港口航道通过能力研究
提高港口通过能力的措施分析

在一 定的组织管理条件下 ,最 大限度利用港 口各 生产 要素 所 能装卸 的一定结构 的货物 的 自然 吨数 _ l 】 。
理 论 通 过 能 力 由 营运 通 过 能 力 和 后 备通 过能 力 所 组 成 。
航道的宽度和水深 以及航 道的曲率半径 ,直接决定 了来港船 舶吨位 的大小和来港船舶 的数 量 ,是制约港 口通过能力 的重
舶 ,锚 地 要 有 足 够 的 面积 与水 深 ,另 外 锚 地 与 进 出 口航 道 之 间 的 距 离 也 要 恰 当 ;锚 地 的水 深 、 面积 和 对 船 舶 的风 浪 掩 护 程 度 、 以及 距 泊 位 的 距离 ,决 定 了 锚 地 容 纳 船 舶 的数 量 、 锚 地的过驳能力以及船舶进出港的时间。 进 出 港 航 道 是 船 舶 进 出 港 口的 通 道 ,安 全 通 航 的条 件 是 航道必须有足够的水深与宽度 , 同时 航 道 的弯 曲度 不 能 过 大 。
定 着 港 口通 过 能 力 的 大小 。这 也 是 为什 么 泊 位 的规 模 、 数 量
部分 生产能 力,在 非高峰期 时则以闲置状态存在 着开 始。
三 、港 口通 过 能 力 的 影 响 因 素 1 . 货 类 结 构 的 影 响
是 衡 量 一 个 港 口规 模 的 重 要 标 志 的 理 由。 港 口必 须 要 有 足 够 容 量 的 仓库 与 堆 场 , 以此 来 保 证 港 口
港 口通 过能力是港 口企业 的生产能力 ,分为理论通 过能
力 、营 运 通 过 能 力和 后备 通 过 能 力 l 1 I 。 理 论 通 过 能 力 是 港 口 的最 大通 过 能 力 ,是 指 港 口在 一 定 时期 ,通 常 是 一 年 内 ,在 港 口设 施 为 既 定 和 劳 动 力 为 一 定 时 ,
正规半日潮的潮型数及平均潮差对港口航道通过能力的影响

1.正规半日潮定义
正规半日潮:一个太阳日内(2 4 h 5 0 min )有两次高潮和
两次低潮,潮汐日不等现象不明显且相邻的高潮或低潮的潮高
大致相等,涨潮时和落潮时亦很接近的潮汐为正规半日潮[4 ]。
潮型数:潮汐学用潮型数 F 1= (HK1+ HO1 )/ HM2 的值判 断潮汐类型,其中 HK1 、HO 1、HM2 为分潮 K1、O1、M2 的振 幅。潮汐学中把潮型数在 0 ~0.5 之间的潮汐归为正规半日潮
(2 )对图 6 至 8 中关系点进行曲线拟合,航道通过能
力与服务水平之间关系服从波尔兹曼分布,关系式为:
y = A2 + ( A1 A2 ) / (1+ e (( x ) x0 ) /dx)
(1 )
y——航道通过能力(万 TEU/ 年)。
x——服务水平(AWT/ AS T)。 A1、A2 、x0、d x——相关参数,见表 5 。 表 5 通过能力曲线关系式参数
图 4 85%通航保证率不同潮型数航道通过能力
图 5 75%通航保证率不同潮型数航道通过能力 表 3 服务水平 0. 35 时航道通过能力
通航保证率 潮型数
通 过能 力 (万 TEU/ 年)
平均 值
百分 比
0.08
12558
2.2%
95%
0.18
0.31
0.38
11958 12246 12403
12291
中图分类号:U697
文献标识码:A
文章编号:1006- 7973(2011)07- 0070- 03
近年来,我国 港口运输一直保持着高速发 展,船舶大型
化趋势明显, 对于需要乘潮进出的港口而 言,潮汐已成为影
港口航道的水动力特性研究

港口航道的水动力特性研究港口航道是连接海洋与内陆水域的重要通道,对于货物运输、经济发展和国家安全具有至关重要的意义。
水动力特性是港口航道设计、建设和运营管理中必须考虑的关键因素,它直接影响着航道的通航能力、港口的运营效率以及周边水域的生态环境。
一、港口航道水动力特性的基本概念水动力特性主要包括水流、波浪、潮汐等因素对港口航道的作用。
水流是指水体在重力、压力和摩擦力等作用下的运动,它会对航道中的船舶产生推力或阻力,影响船舶的航行速度和操纵性能。
波浪是由风引起的水面波动,它会对港口建筑物和船舶造成冲击,增加船舶系泊的难度和风险。
潮汐则是由于月球和太阳对地球的引力作用引起的海平面周期性升降,它会改变航道的水深和水流速度,对港口的通航时间和船舶吃水深度产生限制。
二、水流对港口航道的影响水流在港口航道中的流动形式较为复杂,通常包括沿岸流、潮流和回流等。
沿岸流是沿着海岸线平行流动的水流,它会将泥沙等物质带到港口航道内,导致航道淤积。
潮流是由于潮汐引起的周期性水流,其速度和方向会随着时间而变化。
在涨潮和落潮过程中,潮流的速度和方向不同,这会对船舶的进出港造成影响。
回流则是在港口建筑物或地形的阻挡下形成的反向水流,它可能会导致船舶在航道内失去控制。
为了减少水流对港口航道的不利影响,在设计和建设过程中需要充分考虑水流的特性。
例如,可以通过合理布置航道走向和港口建筑物的位置,使水流尽量顺畅地通过航道,减少水流的阻力和漩涡。
此外,还可以采用疏浚等工程措施,清除航道内的淤积物,保持航道的水深和宽度。
三、波浪对港口航道的影响波浪是港口航道面临的另一个重要水动力因素。
波浪的能量和高度取决于风速、风持续时间、风区长度和水深等因素。
当波浪传播到港口航道时,会对港口建筑物、防波堤和船舶产生冲击和破坏作用。
对于港口建筑物来说,波浪的冲击力可能导致结构损坏、位移甚至倒塌。
对于船舶而言,波浪会使船舶产生摇摆、颠簸和失速等现象,增加船舶的操纵难度和航行风险。
单线航道通过能力仿真研究

2 实例 验 证
2 1 理 论通 过能 力计算 .
理论 通过 能力是 航道 条件在理 想状 态下单 位时 间 内通 过航道 的最 大船舶 流量及 货物 量 。这 种情 况实 际 上 并不存 在 , 而是为 了简化研 究所假 设 的。
2 1 1 型假设 条 件 ..模 ( ) 通航期 内的水文 、 1在 气象 条件稳定 , 每年 通航 天数 为 3 5d 87 0h 6 , 6 ; ( ) 计船 型畅通 无阻 , 以随时进 出港 ; 2设 可 () 3 货种来 源充 分 , 保证 不 同船 型船 舶都满 载 出港 ;
摘 要 : 用 仿 真软 件 Aea 立 了航 道 的 理论 通过 能 力 和 设 计 通 过 能 力 仿 真 模 型 , 以 我 国北 方 某 港 运 r 建 n 并
口为 例 进 行 验 证 , 到 自然 条 件 、 卸 效 率 等 囚 素 对 航 道 通 过 能 力 的影 响程 度 。 得 装
单 航 通 能 仿 研 线 道 过 力 真 究
宁双林 宋向群 郭子坚 李君 涛2逯春平 , , , ,
(. 1 大连 理S 大学 土木 水利 学院 , - 大连 16 8 ; . 10 5 2 交通部 天津水 运工程 科 学研 究所 S 程 泥沙交通 行 业重点 实验 室 , - 天津 3 05 ; . 04 6 3 中交 三航局 第 二S 程 有 限公 司 , - 上海 2 0 2 ) 0 12
关键词 : 通航 能力 ; 预测 ; 仿真软件 ; 单线航道 中图分类号 : ;B 15 U6T 1 文献标识码 : A 文章编 号:0 5 4 320 )3 0 6 —0 10 —84 (08 0 — 16 4
港 口航 行作 业 系统 是一个 复 杂的系统 , 由于投资 费用 高 昂 , 可能 耗费 巨资去 随 意拓 宽 或改 变航 道 , 不 更 不 允许 冒险进行 实船试 验 , 因此建立 航道 通过 能力 的仿 真模 型来预 测航 道 的通 过 能力 是分 析 航道 对 港 口通 过 能力影 响 因素 的一个 有效选 择工 具l 。 l J 计算 机仿真 技术 在 国内外港 口码头 系统上 的应用 越来 越普遍 , 也越来 越受 重视 l 。本研 究 运用 的 R c . 2 J ok wlAea1 . e r 00仿真 软件 , l n 是美 国 Ss mm dlg yt oen 公司 于 19 年 开始 研 制开 发 的新一 代交 互 集成 仿 真环 境 , e i 93 代表 了现代计算 机仿 真软件 的最 新水平 l 。作 为通 用 的可 视化交 互集 成仿真 环境 ,r a的应用 范围十 分广 3 J Ae n 泛 , 覆盖可 视化仿 真 的所有领 域 , 其在 服务 系统 的应用 非 常广 泛 , 几乎 尤 如交通 运 输 中 的高 速公 路 的交 通控 制, 出租 车 的管理 和路线 控制 , 装箱码 头物 流系统 仿真 与优化 研究 , 口运 输计划模 型 , 集 港 车辆 调度等 l 。 4 J
基于SIMIO的航道通过能力仿真研究

S i mu l a t i o n s t u d y o f c h a n n e l t h r o u g h p u t b a s e d o n S I MI O
LI S h a o — WU , 一 , LI We n , HUANG Ta i —k u n
李绍武 l ' ,李文 ,黄泰坤 。
( 1 . 天津大学建筑工程学院 ,天津 3 0 0 0 7 2 ;2 . 中国交建海岸工程水动力重点实验室 ,天津 3 0 0 2 2 2) 3 0 0 2 2 2 ; 3 . 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 ,天津 摘
要 :以某沿 海港 口为例 ,采用 新一代面 向对象 的建模 软件 S I M I O构建 了航行 作业系统模 型 ,计 算 了其航道通 过
关键词 :仿真 ;S I MI O;航道通过能力 中图分类号 :U 6 1 2 . 3 2 文献标志码 :A 文章编号 :1 0 0 3 — 3 6 8 8( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 0 9 — 0 4
d o i : 1 0 . 7 6 4 0 / z g g w j s 2 0 1 4 0 3 0 0 2
A b s t r a c t : T h e o b j e c t — — o i r e n t e d n e w — — g e n e r a t i o n s i m u l a t i o n s o f t w a r e S I MI O i s a p p l i e d t o c o n s t i t u t e a m o d e l o f s h i p
。
( 1 . S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e i r n g ,T i a n j i n U n i v e r s i t y ,T i a n j i n 3 0 0 0 7 2 ,C h i n a ; 2 . C C C C - K e y H y d r o d y n a m i c L a b o r a t o r y f o r C o a s t a l E n g i n e e i r n g ,T i a n j i n 3 0 0 2 2 2 ,C h i n a ; 3 . C C C C F i r s t H a r b o r C o n s u l t a n t s C o . ,L t d . ,T i a n j i n 3 0 0 2 2 2 ,C h i n a)
港口与航道工程

港口与航道工程摘要:港口和航道是现代国际贸易和运输网络的重要组成部分。
港口是货物和人员的交流和流通的重要枢纽,而航道是确保船只安全通行的关键。
本文将重点介绍港口与航道工程的定义、重要性、发展历程以及未来趋势。
一、引言港口与航道工程是指为了满足各种船舶和货物的装卸、停靠、储存和运输需求而进行的规划、建设和管理工作。
港口通常包括码头、泊位、仓库、物流设施等基础设施,而航道则是指为船只提供通行的水域和水下结构。
港口与航道工程的发展对于促进国际贸易和交流具有重要意义。
二、港口工程的重要性1. 国际贸易支持:港口是国际贸易的关键环节,通过港口进行货物装卸和运输,可以促进各国之间的贸易和经济合作。
2. 经济发展推动:港口的建设与运营可以促进经济增长和就业机会的创造。
港口所提供的运输和物流服务对于各个行业的发展和供应链的顺畅具有直接影响。
三、航道工程的重要性1. 航道安全保障:航道的规划和维护对于船只的安全通行至关重要。
良好的航道结构和水深可以减少船只的事故和碰撞风险。
2. 物流效率提升:良好的航道设计可以减少货物运输的时间和成本,提高物流效率。
航道的规划和疏浚可以确保港口的通航能力和货物吞吐量。
四、港口与航道工程的发展历程1. 早期港口和航道工程:古代文明中已经存在着港口和航道的建设和运营。
例如,古埃及的尼罗河港口和古希腊的雅典港等。
2. 工业革命时期:随着工业革命的到来,港口和航道工程经历了巨大的变革。
蒸汽船和铁路的发展促进了港口和航道的现代化。
3. 现代航道工程:现代航道工程借助先进的技术和设备进行规划和建设。
测量技术、岸线保护工程和疏浚技术等的发展,提高了航道的安全性和通行能力。
五、未来港口与航道工程的发展趋势1. 绿色可持续发展:未来的港口和航道工程将更加关注环境保护和可持续性发展。
港口的排放控制和航道的生态修复将成为重要任务。
2. 数字化技术应用:新兴技术如人工智能、物联网和大数据分析等将在港口和航道工程中得到广泛应用,提高效率和安全性。
航行管制措施对港口通过能力的影响分析

引 言
文献 标 识 码 :A
文 章 编 号 : 10 - 9 3 ( 0 2 6 0 3 - 3 0 6 7 7 2 1 )0 - 0 4 0
( ) 平 均 队长 : 1
+
一
、
进 入 21世 纪之 后 ,我 国 基础 设施 建设 速 度 明 显 加 快 , 大量 码 头 、 航 道 、 桥 梁 等 基 础 设 施 将 投 入 使 用 , 随之 而 来 的
证L NG 船 的 安 全航 行 。
2 航 道 泊位 系统 的 到达 率 分 布 .
河 航 道 特 别 是 船 闸所 在 航 道 ,并 用 M/ / M 1与 M / 1排 队 G/ 模 型 模 拟 航 道 通 航 情 况 ,将 结 果 进 行 比较 发 现 M / G/i模 型
更 加 适 合 模 拟 船 闸航 道 的通 航 特 性 。
摘
要: 以有 L G 接 受 站 的 港 区 水 域 作 为 研 究 对 象 , 航 道 与 泊位 视 为一 个整 体 进 行 分 析 , 其 考 虑 为 一 个 M / / N 将 将 M K
排 队 系 统 。通 过 对 港 区在 规 划 年 的 船 舶 流 量 的 预 测 、 船 舶 进 出 港 和 靠 离 泊 时 间 的统 计 ,进 行 建 成 L NG 接 受 站 和未 建成 L NG 接 受 站 两种 情 况 下 港 区通 航效 率 的对 比 ,并 计 算 出 L NG 接 受 站 影 响 程 度 。 关 键 词 :通 航 效 率 ;排 队 论 ;航 行 管 制 ;通 过 能 力
桥 区水 域 船 舶 航 行 安 全 。W i o l n, Ho t _ 究 了美 国 内 s y 3 G.】 研 三 、 算例 分 析
长洲枢纽上游桥区航道和船闸通过能力分析

第11卷第1期中国水运V ol.11N o.12011年1月Chi na W at er Trans port Janury 2011收稿日期:3作者简介:陈加银()男,河海大学港口海岸与近海工程学院,硕士生,主要从事港口航道工程研究。
长洲枢纽上游桥区航道和船闸通过能力分析陈加银(河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098)摘要:长洲枢纽建成后,滞航现象时有发生,因而需建三线四线船闸。
文中通过分析计算三线四线船闸建成后上游桥区航道通过能力及船闸通过能力,找出限制枢纽河段通航能力的瓶颈,为提高河段通航能力并解决滞航问题打下基础。
关键词:长洲枢纽;航道通过能力;船闸通过能力中图分类号:U 615.3文献标识码:A文章编号:1006-7973(2011)01-0012-03长洲水利枢纽位于西江干流浔江河段的梧州市上游12k m 处,地处西江内河航运通往粤港澳地区的咽喉要道。
随着西江流域经济建设的快速发展和过闸需求量的不断增长,目前的两线船闸已无法满足航运需求。
从长洲枢纽船闸的具体运行状况来看,自2007年10月到2008年5月共出现4次滞航状况[1,2],因此拟建三线四线船闸。
根据设计,三线四线船闸平面布置方案位于外江右岸台地,均为3000t 级,闸室尺度330×34×5.5(m )。
然而,长洲三线四线船闸建设是一个复杂的系统工程,其通过能力涉及上游铁路和公路两座桥区航道的船舶通过能力以及船闸的通过能力,两者之间相互影响,相互制约。
本文的研究目的就是根据船闸目前的运行现状、未来过闸需求、过闸船舶尺度及拟定的工程方案,计算方案各关键段的船舶通过能力,找出限制整个长洲枢纽船舶通过量的瓶颈,从而为西江航道的开发打下基础。
一、长洲枢纽工程概况目前,长洲水利枢纽已建两座共用上、下游引航道的单级船闸,上、下游引航道分别长1,500m 和1,600m ,船闸采用长廊道输水系统。
1号船闸为2,000t 级,闸室尺度200×34×4.5(m )(长×宽×槛上水深),2号船闸为1,000t 级,闸室尺度185×23×3.5(m ),分别于2007年5月15号和2007年3月2号正式投入运行,两座船闸可通航4×2,000t 级和4×1,000t 级的顶推船队,双线单向年设计通过能力4,012万t 。
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港口航道通过能力研究
摘要:港口是连接内陆与外界的纽带和桥梁,对促进一个国家经济发展具有重
要意义。
港口的运输作用发挥有赖于港口的通航能力。
本文就港口的通航能力这
一课题展开研究,分为港口吞吐量与港口航道通过能力的关系、影响港口航道通
过能力的因素、数学计算方法三个模块展开论述,希望对诸位读者有所启发。
关键词:港口航道通过能力港口吞吐量
港口的通航能力关乎港口的价值体现,那么港口的通航能力与港口的吞吐量有什么关系呢?它又是受哪些因素影响,其计算方法又是怎样的呢?下面,笔者一一揭开这些问题的答案。
一、港口的吞吐量与港口航道通过能力的关系
港口的吞吐量是衡量一个港口规模和效益的重要尺度,规模较大的港口往往吞吐量也很大,在这样的港口往往船只的数量较多,船只的尺寸也较大,当然船舶往来带来的经济效益
也很可观。
规模较小的港口往往吞吐量也较小,在这样的港口往往船只数量较少,船舶尺寸
较小,当然船舶往来带来的经济经济效益有限。
港口吞吐量,是反映港口生产经营活动成果
的重要数量指标,港口吞吐量的流向构成、数量构成和物理分类构成是港口在国际、地区间
水上交通链中的地位、作用和影响的最直接体现,也是衡量国家、地区、城市建设和发展的
量化参考依据[1]。
港口的吞吐能力主要受两个主要因素的影响,一个是客观条件的约束,包
括港口的经济腹地规模,港口的经济腹地经济发展水平、外向型经济所占比重、与港口外地
区的经济联系强度等等。
港口的经济腹地经济发展水平越高,外向型经济所占比重越大,与
港口外地区的经济联系强度越大,港口的吞吐量就越有保障。
反之港口的经济腹地经济发展
水平不足,外向型经济所占比重低,港口与港口外地区的经济联系较弱,即使港口自身条件
十分优越,也不可能有太大的吞吐量。
另一个是港口自身因素即港口的通航能力。
港口公共
航道的通过能力是决定港口吞吐能力的重要因素,影响港口通航能力的因素有很多,针对港
口通航能力的计算方法、优化研究也有很多,本文研究的重点就放在了港口航道通过能力上。
二、影响港口航道通过能力的因素
(一)航道宽度
在港口的自身条件中,航道宽度是最容易的想到一个影响港口通航能力的因素之一。
众
所周知,当今的工业发展水平不断提高,载货船舶的尺寸越来越大,排水量越来越惊人,例
如一些油轮的排水量可达万吨,一次载货的重量十分惊人。
如果港口自身最基本的宽度都达
不到要求,根本没有可能获得大型船舶的青睐。
(二)航道深度
与航道宽度同理,如果港口自身水深不能满足船舶排水量的要求,大型船只根本不会考
虑从这样的地方通行,而且,深度不够对船只通行来说很危险,一旦船只未能准确预判自身
载重排水量同港口水深的关系,就可能有阻塞发生难以通行的危险发生。
(三)航道转弯半径
航道设计不能仅仅考虑港口的宽度和深度,还应考虑到船舶转弯出港需要满足的转弯半
径问题。
如果港口航道仅仅满足船舶的直行需求,那么船只很可能会因为在港口内无法掉头
发生阻塞,影响港口内的流通状况。
再者,前方船舶无法有效掉头进入返程航道,后方又有
新船舶入港会使港口内阻塞状况更加难以调和,造成难以估量的麻烦。
(四)船舶航速
除了港口航道自身因素,船舶的自身因素也能影响到港口航道的通航能力。
如果港口内
在自然条件较好,建设条件较好,船舶可以快速通航的话,能够大大提高港口的通航效率。
(五)船舶尺度
考虑到港口的自身条件极限,即港口的宽度和深度受到天然条件和后天建设能力的限制
不可能无限放大,故港口通航的船只大小如果在港口通航通航能力范围之内就不会给港口正
常运营带来不良影响。
(六)船舶交通流
港口公共航道与港口码头泊位、码头专用航道以及港外水域的关系如图1所示。
图1 港口公共航道示意图
船舶通过港口公共航道进出码头泊位、码头专用航道的过程中, 船舶在时空间的分布构成
了港口公共航道船舶交通流。
根据港口公共航道以及进出港船舶的航行特点, 对在港口公共航道中航行的船舶行为主要包括进港、出港、汇出( 见图 2 中的( B) 、( E) 图) 、汇入( 见图 2 中
的( C) 、( D) 图) 、穿越( 见图2 中的( F) 图) 等。
根据船舶行为特征, 可将港口公共航道船舶交
通流抽象为进港交通流、出港交通流、汇出交通流、汇入交通流、穿越交通流等几种基本模
型( 见图 2) [2]。
(B)
研究港口船舶的交通流特点,有利于优化港口航道管理,从而提高港口通航能力。
一、数学计算方法
(一)经验计算公式
采用经验计算公式是一种比较简单有效的航道通过能力的计算方法,常见的是以内河航
道通过能力为目标的计算方法,一般都具有以下格式 [2-4] :C=W S Nα 1 α 1 …α n (1)式中:C是航道通过能力;W S 是标准船的载货吨位。
(二)平面几何学计算方法
平面几何学,即把航道通过能力看成是一个面积的求解问题(图2)。
这方面的研究主
要基于藤野提出的船舶领域概念及计算方法。
其基本原理是:前后船舶之间必须保持一定距离,构成围绕船舶的安全区,即船舶领域[10] 。
其一般为椭圆形,域的长轴(R)与短轴(S)可基于船长、航速、性能等参数的统计值,还可以考虑驾驶人员技术水平、心理素质及外界
条件(交通密度、会遇形势、水文地理和天气情况等)等因素,适当增加域的长轴和短轴长
度[3]。
图2
结语:
港口是沿海城市的经济命脉之一,也是影响国民经济发展的重要节点之一,我国海域辽阔、海岸线十分漫长,港口众多,依托海港发展起来的大城市也是比比皆是。
研究港口的通
航能力对我国港口的建设和价值发挥以及沿海城市的经济发展都有重要的现实意义。
国内外
关于港口通航能力的研究有很多,其中不乏一些先进的计算方法及优化措施,本文限于篇幅
仅仅参考了具有代表性的一小部分,希望感兴趣有志于此的读者能够在今后的研究多加参阅,也希望笔者所著此文对国家港口建设能发挥一定的积极作用。
参考文献:
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[2]文元桥,刘敬贤.港口公共航道船舶通过能力的计算模型研究[j].中国航海(NAVIGATION OF CHINA),2010.06:36.
[3]邓小瑜,李引珍,赵亚玲.港口航道通过能力研究综述[j].水运工程Port & Waterway Engineering,2011.03:12.。