【文章內(nèi)容簡介】 程為計(jì)算水位與超高值之和，應(yīng)按表 中的基本標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)分別計(jì)算，并取大值。 17 開敞式碼頭應(yīng)滿足碼頭面不被波浪淹沒的要求，通常不考慮碼頭及連接橋上部結(jié)構(gòu)直接承受波浪力的作用，碼頭面高程可按式（ ）確定。必要時(shí)，應(yīng)通過模型試驗(yàn)確定。 E＝ HWL＋ η0＋ H＋ Δ （ ） 式中 E—— 碼頭面高程（ m）； HWL—— 設(shè)計(jì)高水位（ m）； η0—— 設(shè)計(jì)高水位時(shí)重現(xiàn)期為 50 年的 H1%（波列累積頻率為 1%的波高）靜水面以上的波峰面高 度（ m）； H—— 碼頭上部結(jié)構(gòu)的高度（ m）； Δ—— 波峰面以上至上部結(jié)構(gòu)底面的富裕高度（ m），可取 0～ 。 注：當(dāng)碼頭上部結(jié)構(gòu)允許承受波浪力時(shí)，可根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力條件，適當(dāng)降低碼頭面高程。 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深，是指在設(shè)計(jì)低水位以下的保證設(shè)計(jì)船型在滿載吃水情況下安全停靠的水深。其深度可按下式確定： D＝ T＋ Z1＋ Z2＋ Z3＋ Z4 （ ） Z2＝ KH4%－ Z1 （ ） 式中 D—— 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深（ m）； T—— 設(shè)計(jì)船型滿載吃水（ m）； Z1—— 龍骨下最小富裕深度（ m），采用表 中的數(shù)值； 18 Z2—— 波浪富裕深度（ m），當(dāng)計(jì)算結(jié)果為負(fù)值時(shí)，取 Z2＝ 0； K—— 系數(shù)，順浪取 ，橫浪取 ； H4%—— 碼頭前允許停泊的波高（ m），波列累積頻率為 4%的波高，根據(jù)當(dāng)?shù)夭ɡ撕透劭跅l件確定； Z3—— 船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水值（ m），雜貨船可不計(jì)，散貨船和油船取 ； Z4—— 備淤富裕深度（ m），根據(jù)回淤強(qiáng)度、維護(hù)挖泥間隔期及挖泥設(shè)備的性能確定，不小于 。 在可行性研究或方案階段，當(dāng)自然資料不足時(shí)，碼頭前沿設(shè)計(jì)水深可按下式估算： D＝ kT （ ） 式中 k—— 系數(shù)，有掩護(hù)碼頭取 ～ ，開敞式碼頭取 ～ 。 注：對(duì)雜貨船和集裝箱船，根據(jù)具體情況可考慮實(shí)載率對(duì)設(shè)計(jì)船型吃水的影響；對(duì)河口港可考慮咸淡水比重差對(duì)設(shè)計(jì)船型吃水的影響。 碼頭泊位長度，應(yīng)滿足船舶安全靠離作業(yè)和系纜的要求。對(duì)有掩護(hù)港口的通用碼頭，其單個(gè)泊位長度（圖 ）可按下式確定： Lb＝ L＋ 2d （ ） 式中 Lb—— 碼頭泊位長度（ m）； L—— 設(shè)計(jì)船長（ m）； d—— 富裕長度（ m），采用表 中的數(shù)值。 19 當(dāng)在同一碼頭線上（圖 ）連續(xù)布置泊位時(shí)，其碼頭總長度宜根據(jù)到港船型尺度的概率分布模擬確定，也可按下式確定： 端部泊位 Lb＝ L＋ （ ） 中間泊位 Lb＝ L＋ d （ ） 注：①端部泊位尚應(yīng)考慮帶纜操作的安全要求 ； ②上述泊位長度的計(jì)算不適用于油品碼頭和其他危險(xiǎn)品碼頭； ③兩相鄰泊位船型不同， d 值應(yīng)按較大船型選取。 20 當(dāng)碼頭布置成折線時(shí)，其轉(zhuǎn)折處的泊位長度（圖 ），應(yīng)滿足船舶靠離作業(yè)的要求，并應(yīng)根據(jù)碼頭結(jié)構(gòu)型式及轉(zhuǎn)折角度確定。 直立 式岸壁折角處的泊位長度（圖 ／ 1），應(yīng)按下式確定： Lb＝ ξL＋ d/2 （ ） 式中 ξ—— 船長系數(shù)，采用表 中的數(shù)值。 當(dāng)直立式碼頭與斜坡式護(hù)岸或水下挖泥邊坡邊線的夾角 θ≥ 90176。時(shí)，靠近護(hù)岸處的泊位長度（圖 ），可按式（ ）確定。 21 開敞式碼頭的布置，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、潮汐、地質(zhì)、泥沙、風(fēng)、浪和水流等 自然條件綜合分析確定。碼頭軸線方向，應(yīng)滿足港口營運(yùn)和船舶靠離、系泊和裝卸作業(yè)的要求，并宜與風(fēng)、浪、水流的主導(dǎo)方向一致；當(dāng)無法同時(shí)滿足時(shí)，應(yīng)服從其主要影響因素。 對(duì)開敞式碼頭，其泊位長度（圖 ）可按下式估算： Lb＝（ ～ ） L （ ） 確定碼頭泊穩(wěn)和作業(yè)條件時(shí)，應(yīng)考慮下列主要因素： （ 1）港口的自然條件，包括風(fēng)、浪、水流的大小及其分布特征； （ 2）碼頭裝卸工藝、貨種和船舶安全裝卸作業(yè)的要求； 22 （ 3）碼頭的掩護(hù)程度及其軸線方向與風(fēng)、浪、水流的相互關(guān)系； （ 4）碼頭結(jié)構(gòu)型式、防沖及系纜設(shè)施的條件。 對(duì)不同載重噸的船舶、不同貨種的碼頭，船舶裝卸作業(yè)的允許波高和風(fēng)力，不宜超過表 中的數(shù)值。 23 注：①船、浪夾角 β≥ 45176。為橫浪； β＜45176。為順浪； ②表中所列波高的允 許平均周期 T： DWT≤ 20200t， T≤ 6s； DWT＞20200t， T≤ 8s； ③根據(jù)碼頭防沖和系纜設(shè)施條件，經(jīng)論證表中數(shù)值可適當(dāng)增減，必要時(shí)應(yīng)通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證； ④ H4%為波列累積頻率 4%的波高。 條文說明 本條對(duì)有掩護(hù)碼頭前沿高程作出規(guī)定，理由如下： （ 1）有掩護(hù)碼頭，通常是指具有良好天然掩護(hù)或人工掩護(hù)水域內(nèi)建設(shè)的碼頭。船舶靠離和系泊在有掩護(hù)水域內(nèi)的碼頭，通常碼頭前波高 H4%不超過 ，因此，國內(nèi)外對(duì)有掩護(hù)碼頭前沿高程普遍采用設(shè)計(jì)高水位以上加富裕超高值的簡易方法。 此富裕超高值主要起到兩方面作用：一是避免大潮上水和波浪濺水，保證岸上庫場(chǎng)內(nèi)貨物和設(shè)備不受損傷；二是便于在碼頭上裝卸作業(yè)和陸上各種管線敷設(shè)。 （ 2）國外有掩護(hù)碼頭的設(shè)計(jì)高水位和超高值選用標(biāo)準(zhǔn)： ①日本：采用《港口設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)178。解說》的規(guī)定，碼頭面高程因潮差而異，考慮異常高潮、波浪及地基沉降的影響，應(yīng)慎重決定其高程。其高程應(yīng)高出朔望平均高潮位以上一定超高值，其超高值選取規(guī)定如表 。 ②歐美：通常采用美國港口協(xié)會(huì) 常設(shè)委員會(huì)的規(guī)定，對(duì)普通件雜貨碼頭高程應(yīng)高于大潮滿潮位以上。英、法、德、荷蘭、巴基斯坦等國則采用大潮平均高潮或高高潮位以上，沒有明確規(guī)定具體超高值標(biāo)準(zhǔn)。其超高值，根據(jù)歐美國家的 34 座港口統(tǒng)計(jì)均在 ～ 之間。 24 歐美碼頭超高值較大，其原因是選用的設(shè)計(jì)高水位，不僅低于我國現(xiàn)行規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，也低于日本采用的朔望平均高潮位的緣故。 （ 3）本條是根據(jù)我國 2 6 座有掩護(hù)港口碼頭的設(shè)計(jì)高水位和碼頭高程調(diào)查分析而確定的。 基本標(biāo)準(zhǔn)是采用高潮累積頻率 10%潮位或歷時(shí)保證率 1%的潮位加上～ 超高值為碼頭高程，與現(xiàn)有碼頭高程都比較接近。 我國沿海各港因其潮型和潮差特點(diǎn)不同，南北方港口遭受臺(tái)風(fēng)涌水程度差異較大，南方港口特別是汕頭、珠江、湛江和海南島地區(qū)直接遭受臺(tái)風(fēng)，涌 水增高顯著，涌水高度在設(shè)計(jì)高水位以上約 ～ ；而北方沿海港口受臺(tái)風(fēng)風(fēng)力影響較弱，涌水高度較低，一般涌水高度在設(shè)計(jì)高水位以上 左 右，不超過 。由此可見，華南沿海港口碼頭高程必須考慮臺(tái)風(fēng)涌水的影響，故采用極端高水位（重現(xiàn)期為 50年的年極值高水位）作為確定碼頭高程的復(fù)核 標(biāo)準(zhǔn)是有實(shí)際意義的，而對(duì) 北方港口采用極端高水位，往往會(huì)低于基本標(biāo)準(zhǔn)確定的碼頭高程值，可見僅采用基本標(biāo)準(zhǔn)確定碼頭高程對(duì)華南某些港口會(huì)造成偏低，為此 本條建議取用復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)來復(fù)核，用基本標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)兩者計(jì)算的碼頭高程比較，通常取高程較大者作為碼頭設(shè)計(jì)高程，但需分析論證后合理選定。 外海開敞式碼頭，由于開敞暴露程度高，波浪直接作用在碼頭結(jié)構(gòu)上，為減少波浪力對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)作用和降低碼頭建設(shè)費(fèi)用，碼頭多采用墩柱式透空結(jié) 構(gòu)。為保證碼頭面不上水、裝卸設(shè)備不受損害以及碼頭上部梁板不受波浪力作用，碼頭面高程通常取設(shè)計(jì)高水位時(shí)的設(shè)計(jì)波浪 的波峰面以上安全高度，使開敞式碼頭 做到既便于作業(yè)，又經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠。故本條對(duì)碼頭面高程建議按條文中式（ ）計(jì)算確定。 如果按條文中式（ ）計(jì)算碼頭面設(shè)計(jì)高程過高而造成使用不便時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)受力條件采取措施，通常允許梁承受波浪力，此時(shí)式中可不計(jì)Δ值。 按條文中式（ ）計(jì)算的碼頭面高程，若系纜柱設(shè)在碼頭面上過高時(shí)，可根據(jù)船舶噸位大小、干舷高度，在滿足工藝條件下，將系纜墩降低到合理的高程上，使系纜墩、裝卸平臺(tái)做成臺(tái)階式，以滿足系纜和裝卸作業(yè)的要求。 本條著重說明碼頭前沿設(shè)計(jì)水深的構(gòu)成和它的功能： （ 1）碼頭前沿設(shè)計(jì)水深是由船舶設(shè)計(jì)滿載吃水和龍骨下總富裕水深構(gòu)成?？偢辉Ｋ钪冈谠O(shè)計(jì)低水位船舶滿載狀態(tài)下，保證船舶安全?？亢脱b卸作業(yè)，又防止船舶不致觸底的安全需要。 龍骨下總富裕深度包括：與底質(zhì)有關(guān)的龍骨下最小富裕深度、船舶?？看a頭時(shí)的波浪富裕深度、船舶配載不均勻尾傾值和回淤備淤深度。 對(duì)于計(jì)算碼頭前沿設(shè)計(jì)水深的各項(xiàng)因素的含義及其取值標(biāo)準(zhǔn)作了如下規(guī)定： 25 ①設(shè)計(jì)船型滿載吃水 T，是泊位水深計(jì)算的基本數(shù)據(jù)，船型的基本尺度可按第 條選用。 ②龍骨下最小富裕深度 Z1，是防止船舶觸底的需要，兼有防止底質(zhì)沾污船舶海底門或防止從吸入口吸入泥沙致使冷凝器發(fā)生故障的需要。 當(dāng)采用拋石基床的碼頭，其基床寬度超出碼頭護(hù)舷前沿線時(shí)， Z1值應(yīng)按巖石考慮，這一建議是為了在碼頭前水域進(jìn)行清淤時(shí)，不致?lián)p壞基床的需要。 ③波浪的富裕深度 Z2，是因波浪作用導(dǎo)致船舶下沉量的富裕深度。 關(guān)于船舶在碼頭上系泊，船舶受波浪作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)是有約束的阻尼運(yùn)動(dòng)，十分復(fù)雜。但實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)表明，在有掩護(hù)港域內(nèi)波高通常小于 ～ 。若波周期小于 6s時(shí)，船舶下沉量不超過波高的 1/3，故 Z2＝ － Z1值一般為負(fù)值。由此表明，在有掩護(hù)港口的波浪富裕深度可不予計(jì)算。 當(dāng)港內(nèi)出現(xiàn)長周期波時(shí)，不僅船舶運(yùn)動(dòng)量顯著，且系船纜易遭破斷。因此在布置港域尺度時(shí)，應(yīng)避免出現(xiàn)副振動(dòng)現(xiàn)象。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行模型試驗(yàn)以判明船舶自搖周期與波周期之間的諧振問題及其船舶可能的運(yùn)動(dòng)量，進(jìn)而估算富裕深度。 ④船舶配載不均勻而增加的尾傾值 Z3，經(jīng)實(shí)踐表明，船舶配載后多出現(xiàn)首傾或尾傾，而尾傾尤多于首傾。通常不允許首傾，因?yàn)槭變A既不利于船舶航行又增加首阻力 ，車、舵效果差。 我們通過對(duì) 160 余艘船舶實(shí)船配載統(tǒng)計(jì)分析表明，干貨船雖然尾傾大，但不滿載，故 Z3值可不計(jì)。油船和散貨船多為滿載并多有尾傾，若尾傾值取 70%保證率，則散貨船尾傾值 Z3取 m；油船由于調(diào)平性好， Z3取 ，為便于應(yīng)用， Z3值統(tǒng)一取 。 ⑤考慮挖泥間隔期的備淤深度 Z4，此項(xiàng)富裕深度是不列入到公布的水深之內(nèi)的，但它對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算有關(guān)。預(yù) 留備淤深度的多寡，應(yīng)根據(jù)港口泥沙淤積強(qiáng)度確定。兩次挖泥間隔期則應(yīng)由回淤強(qiáng)度和在合理維護(hù)周期內(nèi)可能產(chǎn)生的回淤量來確定 。備淤深度亦與挖泥船類型及其最 小浚深量有關(guān)，一般備淤深度取 ～ 。對(duì)于回淤嚴(yán)重的港口，應(yīng)適當(dāng)多留備淤深度。 泊位預(yù)留備淤深度是必要的也是現(xiàn)實(shí)的，同時(shí)在備淤深度內(nèi)新落淤的軟泥甚至是浮泥對(duì)船舶萬一出現(xiàn)的坐底也不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)或損傷船舶，從而相應(yīng)提高了船舶富裕深度的安全度。 （ 2）對(duì)開敞式碼頭尚應(yīng)注意： ①波浪富裕深度是不可忽視的因素，開敞式碼頭泊位水深不同于有掩護(hù)碼頭的泊位水深，由于開敞式碼頭泊穩(wěn)條件差，船舶靠離和裝卸作業(yè)的允許波高常被限制在某一范圍內(nèi)，故超過允許波高時(shí)，船 舶應(yīng)離開碼頭。 26 根據(jù)國內(nèi)外開敞式碼頭的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，允許作業(yè)波高的限界通常為 ～，具體泊穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn)的取值與船舶噸位大小、浪向、波周期以及船舶特性、碼頭形式等有密切關(guān)系。 系泊船舶在波浪作用下的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，一些文獻(xiàn)介紹，由于船舶的波動(dòng)和搖擺所考慮的富裕深度可為波高的一半，也有些資料表明， 最大船舶下沉量為波高的 2/3，極值可達(dá) 倍波高。我國幾所科研單位，曾對(duì)幾個(gè)港口的開敞式泊位進(jìn)行了泊穩(wěn)試驗(yàn)，其結(jié)果表明，在橫浪作用下船舶下沉量 為 ～ 倍波高；在橫浪作用下船 舶下沉量為 ～ 倍波高；可見船舶在波浪作用下的運(yùn)動(dòng)是很復(fù)雜的。因此必須根據(jù)具體泊穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn)的波浪要素以及船舶特 性，通過模型試驗(yàn)確定船舶運(yùn)動(dòng)量，并以此確定波浪作用下的富裕深度。 ②開敞式碼頭，由于接納大型船舶乃至超大型船舶，因泊位水深較深，故其水深測(cè)量精度的保留量是不可忽視的因素。水深測(cè)量精度的保留量，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范》（ JTJ245）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，可取 ～ 。 條文中式（ ～ 3）是根據(jù)收集國內(nèi)外 23 座開敞式碼頭泊位的水深資料，經(jīng)資料整理分析給出 的，式中 k 為泊位水深系數(shù)，是泊位實(shí)際水 深與船舶滿載吃水的比值，它概括了自然環(huán)境、波浪、底質(zhì)、尾傾以及水深測(cè)量精度的預(yù)留量等綜合