港航工程与规划课件第五章-港口规划调查与分析

第五章港口调查与分析本章主要内容：z港口组成与宏观功能z港口腹地及吞吐量z自然条件第一节港口组成与宏观功能‡港口的定义‡港口的分类‡港口生产作业系统的构成‡港口对社会经济的作用港口指具有船舶进出、停泊、靠泊，旅客上下，货物装卸、驳运、储存等功能，具有相应的码头设施，由一定范围的水域和陆域组成的区域。港口可以由一个或者多个港区组成。第一节港口组成与宏观功能码头：供船舶靠泊，货物装卸和旅客上下的水工建筑物。1、港口的定义（1）按用途分：商港、渔港、工业港、军港、旅游港（2)按地理位置分：海港：大连港、青岛港、深圳港河口港：鹿特丹港、汉堡港、上海港河港：南京港、武汉港和重庆港运河港：徐州港、扬州港(3)按运港性质分：分为基本港和非基本港。2、港口的分类河港－重庆朝天门码头图2－2－1中国港口图3、港口的组成及各部分功能¾水域：供船舶航行、停泊、锚泊、装卸等，包括锚地、外堤、航道、导航、港池、回旋水域等设施水域要求宽广、平稳，并具有足够的水深¾码头：供船舶停靠、旅客上下船和货物装卸的场所码头岸线要求有足够的长度，码头要有足够的高度，码头要有足够的纵深(1)港口由一定范围的水域和陆域组成¾陆域设施：供旅客候船、货物存储、货物集疏运，包括仓库、堆场、装卸设备、交通设施(道路和铁路等)、生产生活辅助设施等。陆域要求宽广、平坦，满足码头的纵深要求水域陆域进港航道防波堤港内锚地港内锚地大连港加拿大港口码头港池仓库货场道路3、港口生产作业由五大系统构成：¾船舶航行作业系统——水域各设施；¾装卸作业系统——码头、港池、机械等；¾存储、分运作业系统——仓库、堆场；¾集疏运作业系统——铁路、公路、水路；¾信息与商务系统——电子商务中心-物流中心。•规划设计中必须注意各作业系统能力的协调一致。4、港口对社会经济的作用9促进经济发展，推动外贸事业的发展；9促进城市发展：港口是城市发展的动力，城市是港口发展的支柱，“港依城建，城以港兴”；9促进运输业发展：深水港口建设，使用大船运输成为可能；9促进旅游业发展。第二节港口腹地与吞吐量‡港口社会经济调查‡港口腹地‡港口吞吐量的定义与计算‡吞吐量的预测第二节港口腹地与吞吐量1、港口社会经济调查（1）港口、城市调查−客货方面：流量、流向，各种运输方式的价格、时间−港口方面：现状、能力、效益、瓶颈−企业方面：产值、原材料、产品−经济方面：发展速度、发展规划（2）设施调查−土地利用可能性、地价、城市用地布局−陆上交通的通过能力及扩展可能性−水电供应能力−与港口有密切关系的重点建设项目规划，运输网规划等（3）水域调查−近海渔业情况−海滨旅游业的现状与发展规划−港口的航道情况−水下、水上施工的可能性−沿海、沿江工矿企业的现状和发展规划以及彼此之间的干扰情（4）其它社会调查−与港口发展有利害关系的部门和企业的现状和发展规划，如：运输公司、外贸公司、主要货主等。−海事局、发改委、海洋渔业局、城市规划设计院、交通局等。腹地是港口的服务区域，其功能是商品和货物的扩散地或来源地。货源地A和使用地B都是港口P、Q的腹地A地区P港Q港B地区2、港口腹地（1）港口腹地的定义A是后方腹地.广义地说：B是前方腹地,则运向A港和B港产生的费用为:CA=xCMA+PACB=(LMA-x)CMA+PM+LMBCMB+PB（2）腹地的划分理论上存在：CACB——货运向A港CACB——货运向B港CA=CB时，x为A港的（腹地半径）经济运距。对A港来说，x越大，港口吸引货流的能力越强，要增大x值必须设法降低CMA（改变运输条件）和PA（降低装卸成本）。港口要吸引货流、扩大腹地，必须具备下列条件：9地理位置优越，距经济发达地区的距离近，集疏运条件好。9运输成本低，交通条件好，运输时间短。9自然条件好：如港口水深大、水域平稳等。9装卸成本低，车船周转快；9服务水平高：对货物的安全以及服务态度等。（3）港口腹地的竞争上海港的经济腹地从广义上看，上海港及其相邻港口的吸引范围广及整个长江流域及陇海、浙赣铁路沿线地区，这是长江三角洲港口群共有的腹地，对上海港来说，可谓第一层次的腹地。从狭义上分，江苏、浙江、安徽和江西四省是上海港及其相邻港口交叉的腹地，对上海港来说，可谓第二层次的腹地。第三层次的腹地，也是直接的腹地，就是上海市。3、港口吞吐量的定义与计算一年间经由水运输出、输入港区并经过装卸作业的货物总量。下列情况，不计算吞吐量：①在本港港区范围内短途运输(包括轮渡)和为运输船舶装卸服务以及作业区之间转库的驳运物资。②在同一市区内，港与港之间短途运输的货物。③由同一船舶运载进港，未经装卸又运载出港的货物。④由于调整船舶水尺或其他原因，进行翻仓倒载作业，自同一船上卸下，随后又装到同一船舶的货物;或装船后未运出，又卸回本港的货物。（1）吞吐量的定义⑤在港内进行原排加固，或小排并大排，或大排改小排等加工整理的路过的竹、水排。⑥由渔船或其他船舶直接自江、海、湖泊中捕捞运进港口的水产品。⑦在港区内装船运至港区以外倒人江、海中的废弃物。(2)港口吞吐量的计算码头水域陆域集疏运1005050某港口统计期完成的货物作业任务①船水域船港驳码头陆域集疏运7030705050②船水域船港驳港驳码头陆域集疏运另一码头70307030202050某港口统计期完成的货物作业任务③船水域船港驳长江驳码头陆域集疏运703070302050某港口统计期完成的货物作业任务④船堆场仓库港驳长江驳铁路公路船1205050202050101020303013050⑤求吞吐量、操作吨、自然吨、操作系数某港口统计期完成的货物作业任务¾预测思路步骤：9收集有关数据资料；9社会经济发展水平预测；9区域内客、货总运输量预测（进、出）；9运输方式分担预测（公、铁、水、空、管）；9港口客、货吞吐量预测。4、吞吐量的预测¾吞吐量预测的意义判断法经验判断法特尔菲法预测方法时间序列预测分析法数学分析法相关系数法回归预测分析法产销平衡法¾吞吐量预测方法：业务管理人员对第四年吞吐量的预测人员类别吞吐量概率吞吐量*概率最高吞吐量200000.36000最可能吞吐量140000.57000最低吞吐量80000.21600甲期望值14600最高吞吐量240000.24800最可能吞吐量180000.610800最低吞吐量120000.22400乙期望值18000最高吞吐量180000.23600最可能吞吐量120000.56000最低吞吐量60000.31800丙期望值11400设甲的重要性最大，权重为1.5，乙和丙都为1，则3位业务人员的加权平均值？例：对两位领导人员，也请他们对第四年的吞吐量作出3种估计值，经过与业务人员类似的处理方法，算得领导人员的平均预测值为18000TEU/月。最后，对比业务管理人员和领导人员预测的重要性，认为领导人员预测的重要性是业务管理人员的2倍，即权重为2，则综合两类人员经验判断后的预测值为？¾反映港口规模和地位的数据腹地的扩大和缩小吞吐量港口通过能力港口可停靠的船型的尺度挂靠一个港口班轮的航线多少，班轮的航班密度¾可用于吞吐量预测的软件SPSS(StatisticalPackagefortheSocialSciences)EVIEWSEXCEL第三节自然条件‡港口自然条件调查‡气象条件对港口的影响‡海象条件对港口的影响‡河口条件及其对港口的影响（1）地形地质−地形图−土壤类别−岸线的冲淤情况：河道演变、稳定性−地震情况（2）气象−风：强风向、常风向、台风、风向玫瑰图、最大风速−雨：季、量、暴雨−雾：雾日、发生时间、持续时间、强度−冰：封冻时间、范围，冰块大小和厚度，解冻时间−气温、雷电第三节自然条件1、港口自然条件调查（3）海象−潮：潮型、高低潮发生时间、涨落潮持续时间−流：海流、潮流，大小、方向、夹带泥沙情况−浪：强、常浪大小、方向，破碎情况、夹带泥沙情况−增减水：发生情况、强度−泥沙：运动情况（4）河流−流速、流量：季节性变化−流态−潮区界、潮流界（5）环境条件调查水质；绿化；海岸侵蚀；污染源；工程建筑物对环境的影响2、气象条件对港口的影响影响港口建设及营运的气象因素有风、雨、雾和冰,还包括气温、雷电、雪等。（1）风由于气压分布不均而引起空气从高压向低压的运动，气压差越大，风速也越大。①风的定义②风对港口的影响表现为：−影响装卸，风力更大时，起重机或某些设备、设施的安全受到威胁。−影响船舶航行安全，增加了船舶对码头的撞击力。−影响港口规模，考虑到避风，港口要提供足够的水域，以便船舶在恶劣天气时锚泊，同时也要增加一定的库场容量。−风作用在水上形成波浪对港口产生影响。−风对港口航道平面布置及水工建筑物产生重大影响。9港口作业天数是港口营运的重要参数，为365天减去不能作业的天数。（包括风大、雨大、雾大、浪大等情况）③需要了解的风向资料：常风向、强风向、各风向频率，各个方向一定重现期的最大风速。④风玫瑰图“风玫瑰”图也叫风向频率玫瑰图，它是根据某一地区多年平均统计的各个方风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用八个或十六个罗盘方位表示，如图所示，由于该图的形状形似玫瑰花朵，故名“风玫瑰”。风速玫瑰图风频玫瑰又称风向玫瑰图风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWS频率(％)645510101044422348811最大风速(米/秒)141315151715151089131210141514平均风速(米/秒)3.12.92.93.24.04.74.33.33.02.72.42.22.43.44.03.7以下为嘉兴港规划时，调查得到的资料，历年(1970～2004年)各风向频率、最大风速、平均风速如下表所示：试绘制风频玫瑰图和风速玫瑰图，并说明常风向和强风向。课堂练习：平湖市气象局风玫瑰图(资料年限：1970～2004年；静风频率C＝11％)0369121518NNNENEENEEESESESSESSSWSWWS频率(％)最大风速(1.0米/秒)平均风速(0.4米/秒)⑤风级表强热带风暴弱风强风热带风暴台风⑥作业允许风速⑦θϕϕ风压系数C集装箱船压载吃水约为满载吃水的0.68-0.70货船水面上船舶投影面积矿石船油船：风力作用点和作用方向的估算:由图可看出：¾港口总平面图上要有风玫瑰图。¾空载时，船受的压力是满载的3～4倍，所以空载时船舶操纵性能对强风较满载时要敏感得多。¾横风（900)时,船受风压力是20～300时的2倍以上；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、常风向成较小夹角。9调查台风引起的增水或减水，以及对设施的破坏情况。9调查台风路径，判明对船舶的影响。9海面风速大于陆地风，距岸2km约大10%（2）雨、雾①雨对港口的影响−影响港口建设的施工−影响港口陆域的排水系统（暴雨）−影响港口营运的作业天降水对装卸作业的影响视货种和包装形式有很大差别。一般情况日降水量大于10～25mm,规划上可认为停止装卸作业。煤、矿石、油粮食、水泥、化肥、棉花能见度是指人正常视力在当时天气条件下所能见到的最大距离。所谓“能见”，是指在天空背景上能将目标物的轮廓分辨来就算作能见。等级能见距（米）等级能见距（海里）0小于50(浓雾）51～2150～20062～52200～500（大雾）75～103500～1000（雾）811～2741000～2000927以上②雾、能见度能见度低于3级，船舶不宜在港区和航道航行，这样的雾日应从作业天数中扣除。雾持续时间不足24小时，但超过12小时即算一天，超过4小时算半天。载重吨倒车速度滑行距离（船长）惯性距离（米）载重吨倒车速度滑行距离（船长）惯性距离（米）全速2.3370全速2.3580半速3.7600半速3.898020000100000微速7.21150微速5.71450全速1.9400全速2.7850半速4870半速4.1125050000200000微速6.81500微速6.62050•船舶紧急倒车的惯性距离与能见距离相适应就不会发生海损事故。本海区系东海多雾海区，多年年平均雾日数