【文章內(nèi)容簡介】 1 億標箱。 在需求的推動與政策傾斜下，無論是政府還是外資都有了巨大的投資建港口的動力。僅就媒體報道的不完全統(tǒng)計，提出 “以港興市 ”的城市就有近 20 個，深圳、上海外，天津要“建設現(xiàn)代物流中心城市 ”，寧波提出 “要完成從地方內(nèi)河港到國 家級海港再到洲際大港的驚人 ?三級跳 ?”，福州要 “五年內(nèi)沖刺億噸大港 ”等等。外資財團的投資沖動則來自于港口的穩(wěn)定收益，同時由于港口建設所需資金大、投資周期長，國家政策也鼓勵具有雄厚資金和港口管理經(jīng)驗的財團進入港口業(yè)。 隨著珠三角地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，珠三角地區(qū)貨物運輸量急增。小虎島位于珠三角地區(qū)的中心地帶，在該地區(qū)進行貨物中轉、倉儲有著比較好的區(qū)位優(yōu)勢，也是適應珠三角地區(qū)發(fā)展的大趨勢。 在該地區(qū)建設碼頭是適應當?shù)?密 集疏運，促進經(jīng)濟發(fā)展的需要。是由于珠三角地區(qū)的 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 2 頁 共 81 頁 經(jīng)濟發(fā)展，目前貨物運輸量很大，但該地還沒有規(guī)模比較大 的專業(yè)中轉碼頭。在該地區(qū)的建設碼頭是鴻業(yè)公司為實現(xiàn)自身發(fā)展的需要。對于提高企業(yè)的綜合效益，帶動其附近地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。 編制依據(jù) 資料 指導老師提供 2021 級港航專業(yè)畢業(yè)設計（論文）任務書 、 港口工程相關規(guī)范 和港口工程結構設計算例 。 設計內(nèi)容 設 計內(nèi)容主要包括：碼頭總體平面布置、裝卸工藝、港工建筑 物 、結構計算 等。 設計概要 建設地點 廣州市南沙區(qū) 建設規(guī)模 表 11 建設規(guī)模 題目名稱 設計年吞吐量（萬噸） 貨種 3000 噸級 鋼鐵 碼頭 65 鋼鐵 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 3 頁 共 81 頁 2 基本資料 地理位置 擬建鴻業(yè)有限公司的 碼頭工程 位于廣州市南沙區(qū)，碼頭 所在 板沙尾河段寬約 800m，兩岸筑有堤圍。 碼頭 所在 番順聯(lián)圍 堤防 防洪標準為 50 年一遇，堤頂高程 ～ 。 工程河段屬感潮河段，同時受上游來水和下游出?？诔毕绊懀那閯輳碗s。 地理坐標 113176。33′ 43″ E， 22176。 50′ 24″ N。擬建工程地理位置見圖 21。 圖 21 擬建工程地理位置示意圖 氣象資料 采用東莞氣象臺 (東經(jīng) 113?45?, 北緯 23?02?, 海拔高度 ) 1957年～ 1997年的氣象觀測資料統(tǒng)計得 ： 氣溫 多年平均氣溫 ： ℃ 極端最高氣溫 ： ℃ 1994 年 7 月 2 日 極端最低氣溫 ： ℃ 1957 年 2 月 11 日 歷年平均 ?35 的日數(shù) ： 天 降水 多年平均降水量 ： 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 4 頁 共 81 頁 歷年最大降水量 ： 歷年最小降水量 ： 最長連續(xù)降水量 ： 日最大降水量 ： 多年日降水 ?10mm的天數(shù) ： 天 多年日降水 ?25mm的天數(shù) ： 天 多年日降水 ?50mm的天數(shù) ： 天 多年 日降水 ?100mm的天數(shù) ： 天 雨季月份 ： 4～ 9 月 降水日數(shù)占全年的百分比 ： % 霧 多年平均霧日數(shù) (能見度 1000 米 )： 日 最多年份日數(shù) ： 15 日 年分布情況 ： 1～ 4 月多 , 6～ 8 月少 日分布情況 ： 早晨多 , 午間少 霧日占全年的百分比 ： % 濕度 多年平均相對濕度 ： 79% 最高相對濕度 ： 100% 濕度年內(nèi)分布情況 ： 3～ 9 月大 , 其余各月少 日照 歷年平均日照時間 小時 。 風況 風向的變化主要受季風環(huán)流的影響 。由表 21 和圖 22 可知，全年以北風為主導風向，南風次之，出現(xiàn)頻率分別為 ％和 ％，西北偏北風（主要出現(xiàn)在秋冬季節(jié)）的出現(xiàn)頻率也較高，為 ％，全年靜風頻率為 ％，偏西風出現(xiàn) 的 機率最少，頻率在 2％以下。 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 5 頁 共 81 頁 表 21 風向風速特征值 風向項目 N NNE NE ENE E ESE SE SSE 平均風速（ m/s） 頻率 （ %） 風向項目 S SSW SW WSW W WNW NW NNW 平均 （ m/s） 頻率 （ %） 圖 22 風玫瑰圖 多年年平均風速為 ，偏北風（ NNWNNNE）的風速較大，為 ，其次為偏南風（ SSESSSW），平均風速在 。 臺風 臺風影響期 ： 4 月至次年 1 月 臺風盛行期 ： 7～ 9 月 平均每年次數(shù) ： 次 臺風過境 情況最大風速 ： 26m/s, 東南東風 瞬時風速 ： 35m/s, 東南東風 水文資料 潮汐 （ 1） 潮汐性質(zhì) 港址所在水域具有河口的潮汐性質(zhì) ， 據(jù)附近的泗盛圍站 ，（ Hk1+Ho1） /Hm2=， 屬不02468101214NNNENEENEE ESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW平均風速 各風向頻率 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 6 頁 共 81 頁 規(guī)則半日混合潮型。在一個太陰日內(nèi)有兩次高潮和兩次低潮 ， 但相鄰的高潮 （ 低潮 ） 的潮位和潮時不相等 ， 出現(xiàn)潮汐晝 日不等現(xiàn)象。在一個太陰月中，隨著溯望月周期變化 ,本海區(qū)也有一個由大潮到小潮、再由小潮到大潮的月變化規(guī)律。 海域?qū)?于 弱潮區(qū)，潮差相對較小，一般是春、秋分潮差最大，夏、冬至潮差最小，汛期又普遍小 于枯水期。 （ 2） 潮位特征值 水位特征值采用泗盛圍站的 1964~1978 年的數(shù)值，泗盛站位于東莞河上，其位置東經(jīng)113176。 36′，北緯 22176。 55′，距河口 2 公里。以下所有水位值均換算到當?shù)乩碚撟畹统泵嫫鹚恪? 歷年最高潮位： （ 1989 年 ） 歷年最低潮位： （ 1968 年 ） 平均海平面： 平均高潮位： 平均低潮位： 漲潮最大潮差： 落潮最大潮差： 平均潮差： 平均漲潮歷時： 5 時 45 分 平均落潮歷時： 6 時 45 分 （ 3） 設計水位 設計水位采用泗盛圍站 1974 完整一年潮位推算。 設計高水位（高潮 10%）： 設計低水位（低潮 90%）： （ 4） 極端水位 極端水位用泗盛圍站 1964~1992 年年極值水位求得。 極端高水位（ 50 年一遇）： 極端低水位（ 50 年一遇）： （ 5） 乘潮水位 表 22 高潮乘潮水位（單位： m） 累積頻率 （ %） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 高潮 1 小時 高潮 2 小時 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 7 頁 共 81 頁 潮流 （ 1） 流入擬建工程水域的落潮流，主要有珠江干流和東江四口門（東江干流、麻涌、淡水和東莞水道）及沙灣水道，就落潮量來講，珠江干流遠比東江四口門及沙灣水道大。因此，珠江干流落潮水流仍是該水域落潮流的主要動力因素。 （ 2） 本水域處于珠江干流和東江四口門（潮汐水道）的交匯處，水深流急。流速：本河道水流較急，實測流速， A 站漲潮最大流 速 ， 落潮最大流速為 。 B 站漲潮最大流速 ， 落潮最大流速為 。 C 站漲潮最大流速 ， 落潮最大流速為 。 A、 B 兩站落潮流速均大于漲潮流速，而 C 站卻相反，漲潮最大流速大于落潮最大流速，這主要是由于 C 站所處的地理位置，潮流受小虎山角及小虎礁影響的結 果。 三站漲落潮流向因所處位置不同，受岸線及地形影響，漲落潮流向各有不同。但仍可以看出擬建工程水域的水流基本上是順水道方向的往復流。 A 站：漲潮流向 295 度， WNW 向；落潮流向 115 度 ， ESE 向。 B 站：漲潮流向 300－ 315 度， NW 向；落潮流向 155 度， SE 向。 C 站：漲潮表層流向 330 度， NNW 向，中底層 30 度， NNE 向；落潮流向 210－ 250度， SW 向。 坭 洲 水 道沙灣水道坭洲頭N小 虎 島沙 仔 瀝沙 仔南沙洲大 虎 島西 大 坦B測點大 虎 水 道A測點C測點小虎礁 圖 23 小虎島碼頭測流點位置示意圖 （ 3） 三站漲落潮流向因所處位置不同，受岸線及地形影響，漲落潮流向各有不同。但仍可以看出擬建工程水域的水流基本上是順水道方向的往復流。 A 站：漲潮流向 295 度， WNW 向；落潮流向 115 度， ESE 向。 B 站：漲潮流向 300－ 315 度 ， NW 向；落潮流向 155 度， SE 向。 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 8 頁 共 81 頁 C 站：漲潮表層流向 330 度， NNW 向，中底層 30 度， NNE 向；落潮流向 210－ 250度， SW 向。 （ 4） 擬建工程水域的外海潮波，從伶仃洋傳入，通過虎門水道進入獅子洋向向黃埔方向逐漸消弱。漲潮時受徑流的頂托；落潮時徑流和潮流一起下瀉。因此，落潮平均流速大于漲潮平均流速；落潮歷時相對的大于漲潮歷時。 波浪 港區(qū)位于珠江口喇叭頂以內(nèi) ， 外海傳進來的波浪受沿程眾多島嶼 （ 特別是上、下橫擋島 ， 大虎島 ） 、河床地形及水深等因素影響 ， 傳到港區(qū)逐漸消能 ， 波浪不大 ， 因而只需考慮小 風區(qū)的風生波。 表 23 極端高水位下波浪要素 方向 重現(xiàn)期（年 ） H1% H4% H5% H13% Hm Tm L E 50 25 .86 10 .67 2 .76 .64 .62 .51 .32 NE 50 .70 25 .96 .60 10 .92 .89 .74 .46 2 .60 .50 .48 .40 .25 N 50 .72 25 .63 10 .99 .82 .51 2 .73 .61 .59 .49 .31 SE 50 .67 25 .96 .60 10 .99 .82 .51 2 .76 .64 .62 .51 .32 地質(zhì)條件 地質(zhì)構造 珠江三角洲在大地構造單位上屬于華南準地臺之桂湘贛粵褶皺帶與東南沿海斷褶帶之交接帶上，即粵中拗褶斷束的南部，根據(jù)沉積建造、構造運動、巖漿活動和變質(zhì)作用等綜合特征，可劃分為四個構造階段： （ 1） 加里東構造階段：形成了北東及東西方向不甚標準的全形褶皺，同時有廣泛的巖漿侵入活動，區(qū)域變質(zhì)和混合巖化作用； （ 2） 華力西－印支構造階段：形成比較緊密的北北東方向褶皺，并伴隨有花崗巖侵入活動； 廣東鴻業(yè)碼頭 A 港區(qū) 3000DWT 鋼鐵碼頭結構設計（ B） 第 9 頁 共 81 頁 （ 3） 燕山構造階段：在三迭紀末、早侏羅紀末及侏羅紀以后有三次以上構造運動發(fā)生，形成北東向、局部 為北西向的寬展型褶皺，燕山階段有廣泛的侵入活動，有大規(guī)模的斷裂活動，從方向上看，主要有北東向和北西向兩組斷層，北東向斷層占絕對優(yōu)勢，北西向斷層形成較晚； （ 4） 喜馬拉雅構造階段：巖層輕微褶皺，并形成上、下第三系之間的微不整合面，晚期有玄武巖噴發(fā)和斷裂復活。 第四紀期間由于經(jīng)過一段較長時間的剝蝕作用，本區(qū)西、中、南部準平原化，中晚期后，由于地殼下降區(qū)內(nèi)很大面積遭到海水侵入，造成廣闊的三角灣，由于地殼間歇性的上升和穩(wěn)定交替，形成四級階地沉積，同時三角灣也不斷被充填，使三角洲不斷增大，三角灣相應縮小。 本工程區(qū) 基巖為上第三紀中新統(tǒng)含礫砂巖及燕山期花崗巖。 根據(jù)鉆探所揭露的地層分析，探區(qū)未發(fā)現(xiàn)有活動性斷層通過及斷裂破碎帶發(fā)育的地段，地層相對穩(wěn)定。 巖、土層分布特征 根據(jù)鉆探揭露的地層及區(qū)域地質(zhì)資料，按從上到下予以描述如下： （ 1） 人工填土：紫紅色為主，松散，稍濕，主要由黏性土及巖石碎塊組成。平均層頂標高為 ，平均厚度約 2m。 （ 2） 淤泥：灰黑色，飽和，流塑，局部含生物貝殼，具有腐臭味，局部夾薄層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。平均厚度為 12m左右。 （ 3） 風化含礫砂巖：紫紅色，巖心呈半土狀。巖面頂高程在 ~15m。 不良地質(zhì)現(xiàn)象 探區(qū)地形地貌及巖土層相對穩(wěn)定，地質(zhì)構造相對簡單，從現(xiàn)場的地形地