《水运工程规划》课程PPT教学课件（港口规划与布置）第五章 水域布置

第五章港口水域布置 5.1港口水深 5.2港内水域 5.3港口航道、锚地 54港内泊稳标准及波况估算 5.5防波堤布置 5.6港口导航

第五章 港口水域布置 5.1 港口水深 5.2 港内水域 5.3 港口航道、锚地 5.4 港内泊稳标准及波况估算 5.5 防波堤布置 5.6 港口导航

日永域布置 5.1港口水深 前面已述泊位水深,这里只介绍航行水深h h=kT+Zo+Z+z2+Z3+z4+Z5 其中z是船舶航行时船体下沉增加的富裕水深,与船舶 的大小和航行速度有关,参阅教材78页图5-3。其它富裕的意 义同前,但注意有的富裕量取值不一样。 停泊水域水底高程=设计低水位一泊位水深 航行水域水底高程=航行水位-航行水深 航行水位的确定是港口工程界极为关注的问题,通常可 根据港口的船流密度确定每天需要的航行时间,再从潮位历 时曲线上确定航行水位—乘潮水位

第五章 港口水域布置——港口水 深 5.1 港口水深 前面已述泊位水深，这里只介绍航行水深 h Z0 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 h = k T + + + + + + 其中Z0是船舶航行时船体下沉增加的富裕水深，与船舶 的大小和航行速度有关，参阅教材78页图5-3。其它富裕的意 义同前，但注意有的富裕量取值不一样。 停泊水域水底高程=设计低水位-泊位水深 航行水域水底高程=航行水位-航行水深 航行水位的确定是港口工程界极为关注的问题，通常可 根据港口的船流密度确定每天需要的航行时间，再从潮位历 时曲线上确定航行水位——乘潮水位

日永域布置 确定乘潮水位——保证船舶安全进出港口;尽量减少投资 例:我国北方某港口,航道长35km,每天平均有一艘船进 港,设计中航行水位取用4小时的潮位309m。 实际上,设船舶航速4节,在航道内的航行时间为 7-35/1.852/4=0.47(h) 平均每天只有一出一进,间隔05h,则每天总的航行时间为 t=0.5+2(安全系数x×2=24(h) 即3小时的乘潮水位已完全可以满足要求,设计中取4小时的 潮位就过于保守。若取3小时的潮位3.37m,差0.28m,挖泥量差 26万m3

第五章 港口水域布置——港口水 深 确定乘潮水位——保证船舶安全进出港口；尽量减少投资 例：我国北方某港口，航道长3.5km，每天平均有一艘船进 港，设计中航行水位取用4小时的潮位3.09m。 实际上，设船舶航速4节，在航道内的航行时间为 T=3.5/1.852/4=0.47(h) 平均每天只有一出一进，间隔0.5h，则每天总的航行时间为 t =0.5+2(安全系数)  T2=2.4（h） 即3小时的乘潮水位已完全可以满足要求，设计中取4小时的 潮位就过于保守。若取3小时的潮位3.37m，差0.28m，挖泥量差 26万m3

水 5.2港内水域 港池 前面叙述了泊位的尺度,下面介绍突堤式港池的尺度: ·长度:与泊位适应 宽度:保证船舶方便地靠离码头,与突堤的泊位数有关 对于连续布置3个泊位的港池,港池宽度可取为: 拖轮帮助不掉头—≥1.0船长 船舶自航不掉头——≥2.0船长 拖轮帮助掉头—≥1.5船长 ▲船舶掣动水域 对有防波堤的港口,为了保证船舶进港后掣动,不致发生事故 从防波堤口门至建筑物(沿航向)之间要有足够的距离,为掣动 水域,长度L≥3~4Lc,一般为直线,困难时可设在R≥3~4LC 的曲线上

第五章 港口水域布置——港内水 5.2 港内水域 域 ▲ 港池 前面叙述了泊位的尺度，下面介绍突堤式港池的尺度： • 长度：与泊位适应 • 宽度：保证船舶方便地靠离码头，与突堤的泊位数有关 对于连续布置3个泊位的港池，港池宽度可取为： 拖轮帮助不掉头——≥1.0 船长 船舶自航不掉头——≥2.0 船长 拖轮帮助掉头——≥1.5 船长 ▲ 船舶掣动水域 对有防波堤的港口，为了保证船舶进港后掣动，不致发生事故， 从防波堤口门至建筑物（沿航向）之间要有足够的距离，为掣动 水域，长度L≥ 3∼4 LC ，一般为直线，困难时可设在 R≥ 3∼4 LC 的曲线上

第五章港口水域布置—港内水域 ▲回旋水域 供船调头的水域,一般为一个圆域。有掩护时回旋水域直径 D为: 双拖轮帮助——D=1.5Lc 拖轮帮助—D=2L, 自航调头—D=3Lc 掩护条件差的港口D适当加大。 河港调头区垂直水流方向的宽度应满足上述要求 ▲港内锚地 锚地面积由铺泊位数和系泊方式确定

第五章 港口水域布置——港内水域 ▲ 回旋水域 供船调头的水域，一般为一个圆域。 有掩护时回旋水域直径 D 为： 双拖轮帮助——D=1.5LC 一拖轮帮助——D= 2LC 自航调头——D= 3LC 掩护条件差的港口D适当加大。 河港调头区垂直水流方向的宽度应满足上述要求。 ▲ 港内锚地 锚地面积由锚泊位数和系泊方式确定

第五章港口水域布置——航道、锚地 5.3港口航道、锚地 进出港航道 1.航道轴线 风对船体的作用力在前已述,布置航道轴线时应充分考虑风的 影响,另外还应考虑: 水深的影响—浅水中航行,舵向灵敏底低 岸边的影响—沿岸边航行,船有向岸偏向的趋势 进行航道布置时应遵循以下原则: ①避免船体受较大的横风作用 ②航道应尽量顺直,避免“S”形布置 ③在防波堤口门外应设不小于掣动距离的直线段 ④充分考虑泥沙运动情况,避免严重的航道淤积

一、进出港航道 1. 航道轴线 风对船体的作用力在前已述，布置航道轴线时应充分考虑风的 影响，另外还应考虑： 水深的影响——浅水中航行，舵向灵敏底低 岸边的影响——沿岸边航行，船有向岸偏向的趋势 第五章 港口水域布置——航道、锚地 5.3 港口航道、锚地 进行航道布置时应遵循以下原则： ① 避免船体受较大的横风作用 ② 航道应尽量顺直，避免“S”形布置 ③ 在防波堤口门外应设不小于掣动距离的直线段 ④ 充分考虑泥沙运动情况，避免严重的航道淤积

第五章港口水域布置——航道、锚地 2、航道宽度 ①单船航迹带宽度 船在水中航行受到各种因素的影响,不可能直 线运行,总有一些偏向,称为“蛇形运动

2、航道宽度 ① 单船航迹带宽度 船在水中航行受到各种因素的影响，不可能直 线运行，总有一些偏向，称为“蛇形运动”。 第五章 港口水域布置——航道、锚地

第五章港口水域布置——航道、锚地 ②航道宽度W W取值除了A外,两侧还留有实C,双向航道 两道间留有安全距离b取一倍船宽。 比较标准的航道宽度为:单向W=5Bc,双向 W=8B

②航道宽度W W取值除了A外，两侧还留有实C，双向航道 两道间留有安全距离b取一倍船宽。 比较标准的航道宽度为：单向W=5BC，双向 W=8BC。 第五章 港口水域布置——航道、锚地

第五章港口水域布置——航道、锚地 ③航道转弯 航道转率是不可避免的,设计时注意转向角q 尽量小,转弯半径R尽量小。 R的取值与U,Lc,φ以及风、流等因不有关, 般弯道上υ控制在7-9节,并不受横风(浪) 横流,这时可参考下列数值,q3Lc; q=25°~35°,R>5Lc;φ>35°,R>10Lc 在航道转变处应加宽,加宽值ΔW的确定一般 据船头到航道对面边缘的距离≌15Lc确定

③ 航道转弯 航道转率是不可避免的，设计时注意转向角 尽量小，转弯半径R尽量小。 R的取值与，LC，以及风、流等因不有关， 一般弯道上控制在7-9节，并不受横风（浪）、 横流，这时可参考下列数值，25 ，R3LC； =25~35 ，R5LC；35 ，R10LC。 在航道转变处应加宽，加宽值ΔW的确定一般 据船头到航道对面边缘的距离≥1.5Lc确定。 第五章 港口水域布置——航道、锚地

第五章港口水域布置——航道、锚地 3、单双向航道的选取依据 单双自航道的选聚根据港口营运的繁忙程度和航道长度 Lx而定。此外还与航速有关 图 Lκ<0.5υt—船在航道内不相会,单向航道。 Lκ≥0.5υt—船在航道内必相会,双向航道。 t—最忙时一个方向航行船舶的时间间隔。 由于t的随机性,单向航道常出现船等道的现象

3、单双向航道的选取依据 单双自航道的选聚根据港口营运的繁忙程度和航道长度 Lx而定。此外还与航速有关。 图 LK0.5t ——船在航道内不相会，单向航道。 LK≥0.5t ——船在航道内必相会，双向航道。 t ——最忙时一个方向航行船舶的时间间隔。 由于t的随机性，单向航道常出现船等道的现象。 第五章 港口水域布置——航道、锚地