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港口

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    具有一定的水域和陆域面积及设备条件,供船舶安全进出、停泊和避风,进行货物或旅客的转载作业和船舶修理、供应燃料或其他物资的场所。港口是水陆运输的转载枢纽。

    沿革  早在远古时代就有了港口。最原始的港口是供船舶停泊的有天然掩护的海湾、水湾、陆连岛等场所,即天然港口。随着商业和航运业的发展,天然港口日益不能满足客货运量和船舶吨位不断增长的要求,需兴建具有码头、防波堤和装卸机具设备的人工港口。古代重要海港大多数修建在地中海沿岸。相传3500年前就已开始建港。西顿港和提尔港被认为是最早建造的海港,属古腓尼基国,今黎巴嫩境内。至公元前700年在地中海沿岸意大利的西西里岛和撒丁岛,以及非洲北部海岸和西班牙都曾建港。其中迦太基港最为有名。公元前 332年在古埃及修建亚历山大港,建有抛石防波堤,是世界上第一个建有灯塔的港口。古希腊所建港口规模较小,雅典附近的比雷埃夫斯港是当时最重要的港口。意大利海岸的天然良港较少,但古罗马人建港技艺较高,防波堤常建成环抱状,在海边修筑围堰用干地施工方法修建实体圬工结构。罗马帝国时期所建的奥斯蒂亚港是当时的大型港口之一。15世纪末欧洲至美洲航线的发现和世界商业及航运业的发展,大大促进了港口建设。这时期在荷兰、西班牙和英国都建了较大的港口。但是世界上大规模的港口建设只是在19世纪初出现了蒸汽机船队,船舶尺度、载重量和吃水日益增大,以及为建设人工深水港池和进港航道而采用先进的挖泥机具设备后才发展起来。铁路的建设大大促进了港口建设的发展。

    中国是航海和海外通商的较早国家之一。远在3000年前就开始了航海活动。碣石(今秦皇岛附近)、转附(今山东芝罘附近)、琅琊(在青岛以南)、会嵇(今宁波)、番禺(在广州以南)等均为古时的海港。在汉代番禺是对外贸易的主要港口。唐、宋时广州、交州、福州、明州、扬州、登州、泉州等港进出外国商船络绎不绝,在很长的历史时期内广州港的规模居中国外贸港口首位。至南宋及元代,泉州升居全国外贸第一大港。上海港的地位清末突起,成为中国第一大港。

    分类  主要有两种分类方法。

    按用途分类  ①商港:供商船客、货运输之用,是水陆运输的转载枢纽。按其所装卸的货种分,有综合性港口和专业性港口。前者装卸各类货物,如件杂货(包括少量集装箱)和散货等;后者装卸单一货物,如石油、煤、矿石等。中国和世界上的大型港口多属综合性港口。②军港:供海军舰艇和运送军用物资的船舶使用,是海军基地的重要组成部分。③渔港:供渔船停泊、装卸渔获物及对渔船供油、供水、供冰及供应其他渔需物资之用。港内一般还设有冷藏库、 制冰厂、 鱼品加工厂等。④工业港:工矿企业专用的港口,主要供其运输原材料和制成品之用。设在商港中供工矿企业专用的码头,称为货主码头。⑤避风港:受天然或人工掩护的一块水域面积,专为船舶在风暴来临时躲避之用,船舶也可在此取得补给、进行小修等。

    按地理位置分类  ①海港:主要为海船服务,其中又可分为海岸港和河口港。海岸港位于海岸、海湾或泻湖内,用于停靠海船。直接位于开敞海面岸边或天然掩护不足的海湾内的港口,通常需修建防波堤,如中国的大连、青岛、基隆,意大利的热那亚港等。泻湖被天然沙嘴完全或部分隔开,可通过开挖运河或拓宽、浚深航道后在泻湖岸边建港,如广西北海港。世界上也有完全靠天然掩护的大型海港,如香港港、澳大利亚的悉尼港等。河口港位于天然河流入海口附近或受潮汐影响的河口段内,可兼为海船和河船服务。由于往往有大城市作依托,水陆交通便利,内河水道深入内地广阔的经济腹地,承担大量的货流量,故世界上的许多大港都建在河口附近,如鹿特丹、伦敦、纽约、列宁格勒、上海港等。这些港口的共同特点是,码头设施沿河岸布置,离海不远往往又不需建防波堤,如岸线长度不足,可增设挖入式港池。此外,按商业和国际贸易的观点从广义而言,凡是大型海轮能抵达的港口均为海港。例如美国的费城港和新奥尔良港距海较远,位于河口以内,要靠人工维持深水航道,然而它们被认为是海港而不是河港。②河港:供内河船舶使用,建于通航的天然河流、运河、湖泊或水库中。天然河流港的特点是,一般洪枯水位变幅较大,而运河港一般水位变幅较小,水流平缓,常设置船闸以控制水位。湖泊港和大水库港,由于有时风浪较大,而船舶吨位较小,往往需修建防波堤。

    组成  由水域、陆域、机械设备、水工建筑物等组成(见图)。

    

    港口水域  通常包括进港航道、锚地和港池。

    港口陆域  指港口陆上部分的面积,供货物装卸、储存、转运、旅客集散及其他方面之用。由进港陆上通道(铁路、公路、运输管路等)、码头前方装卸作业区和后方区组成。码头前方装卸作业区,供分配货物,布置码头前沿铁路、道路、装卸机械设备和快速周转仓库、堆场(简称前方库场)、客运站及其他方面之用。港口后方区,供布置铁路、道路、后方库场、港口附属设施(车库、停车场、机械修理厂、变电站、消防站等)以及行政、服务房屋等。为减少陆域面积,港内可不设后方库场。

    机械设备  包括陆上和水上装卸机械设备、运输机械设备,供电、照明设备,给、排水设备,安全、防火设备,通讯导航设备,环境保护设备等。陆上装卸机械设备有门座式、轮胎式、汽车式、集装箱装卸桥式起重机等周期性动作的机械和带式输送机、链斗提升机、压缩空气和水力输送装置等连续性动作的机械等。陆上运输机械设备包括火车、汽车、自行搬运车、叉车、管道输送设备等。水上装卸运输机械设备包括起重船、拖轮、驳船及供油船、供水船、交通艇等。

    水工建筑物  包括防波堤、码头、修船水工建筑物船台、滑道、船坞等。海上灯塔和导标(见航标)、港口护岸等也属于港口水工建筑物。

    规划  港口规划是港口建设的重要前期工作。港口建设在国民经济建设中地位重要,牵涉面广,往往关系到临近的铁路、公路、航空和城市建设,关系到国家的工业布局和工农业生产的发展。规划中要认真调查研究,搞好港口腹地的社会经济调查,弄清规划期内的客货种类、数量、流向及建港的自然条件(水文、气象、地质、地貌等),并按其自然、经济和社会条件选择好港址,确定合理的工程规模,制定合理的总体规划和分阶段实施规划。对于运输燃料或原材料为主的中小型专业性港口,也可一次作出实施规划。在多泥沙的河流或海岸建港要十分重视港口淤积问题。要弄清泥沙来源、含沙量和输沙方向及冲淤发展趋势,尽量避免或减少港口淤积。港口总平面布置是港口规划的重要组成部分。应对整个的水域和陆域、主要建筑物和设施进行合理的布置,使各装卸作业系统和运输作业系统、生产建筑物系统和生产辅助建筑物系统等之间相互配合和协调,以提高港口综合通过能力,降低运输成本。由于港口建设和所在的城市的建设息息相关,港口规划应与城市发展规划密切配合和协调。环境问题在总体规划中必须放在重要位置考虑,严格防止对周围环境的污染和破坏生态平衡。

    技术特征  主要有港口水深、码头泊位数、码头线长度等。港口水深是表明港口条件的一种控制水深,从设计低水位起算,根据设计船舶的最大吃水加上安全富余深度确定。增大水深可接纳吃水更大的船舶,但将增加疏浚工程量和水工建筑物的造价。港口各处水深可根据使用要求分别加以确定,不必完全一致。在有潮港,当进港航道疏浚工程量过大时可考虑大型船舶乘潮进出港。现代港口供大型干货海轮停靠的码头前水深10~15m,大型油轮码头前水深15~20m。码头泊位数根据货种和船舶吃水深度分别加以确定,还要考虑港口作业船和修船码头泊位。码头线长度则根据可能同时停靠码头进行装卸作业的船数、船长和船舶间的富余长度确定。

    运输经济特征  主要有港口吞吐量、港口通过能力、船舶周转量等。吞吐量是港口主要工作指标,指一年内通过港口转运货物的总吨数和总客运量。港口通过能力指港口的主要运输能力,在一定的装卸、运输设备条件下,利用先进的方法在一年内能通过港口转运货物的最大吨数和旅客的最多人次。船舶周转量指港口在一定时间内(年、月、日)能接纳的各类船舶数。

    发展趋势  从20世纪70年代以来港口建设有如下一些发展趋势:①由于船舶吨位和尺度日益增大,大力开辟深水航道和开挖深水港池,大量建设深水泊位。为降低工程造价,无掩护的开敞式码头泊位日益增多。②港口建设与城市工业区的发展密切配合,大力发展工业港。③为提高港口疏运能力,大力发展海河联运和水水中转作业,在大型海港或河口港中增建内河港池。④集装箱码头得到迅速发展,集装箱在件杂货中的比重日益增加。⑤码头装卸设备向大型化、高效率和专业化方向发展,大力发展专业性码头,以提高港口通过能力。⑥码头结构向构件大型化、结构简单化方向发展。在越来越多的离岸式码头施工中,尽量减少现场工作量,加速组装,以求早日投产,减少施工中的风险并降低造价。在软土地基主要采用大口径钢管桩或预应力钢筋混凝土管桩,在地质条件许可的情况,采用大型沉箱。⑦防波堤向深水发展,结构形式仍以斜坡堤、直墙堤及混成堤为主。在波浪预报、波浪理论、不规则波浪作用力的研究、泥沙淤积研究以及模型试验、防波堤人工块体的研究等方面,都有很大进步。⑧为减少征地面积,并结合港口疏浚吹填造陆,软基加固技术得到很大的发展,常用的方法有真空预压排水法、强夯法、振冲法、沙井法等。⑨电子计算机和其他先进技术在港口勘测、设计和经营管理等方面得到日益广泛的应用。