電位差計

[拼音]：gangkou gongcheng

[英文]：port engineering

港口建設中的勘測、規劃、設計、施工等工作。港口工程的目的是使港口建成後，設計船舶能安全進入、駛離港口，順利靠泊碼頭和進行裝卸作業，港口能完成預期的貨物吞吐任務和旅客運送任務。

工程步驟

港口建設工作一般分規劃、設計、施工三個階段。規劃是新建、擴建港口所需的前期工作，又稱可行性研究。規劃之前要進行全面的調查和必要的勘測工作，然後進行技術經濟論證，分析判斷建設專案的技術可行性和經濟合理性，並對是否需要建設新港或新港區作出判斷，確定新港的性質和規模，以便為擬建工程專案方案和設計提供科學依據。規劃一般分為選址可行性研究（初步研究）和工程可行性研究兩個階段。新建或擴建港口要以徹底瞭解老港潛力和擴建的可能性為基礎，通常在老港已經沒有潛力的情況下才考慮建設新港。設計是在規劃的基礎上進行的港口建設的具體設想和計劃。一般分為初步設計和施工設計兩個階段，有些重要工程可分初步設計、技術設計和施工設計三個階段。施工是設計的實施，按施工進度計劃進行。

工程內容

港口工程是一項綜合性建設工作，包括以下內容：

（1）客貨運量的調查和預測。客貨運量是建設港口的依據，為此要調查、分析港口所在地區及其腹地的工農業生產現狀和發展趨勢，預測貨物種類和流量、流向及其季節性變化，以及旅客的流動狀況等，進而論證建設專案的合理性和必要性。

（2）港址選擇。港址的水文（潮汐、波浪、水位、水流、泥沙運動）、氣象、地質、地貌等自然條件是決定港址的技術依據，為此要對這些條件進行詳細觀測、調查和分析研究。選擇海港港址要特別注意波浪和泥沙淤積對港口使用的影響。儘可能選擇天然掩護條件好的或較好的、挖填土方量小的地方，儘量不建或少建費用浩大的防護建築物，以降低工程造價。選擇河港港址要特別注意岸坡和主航道的穩定性，沿岸邊灘的衝淤變化等。在遊蕩性河段上和明顯衰亡的分岔河段上不宜建港。選擇港址還要考慮集疏運的條件。港口貨物集疏運輸渠道有鐵路、公路、內河航道、管道等。如果新建集疏運渠道，就要較大投資。

（3）船型及其運輸組織形式的確定。合適的船型及其運輸組織形式是根據貨運量、貨物流向及其發展情況來確定，這是確定港池、航道和碼頭前沿水深的主要依據。

（4）岸線使用的分配。商港建設涉及城市規劃、工礦企業建設、環境保護、軍港和漁港建設等方面。商港內部有大港區和小港區，深水泊位和中小泊位，公共碼頭和貨主碼頭，生產用岸線和輔助用岸線。因此岸線的分配，要本著深水深用、合理使用的原則統籌安排。

（5）裝卸工藝的確定。港口裝卸工藝根據進出港口貨物種類和數量確定，並要進行多方案比較，選出技術先進、耗能低、用工少、效率高、綜合經濟效益好的裝卸工藝方案。

（6）泊位數和庫場面積等的確定。根據貨運量及選定的裝卸工藝，計算確定所需泊位數和庫場面積，以及鐵路和汽車裝卸線長度，裝卸機械數目，輔助生產專案及其所需面積等。

（7）高程設計。包括設計高水位（潮位）、設計低水位（潮位）、碼頭面高程、港池和進港航道底面高程的設計。高程設計是根據港口所在地區的水文條件和使用要求分析研究確定的。它既關係到港區填方數量和港池、航道的挖方數量，也關係到港口建成後的使用條件。如果碼頭面高程定得過低，碼頭易被水淹沒，使貨物和裝卸機械受損失;港池和進港航道底面高程定得過高，水深不足，會使設計船舶進港困難。

（8）工程專案的總體佈置。在泊位數、庫場面積等生產專案及有關輔助生產專案的面積確定後進行。首先是按吞吐的主要貨物種類劃分作業區，如煤碼頭作業區、件雜貨碼頭作業區等。作業區的佈置要便於船舶靠離和貨物裝卸，力求緊湊，又要留有發展餘地。一般將大宗散貨如煤炭、礦砂作業區佈置在下風向，以免汙染其他作業區和城市；石油和危險品碼頭作業區單獨設在城市外的安全區域；客運碼頭和地方貨物碼頭作業區要接近市區，以便於同市內運輸的聯絡。作業區劃定後，再進行港口水域和陸域的具體佈置。海港的水域佈置包括進港航道、錨地、防波堤、港池及其口門位置、口門方向和尺度等的佈置。這些工程要根據當地的水文、氣象條件和船舶航行要求，經過多方案比較，選取最優方案。河港和河口港多采用順岸水域作為港池，一般不建防波堤，主要根據岸邊或邊灘的穩定情況、水深、水流方向、航道擺動等因素，進行多方案比較，選定最合理的碼頭前沿位置線。港口陸域佈置主要是各種形式碼頭的平面輪廓佈置。碼頭前方作業地帶的寬度，根據碼頭形式、裝卸工藝、道路寬度以及有無臨時堆存貨物的要求確定。此外，還有港內鐵路、道路、倉庫、堆場及其他輔助設施，如供電、照明、通訊、導航等設施，給水排水設施，港區辦公室、候工室、工具庫、流動機械庫、機修車間等建築物的佈置。依照規定，還要設定環境監測站，以便為防治環境汙染提供科學的依據。鐵路的佈置在小港一般為兩級：港前車站和裝卸線，在大港為三級：港前車站、分割槽車場和裝卸線。碼頭上的鐵路線路根據地形和站場位置，有平行岸線進線、斜交進線和垂直進線三種形式。對於順岸直立式碼頭，一般採用平行岸線進線或斜交進線；對於突堤式碼頭和斜坡式碼頭，多采用垂直進線。港內道路一般佈置成環形，兼顧消防車通行便利。

（9）推薦科學的管理機構和合理的人員編制。這要根據港口規模、港區佈局、貨物裝卸工藝提出。

（10）施工方案的確定。根據工程專案特點、主要工程量、現有的或可能取得的施工機具，研究選取工期短、造價便宜、效益高的施工方案。然後按方案組織施工。

投資及其效益的估計。根據建設規模、設計方案及施工工藝等，估計建設所需投資，港口建成後的年營運費用和利潤，投資回收年限和投資效益等。

發展動向

港口工程在70年代開始出現一些新的動向。主要是：

（1）專用碼頭的興建。石油、煤炭、礦砂、糧食、化肥等大宗散貨運量的增加，要求在港口快裝快卸，從而導致專用碼頭的興建和發展。專用碼頭配置有相應的專用庫場和裝卸裝置。

（2）開敞式碼頭的出現。為了提高運輸的經濟效益，船舶趨向大型化，如大型油船已達數十萬噸，這就要求在港口建設中開闢新的能停靠大噸位船舶的深水泊位。由於修建深水防波堤費用浩大，並因港口工程設計施工技術水平的發展和船舶靠離碼頭操作技術的提高，出現了開敞式碼頭。這種碼頭建在風浪條件不是太差的開敞海域，不用防波堤掩護，一年中除少數日子因天氣惡劣不能使用外，大多數時間風浪均在設定的許可範圍內，藉助於工程上和操作管理上的措施，船舶可以安全靠離和進行裝卸作業。這種碼頭一般用作出口單一散貨如煤炭、礦砂等的專用碼頭。

（3）集裝箱碼頭的發展。專供裝卸、存放集裝箱用的碼頭的年通過能力較大，一個泊位可達50萬噸，高的可達100萬噸，而一般雜貨碼頭的年通過能力不過10多萬噸，高的為20多萬噸，因而集裝箱碼頭髮展很快。集裝箱碼頭都有大的堆場，面積為5萬平方米至10多萬平方米。年通過能力超過10萬標準箱的集裝箱碼頭，都用電子計算機管理。

（4）填海造地工程的開展。大港口是經濟發展和地理條件相結合的產物。海港的陸域往往有限，因而有些港口擴建時進行填海造地工程，如日本東京港、橫濱港、神戶港等。

（5）軟基處理的進展。港口工程常遇到軟土地基。軟土強度低，壓縮性大，在軟土上建造港口建築物常出現各種工程事故，造成巨大損失。隨著技術的進步，發展出以下幾方面的軟基處理方法。在建築物的結構上採取措施：如合理設定沉降縫，以避免不均勻沉降而引起裂縫；採用浮筏基礎，以保證建築物的整體性；採用樁基將荷載傳至地基深層等，使上部建築和基礎適應地基條件。改善地基的應力狀態：如採用輕型結構、輕質材料以減小荷載，採用緩坡以減小滑動力等。對軟基進行加固：如採用預壓排水固結法，或用衝擊法、振動法將砂石擠入軟土中，或用大能量的強力夯擊法以增密軟土。此外，還有將軟土挖掉換填好土，或用拋填石塊將軟土擠走等換土法。

參考書目

P.布魯恩著，交通部第一航務工程局設計院技術情報組譯：《港口工程學》，人民交通出版社，北京，1981。