1、港口规划与布置课程设计计 算 说 明 书学生姓名： 指导教师： 东南大学交通学院港航系二一年九月目 录1设计基础资料22港口规模42.1件杂货码头最优泊位数42.2散货码头最优泊位数63港口总体布置63.1港口水域布置63.1.1件杂货码头布置63.1.2散货码头布置83.1.3防波堤布置93.2港口陆域布置93.2.1件杂货码头93.2.2散货码头104工程投资经济分析114.1工程量计算 件杂货 填方计算：114.2投资估算及投资时间表124.3经济效益分析155评价及总结191 设计基础资料一、港口状况及发展规划该港于1994年开工建设，并于当年建成两个泊位，于1995年投产使用，当时吞2、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1998年、1999年各建成一个泊位，到2000年港口吞吐量达到120万吨，2004年又增建一个泊位，到2005年吞吐量已达160万吨，预计2010年吞吐量可达到220万吨，2015年达到300万吨，到2020年可达到380万吨，以上所说吞吐量均为件杂货。根据需要，规划2020年以后每年有200万吨煤炭从该港出口。二、设计船型该港的代表船型为：远洋杂货船为1.5万吨级，尺度为161.921.5139.2m；远洋散货船为2.5万吨级，尺度为185.523.214.29.8m。两种船在港一天所需费用均为Cs=6.4万元/艘日。三、装卸工艺3、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=1500吨/泊日，件杂货船舶在该港的平均装卸量为G=6000吨/艘，Cb=2.4万元/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=6250吨/泊日，运煤船在该港的平均装船量为G=2.5万吨/艘，Cb=1.6万元/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4、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0.51.5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2个泊位和200米长的防波堤。六、主要投资项目单价1. 万吨级码头岸线12万元/米；2. 库场：仓库1160元/米2，堆场260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2400万元/泊位；4. 防波堤0米以上：2.56万元/5、米0-2米：5.48万元/米-2-6米：21.6万元/米-6-10米：32.24万元/米-10米以下44.8万元/米5. 基建挖泥30元/方6. 基建填土50元/方7. 围堰0米以上：1.20万元/米0-2米：2.56万元/米-2-6米：5.48万元/米-6-10米：9.28万元/米8. 征地动迁港内12万元/市亩，港外8万元/市亩；（1市亩=10000平方米）9. 港内铁路4000元/米，可按160万元泊位估算造价10. 港外道路及公共设施综合投资1000万元11. 港内道路综合投资400万元/泊位12. 水电供应和通讯综合投资320万元13. 生活办公设施投资1200万元/泊位14. 每泊6、位分摊的港作船费用340万元15. 间接费按直接投资费用的45%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64.0元/吨，煤炭为40.0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%，港口的一切设施均假设使用到2050年为止，且不计残值。2 港口规模2.1 件杂货码头最优泊位数=Q/NG=2200000/3656000=1艘日1=Tb=GR=60001500=4日艘 a=4 =as2010 最优泊位数计算：假设S=6、7、8，计算结果列于表 中。从表中数据可以看出STwnw.snsn7、s-ns+160.670.5720.5724.5720.390.12270.5710.1820.1824.18280.50.060.064.06n6-n7cbcsn6-n70.390.3750.122所以最优泊位数为72015 最优泊位数计算:=QNG=30000003656000=1.37艘日1=Tb=GR=60001500=4日艘 a=5.48假设S=7、8、9，计算结果列于表 中。从表中数据可以看出STwnw.snsns-ns+170.7831.482.0287.5081.4850.36280.6850.3960.5436.02390.6090.1320.1815.661n7-n8cbc8、sn8-n91.4850.3750.362所以最优泊位数为82020最优泊位数计算:=Q/NG=3800000/3656000=1.735艘日1=Tb=GR=60001500=4日艘 a=6.94假设S=9、10、11，计算结果列于表 中。从表中数据可以看出STwnw.snsns-ns+190.7710.7241.2568.1960.770.285100.6940.280.4867.426110.6310.1160.2017.141n9-n10cbcsn10-n110.770.3750.285所以最优泊位数为10一个泊位的年通过能力根据规范5.8.2可用下式计算 则对于件杂货码头设计通过能力，9、T=365天，G=6000吨/艘，tf=1.5h td=24h，t=3h。对于2010年，新增吞吐量60万吨，应新增两个泊位，取p=70t/h, tz=Gp=6000/70=85.7h。则一个泊位的通过能力，满足要求。对于2015年，新增吞吐量80万吨，新增一个泊位，取p=210t/h，tz=Gp=6000/210=28.57h。满足要求。对于2020年，新增吞吐量80万吨，新增两个泊位，取p=140t/h，tz=Gp=6000/140=42.86h满足要求。2.2 散货码头最优泊位数STwnw.snsns-ns+110.87728.646.2777.1546.0690.19120.4380.10、9520.2091.08530.2920.0800.0180.894n1-n2cbcsn2-n36.0690.250.191则对于散货码头设计通过能力，T=365天，G=2.5万吨/艘， tf=1.5h td=24h，t=3h p=1500t/h，tz=Gp=25000/1500=16.7h满足要求。3 港口总体布置3.1 港口水域布置3.1.1 件杂货码头布置3.1.1.1 码头顶高程据海港总平面设计规范（以下简称规范）4.3.3有掩护基本标准：码头顶高程=设计水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m取码头顶高程为3m3.1.1.2 码头前沿水深（底高程）据规范4.3.5条：码头前11、沿水深：D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2=KH4%- Z1=0.30.79-0.30取Z2=0Z1=0.3 , T=9.2 Z3=0 Z4=0.4D=9.2+0.3+0.4=9.9m码头底高程：-0.15-9.9= -10.05m3.1.1.3 港池宽度据规范4.2.50.8161.9=129.5m3.1.1.4 航道水深（底高程）和宽度据规范4.8.8 航道水深 D=T +Z0+Z1+Z2+Z3+Z4对于件杂货码头，取设计船型的满载吃水T=9.2m，Z0=0.2m ，Z1=0.4m，Z2=0.35m,Z3=0mD=9.2+0.2+0.4+0.35+0=10.55m航道底高程=-0.15-112、0.55=-10.7m取-11m据规范4.8.7 航道宽度 单向航道Vsin15=0.5sin15=0.1290.25A=nLsin+B=1.81161.9sin3。+21.5=54.25mW=A+2c=54.25+20.521.5=75.8m3.1.1.5 回旋水域据规范4.2.3 回旋水域直径： 2.0L=2161.9=323.8m回旋水域水深：Z2=0，则D0=9.8m3.1.1.6 泊位长度端部泊位 Lb=L+1.5d=161.9+1.520=192m中间泊位 Lb=L+d=161.9+20=182m3.1.1.7 码头长度L=570m3.1.2 散货码头布置3.1.2.1 码头顶高程13、据海港总平面设计规范（以下简称规范）4.3.3有掩护基本标准：码头顶高程=设计水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m3.1.2.2 码头前沿水深（底高程）据规范4.3.5条：码头前沿水深：D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2=KH4%- Z1=0.30.79-0.30取Z2=0Z1=0.3 , T=9.8 ,Z3=0 , Z4=0.4D=9.8+0.3+0.4=10.5m码头底高程：-0.15-10.5= -10.65m3.1.2.3 港池宽度据规范4.2.50.8185.5=148.4m3.1.2.4 航道水深（底高程）和宽度据规范4.8.8 航道水深 D= T +Z0+Z1+Z214、+Z3+Z4对于散货码头，取设计船型的满载吃水T=9.8m，Z0=0.25m ，Z1=0.4m，Z2=0.42*0.79=0.33m,Z3=0.15m ,Z4=0.4mD=9.8+0.25+0.4+0.33+0.15+0.4=11.33m航道底高程=乘潮水位-D=1.5-11.33=-9.83m取-10m。据规范4.8.7 航道宽度 单向航道： A=nLsin+B=1.81185.5sin3。+23.2=59.56W=A+2c=59.56+20.7523.2=94.36m3.1.2.5 回旋水域据规范4.2.3 回旋水域直径： 2.0L=2185.5=371m回旋水域水深：Z2=0，则D0=115、0.45m3.1.2.6 泊位长度端部泊位 Lb=L+1.5d=185.5+1.520=215.5m中间泊位 Lb=L+d=185.5+20=205.5m3.1.2.7 码头长度L=430m3.1.3 防波堤布置据规范4.3.12得：码头前作业允许波高 杂货船：顺浪1.0m 散货船：顺浪1.2m计算波浪绕射系数及绕射波高：外海波长近似取为60米，波陡H/L=1/20。防波堤布置位置如图 口门有效宽度B=68m验证1点： =16 BL=1.1 =528m 查表得kdL=0.8 kd=0.652860=0.27 得H=kdH=0.273=0.81.0m满足要求3.2 港口陆域布置3.2.1 件杂货16、码头3.2.1.1 仓库、堆场A=EqKk , E=QhKBKKrTykk tdc ,KBK=HmaxHKBK=1.3 Kr=100% Tyk=360 tdc=72010年新增两个泊位，吞吐量增加60万吨Qh仓库=Qh堆场=60万t2=30万tE仓库=E堆场=301041.3100%3601.07=7583.33t堆场： 取 q=1.8t/m2 Kk=75% A堆场=E堆场qKk=7583.331.875%=5617m2 取 5600m2仓库： 取 q=0.9t/m2 Kk=70% A仓库=E仓库qKk=7583.330.970%=12037m2 取 13000m2每一个泊位： A仓库=65017、0 m2 A堆场=2800m22015年新增一个泊位，吞吐量增加80万吨Qh仓库=Qh堆场=80万t2=40万tE仓库=E堆场=401041.3100%3601.07=10111t堆场： 取 q=1.8t/m2 Kk=75% A堆场=E堆场qKk=101111.875%=7490m2 取 7500m2仓库： 取 q=0.9t/m2 Kk=70% A仓库=E仓库qKk=101110.970%=16049m2 取 16000m2一个泊位： A仓库=7500 m2 A堆场=16000m22020年新增两个泊位，吞吐量增加80万吨A堆场=E堆场qKk=101111.875%=7490m2 取 750018、m2 A仓库=E仓库qKk=101110.970%=16049m2 取 16000m2每一个泊位： A仓库= 8000m2 A堆场=3750m22010： 160*60 两个库场2015： 160*147 一个库场2020： 160*74 两个库场3.2.2 散货码头2020年新增两个泊位，吞吐量增加200万吨Qh=200万tE=2001041.3100%3601.010=72222t堆场： 取 q=7.5t/m2 Kk=75% A堆场=E堆场qKk=722227.575%=12840m2 每个泊位的堆场面积： A堆场=6420 m22020 ：160*40 两个堆场4 工程投资经济分析4.119、 工程量计算件杂货填方计算：右侧突堤陆域63389.3004.000253557.2007874.0005.50043307.00026855.0006.500174557.50026747.8007.500200608.500岸后陆域28799.73.086399.14152414.521.5228621.7851687.093155061.26件杂货总填方量827091.460 挖方计算：面积平均深度挖方港池39409.23010.000394092.30019815.2007.500148614.00032275.8005.500177516.90018110.59010.000181120、05.9002822.8408.50023994.1403425.0507.50025687.87522363.7006.000134182.20017528.0004.00070112.00022254.0002.00044508.00029084.0001.00029084.00017528.0004.00070112.00022254.0002.00044508.000回旋水域20600.886.5133905.72015961.875.587790.28513024.794.558611.55510552.123.536932.420102512.525627.5007372.741.21、511059.1106304.6416304.640航道60194.58160194.58件杂货总挖方量1763943.125散货：填方计算：面积平均深度填方左侧突堤陆域50455.7003.000151367.100岸后陆域14399.8573.00043199.57076207.2601.500114310.89025843.5433.00077530.630散货码头总填方量386408.190挖方计算：面积平均深度挖方港池34040.0006.000204240.000连接水域52244.0008.500444074.000散货总挖方量648314.0004.2 投资估算及投资时间表表122、 件杂货泊位投资表序号工程项目单位单价工程量投资额（万元）1码头工程m12万元/m97011640.0002基建挖泥万m330元/方176.45292.0003港内铁路万/泊位160万/泊位5800.0004仓库元/m21160元/m2272803164.4805堆场元/m2260元/m227280709.2806机械设备万元/泊位2400万/泊位512000.0007回填万m350万元/方82.74135.0008围堰0m以上0-2m-2-6m-6-10mm1.2万元/米2.5万元/米5.4万元/米9.2万元/米020861640.500.0005215.0008858.7000.0009直23、接费合计5181410间接费（45%）2331611合计75130防波堤0米以上：2.56万元/米 00-2米：5.48万元/米 0-2-6米：21.6万元/米 568m-6-10米：32.24万元/米 1008.6m-10米以下44.8万元/米 0m防波堤的直接费用：44786万元表2 散货泊位投资表序号工程项目单位单价工程量投资额（万元）1码头工程m12万元/m4315172.0002基建挖泥万m330万元/方64.83141944.9423港内铁路万/泊位160万/泊位2320.0004仓库元/m21160元/m25堆场元/m2260元/m212800332.86机械设备万元/泊位24024、0万/泊位24800.0007回填万m350万元/方38.6408191932.0418围堰0m以上0-2m-2-6m-6-10mm1.2万元/米2.5万元/米5.4万元/米9.2万元/米02117540527.54071.69直接费合计1910110间接费（45%）8595.411合计27696.4件杂货泊位投资：a=AS1+DS1+S2=751305+447865+2=21424万元件杂货泊位投资：b=BS2+DS1+S2=27696.42+447865+2=20246.2万元港外征地： 0万元港外道路及公共设施综合投资： 1000万元水电供应和通讯综合投资： 320万元港内道路综合投资：25、 400万元/泊位生活办公设施投资： 1200万元/泊位每泊位分摊的港作船费用： 340万元件杂货泊位综合投资：a=21424+400+1200+340+0+1000+3207=23552.6万元散货泊位综合投资：b=20246.2+400+1200+340+0+1000+3207=22374.8万元投资序列表计算：2009年：投资建设两个件杂货泊位D=223552.6=47105.2万元2014年：投资建设一个件杂货泊位D=23552.6万元投资现值：D1+8%5=16029.5万元2019：投资建设两个件杂货泊位D=223552.6=47105.2万元投资现值：D1+8%10=21818.26、8万元2020投资建设两个散货泊位D=222374.8=44749.6万元投资现值：D1+8%11=19192.3万元投资序列表年份2009201420192020代号i051011投资47105.223552.641705.244749.6投资现值47105.216029.521818.819192.34.3 经济效益分析假定2020年以后吞吐量不变，2020年以后煤码头开始使用，2个新增泊位Cs=6.4万元/艘日 N=365天货种年份sTbTwTbTwnwscsCs件杂货201071440.5710.0460.1820.0526.4121.5201171440.5710.0460.182027、.052201271440.5710.0460.1820.052201371440.5710.0460.1820.052201471440.5710.0460.1820.052201581.3745.480.6850.0990.3960.204476.5201681.3745.480.6850.0990.3960.204201781.3745.480.6850.0990.3960.204201881.3745.480.6850.0990.3960.204201981.3745.480.6850.0990.3960.2042020101.73546.940.6940.070.280.24356728、.6干散货202020.21940.8760.4380.2380.9520.209488.2安排还款计划确定投资回收期，计算盈利期的缴税额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64.0元/吨，煤炭为40.0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%，港口的一切设施均假设使用到2050年为止，且不计残值。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）-70%5%-（万元）（万元）2009047105.247105.2 201013840121.5 371829、.5 2603.0 185.9 929.6 2410.1 44695.1 201123840121.5 3718.5 2603.0 185.9 929.6 2231.6 42463.5 201233840121.5 3718.5 2603.0 185.9 929.6 2066.3 40397.1 201343840121.5 3718.5 2603.0 185.9 929.6 1913.2 38483.9 2014516029.53840121.5 3718.5 2603.0 185.9 929.6 1771.5 52741.9 201568960476.5 8483.5 5938.5 42430、.2 2120.9 3742.2 48999.6 201678960476.5 8483.5 5938.5 424.2 2120.9 3465.0 45534.6 201788960476.5 8483.5 5938.5 424.2 2120.9 3208.4 42326.3 201898960476.5 8483.5 5938.5 424.2 2120.9 2970.7 39355.6 20191021818.88960476.5 8483.5 5938.5 424.2 2120.9 2750.7 58423.7 20201119192.314080567.6 13512.4 9458.7 31、675.6 3378.1 4056.7 73559.3 202112220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 5844.3 67715.0 202213220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 5411.4 62303.6 202314220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 5010.5 57293.1 202415220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 4639.4 52653.7 202516220801055.821024.232、 14716.9 1051.2 5256.1 4295.7 48358.0 202617220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 3977.5 44380.4 202718220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 3682.9 40697.5 202819220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 3410.1 37287.5 202920220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 3157.5 34130.0 2030212208010533、5.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 2923.6 31206.4 203122220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 2707.0 28499.3 203223220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 2506.5 25992.8 203324220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 2320.9 23671.9 203425220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 2148.9 21523.0 203534、26220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1989.8 19533.2 203627220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1842.4 17690.9 203728220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1705.9 15985.0 203829220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1579.5 14405.5 203930220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1462.5 1235、942.9 204031220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1354.2 11588.7 204132220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1253.9 10334.8 204233220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1161.0 9173.8 204334220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 1075.0 8098.8 204435220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 936、95.4 7103.5 204536220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 921.6 6181.8 204637220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 853.4 5328.4 204738220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 790.2 4538.3 204839220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 731.6 3806.7 204940220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 637、77.4 3129.2 205041220801055.821024.2 14716.9 1051.2 5256.1 627.3 2502.0 港口企业财务内部收益率年份还款额投资额假设ir=8%假设ir=7%70%F现金流入C现金流出F-CFCF-C200947105.247105.247105.220102603.0 2432.6642410.13920112603.0 2273.5172231.6120122603.0 2124.7832066.30620132603.0 1985.7781913.24620142603.0 23552.616792.681855.86716029.5138、771.52420155938.5 3957.043742.23120165938.5 3698.1683465.02920175938.5 3456.2323208.3620185938.5 3230.1232970.70320195938.5 41705.221200.813018.80719317.582750.65120209458.7 44749.621260.214493.75119192.344056.666202114716.9 6534.4975844.299202214716.9 6107.0075411.388202314716.9 5707.4835010.54520239、414716.9 5334.0964639.393202514716.9 4985.1374295.734202614716.9 4659.0063977.532202714716.9 4354.2123682.9202814716.9 4069.3573410.093202914716.9 3803.1373157.493203014716.9 3554.3342923.605203114716.9 3321.8072707.041203214716.9 3104.4932506.52203314716.9 2901.3952320.852203414716.9 2711.5842148.940、37203514716.9 2534.1911989.756203614716.9 2368.4031842.367203714716.9 2213.461705.895203814716.9 2068.6551579.533203914716.9 1933.3221462.53204014716.9 1806.8431354.195204114716.9 1688.6381253.884204214716.9 1578.1671161.004204314716.9 1474.9221075.003204414716.9 1378.432995.3735204514716.9 1288.25441、921.6421204614716.9 1203.976853.3723204714716.9 1125.211790.1596204814716.9 1051.599731.6292204914716.9 982.8029677.4345205014716.9 918.5073627.2542106358.9119289.7-12930.8101644.6101643.80.788533ir-7%ir-8%=0.7885-12930.8 求得ir7%银行收益率8%无偿还贷款的能力5评价及总结 本课程设计码头布置形式我采用的是窄突堤式，码头布置平面总图见CAD图（比例1：1000）。由于填方价格大于挖方的价格，使得窄突堤布置形式相对于顺岸式的工程总造价要高。突堤的优点是占用的码头岸线少，有更多的预留岸线，未来的发展空间更大。 防波堤的建设：防波堤的建设使船舶满足了泊稳条件，另外防波堤预留了一个口门，为2020年以后的发展预留航道出口。 航道选线合理的利用了天然水深较大处，为航道的疏浚节省了一笔不小的费用。 虽然还款计划未能完成，无能力偿还贷款，但对当地的经济发展起到的作用是显而易见的，从而间接的增加了国民生产总值。- 19 -