重力式码头靠泊能力提升方法的研究

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1、重力式码头靠泊能力提升方法的研究杜安民①宋向群②郭子坚③摘要本文从港口水域适用性、水工建筑物稳定性、附属设施安全性与工艺系统适应性等四个方面，对提升重力式码头靠泊能力的方法进行了研究，并以某港散货泊位为例进行了应用。结果表明：超原设计船型船舶在重力式码头安全靠泊作业，需要限制吹开风风速与船舶最大法向靠岸速度、减载和乘潮，并使工艺设施满足作业需求以保证泊位的船时效率与年通过能力。针对提升靠泊能力时的码头水域水深受限、船舶进出锚地安全性、进出港互相影响等问题，本文提出了浚深水域及乘潮作业前预先核算、重新规划锚地、协调靠离船舶进出港时间等建议。关键

2、词重力式码头；靠泊能力；泊位；水工建筑物；通过能力1引言随着国际航运业的发展，运输船舶大型化的趋势十分明显，而码头靠泊能力等级不高、大型专业化(集装箱、原油、矿石、煤炭等)泊位不足的矛盾制约了港口发展。超原设计船型船舶在限定条件下靠离泊码头进行生产，可以在一定程度上缓解当前港口基础设施能力不足与港口生产需要的矛盾，但也对码头设施、船舶和港口生产带来了不同程度的安全隐患。本文从港口水域适用性、水工建筑物稳定性、附属设施安全性与工艺系统适应性等四个方面，对提升重力式码头靠泊能力的方法进行了研究，并以某港散货泊位为例进行了应用。针对提升靠泊能力时的

3、码头水域水深受限、船舶进出锚地安全性、进出港互相影响等问题，本文提出了浚深水域与乘潮作业前预先核算、重新规划锚地、协调靠离船舶进出港时间等建议，为港口建设和生产经营的持续发展提供决策依据。2靠泊能力分析与泊位等级提升靠泊能力是一个综合参数，它包含港口水域满足船舶航行的能力、码头建筑物的系泊能力与承受船舶挤靠和撞击的能力及装卸货能力等。提升重力式码头靠泊能力，即在成本最小化的前提下，对港口水域、水工建筑物、附属设施与工艺系统等是否适应超原设计船型船舶靠泊作业进行核算，并在需要时对相关码头设施进行改造。2．1港口水域‘1】1)泊位泊位靠泊超原设计

4、船型船舶所需要的泊位长度￡。由其设计船长L确定：Lb=L+2dLb=弘+0．5dLb=L+1．5d①大连理工大学土木水利学院，smile一100@163．tom。②大连理工大学港几发展研究巾心，041l一84707174。③大连理工大学港口发展研究中心，大连市甘井子区凌工路2号。274(1)(2)(3)．Lb=L+d(4)k=(1．4～1．5)￡(5)式中：卜泊位问富余长度(m)；卜船长系数。单个泊位和直立式岸壁折角处?白位的长度可分别由式(1)和式(2)确定，顺岸连续布置的端部泊位和中问泊位的长度可分别由式(3)和式(4)确定。当直立式码头

5、与斜坡式护岸或水下挖泥边坡边线的夹角I>90。时，靠近护岸处的泊位长度可按式(3)确定。开敞式码头的泊位长度可按式(5)估算。如果L。大于原设计泊位长度，则需考虑超原设计船型船舶占用相邻泊位的部分长度进行靠泊作业，并及时、合理地调度因此而相互影响的船舶。码头前沿停泊水域为码头前2倍设计船宽B的水域范围。如果所需泊位宽度超出原泊位宽度，则须增加此宽度至规范要求值。2)码头前沿设计水深D=T+zl+Z2+乙+z4(6)式中：卜设计船型满载吃水(m)；z1——龙骨下最小富余深度(rn)，对重力式码头，取Z，=0．6m；乙——波浪富余深度(m)；邑—

6、—船舶因配载不均匀而增加的尾吃水值(m)，船舶减载靠泊时取Z3=0．0m；z4——备淤富余深度(m)，根据回淤强度、维护挖泥问隔期及挖泥设备的性能确定，Z4t>0．40m。码头前沿水域越深，河床变化越小，越适合大吨位船舶的靠泊。如果D大于码头前沿实际水深，在为降低成本不予浚深的情况下，需要按照设计低水位时停靠要求，限制超原设计船型船舶吃水，才能安全靠泊作业。3)航道超原设计船型船舶航行所需的单向和双向航道有效宽度可分别按式(7)和式(8)确定。IV=A+2c形=2A+b+2cA=凡(Lsiny+口)式中：A——航迹带宽度(m)；n——船舶漂移

7、倍数，与横风、横流有关；y——风、流压偏角(o)；(7)(8)(9)6——船舶问富余宽度(m)，取设计船宽曰；c——船舶与航道底边问的富余宽度(m)，与船舶类型、设计船宽及船舶航速有关。如果原航道宽度不满足通航要求，或者航道较长、自然条件较差和船舶定位困难，须适当加宽至规范要求值。超原设计船型船舶航行所需的航道水深为：Do=T+zo+Zl+Z2+z3+厶(10)式中：卜超原设计船型船舶的限制最大吃水(m)；zo——船舶航行时船体增加的下沉量(m)，与船舶的吨级、航速有关；z．——航行时龙骨下最小富余深度(m)，与船舶吨级、航道底质有关，泥底时

8、取互=0．4m；乞——波浪富裕深度(m)，与船、浪夹角砂及峨％有关；z3——船舶装载纵倾富余深度(m)，船舶减载通航时取z，=0．0m；乙——备淤富余深度(m)，根