港口設計的合理規劃研究

摘要：隨著全球經濟一體化趨勢的發展和市場經濟的不斷完善，我國國民經濟和對外貿易迅速增，港口在經濟發展中的地位和作用正在不斷提升。港口作為運輸鏈上的一個重要環節和區域經濟發展的一大助力，應做到合理配置港口資源，優化區域集疏運布局體系，完善管理信息系統，降低作業成本，以不斷提高港口內部物流網絡運作效率，從而快速響應現代物流發展的要求。但是近些年來，在港口碼頭中，經常有事故發生，事故的多發區竟然在港口碼頭，這為港口碼頭的發展帶來了不利的影響，也在一定程度上影響著經濟的發展與繁榮。所以對港口碼頭的安全問題進行研究就顯得十分重要和必要了，本文以港口建設前期規劃的主要內容為研究對象，對港口選址、安全評估等方面進行了研究[1]。

關鍵詞：港口規劃；航道安全評估；集裝箱港口建設

1、背景與意義

港口在經濟發展中的地位和作用是隨著人們對港口功能的認識以及港口對社會經濟發展所作的貢獻的深化而不斷擴展的。

從現代觀點來看，港口正發揮著以下主要的作用：

（1）港口是海運和陸運的交接點。港口既是水路運輸也是陸運的終端，在港口，貨物在船舶與車輛（或其他船舶）之間進行換裝。高效率的港口貨物裝卸可以降低整個物流的成本，由此降低商品的價格，使消費者獲利，也使出口商品的定價更具有競爭力。

（2）港口是工業活動基地。港口本身是從事工業的重要場所。港口設施和工業用地的布局可以有機地結合起來，以便盡量提高運輸、儲存和加工的效率。

（3）港口成為綜合物流的中心。現代物流強調貨物在流通環節中做多功能的整合。即從運輸、裝卸、倉儲、配送、流通加工、信息服務等各個環節進行全方位的服務，而港口正具有從事這種整合服務的區位優勢。

（4）港口具有社會經濟發展促進效應。港口以其各種功能影響著地區、乃至國家的社會經濟發展。港口發展的效應以各種互相依賴的形式出現，包括降低貨物運輸的成本、提高生活水平、促進地區和國家繁榮。

2、港口前期規劃

2.1 港口規劃原則

港口建設需要遵循一定的原則，以下是對港口規劃原則的簡要介紹：

（1）港口通用碼頭工程建設，必須遵守國家有關經濟建設的法律、法規，貫徹執行國家有關港口建設的方針和技術經濟政策，以及合理利用資源、節約用地、節約能源、節約用水、加強環境保護和職業安全衛生等有關規定。

（2）港口通用碼頭工程建設，應采用有利于提高勞動生產率，改善勞動條件和經濟效益的先進、成熟的裝卸工藝與設備。

（3）港口通用碼頭工程建設應符合港口總體布局規劃的要求，統籌安排、分期建設，正確處理近期和遠期的關系，并適當留有發展余地。

（4）港口通用碼頭的布置，應充分利用水域和岸線，碼頭前方、庫場及集疏運等各環節的通過能力應互相適應，協調發展，因地制宜地采用多種集疏運方式，盡快形成裝卸效率高、集疏運暢通、配套設施較為完善的綜合生產運輸體系。

（5）港口通用碼頭工程的建設規模，應根據設計年吞吐量、設計船型、貨種、資金條件和企業經濟效益等因素綜合考慮確定。

2.2港口選址

2.2.1 總體發展要求

（1）港口對工商業活動有著天然的吸引作用。

（2）出于環境方面的考慮，現代化港口的選址應移出老市區去形成新的港區和新的城區，尋求兩者發展互不干擾的城市用地布局。

（3）一個好的港址要至少要為未來30-50年提供港口合理的發展基礎，隨著運量的增加可在此基礎上分階段地安排建設項目。

（4）新港址應與原有港區相協調，并有利于原港區改造，使之適應新的需要。新港址應有利于發揮新老港區的綜合功能，使港區在新的基礎上發揮作用。

2.2.2 航行與停泊要求

船舶航行與停泊要求，在港址選擇中具有決定性的意義，是港址選擇成敗的關鍵因素之一，其要求可概括為下列幾點：

（1）進港航道水深和碼頭水深條件，需滿足相應噸級船舶吃水的要求。

（2）開挖的航道和港池，維護性挖泥量不能太大。回淤問題的研究在選址階段必須盡早研究，這有利于對港址做出正確的評價。

（3）水域寬闊，足夠滿足船舶回旋、制動、港內航行、停泊作業以及布置港池等水域。

（4）除有相應水深水域外，在大中型港口也要有為布置地方小船、駁船、港作船舶和游艇等的水域，有適合的水域布置各種功能的錨地。

（5）水域地質條件好，承載力高，往往可以減少水工建筑物的投資。

3、港口航道安全評估

3.1 港口航道安全評估概述

近幾年，隨著港口航道和碼頭通航的快速發展，由于部分安全設施不夠到位，安全評估不夠全面，導致一些事故不斷的出現在港口碼頭及附近水域，嚴重影響和制約了港口的全面發展。因此，加快港口航道和碼頭通航安全的評估研究成為現在港口建設的首要任務。

3.2 港口航道安全評估

對港口航道和碼頭通航的安全評估就是通過對港口周圍水域環境的調查，研究分析港口水域環境的安全狀況，并提出進行安全管理建設的辦法和措施。利用操作模擬器和船舶運動模型，在虛擬的港口環境中模擬試驗，并針對試驗中出現的安全問題進行分析，研究出解決這類問題的安全對策，保障港口水域通航的安全，保證船舶在往來運作中的安全操作。

（1）現狀分析

評估港口通航水域的深度和寬度、可供船舶航行的高度以及在碼頭范圍內進行船體運動的空間條件是評估一個港口碼頭能否正常、安全進行船舶航行的標準。然而船只本身的運行能力、港口的吞吐量以及人員的技術水平等都會影響到這一標準的評估。因而，在進行港口航道安全評估的時候，首先要調查當地的通航能力、水域環境、交通能力、港口的建設前景以及港口附近的海圖等，再經過全面分析和研究，然后確定該水域航道在運行中是否存在安全隱患。

（2）安全評估模擬試驗

利用現有的技術，包括船舶模擬系統和虛擬現實等技術，制作試驗海區電子海圖、生成試驗虛擬通航環境、建立船舶運動模型和制定仿真試驗方案。通過對船舶安全進出港口的航道尺度、碼頭前船舶的轉向水域尺度以及極限通航條件的模擬試驗，分析在港口碼頭船舶航行、靠，離操作的安全性以及可行性。

（3）模擬試驗結果的分析

依照事先設計好的試驗方案，經過一定次數的仿真試驗，獲取足夠多的試驗數據之后，再根據一個合理的評價標準，對這些試驗的數據結果，進行全面分析，并對港口以及附近水域通航的安全性作一個評價。也可以把模擬試驗所得的數據與港航部門、海事局等相關部門的數據綜合起來進行分析研究。基于港口通航環境與模擬試驗數據結果的分析，按照相關規范的要求，分析和研究港口建設工程對港口航道和碼頭通航安全性的影響，并采取相應的措施解決存在的的安全問題，完善港口的安全保障措施[2]

4、集裝箱港口建設

4.1集裝箱港口建設理念

港口工程的建設理念直接影響并決定港口建設水平，包括資源節約水平、環境友好水平、高效高產水平、可靠耐久水平及人文和諧水平，也體現港口建設的核心價值觀。按照資源節約型集裝箱港口的要求，其設計理念為：

（1）資源節約。資源節約應擺在集裝箱港口建設的重要位置，如何充分利用資源是貫穿港口建設和營運過程的主線。

（2）高效高產。集裝箱運輸的高效、便捷符合現代物流快速運輸、降低成本的要求，便于進行裝卸生產的組織與管理。因此要求港口建設必須注重集裝箱綜合運輸系統的協調性。

（3）環境友好。港口的建設和營運在占用和消耗一定資源的同時，也必然會對港區周邊局部范圍內的生態環境產生一定的影響。因此，環境友好是港口建設的主要約束條件。

（4）可靠耐久。港口構筑物的建設應充分體現出全壽命成本最低的理念，即集裝箱港口確保港口建筑物在其全壽命周期內的成本最低，效益最大。

4.2集裝箱港口資源節約設計的基本經驗

在集裝箱港口建設的全過程中，設計是主導性的重要環節，對項目的資源節約起決定性、控制性、指導性作用。設計階段的總體思路及基本經驗如下：

（1）項目宜選擇具有良好開發條件的港址，規劃成熟、明確、近期易開發；

（2）土地盡量利用無征地、無拆遷、已圍灘或可圍灘用地；

（3）市政配套設施相對齊全，并可利用周邊工程已有或可擴容設施，增加已建

配套設施的利用率及利用時效；

（4）岸線布置統籌考慮，節約岸線資源；

（5）借助計算機進行仿真模擬，優化港區總體布置，提高總圖運輸效率；

（6）裝卸技術改良、簡化操作、提高效率；采用電力驅動堆場裝卸設備，實現節能減排；

（7）分區選用地基加固方法，節省工程造價；

（8）主體結構設計貫徹“全壽命成本最低”理念；

（9）優化港區供配電設計，注重節能設備選型；

（10）注重給排水系統設置、設備選型，實現節能減排[3]；

參考文獻：

[1]金宇 港口航道和碼頭通航安全評估[J]-建筑工程技術與設計 2014（31）

[2]黃瓊.港口航道和碼頭通航安全評估[J]-建筑工程技術與設計 2014（4）.

[3]胡雄偉.HU Xiong-wei資源節約型集裝箱港口設計總體思路[J]-水運工程 2013（4）