本文是水利工程专业工程硕士论文，主要研究大连市皮口港扩建工程设计。

1设计条件

1.1建设规模本

工程名称：皮口港扩建工程本工程拟建：新建公共航道3716m，纳泥区围堰长1976m:新建防波堤总长度1960m，其中西防波堤1444m,东防波堤516m;新建2个1000吨级杂货泊位及配套陆域设施，包括回填陆域面积10.71万m2，护岸总长1109m，其中东护岸长445m,北护岸长240rn，西护岸长424m。

1.2工程地理位置

皮口港位于大连港黄海一侧，辽东半岛东南部，与长山群岛隔海相望，地理位置东经122° 21' 30"、北讳39° 22' 02"，是普兰店的海上出口和大连黄海经济带上的重要港点，也是长海县最近最便捷的出海口。港区陆路距大连市中心110公里距丹东240公里。水路距长海县人民政府大长山镇仅12海里，距大连51海里，距丹东128海里，距韩国仁川港243海里，距日本长崎457海里，是大连东部沿海距日、韩最近的口岸。201国道、丹大高速、辽宁滨海公路、海皮公路、大庄铁路横穿港区后方，为港区发展提供了便利的交通条件⑴。

1.3自然条件

1.3.1 气象

根据皮口气象站（地理坐标122° 22' E, 39。25' N.海拔高度43.2m)、皮口海洋站（地理坐标122° 21.5' E，39° 22.3' N，海拔高度15m)、小长山海洋站（地理坐标122° 42' E, 39° 14' N,海拔高度35.5m)的资料综合分析皮口地区气象状况。站点位置详见图2.2-1。皮口港从ESE?SSW向受长海县长山列岛的掩护，因此这些方向的深水波浪经诸岛绕射并经折射传播到工程水域，SW向受大陆的掩护只考虑小风区风成波，E向面向敞海，深水波浪不经绕射可直接传播到工程水域。根据《皮口港区公共航道、防波堤、码头项目波浪数模报告》，工程水域处平面布置及波浪计算点位置见图1.5。

2公共航道工程

2. 1 工程建设地点

根据《大连港皮口港区总体规划》自四礁西南端布置西防波堤，与中突堤外端西侧防波堤形成大环抱式西港池，口门位于2-3m等深线处，口门宽度420rn;初期建设西港池内侧东、西两堤，形成小环抱港池，口门宽度400in。由于规划内、外防波堤口门位置限制及工程区域风、浪、流、水深、地质等自然条件的特特点[5]，航道轴线方向可基本确定。

2. 2总平面布置

2. 2. 1总平面布置原则

(1)航道设计应与皮口港总体规划的水陆域布局相协调，与己规划航道具有良好的衔接性；

(2)要充分考虑皮口港泊位现状和未来发展需求，综合确定本工程的航道尺度；

(3)应全面分析当地自然条件，避免大量开挖基岩、暗礁和底质不稳定的浅滩；应减小强风向、强浪向和水流主流向与航道轴线的夹角；

(4)航道轴线尽量保证顺直，避免多次转向，同时考虑预留未来拓宽梭深的可能；

(5)应便于导助航设施的布置，保证船舶航行安全[9]。

2. 2. 2设计船型

根据皮口港总体规划，西港池内侧小港池主要服务于长山群岛地区陆岛运输，船舶吨级为1000吨级及以下，考虑未来船型发展，杂货船最大兼顾到3000吨级，因此本航道工程采用以下设计船型：lOOOGT客运、客滚船为全天候通航，通航水位取0.42in, 1000DWT杂货船为乘潮双向通航，通航水位取0.90rn，3000DWT杂货船为乘潮单向通航，通航水位取2.88m。由计算可知，本工程航道底高程控制船型为1000GT客滚船，港外航道为-5.20m，港内航道-4.90m，由于港内航道长度较短，且距防波堤口门较近，口门处水流、波浪条件比较复杂，则偏于通航安全考虑，航道底高程统一取-5.20m。航道有效宽度由于港区3000吨级杂货船为预留船型且通航密度较低，因此本工程按3000吨级杂货船单向通航和1000吨级船舶双向通航考虑。由附录A计算可知，航道宽度控制船型为1000GT客滚船，本工程航道有效宽度取140m。航道挖泥边坡_根据地质勘察报告，本工程疏後土主要为游泥质粉质粘土和全风化片麻岩，其中游泥质粉质粘土边坡取1:6，全风化片麻岩边坡取1:3。航道转弯尺度本工程航道转向角为3(r ,根据《海港总平面设计规范》第4.8.9条规定，航道转弯半径R取3?5倍设计船长。皮口港四礁作业区南侧海域確盘数量较多，且分布区域范围较广，对港区公共航道轴线的选取极其不利，现有四礁码头南侧海域由远及近影响范围较大的礁盘有大礁、二礁、三礁等三处，三礁盘连线基本呈直线，连线西侧海域基岩埋深较东侧海域普遍偏浅，为避免大量炸礁，减小施工难度，降低施工成本，本工程航道选址于礁盘连线东侧。根据小长山海洋站风玫瑰图[11]可知，皮口海域常风向为NNW、强风向为ENE，根据根据小长山海洋站波浪玫瑰图[可知，常浪向与强浪向均为SSW，本海域涨潮流向以东北向为主，落潮流向以西南向为主；根据皮口港区总体规划，西港池外防波堤口门位于二礁、三確之间偏东侧，口门宽度420m，综合考虑考虑本工程海域的风、浪、流、海底底质等特点及其与西港池内规划杂货泊位之间水域的相互衔接等因素，航道中心线距规划杂货泊位岸线430in，能够满足规划2万吨级杂货船回旋水域尺度要求。

3 防波堤工程.......... 53

3.1 工程建设地点......... 53

3.2 总平面布置......... 53

3.2.1 总平面布置原则......... 53

3.2.2设计船型......... 53

3.2.3 设计主尺度......... 53

3.2.4 总平面布置方案......... 54

3.2.5港池、航道冲淤变化预测......... 55

3.2.6 防波堤掩护效果......... 55

3.3 水工建筑物......... 58

3.3.1 建设内容......... 58

3.3.2 水工建筑物选型 .........58

3.4 导助航设施.........59

3.5 施工......... 59

3.5.1工程概况及施工依托条件......... 59

.5.2 施工方法......... 59

4 1000吨级杂货码头工程......... 62

4.1 工程建设地点......... 62

4.2 总平面布置......... 62

4.3 装卸工艺......... 65

4.4 水工建筑物......... 66

4.4.1 建设内容......... 66

4.4.2 结构方案......... 68

4.5 陆域形成与地基处理......... 71

4.6 导助航设施......... 71

4.7 施工 .........71

结论

通过详细地分析皮口地区的气象、水文、地质、地震等自然条件，依照大连市皮口港区总体规划和水运工程相关规范的规定，并考虑现有工程状况、相邻工程的衔接及节约工程建设成本等因素，本文全面而系统地进行了皮口港区的扩建工程设计，包括公共航道工程、防波堤工程和1000吨级杂货码头工程三部分的平面布置和水工结构设计。公共航道工程按照现有及预留未来船型进行通航设计，航道宽度140m，航道底高程为-5.20in，南段航道轴线方向为163° 42' -343° 42'，北段航道轴线方向为133°42' -313° 42'。考虑航道挖泥处理，本工程在在建1000GT客滚泊位后方及东侧设围堰吹填区，吹填区面积44万m2,围堪结构采用斜坡式抛石堤型式。防波堤工程考虑航道走向及风浪流的方向，口门朝南，口门宽度为400m。有效宽度为220m,由东、西防波堤环抱港池，形成港内较好的泊稳条件。东防波堤总长516m，西防波堤总长1444rn。由于工程水域水深较浅、地基较差，东、西防波堤均采用斜坡式抛石堤结构型式。2个1000吨级杂货码头泊位总长200m，由于本工程水域基岩埋深较浅，码头采用沉箱重力式结构型式，考虑与相邻工程的衔接，泊位东侧建30m长直立岸壁，西侧建30rn长直立挡墙，码头前沿轴线方向为116° 2' -296= 2'，后方配套陆域面积为10.71万m2，陆域东、北、西三面由护岸围护，护岸为斜坡式护岸结构型式。皮口港区作为大连港总体发展格局确定的中小港站之一，目前主要服务于长海县的陆岛交通运输，对长海县的经济发展具有不可替代的作用。本扩建工程的建成，为将来皮口港区的进一步发展做好了铺垫，并能够很大程度地缓解皮口港区进行陆岛交通运输的压力，为长海县未来的海岛旅游发展奠定了坚实的基础。

参考文献

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[2]中交水运规划设计院有限公司，大连中交理工交通技术研究院有限公司.大连港皮口港区西港池陆岛交通码头工程工程可行性研究报告[R].大连：大连中交理工交通技术研究院有限公司，2011.

[3]中交水运规划设计院有限公司，大连中交理工交通技术研究院有限公司.大连港皮口港区西港池陆岛交通码头工程项目建议书[R].大连：大连中交理工交通技术研究院有限公司，2011.

[4]部志利.海岸动力学（第四版）[M].北京：人民交通出版社,2009.

[5]郭宝，郭承侃，陆尚谟.土力学(第二版）[M].大连：大连理工出版社，2003.

[6]中国地震局.中国地震动参数区划图[S].北京：中国标准出版社,2001.

[7]中交水运规划设计院有限公司.水运工程抗震设计规范(JTS146-2012) [S].北京：人民交通出版社，2012.

[8]中华人民共和国交通运输部.港口工程结构可靠度设计统一标准（GB50158-2010) [S].北京：中国计划出版社，2010.

[9]中交水运规划设计院，中交第一航务工程勘察设计院.海港总平面设计规范(JTS145-2-2013) [S].北京：人民交通出版社，1999.

[10]天津航道局.疏後工程技术规范(JTJ319-99) [S].北京：人民交通出版社，1999.