有客轮往返上海、宁波等港口。货运航线四通八达,南到广东、海南岛,北达大连、丹东,西抵长江中下游诸城市。远洋运输可直达香港、澳门、韩国、日本和新加坡等港口。

9、公路:岛上公路纵横,全市170条公路分布于16个岛屿,通车里程889公里。客货运输车辆可通过海峡汽车轮渡到达全国各地。现已开通长途客车线路55条,旅客可直达全国120多个城镇。朱家尖海峡大桥将舟山本岛与旅游胜地朱家尖融为一体。大陆连岛工程在2009年正式通车,使舟山与宁波的天堑变通途。

三、平面布置的特点及思路

3.1总体思路

上海是长江三角洲经济区域的中心,更是全国的经济巾心,而金塘大浦口集装箱码头工程作为国际航运中心的重点工程之一,将来主要承担国际中转及沿海中转业务,运营管理、效率等都要与国际接轨,直接参与国际大港的竞争。

码头工程采用的是突堤式形式,通过引堤伸向深水区,总平面设计考虑了引堤的利用及与后方山地陆域高程的衔接问题。原有的引堤宽度30m,在平面布置上利用引堤作为港区主干道。远期规划突堤的数量增加时,适当加宽引堤,满足货物疏运对港区道路的要求,并可顺堤布置码头堆场。

建设本工程是为实现宁波一舟山港枢纽港目标奠定坚实的硬件基础,更是宁波、舟山港口资源整合一体化的“第一道丰碑”,从而促进我国沿海港口集装箱运输体系的形成。因此,本工程设计和建设必须以高标准、高水平进行,建设成结构安全、系统最优、效率最高、能耗最省、可持续发展的高品质岛屿式世界一流港口。

3.2港口设计特点

1、装卸工艺系统应选用技术先进,安全可靠、高效、耗能小,对环境污染影响小,综合效果好的装卸运输机械设备。

2、装卸工艺系统要操作环节少,各环节衔接应可靠,各环节的土产效率应相适应。

3、要用发展眼光来选择工艺机械,要用多功能机械设备,当更换货种时,机械略加改造就可投入使用。

4、有多种货物装卸时,应尽量利用统一机型,便于机械的维修、保养和管理。

5、装卸泊位采用较低的泊位占用率,工艺系统要先进、方便操作,减少装卸船泊的等侯时间,加快船舶周转,提高港航综合效益。

6.充分考虑海岛建港特点,体现海岛码头特色。确保港区运营的高可靠性,避免出现明显的瓶颈,充分考虑以上海岛建港特点,充分利用自然资源和社会资源,体现海岛码头特色。

7.注重环境保护。在港口开发建设的同时,尽可能保持金塘岛的自然地貌、风物,保护海岛上的生态平衡等,使未来的金塘岛具有自然特色,建设的码头工程具有良好的国际形象。

四、总平面扩建优化布置

4.1总平面布置原则

l、总平面布置应符合我国的有关法规和政策。

2、按照深水深用的原则,合理利用海岸资源,并充分考虑近期和远期建设统筹考虑,留有发展余地。

3、总体布置应注意与港区规划相协调。

4、码头总平面布置应考虑该水域的风、浪、流、地质等自然条件的综合影响,满足船舶靠泊、离岸的作业要求。

5、总体布置应采用较先进装卸工艺、装卸机械的通用性,采用效率高的机械,尽量减少船舶滞港时间,提高码头利用率。

6、陆域布置应对各货种的堆场、仓库合理布置,避免各货种进出迂回现象。

7、陆域布置要符合环境保护要求,减少各种货种的相互污染,并保证国家规定的绿化面积。

4.2码头布置

综合考虑上述泊位组合、大浦口湾内近岸地形条件、与北侧工作船码头安全距离等因素,设计泊位总长取为1774m,满足远期大型泊位组合,即“2个10万吨级+3个7万吨级泊位”。

本工程码头为栈桥式高桩码头,码头宽度既要满足集装箱装卸船作业等生产营运的需要,又不能过宽,造成浪费。码头宽度由前轨前沿、两轨之间以及后轨后沿三部分宽度组成。本工程设计船型较大,为满足到港15万吨集装箱船舶装卸需要,根据使用要求同时参考类似工程,码头宽度定为59m。

据有关资料表明野鸭山岸段属于基本稳定岸段,潮潍的冲淤变化处于动态平衡情况下,码头前沿布设在15.2m等深线上,8万吨级船舶次数较少,考虑可于时靠泊装卸,节省部分投资。由于水域地形等深线与海塘不平行,所以码头平台与栈桥成斜交。

4.3港区高程设计

据有关资料表明野鸭山岸段属于基本稳定岸段,潮潍的冲淤变化处于动态平衡情况下,码头前沿布设在-15.2m等深线上,8万吨级船舶次数较少,考虑可于时靠泊装卸,节省部分投资。由于水域地形等深线与海塘不平行,所以码头平台与栈桥成斜交。

本工程栈桥较长,约907m,方案一栈桥标高为+5.5m,在最后二跨处降至与联勤海塘面标高为+4.95m同高。方案二则需由卸船码头+5.5m,在接近装船码头二跨处降坡,降至装船码头标高+5.0m,联勤海塘标高为+4.95m,只相差0.55,长为610m,可在最后二跨降坡至+4.95m。

五、结束语

长期以来,港口规划及设计所面临的最大的困境就是适应性的问题。由于港口的设计建设具有较强的专业性和针对性,投资巨大,规划设计时考虑的主要问题就是如何利用有限的投资,规划设计出满足当时使用功能的港口设施。但国际航运业的发展却是持续的。装卸方式的改进、作业效率的提高、运营船舶的演化、管理方式和经营模式的变革都会对港口设施提出新的要求。如何设计出能最大限度地适应未来航运需要的港口越来越成为港口工程界必须思考的问题。

舟山集装箱码头工程总平面布置优化工作历经四年多,其布置已成定局。优化工作通过码头岸线论证,并参考潮流数学模型及泥沙回淤分析、船舶靠离泊模拟试验和船舶系靠泊及码头轴线优化物理模型试验成果,找寻到了最佳码头轴线走向和位置;结合装卸工艺方案比选专题和道路交通仿真分析,对陆域堆场、引桥、道路、辅助建筑物等布置进行了优化。整个总平面布置都以“设计结构安全,整体工程系统最优、效率最高、能耗最省、可持续发展”的理念为出发点,以设计高品质岛屿式世界一流港口为最终目标。

参考文献

【1】 李隆华,《舟山港口资源的优化利用问题和对策》,中国港口,2003.5

【2】 洪承礼,《港口规划与布置》,人民交通出版社,2002

【3】 TJ211―99,海港总平面设计规范[s].

【4】 舟山市公路水运交通建设规划(2001―2020)。舟山市交通委员会,2003.1

【5】 .赵有明舟山集装箱码头工程码头岸线论证报告2005

【6】 肖青,《港口规划》,大连海事大学出版社,2002

第2篇:港口平面设计规范范文

关键词:港城交通;港区道路;国内研究;技术介绍

中图分类号:C913.32 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着我国港口的快速发展,港口与城市之间的交通衔接和配合愈加显得重要。港口和城市在不断的发展的过程中,多方面表现了矛盾和冲突,尤其是土地、航道等空间资源方面。港口规划和城市规划的行政主体不同,经常是单独制定发展、基础设施建设等规划,使得港口和城市不断发展过程中,浪费资源,规划冲突,与可持续发展不符合,影响了港口和城市的繁荣发展。因此,研究港口城市一体化交通规划,提出两者规划的关系,可以促进泰州港和靖江港区和城市和谐发展。

一、现状

(一)港城交通未有机结合

港城交通体系是国内众多学者研究的重要课题之一。港口与城市发展是有机统一的。港口发展可以带动城市临港产业,例如靖江港区后方的石化、造船、冶金、物流、仓储、加工贸易业快速发展;甚至带动城市服务业发展,例如2010年3月中联理货有限公司靖江分公司成立,目前靖江又在大力发展航空产业园,与上海飞机产业积极对接,筹建进出口外贸保税区,发展进出口保税业务,同时进出港的船舶还带动城市商务、娱乐和金融业的发展。城市发展则为港口提供良好的商务、金融、污水处理系统等生活服务设施,并提供港口通畅的外界交通环境。因此,港口和城市相互影响、存进,两者发展越协调,关联程度越强。

(二)港城交通规划缺乏系统化

我国的港通和城市交通规划等的主体之间沟通困难以及信息不对称,从而导致各主体盲目制定各自相关规划内容。例如,2009年9月泰州市人民政府在靖江召开了《靖江港总体规划》和《新港作业区控制性详细规划》的评审会,交通运输部、省、泰州市、靖江市等有关专家和政府人员出席了会议,会上省发改委和靖江规划局领导指出,焦港上游规划了一条过江通道,但交通运输部专家指出,焦港对面的《张家港港口规划》已经审批,规划中未有对应的过江通道与焦港下游过江通道对接,焦港下游的过江通道没有张家港对接是无法建设的。从这个事例看出,在港口与城市在规划层面的脱节造成两者在实际发展中矛盾突出。

(三)港区道路设计标准不科学

港区道路的使用特性与城市一般道路的交通特性存在很大差异,而现今港区道路设计主要依据《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)的6.3章节,里面对进港道路的分类存在一定问题,一类和二类进港道路均按年货运量200万吨上下分类,若按这种计算方法上海港等亿吨港的进港道路都设计成一类道路,恐怕无法满足车辆进出港要求的,实际上海港道路超过标准的一类道路宽度15米。因此,港城交通问题的研究将在收集港区道路交通特性大量调查数据的基础上,结合道路使用者-驾驶员的行为、车辆的特性、交通环境等分项研究,提出港区道路设计方法,通过港口和城市的道路设计差异研究,从工程设计层面缓解港城交通矛盾。

二、国内研究一览

港城交通系统研究主要包括港口与城市一体化交通研究、港城交通系统规划与管理协同研究。因此,以下介绍两个方面的研究现状。

(一)港口城市空间发展与一体化交通研究

1.港城空间布局结构研究

陈航在1984年在《海港形成发展与布局的经济地理基础》中,对港口发展的区域背景进行了规范与实证研究,论述了“港口地域群体”的客观存在及其对港口发展与布局的影响,指出港口群体内存在中心枢纽港,并首次提出了“港口地域组合”的概念,从目前看,事实验证了陈航十六年前的观点,现在我国港口地域群体主要有:长三角、珠三角、环渤海、长江流域等港口群,由上海、江苏、浙江三省组建了“上海组合港”,也是长江流域港口群的典型,也是枢纽港;现在上海正努力打造国际航运中心,积极建设洋山港,天津要打造北方航运中心,积极打造天津东疆港区,这些都验证了陈航的论述。郑弘毅1991年在《港口城市探索》中结合城市与港口共同发展遇到的问题,系统说明了港口城市规划问题,港口城市应处理好城市与港口连接处的交通问题,降低港通对城市的不良影响。万旭东在《港口在城市空间组织中的作用解析》中指出港口的发展影响着城市的功能区分布、城市空间发展方向及规模、城市交通体系等方面,港口城市空间发展规划应考虑港口发展所带来的机遇和挑战。

2.港城交通系统研究

国内学者认为港口集疏运交通系统与城市交通系统应作为一个大系统研究。何凤命指出在用地布局优化、运输结构调整、港城交通网络、管理与政策等多个方面的研究基础上构建港城交通系统,提供港通与城市交通综合交通效率,促进港城交通快速协调发展。

(二)港城交通系统规划与管理协同研究

1.港区道路交通需求预测研究

目前港口道路交通需求预测主要是采取城市道路交通需求预测技术,综合港口吞吐量,分货类预测港区道路交通等因素。现状港区道路交通预测影响因素中缺乏船舶进出港规律、港区包干风格和集疏运等因素,而且预测角度重要为宏观层面,无法实时疏导港区道路交通,也无法动态分配港口有限道路资源,港口道路使用效率低下。

2.港区道路交通疏导研究

目前港口道路交通疏导模型主要沿袭城市道路交通分配理论。陈厚强2006年利用遗传算法寻找最佳路径,完成港口道路网交通流量分配。

三、技术方法介绍

(一)港口城市用地时空扩展特征及形态演化研究

港口城市的扩展表现在几个方面:替代非城市土地;涉及城市空间形态变化,不同港口城市自然环境、区位条件、交通环境、经济和社会环境不同,用地形态也有差异。例如连云港港口疏港道路采用立交方式解决了港口内的库、堆场错综复杂的关系;而靖江和泰州的码头都是沿江而建,主要是沿长江的高等级公路连接,形成畅通的集疏运体系。

港口城市用地日益成为现代港口城市土地利用过程的重要特征和研究内容。分析港口城市的形态,对改善港口城市空间,推动港城相互发展具有重要的意义。

(二)港口与城市一体化交通规划研究协同机制和方法研究

传统港口城市规划是通过综合研究确定城市发展形态,以此统筹安排城市各项建设用地,配置城市各项基础设施,交通系统的规划只是作为基础设施工程的一个专项。但是,随着港口城市的快速发展,特别是港口和相互依存的关系越加微妙,港口城市交通规划已经痛环境、安全等成了影响港口和城市发展的主要因素之一。因此,城市总体规划也应将港口和城市交通规划纳入发展策略中。主动处理港口城市交通发展与土地利用的矛盾,协调处理好二者的关系,对港口和城市一体化交通发展进行研究,将创新港城交通规划的发展思路。

(三)港口集疏运环节管理优化方法及一体化协调机制研究

高效的集疏运体系,能很大程度上缓解由于船舶随机到港、货流不均衡而引起的压船压仓现象,也可以缓和货物集疏运对码头后方仓库或堆场过大需求。集疏运系统能力的不断增强,能在一定程度弥补港口其他系统的不足,并能扩大港口腹地范围,促进港口发挥潜力。因此,对集疏运环节管理优化方法和一体化协调机制研究,是提高港口物流效率、服务质量、经济消息的重要关键。

(四)港区道路设计改进方法

针对上文中提及的“港区道路设计标准不科学”的现状,建议在《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)的6.3章节中增加分类的层次,里面对进港道路的分类存在一定问题,一类和二类进港道路所以例如按年货运量200、400、600万吨等级划分进港道路级别。

总结

我国港口众多,港口吞吐量不断增大,对港口和城市的需要也不断提高,急切需要一套完整的港口城市交通规划的设计和技术。若大力支持和引导,将带动相关领域技术水平的发展和进步,进一步促进港口和城市的发展。如果对港口城市仍然采用单纯采用或借鉴普通城市的交通系统规划设计和技术方案,不仅影响港口的发展,也会造成城市功能的紊乱。港口城市的有机统一的特点,决定了必须要根据实际情况来研究和开发切实可行的交通系统规划设计与技术方案。

参考文献:

[1]陈航.港城互动的理论与实证研究[D].大连海事大学,交通运输规划与管理.2009

第3篇:港口平面设计规范范文

关键词:国道,技术标准,市政化

Abstract: based on the surrounding areas in recent years in guangzhou municipal road upgrading of the design, the paper found in such design some of the key problems in summarized, analyzed, in order to the future road upgrading transformation design more reasonable, saving, safety, and share with our colleagues.

Keywords: national highway, the technical standard, the city

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

1、概述

我国上世纪80~90年代修建的国道多为连接全国各省区首府、重要城市、交通枢纽、主要港口和重要陆上对外口岸,主要承担大城市间、省际间的中短途客货运输和一部分适合公路交通特点的长途运输。

随着我国改革开放的深入,经济不断发展,特别是沿海地区经济快速发展,大、中心城市周边的城郊农村逐步城镇化,原有过境公路功能越来越不能满足沿线城镇居民生产生活的需求,所以,随着城镇城市化建设的加快,过境公路也逐步向市政化升级改造。本人通过总结近年来广州市周边的G324广汕公路段、G107番禺段、G105从化段等国道的市政化设计,对设计过程中的几个要点作如下分析,供同行参考指正。

2、总体设计

上世纪80~90年代修建的国道,技术标准多为一级公路,双向2~4车道,水泥砼路面居多。 而城镇化的推进,原技术标准和通行能力难以满通需求、环保要求。为更好的满通需求、增强行车、行人的安全性,提高区域交通环境,总体设计时重点考虑项目影响区域内的交通规划、交通量、土地资源、工程造价、区域环境、水土保持、工业发展及规划、城镇规划等。由于原国道经过多年的运营,路基沉降基本到位,为减少新征用地,旧路改造宜充分利用旧路路基并充分利用原有排水系统。

综合比较分析后广州周边国道改造升级,技术标准确定为一级公路结合城市道路,设计速度一般为60~80km/h,双向6~8车道并布设专用的非机动车道和人行道,采用沥青路面,道路排水采用市政管道排水,按市政道路标准布设路灯照明和景观绿化,设置路侧港湾式公交停靠站,在道路红线范围内设置综合管沟,规划并预留城市各类管线,沿线原有各类管线全部下埋至综合管沟内,合并沿线原有各类小平交,增设信号灯或过街人行天桥,大型交叉口改造为立体交叉型式。

3、平面设计

为减少新征用地,旧路改造宜充分利用旧路用地,平面线形必须与地形、景观、环境等相协调,同时注意线形的连续与均衡性,并同纵断面、横断面相互配合。旧路改造,往往需增加车道,加宽路基,平面定线时需考虑旧路现有用地、两侧建筑物拆迁难易程度。涉及军用设施、行政机构、文物或大型建筑物时,道路红线应避开之。为节约造价,尽量避开高填高挖路段。若出线改线路段,应避开农田区或大面积的不良地质地段。

旧路改造时,由于旧路技术指标较低,平面线形难以满足车速要求,弯道处一般需改造,裁弯取直或加大弯道半径,建议选用较大半径,同时注意视距要求,由于路面较宽,弯道超高宜选用最小值。为减少征地、拆迁或避开高填高挖路段,常会采用S型、卵型曲线,在路口立交设计或受地形限制路段常会用到复合型曲线,设计中应尽可避免采用凸型或C型曲线,其不利于行车操作。农田、河渠规整的平坦地区、城镇近郊规划等以直线条为主题时,宜采用直线线形。平面线形应直捷、连续、均衡,与沿线地形、地物相适应,与周边环境相协调。

4、纵断面设计

国道沿线两侧房屋基本建成,建筑物雨水基本排向原公路水沟。道路纵断面设计时须考虑两侧房屋排水问题,所以新路标高不宜比两侧房屋地坪高,而旧路路基虽然沉降已均匀,但也不可开挖,防止挖出软土路基或地下水,尽可能控制在旧路之上加铺,加铺高度控制在40cm左右最为合适。

桥涵结构物处,如遇需利用的桥梁,桥面宜加铺沥青,桥面标高不宜抬高过多,考虑下部结构的承受能力,过多抬高会加大桥梁自重,结构不安全。桥上及桥头引道纵坡不应大于3%。

竖曲线设计宜采用长的竖曲线和长直线坡段的组合,同时注意视觉所需的竖曲线半径度值。竖曲线应选用较大的半径,注意“平包纵”的结合,同向竖曲线间,特别是同向凹曲线间,如直线坡段接近或达到最小坡长时,宜合并设置为单曲线或复曲线。

5、横断面布设

横断面设计应在规划红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、设计速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排,以保障车辆和人行交通的安全通畅。

根据交通量的预测,计算出需要的车道数,按市政道路布置断面。标准横断面应有车道、中间带(中央分隔带、左侧路缘带)、右侧路缘带、边分隔带、非机动车道、人行道等组成,地下综合管沟宜布置在非机动车道和人行道下,管线含通讯、雨水、给水、污水、电力、燃气等,车行道宽度按公路规划车速取值,人行道宽度不小于2.0m。

非机动车道考虑到乡村城镇化,沿线商铺云集而无专用停车场,而中间车行道速度较快,非机动车道上地方车辆、摩托车、非机动车混行,取值为7.0m较为合适,3.0m临时停车带+4.0m混行车道。

广汕公路标准横断面图

6、桥涵改造

国道上的桥涵一般建成于上世纪70年代,当时的设计技术标准较低,荷载等级相比现行规范标准较低,满足不了现行交通荷载需求。很多还是已经加宽过的桥涵,涵洞多为石砌结构,桥梁多为石砌桥台、T型梁结构、梁跨不标准、防震等级低,经过多年的运营多出现涵洞破损、排水不畅,桥梁多次修补后仍有开裂、漏筋、破损等不良情况。

本次升级改造,虽是按市政化设计,但主车道通行车辆类型仍偏重于公路交通车型,而1998版《城市桥梁设计荷载标准》相对于2004版《公路桥涵设计通用规范》标准要低,所以桥涵设计宜全部予以拆除重建,设计标准采用公路桥涵设计标准。桥涵断面布置宜与路基断面布置一致,

桥跨宜采用标准跨,桥长宜与旧桥相对比,不宜压缩河道或随意加大桥长而造成浪费;桥涵及其引道的线形应与路线的总体布设像协调,天然河道不宜改移或裁弯取直;注意桥涵的景观设计,与周边自然景观和道路总体景观象协调。

7、结语

我国“九五、十五”期间建成的12条国道主干线,随着我国城市化进程的加快,一部分必将逐步实现市政化。笔者结合近几年来参与的广州市周边多条国道的市政化改造,总结和归纳了国道市政化改造设计的要点。旧路改造受制约因素较多,用地、拆迁、不良地质、工程造价、环境景观、工期等等,想要合理的设计,就需要设计人员在外业和内业两方面齐努力,并有待设计人员在日常工作中不断总结和完善,以能够满足人民因生活水平提高而对交通基础设施提出的更高要求。

参考文献

[1] 城市道路设计规范(CJJ 37-90)建设部,1991

[2] 公路工程技术标准(JTG B01-2003)交通部,2004.

第4篇:港口平面设计规范范文

关键词:AIS 航行 搁浅 风险预警 建模

1.引言

目前,基于船舶AIS数据水上交通流分析主要包括宏观和微观两个层面。宏观研究在初期多借用陆上交通流的相关理论,将其应用到水上交通流研究中,如有学者通过分析船头时序数据,以其有序程度来衡量水上交通流复杂状况等。后多针对水上交通流特征,通过分析某水域交通流AIS数据,得到该水域通航风险程度或航行异常状况,以为通航安全和海事管理提供依据。

如黄亚敏基于AIS数据分析水上交通流复杂性,分别建立了交通流宏观复杂度模型和微观复杂度模型;文元桥等为定量研究局部水域交通流复杂性,通过解析水上交通流结构特征,建立了基于交通密度因子和交通冲突因子的水上交通流复杂性测度模型;杜磊等为实现对目标水域水上交通系统宏观状态的演变趋势的定量描述和分析,根据宏观态势特点,建立了融合动态密度因子和迫近因子的宏观态势评估模型和区域分布模型,并将水域网格化,将各网格的态势在时间维度上扩展,建立了水上交通流宏观态势预测模型。

周翠等为客观地确定港口水域船舶航迹带尺度,运用最小二乘法,建立了基于AIS数据分析的船舶航迹带尺度计算模型,计算出了航迹带尺度,并推算出了船舶漂移系数的取值范围;甄荣为对港口水域船舶异常行为进行识别,首先设计了基于空间―方向距离的船舶轨迹线相似度计算方法以对船舶轨迹进行聚类,后构建了基于贝叶斯分类器的船舶常规航行行为分类和轨迹异常航行行为识别模型。

熊勇等为实时监测环境、操作行为等引起的船舶异常运动情况,基于多核函数非参数估计方法,建立了估计船舶正常运动模式的概率密度函数,并设定了船舶异常运动判断标准,以对航行行为异常的船舶进行监测;肖潇等为得到更为直观的船舶行为特征规律,基于AIS数据对特定船舶会遇信息进行挖掘和分析;向哲等为分析船舶航行特征并保障航行安全,基于AIS数据建立了受限水域船舶领域计算模型,并提出了一种计算受限水域航标安全距离的方法。

桑凌志等通过对分析处理AIS数据及基础通航要素信息,预测船舶航迹,计算动态最近会遇距离和最近会遇时间,得到了航行时空危险度,并实现了船舶实时安全预警;文元桥等基于船舶AIS信息,建立了船舶废气测度模型,定量计算了船舶废气的排放量,并绘制了船舶航行过程中废气排放时空分布图。

本文基于船舶AIS数据,考虑船舶吃水及水位变化对航行搁浅风险的影响,建立了船舶航行搁浅风险预警模型,以为有关部门决策管理提供支持,为船舶航行安全提供保障。

2.数学原理

一般来讲,航道水位与航道水深有如下关系:

h=w+d

其中:h为航道水深,w为水位高度,d为海图标示水深。

船舶航行均具有一定吃水,考虑船舶航行中各种因素导致的船舶下沉情况,船舶吃水与航道水深之间还需要有一定富余量,称之为船舶富裕水深。将船舶富裕水深用F来表示,船舶吃水用H表示,则:

F=h-H

根据前人的研究成果,认为富裕水深F由以下影响因素组成:

F=Sb+h0+h1+h2+h3+h4

式中,Sb为船舶航行时船体下沉量;h0为其它富裕深度;h1为船舶航行龙骨下最小富裕深度;h2为波浪富裕深度;h3为船舶纵倾富裕深度;h4为船舶横倾富裕深度。

(1)h1的计算

根据河港总平面设计规范,船舶航行时龙骨下最小富裕水深的计算结果可以列表的方式算出。

(2)h2的计算

波浪富裕深度,是指因波浪作用导致船舶下沉量的富裕深度,对波浪较大的河口、库区、湖区和水域开阔的港口的波浪推算,按现行标准《内河航道与港口水文规范》执行。

(3)h3、h4的计算

(4)h0的计算

其他富裕深度h0主要包括水密度减小、潮汐测量误差和海图水深误差等引起的船舶吃水的增加量和水深的化量。一般不予考虑。

(5)Sb的计算

Huuska在1976年考虑水域宽度的影响,引入阻塞系数的概念,得到了船首下沉量的估算公式:

3.模型建立

针对某一艘船舶,可得到其静吃水和船舶所需最小富裕水深,将其加和设为船舶航行吃水W,公式如下:

而水位与航道水深的关系,公式如下:h=w+d,通过比较h与W的大小和差值,即可得到船舶搁浅风险。

将G定义为搁浅风险距离,则G=h-W,将其展开,则得

很显然,若G小于等于0,则搁浅风险为100%,若G大于0,且G越大,船舶搁浅风险越低。

4.模型应用

本文要求构建基于AIS数据的船舶航行搁浅风险预警模型,将该模型定义为基于单船航行的实时预警模型。其模型求解思路如下:

(1)针对某段航道,从船舶AIS数据库采集某段时间内通过该航段的AIS数据,对AIS数据进行解译获取船舶航行吃水信息。

(2)通过建立的船舶搁浅风险距离数学模型获取某段航道某段时间内的船舶搁浅风险距离集Gset,通过聚类分析得到搁浅风险距离段。

(3)将搁浅风险距离段与该航段船舶搁浅事故相关联,得到搁浅事故高发的搁浅风险距离段,并进行等级划分,形成基于船舶搁浅风险距离G的航道搁浅风险等级标准。

(4)针对某实时航行船舶,通过AIS基站获取某航道内某船舶的实时AIS数据,通过船舶搁浅风险距离模型计算得到该船舶在航道航行的实时搁浅风险距离Gship,依据航道搁浅风险等级标准,得到该船舶航行实时搁浅风险概率。

5.结论

目前,基于船舶AIS数据的水上交通流分析,其中非常重要的一个研究方向便是对某海域的船舶AIS数据进行处理和挖掘,根据实际需求和目标来获取并分析该海域交通流或船舶行为特征,以进行动态监控、行为预警等研究。本文即基于船舶AIS数据,考虑船舶吃水及水位变化对航行搁浅风险的影响,建立了船舶航行搁浅风险预警模型,以为有关部门决策管理提供支持,为船舶航行安全提供保障。

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第5篇:港口平面设计规范范文

关键词:防波堤;布置方式;结构形式;与码头关系

Abstract:Combining with a practical project, this paper study about the breakwater’s general layout, structural form, connection with wharf and Parameter, which provides references for similar projects.

Key word: breakwater; general layout; structural form; connection with wharf

中图分类号:U656.1 文献标识码:A 文章编号:

前言

随着中国港口事业的发展,条件良好的深水港越来越来少。新建的原油码头由于建设吨位较大,需要选择水深条件好、建港航道短的岸线作为港址,但是这种海岸直接面对太平洋,伴有风浪较大的特点,在沿海开敞海域建设码头,如果不建设防波堤掩护,作业天数比较少,不能满足原油供应的要求。因此在越来越多的原油码头建设中,防波堤的建设越来越显得必不可少。

1.工程概况及条件

1.1工程概况

本原油码头工程地处广东省揭阳市惠来县东部沿海,原油码头设计通过能力为2000万吨/年。为了满足运量要求,原油码头除了布置一座30万吨级码头、引桥外,还需要布置防波堤。

1.2自然条件

1.2.1水位

极端高水位(50年一遇):3.12m

设计高水位: 1.87m

设计低水位: 0.30m

极端低水位(50年一遇):-0.16m

100年一遇高水位:3.32m

1.2.2潮流

海区潮流类型为正规半日潮流,潮流运动以往复流为主。流向基本与岸线平行,主要为NE-SW流。

1.2.3波浪

根据观测,在工程海域常浪向为ESE,次常浪向为E。波向主要分布在E~SE之间,强浪向为SSE、SE、S,最大有效波高均超过5.0m。

2.深水防波堤布置的要点

2.1有效掩护码头,保证作业天数,缩短防波堤长度

防波堤的作用就在于掩护码头,在防波堤长度和掩护效果之间选择平衡点,是防波堤布置的重点。

2.2减小防波堤断面

深水防波堤的特点在于高度大,断面大,缩小防波堤断面是节约防波堤造价的关键。

2.3降低防波堤施工难度

深水防波堤所处位置水深浪大,施工技术复杂,难度较大,降低施工难道有利于降低防波堤造价、缩短建设周期。

3.合理布置防波堤

3.1合理确定防波堤的布置方式

防波堤布置有连岸式和岛式两种方案。本工程对连岸式和岛式两种方案进行比较。图1和图2分别为连岸式方案和岛式方案。

图1 连岸式方案 图2 岛式方案

连岸式防波堤可以从陆上推填,施工难度较低,施工费用较低;但是长度长达2520m。岛式防波堤需要水上施工,施工难道较大,施工费用较高;但是长度较短,只有950m。连岸式方案掩护条件比岛式方案好,但是两个方案码头作业天数都能满足要求。由于本工程码头所处水深较深,防波堤断面较大,决定防波堤造价的关键在于防波堤的长度,因此岛式方案虽然施工难度大,但是防波堤长度较短,可以大大减少防波堤造价,且码头作业天数满足运输要求,因此推荐岛式方案。另外岛式防波堤离岸较远,不会影响泥沙的沿岸运输,有利于减少港池内的泥沙淤积。综上所述,虽然岛式防波堤的施工难度比连岸式防波堤大,但根据工程的实际情况,岛式防波堤可以大大减少投资,减少泥沙淤积,所以采用岛式方案是合理的。

3.2合理选择防波堤的结构形式

防波堤结构有直立式、斜坡式和半直立半斜坡三种方案。本工程考虑了直立式和斜坡式两种方案。直立式方案断面小,所需石材较少,但是其施工环境要求较为苛刻,当波浪>1.5m时,沉箱很难安装。斜坡式方案断面大,所需石材较多,但是其施工环境要求较宽松。直立式方案与斜坡式方案相比,直立式方案断面小,耗用石材少,造价较低;但是由于本工程海域波浪较大,直立式防波堤施工难度较大,施工风险较大。为了降低施工难度,提供施工效率,防波堤宜采用斜坡式防波堤。另外斜坡式防波堤还具有抗倾性好,维修便利的优点。总之,深海防波堤采用斜坡式是合理的。

3.3合理确定防波堤与码头的关系

对于布置有防波堤的码头,可以选择与防波堤结合、与防波堤分离两种形式。本工程考虑了防波堤与码头结合和分离两种方案。由于波浪较大,对于码头与防波堤结合的方式,为了掩护码头不上水,防波堤顶高程较高(挡浪墙顶高程为18.0m),从而导致防波堤断面面积增大,增加了防波堤的造价。而采用码头与防波堤分离的形式,防波堤顶高程可以大大降低(堤顶高程为4.0m),从而减少断面面积,有利于降低工程造价。另外码头与防波堤分离,便于防波堤的维修,当防波堤受到破坏时,由于防波堤与码头分离,防波堤的维修不会对油码头的运营造成影响。因此,对于深海油码头,防波堤不与码头结合较为合理。

4.合理确定防波堤参数

4.1 合理确定防波堤走向和长度

防波堤的走向是防波堤布置的重要参数,防波堤的走向关系到码头的掩护效果和防波堤的长度。考虑到波向主要分布在E~SE之间,强浪向为SSE、SE、S,并结合潮流方向,防波堤分为东段及南段两段,东段走向为0°~180°,用于掩护东向浪;南段走向为055°~235°,可以较好的掩护南向至东向的波浪。根据码头位置及防波堤走向,防波堤东、南两段长度分别取为150m和800m。在各向浪波浪作用下,码头泊位处波高均满足作业条件。

4.2 合理确定防波堤堤顶高程和码头防波堤间距

为了满足施工使用要求,并尽量降低防波堤堤顶高程,防波堤堤顶高程确定为4.0m。波浪越过防波堤后形成的冲击主要集中在堤内侧约0.5倍波长,即70m~80m的范围之内,超出此范围的波态恢复正常。为保证波浪越过防波堤后对码头作业不产生影响,并保证码头和防波堤的施工互不干扰的前提下,确定了南段防波堤中心线和码头前沿线的距离为140m,东段防波堤中心线和引桥墩边线的距离为98m。

5.结语

本文结合工程实际情况并通过方案比较确定了防波堤的布置方式、结构形式、与码头的关系以及防波堤参数,达到了在保证作业天数的基础上缩短了防波堤长度、减小了防波堤断面、减低施工难度和维护难度和减少港池淤积强度,减少维护费用的效果。

随着条件良好的深水岸线逐渐减少,深水防波堤在越来越多的工程中得到应用。本文结合工程实例讨论了防波堤在30万吨级油码头的应用,可为相关工程提供参考。

参考文献: