什么是港口工程?

[拼音]：gangkou gongcheng

[外文]：port engineering

港口建设中的勘测、规划、设计、施工等工作。港口工程的目的是使港口建成后，设计船舶能安全进入、驶离港口，顺利靠泊码头和进行装卸作业，港口能完成预期的货物吞吐任务和旅客运送任务。

港口建设工作一般分规划、设计、施工三个阶段。规划是新建、扩建港口所需的前期工作，又称可行性研究。规划之前要进行全面的调查和必要的勘测工作，然后进行技术经济论证，分析判断建设项目的技术可行性和经济合理性，并对是否需要建设新港或新港区作出判断，确定新港的性质和规模，以便为拟建工程项目方案和设计提供科学依据。规划一般分为选址可行性研究（初步研究）和工程可行性研究两个阶段。新建或扩建港口要以彻底了解老港潜力和扩建的可能性为基础，通常在老港已经没有潜力的情况下才考虑建设新港。设计是在规划的基础上进行的港口建设的具体设想和计划。一般分为初步设计和施工设计两个阶段，有些重要工程可分初步设计、技术设计和施工设计三个阶段。施工是设计的实施，按施工进度计划进行。

港口工程是一项综合性建设工作，包括以下内容：

（1）客货运量的调查和预测。客货运量是建设港口的依据，为此要调查、分析港口所在地区及其腹地的工农业生产现状和发展趋势，预测货物种类和流量、流向及其季节性变化，以及旅客的流动状况等，进而论证建设项目的合理性和必要性。

（2）港址选择。港址的水文（潮汐、波浪、水位、水流、泥沙运动）、气象、地质、地貌等自然条件是决定港址的技术依据，为此要对这些条件进行详细观测、调查和分析研究。选择海港港址要特别注意波浪和泥沙淤积对港口使用的影响。尽可能选择天然掩护条件好的或较好的、挖填土方量小的地方，尽量不建或少建费用浩大的防护建筑物，以降低工程造价。选择河港港址要特别注意岸坡和主航道的稳定性，沿岸边滩的冲淤变化等。在游荡性河段上和明显衰亡的分岔河段上不宜建港。选择港址还要考虑集疏运的条件。港口货物集疏运输渠道有铁路、公路、内河航道、管道等。如果新建集疏运渠道，就要较大投资。

（3）船型及其运输组织形式的确定。合适的船型及其运输组织形式是根据货运量、货物流向及其发展情况来确定，这是确定港池、航道和码头前沿水深的主要依据。

（4）岸线使用的分配。商港建设涉及城市规划、工矿企业建设、环境保护、军港和渔港建设等方面。商港内部有大港区和小港区，深水泊位和中小泊位，公共码头和货主码头，生产用岸线和辅助用岸线。因此岸线的分配，要本着深水深用、合理使用的原则统筹安排。

（5）装卸工艺的确定。港口装卸工艺根据进出港口货物种类和数量确定，并要进行多方案比较，选出技术先进、耗能低、用工少、效率高、综合经济效益好的装卸工艺方案。

（6）泊位数和库场面积等的确定。根据货运量及选定的装卸工艺，计算确定所需泊位数和库场面积，以及铁路和汽车装卸线长度，装卸机械数目，辅助生产项目及其所需面积等。

（7）高程设计。包括设计高水位（潮位）、设计低水位（潮位）、码头面高程、港池和进港航道底面高程的设计。高程设计是根据港口所在地区的水文条件和使用要求分析研究确定的。它既关系到港区填方数量和港池、航道的挖方数量，也关系到港口建成后的使用条件。如果码头面高程定得过低，码头易被水淹没，使货物和装卸机械受损失;港池和进港航道底面高程定得过高，水深不足，会使设计船舶进港困难。

（8）工程项目的总体布置。在泊位数、库场面积等生产项目及有关辅助生产项目的面积确定后进行。首先是按吞吐的主要货物种类划分作业区，如煤码头作业区、件杂货码头作业区等。作业区的布置要便于船舶靠离和货物装卸，力求紧凑，又要留有发展余地。一般将大宗散货如煤炭、矿砂作业区布置在下风向，以免污染其他作业区和城市；石油和危险品码头作业区单独设在城市外的安全区域；客运码头和地方货物码头作业区要接近市区，以便于同市内运输的联系。作业区划定后，再进行港口水域和陆域的具体布置。海港的水域布置包括进港航道、锚地、防波堤、港池及其口门位置、口门方向和尺度等的布置。这些工程要根据当地的水文、气象条件和船舶航行要求，经过多方案比较，选取最优方案。河港和河口港多采用顺岸水域作为港池，一般不建防波堤，主要根据岸边或边滩的稳定情况、水深、水流方向、航道摆动等因素，进行多方案比较，选定最合理的码头前沿位置线。港口陆域布置主要是各种形式码头的平面轮廓布置。码头前方作业地带的宽度，根据码头形式、装卸工艺、道路宽度以及有无临时堆存货物的要求确定。此外，还有港内铁路、道路、仓库、堆场及其他辅助设施，如供电、照明、通信、导航等设施，给水排水设施，港区办公室、候工室、工具库、流动机械库、机修车间等建筑物的布置。依照规定，还要设置环境监测站，以便为防治环境污染提供科学的依据。铁路的布置在小港一般为两级：港前车站和装卸线，在大港为三级：港前车站、分区车场和装卸线。码头上的铁路线路根据地形和站场位置，有平行岸线进线、斜交进线和垂直进线三种形式。对于顺岸直立式码头，一般采用平行岸线进线或斜交进线；对于突堤式码头和斜坡式码头，多采用垂直进线。港内道路一般布置成环形，兼顾消防车通行便利。

（9）推荐科学的管理机构和合理的人员编制。这要根据港口规模、港区布局、货物装卸工艺提出。

（10） 施工方案的确定。根据工程项目特点、主要工程量、现有的或可能取得的施工机具，研究选取工期短、造价便宜、效益高的施工方案。然后按方案组织施工。

 投资及其效益的估计。根据建设规模、设计方案及施工工艺等，估计建设所需投资，港口建成后的年营运费用和利润，投资回收年限和投资效益等。

港口工程在70年代开始出现一些新的动向。主要是：

（1）专用码头的兴建。石油、煤炭、矿砂、粮食、化肥等大宗散货运量的增加，要求在港口快装快卸，从而导致专用码头的兴建和发展。专用码头配置有相应的专用库场和装卸设备。

（2）开敞式码头的出现。为了提高运输的经济效益，船舶趋向大型化，如大型油船已达数十万吨，这就要求在港口建设中开辟新的能停靠大吨位船舶的深水泊位。由于修建深水防波堤费用浩大，并因港口工程设计施工技术水平的发展和船舶靠离码头 *** 作技术的提高，出现了开敞式码头。这种码头建在风浪条件不是太差的开敞海域，不用防波堤掩护，一年中除少数日子因天气恶劣不能使用外，大多数时间风浪均在设定的许可范围内，借助于工程上和 *** 作管理上的措施，船舶可以安全靠离和进行装卸作业。这种码头一般用作出口单一散货如煤炭、矿砂等的专用码头。

（3）集装箱码头的发展。专供装卸、存放集装箱用的码头的年通过能力较大，一个泊位可达50万吨，高的可达100万吨，而一般杂货码头的年通过能力不过10多万吨，高的为20多万吨，因而集装箱码头发展很快。集装箱码头都有大的堆场，面积为5万平方米至10多万平方米。年通过能力超过10万标准箱的集装箱码头，都用电子计算机管理。

（4）填海造地工程的开展。大港口是经济发展和地理条件相结合的产物。海港的陆域往往有限，因而有些港口扩建时进行填海造地工程，如日本东京港、横滨港、神户港等。

（5）软基处理的进展。港口工程常遇到软土地基。软土强度低，压缩性大，在软土上建造港口建筑物常出现各种工程事故，造成巨大损失。随着技术的进步，发展出以下几方面的软基处理方法。在建筑物的结构上采取措施：如合理设置沉降缝，以避免不均匀沉降而引起裂缝；采用浮筏基础，以保证建筑物的整体性；采用桩基将荷载传至地基深层等，使上部建筑和基础适应地基条件。改善地基的应力状态：如采用轻型结构、轻质材料以减小荷载，采用缓坡以减小滑动力等。对软基进行加固：如采用预压排水固结法，或用冲击法、振动法将砂石挤入软土中，或用大能量的强力夯击法以增密软土。此外，还有将软土挖掉换填好土，或用抛填石块将软土挤走等换土法。

参考书目

P.布鲁恩著，交通部第一航务工程局设计院技术情报组译：《港口工程学》，人民交通出版社，北京，1981。