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港口的組成

港口由水域和陸域所組成,如圖所示。 通常包括進港航道、錨泊地和港池。

① 進港航道要保證船舶安全方便地進出港口,必須有足夠的深度和寬度、適當的位置、方向和彎道曲率半徑,避免強烈的橫風、橫流和嚴重淤積,盡量降低航道的開辟和維護費用。當港口位於深水岸段,低潮或低水位時天然水深已足夠船舶航行需要時,無須人工開挖航道,但要標誌出船舶出入港口的最安全方便路線。如果不能滿足上述條件並要求船舶隨時都能進出港口,則須開挖人工航道。人工航道分單向航道和雙向航道。大型船舶的航道寬度為80~300米,小型船舶的為50~60米。

② 錨泊地指有天然掩護或人工掩護條件能抵禦強風浪的水域,船舶可在此錨泊、等待靠泊碼頭或離開港口。如果港口缺乏深水碼頭泊位,也可在此進行船轉船的水上裝卸作業。內河駁船船隊還可在此進行編、解隊和換拖(輪)作業。

③ 港池指直接和港口陸域毗連,供船舶靠離碼頭、臨時停舶和調頭的水域。港池按構造形式分,有開敞式港池、封閉式港池和挖入式港池。港池尺度應根據船舶尺度、船舶靠離碼頭方式、水流和風向的影響及調頭水域布置等確定。開敞式港池內不設閘門或船閘,水面隨水位變化而升降。封閉式港池池內設有閘門或船閘,用以控制水位,適用於潮差較大的地區。挖入式港池在岸地上開挖而成,多用於岸線長度不足,地形條件適宜的地方。 根據設計高水位加超高值確定,要求在高水位時不淹沒港區。為降低工程造價,確定港區陸域高程時,應盡量考慮港區挖、填方量的平衡。港區擴建或改建時,碼頭前沿高程應和原港區後方陸域高程相適應,以利於道路和鐵路車輛運行。同壹作業區的各個碼頭通常采用同壹高程。

港口規劃

港口建設牽涉面廣,關系到臨近的鐵路、公路和城市建設,關系到國家的工業布局和工農業生產的發展。必須按照統籌安排、合理布局、遠近結合、分期建設的原則制定全國,特別是沿海港口的建設規劃。貫徹深水深用、淺水淺用的原則,合理開發利用或保護好國家的港口資源。制定規劃前要做好港口腹地的社會經濟調查,弄清建港的自然條件,選擇好港址,確定合理的工程規模和總體規劃。

港口規劃應和所在城市發展規劃密切配合和協調。環境問題在總體規劃中必須放在重要位置考慮,適當配置臨海、臨江公園和臨海療養設施,嚴格防止對周圍環境的汙染。 位於港口水域外圍,用以抵禦風浪、保證港內有平穩水面的水工建築物。突出水面伸向水域與岸相連的稱突堤。立於水中與岸不相連的稱島堤。堤頭外或兩堤頭間的水面稱為港口口門。口門數和口門寬度應滿足船舶在港內停泊、進行裝卸作業時水面穩靜及進出港航行安全、方便的要求。有時,防波堤也兼用於防止泥沙和浮冰侵入港內。防波堤內側常兼作碼頭。

防波堤的堤線布置形式有單突堤式、雙突堤式、島堤式和混合式。為使水流歸順,減少泥沙侵入港內,堤軸線常布置成環抱狀。防波堤按其斷面形狀及對波浪的影響可分為:斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式,以及配有噴氣消波設備和噴水消波設備的等多種類型。壹般多采用前三種類型:

①斜坡式防波堤。常用的型式有堆石防波堤和堆石棱體上加混凝土護面塊體的防波堤。斜坡式防波堤對地基承載力的要求較低,可就地取材;施工較為簡易,不需要大型起重設備,損壞後易於修復。波浪在坡面上破碎,反射較輕微,消波性能較好。壹般適用於軟土地基。缺點是材料用量大,護面塊石或人工塊體因重量較小,在波浪作用下易滾落走失,須經常修補。

②直立式防波堤。可分為重力式和樁式。重力式壹般由墻身、基床和胸墻組成,墻身大多采用方塊式沈箱結構,靠建築物本身重量保持穩定,結構堅固耐用,材料用量少,其內側可兼作碼頭,適用於波浪及水深均較大而地基較好的情況。缺點是波浪在墻身前反射,消波效果較差。樁式壹般由鋼板樁或大型管樁構成連續的墻身,板樁墻之間或墻後填充塊石,其強度和耐久性較差,適用於地基土質較差且波浪較小的情況。

③混合式防波堤。采用較高的明基床,是直立式上部結構和斜坡式堤基的綜合體,適用於水較深的情況。防波堤建設日益走向深水,大型深水防波堤大多采用沈箱結構。在斜坡式防波堤上和混合式防波堤的下部采用的人工塊體的類型也日益增多,消波性能愈來愈好。 供船舶停靠、裝卸貨物和上下旅客的水工建築物。廣泛采用的是直立式碼頭,便於船舶停靠和機械直接開到碼頭前沿,以提高裝卸效率。內河水位差大的地區也可采用斜坡式碼頭,斜坡道前方設有躉船作碼頭使用;這種碼頭由於裝卸環節多,機械難於靠近碼頭前沿,裝卸效率低。在水位差較小的河流、湖泊中和受天然或人工掩護的海港港池內也可采用浮碼頭,借助活動引橋把躉船與岸連接起來,這種碼頭壹般用做客運碼頭、卸魚碼頭、輪渡碼頭以及其他輔助碼頭。

碼頭結構形式有重力式、高樁式和板樁式。主要根據使用要求、自然條件和施工條件綜合考慮確定。

①重力式碼頭。靠建築物自重和結構範圍的填料重量保持穩定,結構整體性好,堅固耐用,損壞後易於修復,有整體砌築式和預制裝配式,適用於較好的地基。

②高樁碼頭。由基樁和上部結構組成,樁的下部打入土中,上部高出水面,上部結構有梁板式、無梁大板式、框架式和承臺式等。高樁碼頭屬透空式結構,波浪和水流可在碼頭平面以下通過,對波浪不發生反射,不影響泄洪,並可減少淤積,適用於軟土地基。廣泛采用長樁、大跨結構,並逐步用大型預應力混凝土管柱或鋼管柱代替斷面較小的樁,而成為管柱碼頭。

③板樁碼頭。由板樁墻和錨碇設施組成,並借助板樁和錨碇設施承受地面使用荷載和墻後填土產生的側壓力。板樁碼頭結構簡單,施工速度快,除特別堅硬或過於軟弱的地基外,均可采用,但結構整體性和耐久性較差。 有船臺滑道型和船塢型兩種。待修船舶通過船臺滑道被拉曳到船臺上,修好船體水下部分以後,沿相反方向下水,在修船碼頭進行船體水上部分的修理和安裝或更換船機設備。新建船舶在船臺滑道上組裝並油漆船體水下部分後下水,在艦裝碼頭安裝船機設備和油漆船體水上部分。

船塢分為幹船塢和浮船塢。

① 幹船塢。為壹低於地面、三面封閉壹面設有塢門的水工建築物。待修船舶進塢後,關閉塢門,把水抽幹,修好船體水下部分後灌水,使船起浮,打開塢門,使船出塢。新建船舶在塢內組裝船體結構,油漆船體水下部分和安裝部分船機設備後出塢,然後進行下壹步工作。

② 浮船塢。由側墻和塢底組成。修船時先向塢艙灌水使塢下沈,拖入待修船舶後,排出塢艙水,使船舶坐落塢底進行修理。在浮船塢新建船舶的建造情況和幹船塢相似。浮船塢可系泊在船廠附近水面上,也可用拖輪拖至他處使用。船臺滑道和船塢均要求有堅固的基礎以承受船體傳下的巨大壓力。在軟弱地基上修建時,壹般采用樁基礎。在透水性土上修建大型船塢時,壹般采用減壓排水式結構,用打板樁或采取人工排水設施降低地下水位,減少空塢時地下水對塢底板產生的巨大浮托力和塢墻的側壓力。

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