第二讲 港口规划调查分析

23/4/20 第一篇 港口规划与管理 第二章 港口总平面布置

经济社会条件调查调查目的：选择港址、预测远景客货吞吐量、确定发展规模。

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港口腹地：那些有物资(或旅客)经过某港运输的地方。

直接腹地：直接为港口所在地区生产、生活服务； 中转腹地：货物的中转联运腹地；

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腹地的扩大与缩小是港口营运的核心问题。扩大港口的吸引半径，争取更大的腹地是港口发展的生命力。

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23/4/20 第一篇 港口规划与管理 第二章 港口规划与布置

运输链的选择

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自然状况调查 调查目的：港口建筑物的布置和规模、作用荷载及其组合等都需要根据当地的自然条件决定。

调查内容：气象、海象、地震、地形、地质、环境条件、海岸地貌等

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气象——风影响： 营运方面：船舶进出港航行时间 装卸作业时间 设计：港口布置• 结构力、船舶受力

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气象——风• 作用于船舶上的横风力远大于顺风力，因此在平面设计选择码头方位和航道轴线时，应尽可能与强风向、常风向成较小的夹角。

23/4/20 第一章 综述

气象——风 风况包括风向和风速，绘制风况图（风向频率图和风速图） 常风向 ( 频率最高的方向称为常风向 ) 和强风向 ( 风速最大的方向

称为强风向 ) 影响港口建筑布置。 影响作业的风级发生天数

收集资料：

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气象——雨 雨 影响港口作业天数，装卸质量，排水设施和工程施工设施安排。

降水对装卸作业的影响视货种有较大差别。• 对煤、矿石、油等影响较小，• 有些杂货、粮食、水泥、化肥、农药、棉花等只要有雨即应停止装卸。

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气象——雾 雾妨碍海面的能见度，影响船舶航行安全和港口的安全作业。

一般用能见度来表示雾级的大小。所谓能见度指人正常视力在当时的天气条件下所能见到的最大距离。“能见”是在天空背景上能将目标物的轮廓分辨出来就算作“能见”。

从船舶安全航行考虑，船舶紧急刹车的惯性行距应与能见距离相适应。

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船舶以港内微速 (4-6kn)航行，使用不同的倒车速度的惯性行距

雾分级

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气象——冰

冰对港口的影响表现在：

严重封冰可使港口不能使用，减少作业天数； 冰对建筑物产生压力，影响建筑物性能； 流冰容易堵塞口门，影响船舶进出。

收集资料： 结冰时间、范围、厚度 流冰时间、流向、速度、冰块的大小

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海象——潮汐 影响： 营运 设计 水位变化特征是设计港口陆域和水底标高的重要依据，也影响港口的装卸工艺、建筑物形式、港口施工、管理 和维修。

资料的收集与分析：• 特征潮位• 潮位相关分析

潮型介绍 半日潮型：一个太阴日内出现两次高潮和两次低潮，前一次高潮和低潮的潮差与后一次高潮和低潮的潮差大致相同，涨潮过程和落潮过程的时间也几乎相等（ 6 小时 12.5 分）。我国渤海、东海、黄海的多数地点为半日潮型，如大沽、青岛、厦门等。

23/4/20 第一章 综述

全日潮型：一个太阳日内只有一次高潮和一次低潮。如南海汕头、渤海秦皇岛等。南海的北部湾是世界上典型的全日潮海区。

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混合潮型：一月内有些日子出现两次高潮和两次低潮，但两次高潮和低潮的潮差相差较大，涨潮过程和落潮过程的时间也不等；而另一些日子则出现一次高潮和一次低潮。我国南海多数地点属混合潮型。如榆林港，十五天出现全日潮，其余日子为不规则的半日潮，潮差较大。

23/4/20 第一章 综述

不论哪种潮汐类型，在农历每月初一、十五以后两三天内，各要发生一次潮差最大的大潮 ( 塑望潮 )

，那时潮水涨得最高，落得最低。在农历每月初八、二十三以后两三天内，各有一次潮差最小的小潮( 上下弦潮 ) ，届时潮水涨得不太高，落得也不太低。每年春分及秋分发生特大潮。

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特征潮位 最高及最低潮位，即历史上曾经观测到的最高及最低潮位。若

有多年潮位观测资料，将多年资料中每年的最高及最低潮位各取其平均值，即为平均最高及平均最低潮位。

大潮平均高潮位及大潮平均低潮位，即在多年潮位现观测资料中，取每月两次大潮 ( 塑望潮 ) 高潮位及低潮位的平均值。

小潮平均高潮位及小潮平均低潮位，即在多年潮位观测资料中，取每月两次小潮 ( 上下弦潮 ) 的高潮位及低潮位的平均值。

平均潮位即在多年潮位观测资料中，取每小时潮位现测值的平均值。

23/4/20 第一章 综述

23/4/20 第一章 综述20 40 60 80 100 ％

多年平均水位

潮位m（ ）

1

2

3

4

5

6

潮峰累计频率曲线

潮谷累计频率曲线

设计高水位采用潮峰累计频率 10%的潮位；设计低水位采用潮谷累计频率 90%。

我国现行规范规定特征潮位取值方法，是通过绘制潮峰、潮谷累积频率曲线，即把完整的 1 年或多年实测高潮位，按大小次序排列起来作出潮峰累积频率曲线。

设计水位

一些老港口已作出潮位历时累积频率曲线。利用此曲线时，规范规定取历时累积频率 1 ％的潮位为设计高潮位；取历时累积频率 98％的潮位为设计低水位。

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有些国家分别取大潮平均高潮位及大潮平均低潮位作为设计高水位和低水位 . 即在多年潮位现观测资料中，取每月两次大潮 ( 塑望潮 ) 高潮位及低潮位的平均值。

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海象——波浪 波浪不仅影响船舶停泊及装卸工作，还影响防波堤设计。 收集资料：波高：

不同作业类别允许波高的参考值

波向：影响航道、码头方位和防波堤轴线的选择——顺浪条件

波浪引起的泥沙运动

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近岸海流　类型：　　 (1)潮流 由日、月等天体引潮力作用引起的，与潮汐伴随产生的周期性海水水平运动。　 (2) 风海流 盛行风吹拂海面，推动海水随风漂流，是最主要的洋流形式。并且是使上层海水带动下层海水流动，形成大规模很大的洋流，叫做风海流。

　　 (3) 气压梯度流 由于大气压力的改变，致使高气压区水位降低，而低气压区水位增高，由此产生的海流称为气压梯度流。　　 (4)密度梯度流 由于水层温度和盐度分布的不均匀，因此海区内水团密度分布也不均匀，由此产生的海流称为密度梯度流。

通常在海域实测到的近岸海流数值是上述几种流的综合结果。 (5)河川泄流 由于河川径流入海，在河口附近的海区所引起的海

水流动称为河川泄流。　　

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近岸海流

在设计港口时，进行港址选择，布置航道、口门、防波堤及码头，考虑航道及港口的淤积等，均需考虑当地的海流状况。为此应进行海流的调查和分析，主要通过现场观测取得资料。海流观测工作应和风速、风向、潮位、波浪、含沙量等的观测工作密切配合，必要时应同时进行。

收集资料：近岸海流的方向、流速、范围 风较易感知，海流则较为隐蔽 横流比顺流压力大

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河口的水文特性河口段水文特性——径流、潮汐综合影响

高潮线

低潮线

瞬时水面线

潮区界

潮流界

河径流

涨潮流

潮水停止倒灌，此处成为潮流界 到潮差为零，潮波消失，该处称潮区界

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河流和河口的水文特性

冲淤变化特征

1 、河口区——河流搬运泥沙的最终点 河流总是携带—定数量的泥沙，在河口区受到海水顶托，比降减少、流速降低，泥沙沿河口区不同河段停留，河床沙质中经愈向下游愈细，形成各种各样的河床形态，如边滩、心滩、水下沙洲及滨海段的拦门沙等。所以河口区是河流搬运泥沙的最终归宿点。

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河流和河口的水文特性冲淤变化特征

2 、潮流区——淤泥严重的河段 从内陆来的悬沙在此河段遇到盐水，因絮凝作用使许多微

小颗粒结合成为一个较大较重的颗粒，加速了沉降；从内陆来的推移泥沙因速度减少而停止推移。所以，潮流界河段常常是含沙浓度高的混水段，加之海水悬沙在潮流界河段也易落淤，一般而言，此河段是淤积严重的河道。

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地形和地质：需要对地面及水下地形进行测量；需查明港区的地质构造、土的物理力学性质和地下水的状况。

地震：对港口建筑物的破坏作用强，在地震区进行工程规划设计时必须考虑。