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1、港口規劃與布置課程設計計 算 說 明 書學生姓名： 指導教師： 東南大學交通學院港航系二一年九月目 錄1設計基礎資料22港口規模42.1件雜貨碼頭最優泊位數42.2散貨碼頭最優泊位數63港口總體布置63.1港口水域布置63.1.1件雜貨碼頭布置63.1.2散貨碼頭布置83.1.3防波堤布置93.2港口陸域布置93.2.1件雜貨碼頭93.2.2散貨碼頭104工程投資經濟分析114.1工程量計算 件雜貨 填方計算：114.2投資估算及投資時間表124.3經濟效益分析155評價及總結191 設計基礎資料一、港口狀況及發展規劃該港于1994年開工建設，并于當年建成兩個泊位，于1995年投產使用，當時吞2、吐量60萬噸。投產初期吞吐量增長較快，為適應增長的吞吐量，于1998年、1999年各建成一個泊位，到2000年港口吞吐量達到120萬噸，2004年又增建一個泊位，到2005年吞吐量已達160萬噸，預計2010年吞吐量可達到220萬噸，2015年達到300萬噸，到2020年可達到380萬噸，以上所說吞吐量均為件雜貨。根據需要，規劃2020年以后每年有200萬噸煤炭從該港出口。二、設計船型該港的代表船型為：遠洋雜貨船為1.5萬噸級，尺度為161.921.5139.2m；遠洋散貨船為2.5萬噸級，尺度為185.523.214.29.8m。兩種船在港一天所需費用均為Cs=6.4萬元/艘日。三、裝卸工藝3、及裝卸能力件雜貨的裝卸采用門機加流動機械到庫場的工藝流程，裝卸能力R=1500噸/泊日，件雜貨船舶在該港的平均裝卸量為G=6000噸/艘，Cb=2.4萬元/泊日。煤炭裝船規劃采用裝船機，堆場采用斗輪式堆取料兩用機，中間用皮帶機輸送。裝船能力R=6250噸/泊日，運煤船在該港的平均裝船量為G=2.5萬噸/艘，Cb=1.6萬元/泊日。四、建港處自然條件1 地形地質建港處陸地寬廣、平坦，有足夠的場地面積供布置庫場及后方設施使用。陸域平均標高+3米左右，附有1：5000地形圖一張。建港區為沙質海岸，海底沙礫粒徑0.5毫米左右，泥沙運動弱。趨于平衡，無嚴重的淤積和沖刷。2 水文氣象建港處的風浪資料的分析4、結果見附圖的風玫瑰圖和波浪玫瑰圖。該海區為不規則半日潮，據分析設計高水位+1.76米，設計低水位-0.15米。海流方向多為ES向，流速小于1節。該地區少雨少霧，據統計年最多降雨天數134天，其中雷雨天數28天，每次持續時間多在0.51.5小時。在冬季該地區常有封凍現象，但不影響航行和港口作用。五、施工能力港口設有專業施工隊，最大施工能力每年可完成2個泊位和200米長的防波堤。六、主要投資項目單價1. 萬噸級碼頭岸線12萬元/米；2. 庫場：倉庫1160元/米2，堆場260元/米2；件雜貨泊位倉庫與堆場各占庫場總面積的50%；3. 機械設備2400萬元/泊位；4. 防波堤0米以上：2.56萬元/5、米0-2米：5.48萬元/米-2-6米：21.6萬元/米-6-10米：32.24萬元/米-10米以下44.8萬元/米5. 基建挖泥30元/方6. 基建填土50元/方7. 圍堰0米以上：1.20萬元/米0-2米：2.56萬元/米-2-6米：5.48萬元/米-6-10米：9.28萬元/米8. 征地動遷港內12萬元/市畝，港外8萬元/市畝；（1市畝=10000平方米）9. 港內鐵路4000元/米，可按160萬元泊位估算造價10. 港外道路及公共設施綜合投資1000萬元11. 港內道路綜合投資400萬元/泊位12. 水電供應和通訊綜合投資320萬元13. 生活辦公設施投資1200萬元/泊位14. 每泊6、位分攤的港作船費用340萬元15. 間接費按直接投資費用的45%計算七、其它經濟參數假設1. 盈利扣除營運費后港口每吞吐一噸貨物的盈利為：件雜貨64.0元/噸，煤炭為40.0元/噸。2. 稅收與還款港口企業收稅5%。港口凈盈利的70%用于還款，30%用于職工福利和基金。3. 現金年利率i=8%，港口的一切設施均假設使用到2050年為止，且不計殘值。2 港口規模2.1 件雜貨碼頭最優泊位數=Q/NG=2200000/3656000=1艘日1=Tb=GR=60001500=4日艘 a=4 =as2010 最優泊位數計算：假設S=6、7、8，計算結果列于表 中。從表中數據可以看出STwnw.snsn7、s-ns+160.670.5720.5724.5720.390.12270.5710.1820.1824.18280.50.060.064.06n6-n7cbcsn6-n70.390.3750.122所以最優泊位數為72015 最優泊位數計算:=QNG=30000003656000=1.37艘日1=Tb=GR=60001500=4日艘 a=5.48假設S=7、8、9，計算結果列于表 中。從表中數據可以看出STwnw.snsns-ns+170.7831.482.0287.5081.4850.36280.6850.3960.5436.02390.6090.1320.1815.661n7-n8cbc8、sn8-n91.4850.3750.362所以最優泊位數為82020最優泊位數計算:=Q/NG=3800000/3656000=1.735艘日1=Tb=GR=60001500=4日艘 a=6.94假設S=9、10、11，計算結果列于表 中。從表中數據可以看出STwnw.snsns-ns+190.7710.7241.2568.1960.770.285100.6940.280.4867.426110.6310.1160.2017.141n9-n10cbcsn10-n110.770.3750.285所以最優泊位數為10一個泊位的年通過能力根據規范5.8.2可用下式計算 則對于件雜貨碼頭設計通過能力，9、T=365天，G=6000噸/艘，tf=1.5h td=24h，t=3h。對于2010年，新增吞吐量60萬噸，應新增兩個泊位，取p=70t/h, tz=Gp=6000/70=85.7h。則一個泊位的通過能力，滿足要求。對于2015年，新增吞吐量80萬噸，新增一個泊位，取p=210t/h，tz=Gp=6000/210=28.57h。滿足要求。對于2020年，新增吞吐量80萬噸，新增兩個泊位，取p=140t/h，tz=Gp=6000/140=42.86h滿足要求。2.2 散貨碼頭最優泊位數STwnw.snsns-ns+110.87728.646.2777.1546.0690.19120.4380.10、9520.2091.08530.2920.0800.0180.894n1-n2cbcsn2-n36.0690.250.191則對于散貨碼頭設計通過能力，T=365天，G=2.5萬噸/艘， tf=1.5h td=24h，t=3h p=1500t/h，tz=Gp=25000/1500=16.7h滿足要求。3 港口總體布置3.1 港口水域布置3.1.1 件雜貨碼頭布置3.1.1.1 碼頭頂高程據海港總平面設計規范（以下簡稱規范）4.3.3有掩護基本標準：碼頭頂高程=設計水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m取碼頭頂高程為3m3.1.1.2 碼頭前沿水深（底高程）據規范4.3.5條：碼頭前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碼頭底高程：-0.15-9.9= -10.05m3.1.1.3 港池寬度據規范4.2.50.8161.9=129.5m3.1.1.4 航道水深（底高程）和寬度據規范4.8.8 航道水深 D=T +Z0+Z1+Z2+Z3+Z4對于件雜貨碼頭，取設計船型的滿載吃水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據規范4.8.7 航道寬度 單向航道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 回旋水域據規范4.2.3 回旋水域直徑： 2.0L=2161.9=323.8m回旋水域水深：Z2=0，則D0=9.8m3.1.1.6 泊位長度端部泊位 Lb=L+1.5d=161.9+1.520=192m中間泊位 Lb=L+d=161.9+20=182m3.1.1.7 碼頭長度L=570m3.1.2 散貨碼頭布置3.1.2.1 碼頭頂高程13、據海港總平面設計規范（以下簡稱規范）4.3.3有掩護基本標準：碼頭頂高程=設計水位+超高=1.76+11.5=2.763.26m3.1.2.2 碼頭前沿水深（底高程）據規范4.3.5條：碼頭前沿水深：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碼頭底高程：-0.15-10.5= -10.65m3.1.2.3 港池寬度據規范4.2.50.8185.5=148.4m3.1.2.4 航道水深（底高程）和寬度據規范4.8.8 航道水深 D= T +Z0+Z1+Z214、+Z3+Z4對于散貨碼頭，取設計船型的滿載吃水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。據規范4.8.7 航道寬度 單向航道： A=nLsin+B=1.81185.5sin3。+23.2=59.56W=A+2c=59.56+20.7523.2=94.36m3.1.2.5 回旋水域據規范4.2.3 回旋水域直徑： 2.0L=2185.5=371m回旋水域水深：Z2=0，則D0=115、0.45m3.1.2.6 泊位長度端部泊位 Lb=L+1.5d=185.5+1.520=215.5m中間泊位 Lb=L+d=185.5+20=205.5m3.1.2.7 碼頭長度L=430m3.1.3 防波堤布置據規范4.3.12得：碼頭前作業允許波高 雜貨船：順浪1.0m 散貨船：順浪1.2m計算波浪繞射系數及繞射波高：外海波長近似取為60米，波陡H/L=1/20。防波堤布置位置如圖 口門有效寬度B=68m驗證1點： =16 BL=1.1 =528m 查表得kdL=0.8 kd=0.652860=0.27 得H=kdH=0.273=0.81.0m滿足要求3.2 港口陸域布置3.2.1 件雜貨16、碼頭3.2.1.1 倉庫、堆場A=EqKk , E=QhKBKKrTykk tdc ,KBK=HmaxHKBK=1.3 Kr=100% Tyk=360 tdc=72010年新增兩個泊位，吞吐量增加60萬噸Qh倉庫=Qh堆場=60萬t2=30萬tE倉庫=E堆場=301041.3100%3601.07=7583.33t堆場： 取 q=1.8t/m2 Kk=75% A堆場=E堆場qKk=7583.331.875%=5617m2 取 5600m2倉庫： 取 q=0.9t/m2 Kk=70% A倉庫=E倉庫qKk=7583.330.970%=12037m2 取 13000m2每一個泊位： A倉庫=65017、0 m2 A堆場=2800m22015年新增一個泊位，吞吐量增加80萬噸Qh倉庫=Qh堆場=80萬t2=40萬tE倉庫=E堆場=401041.3100%3601.07=10111t堆場： 取 q=1.8t/m2 Kk=75% A堆場=E堆場qKk=101111.875%=7490m2 取 7500m2倉庫： 取 q=0.9t/m2 Kk=70% A倉庫=E倉庫qKk=101110.970%=16049m2 取 16000m2一個泊位： A倉庫=7500 m2 A堆場=16000m22020年新增兩個泊位，吞吐量增加80萬噸A堆場=E堆場qKk=101111.875%=7490m2 取 750018、m2 A倉庫=E倉庫qKk=101110.970%=16049m2 取 16000m2每一個泊位： A倉庫= 8000m2 A堆場=3750m22010： 160*60 兩個庫場2015： 160*147 一個庫場2020： 160*74 兩個庫場3.2.2 散貨碼頭2020年新增兩個泊位，吞吐量增加200萬噸Qh=200萬tE=2001041.3100%3601.010=72222t堆場： 取 q=7.5t/m2 Kk=75% A堆場=E堆場qKk=722227.575%=12840m2 每個泊位的堆場面積： A堆場=6420 m22020 ：160*40 兩個堆場4 工程投資經濟分析4.119、 工程量計算件雜貨填方計算：右側突堤陸域63389.3004.000253557.2007874.0005.50043307.00026855.0006.500174557.50026747.8007.500200608.500岸后陸域28799.73.086399.14152414.521.5228621.7851687.093155061.26件雜貨總填方量827091.460 挖方計算：面積平均深度挖方港池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件雜貨總挖方量1763943.125散貨：填方計算：面積平均深度填方左側突堤陸域50455.7003.000151367.100岸后陸域14399.8573.00043199.57076207.2601.500114310.89025843.5433.00077530.630散貨碼頭總填方量386408.190挖方計算：面積平均深度挖方港池34040.0006.000204240.000連接水域52244.0008.500444074.000散貨總挖方量648314.0004.2 投資估算及投資時間表表122、 件雜貨泊位投資表序號工程項目單位單價工程量投資額（萬元）1碼頭工程m12萬元/m97011640.0002基建挖泥萬m330元/方176.45292.0003港內鐵路萬/泊位160萬/泊位5800.0004倉庫元/m21160元/m2272803164.4805堆場元/m2260元/m227280709.2806機械設備萬元/泊位2400萬/泊位512000.0007回填萬m350萬元/方82.74135.0008圍堰0m以上0-2m-2-6m-6-10mm1.2萬元/米2.5萬元/米5.4萬元/米9.2萬元/米020861640.500.0005215.0008858.7000.0009直23、接費合計5181410間接費（45%）2331611合計75130防波堤0米以上：2.56萬元/米 00-2米：5.48萬元/米 0-2-6米：21.6萬元/米 568m-6-10米：32.24萬元/米 1008.6m-10米以下44.8萬元/米 0m防波堤的直接費用：44786萬元表2 散貨泊位投資表序號工程項目單位單價工程量投資額（萬元）1碼頭工程m12萬元/m4315172.0002基建挖泥萬m330萬元/方64.83141944.9423港內鐵路萬/泊位160萬/泊位2320.0004倉庫元/m21160元/m25堆場元/m2260元/m212800332.86機械設備萬元/泊位24024、0萬/泊位24800.0007回填萬m350萬元/方38.6408191932.0418圍堰0m以上0-2m-2-6m-6-10mm1.2萬元/米2.5萬元/米5.4萬元/米9.2萬元/米02117540527.54071.69直接費合計1910110間接費（45%）8595.411合計27696.4件雜貨泊位投資：a=AS1+DS1+S2=751305+447865+2=21424萬元件雜貨泊位投資：b=BS2+DS1+S2=27696.42+447865+2=20246.2萬元港外征地： 0萬元港外道路及公共設施綜合投資： 1000萬元水電供應和通訊綜合投資： 320萬元港內道路綜合投資：25、 400萬元/泊位生活辦公設施投資： 1200萬元/泊位每泊位分攤的港作船費用： 340萬元件雜貨泊位綜合投資：a=21424+400+1200+340+0+1000+3207=23552.6萬元散貨泊位綜合投資：b=20246.2+400+1200+340+0+1000+3207=22374.8萬元投資序列表計算：2009年：投資建設兩個件雜貨泊位D=223552.6=47105.2萬元2014年：投資建設一個件雜貨泊位D=23552.6萬元投資現值：D1+8%5=16029.5萬元2019：投資建設兩個件雜貨泊位D=223552.6=47105.2萬元投資現值：D1+8%10=21818.26、8萬元2020投資建設兩個散貨泊位D=222374.8=44749.6萬元投資現值：D1+8%11=19192.3萬元投資序列表年份2009201420192020代號i051011投資47105.223552.641705.244749.6投資現值47105.216029.521818.819192.34.3 經濟效益分析假定2020年以后吞吐量不變，2020年以后煤碼頭開始使用，2個新增泊位Cs=6.4萬元/艘日 N=365天貨種年份sTbTwTbTwnwscsCs件雜貨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干散貨202020.21940.8760.4380.2380.9520.209488.2安排還款計劃確定投資回收期，計算盈利期的繳稅額1. 盈利扣除營運費后港口每吞吐一噸貨物的盈利為：件雜貨64.0元/噸，煤炭為40.0元/噸。2. 稅收與還款港口企業收稅5%。港口凈盈利的70%用于還款，30%用于職工福利和基金。3. 現金年利率i=8%，港口的一切設施均假設使用到2050年為止，且不計殘值。年份年份號投資年收益待泊費純盈利還款額交稅港口凈盈利還款現值欠款現值（萬元）（萬元）（萬元）-70%5%-（萬元）（萬元）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 港口企業財務內部收益率年份還款額投資額假設ir=8%假設ir=7%70%F現金流入C現金流出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%銀行收益率8%無償還貸款的能力5評價及總結 本課程設計碼頭布置形式我采用的是窄突堤式，碼頭布置平面總圖見CAD圖（比例1：1000）。由于填方價格大于挖方的價格，使得窄突堤布置形式相對于順岸式的工程總造價要高。突堤的優點是占用的碼頭岸線少，有更多的預留岸線，未來的發展空間更大。 防波堤的建設：防波堤的建設使船舶滿足了泊穩條件，另外防波堤預留了一個口門，為2020年以后的發展預留航道出口。 航道選線合理的利用了天然水深較大處，為航道的疏浚節省了一筆不小的費用。 雖然還款計劃未能完成，無能力償還貸款，但對當地的經濟發展起到的作用是顯而易見的，從而間接的增加了國民生產總值。- 19 -