Bài giảng Quy hoạch cảng phần 3 Khu đất và khu nước trong cảng

33
KhuKhu
đấtđất
vàvà
khukhu
nướcnước
3
.
3
.
KhuKhu
đấtđất
vàvà
khukhu
nướcnước
tron
g
tron
g
cản
g
cản
g
gg
gg
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6

,
2012October

6
,
2012
4444
Master Plan of the Port Said East Port
3.1 3.1 CấuCấutạotạo, , côngcông dụngdụng vàvà yêuyêu cầucầu
Cấutạo và công dụng:
-Khunước trong cảng:
+ Cảng có đêchắn sóng: khu nước trong cảng đượcxác
định bởigiớihạn bên trong tuyến đê.
+
Cả
khô
ó
đê
hắ
ó
iới
h
kh
ớ
bê
+

Cả
ng
khô

ng c
ó
đê
c
hắ
ns
ó
ng: g
iới
h
ạn
kh
unư
ớ
c
bê
n
trong đượcxácđịnh bởiluồng chạy tàu chung
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012

4646
Master Plan of the Port Said East Port
3.1 3.1 CấuCấutạotạo, , côngcông dụngdụng vàvà yêuyêu cầucầu
Cấutạo và công dụng:
-Cácbộ phậncủakhunước trong cảng:
+
khu
nước
cho
tàu
neo
đậu
chờ
đợi
+
khu
nước
cho
tàu
neo

đậu
chờ
đợi
+ khu nước cho tàu neo đậubốcxếp hàng hoá giữatàu
vớitàu
+ khu nướcsátbến để cho tàu neo đậubốcxếp hàng hoá
giữatàuvớibờ,
+

kh
ớ
để
h
tà
iả
tố
độ
ò
à
bế
+

kh
unư
ớ
c
để
c
h
o
tà
ug
iả
m
tố
c
độ
quay v
ò

ng ra v
à
o
bế
n
+ khu nước để cho tàu đilại
October 6 2012October 6 2012
* Đốivớicảng sông thường dùng các đoàn xà lan nên
thường bố trí mộtkhuthiếtlậpvàmột khu giảithể các
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
4949
đoàn xà lan
3.1 3.1 CấuCấutạotạo, , côngcông dụngdụng vàvà yêuyêu cầucầu
Yêu cầu chung củakhunước:
- Đủ kích thước để tàu đilại, neo đậu, quay trở.
- Đủ độ sâu cầnthiết để tàu có thểđilại, neo đậu, quay trở
một
cách
thuận
tiện

an
toàn
và
nhanh
chóng
một
cách
thuận
tiện
,
an

toàn
và
nhanh
chóng
.
- Đảmbảo độ yên tĩnh về sóng, gió, dòng chảy.
- Điềukiện địachất đáy thuậnlợichoviệcthả neo hoặc
p
hảixâ
y
d
ự
n
g
đư
ợ
c các côn
g

trình neo đ
ậ
ucầnthiết.
October 6 2012October 6 2012
p
y
ự g
ợ
g
ậ
- Đảmbảoítbị bồilắng bùn cát.
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5050
3.2 3.2 XácXác địnhđịnh độđộ sâusâu, , caocao trìnhtrình đáyđáy
3.2.1 Cảng biển
T : mớn nước của tàu;
T : dự trữ độ sâu dưới đáy tàu;

T
v

:dự trữ độ sâu chạy tàu;
-
Đ
ộ sâu khu nướcchotàuđilại:
H
KN
= T + T

T

T

T

T

T
v
:

dự

trữ

độ

sâu

chạy

tàu;
T
k
: dự trữ độ sâu kĩ thuật.

T
=

T
v
+

T
k

T
v
= z
1
+z
2
+z
3
;
T
k
= z
4
+z
5


H
KN
=
T+z
1
+
z
2
+
z
3
z
4
+
z
5

H
KN

T

+

z
1

+
z

2
+
z
3
+
z
4

+
z
5
- Độ sâu khu nước cho tàu neo đậu:
H
b
= T + z
1
+ z
4
+ z
5
§Ønh
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5151
 '

§¸y bÕn
§¸y KN
Trong đó:
z
1
: dự trữđộsâu đảmbảo cho tàu quay trởđượctự do, đảmbảocho
sự làm việccủa chân vịt và an toàn cho vỏ tàu đồng thờixétđếnsự
thay
đổi
mớn
nước
không
đều
do
xếp
dỡ
hàng
trên
tàu
thay
đổi
mớn
nước
không

đều
do

xếp
dỡ
hàng
trên
tàu
Loại
chất
đáy
Giá trị z
1
(cm) ứng vớichiều dài tàu (m)
85
86125 12616
5
166210 21125
0
> 250
5
0
Bùn
30
70
45
100
70
140
90 110

140
Giá trị
trên : tàu
Cát sỏi
và đất
sét
40
80
55
110
80
150
100 120 150
trên

:

tàu

vỏ thép
Giá trị
October 6 2012October 6 2012
Đá
50
90
65
120
90
160
100 130 160

Giá

trị

dưới: tàu
vỏ gỗ
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5252
z
2
= 0,3 h
s
–z
1
(m) : dự trữđộsâu do sóng
h
s
: chiềucaosón
g
cho

p
hé
p
tron
g
khu nướccủacản
g
. Nếuz
2
<
s
g
pp
g
g
2
0 thì lấyz
2
= 0
z
3
=
K
cv
.v
(m)
:
dự
trữ
độ

sâu
kể
đến
hiện
tượng
tăng
mớn
nước
khi
tàu
z
3

K
cv
.

v

(m)
:
dự
trữ
độ
sâu
kể
đến
hiện
tượng
tăng

mớn
nước
khi
tàu
chuyển động, z
3
phụ thuộcvàotốc độ tàu, chiều dài tàu, các hệ số hình
dáng của tàu và tính cân bằng mớnnướccủatàukhiở trạng thái tĩnh
v
vận
tốc
chạy
tàu
(km/h)
v

:
vận
tốc
chạy
tàu
(km/h)
K-
cv
: hệ số phụ thuộcvàochiều dài tàu và đượclấy theo bảng:

70
30
100
45

140
70
90110140
80
40
110
55
150
80
100120150
90
50
120
65
160
90
100130160
Chiều
dài
Chiều
dài
tàu (m)
85 86

125
126

165
> 165
K

cv
0,017
0,022 0,027 0,033
z
4
: dự trữđộsâu bồilắng của bùn cát, phụ thuộcvàotốc độ bồilắng
bùn cát và chu kì nạo vét. Tuy nhiên z
4
 0,5m là chiều dày tốithiểu
của
lớp
bùn
cát
để
việc
nạo
vét
đạt
hiệu
quả
kinh
tế
October 6 2012October 6 2012
của
lớp
bùn
cát
để
việc
nạo

vét
đạt
hiệu
quả
kinh
tế
.
z
5
: dự trữđộsâu kểđếnhiệntượng nạo vét không đều, phụ thuộcvào
h
tiệ
ét
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5353
p
h
ương
tiệ
nnạov

ét
.
3.2 3.2 XácXác địnhđịnh độđộ sâusâu, , caocao trìnhtrình đáyđáy
- Cao trình đáy khu nước trong cảng:

đáy khu nước
=

MN ( p% )
-H
KN

đáy bến
= 
MN ( p = 98% )
-H
b

MN :
Mựcnướcthấpthiếtkế (MNTTK) ứng vớitầnsuấtp%.
p% = 90  98% tùy theo mật độ tàuravào
§Ønh
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5454
 '

§¸y bÕn
§¸y KN
3.2 3.2 XácXác địnhđịnh độđộ sâusâu, , caocao trìnhtrình đáyđáy
Cảng sông
-Khunước neo đậuvàchạytàu(H
KN
)
H
KN
= T + T = T + z
1
+ z
2
+ z
3
+ z
4
+ z
5
KN
1
2
3

4
5

Trong đó:
d
t ữ
độ
â
đả
bả
h
tà
t ở
đ
t
d
z
1
:
d
ự
t
r
ữ
độ
s
â
u
đả
m

bả
oc
h
o
tà
u quay
t
r
ở
đ
ược
t
ự
d
o
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5555
Bảng giá trị z
1

Mớn
Tàu không tự hành
ể
ầ ấ ổ
Mớn
nướccủa
tàu
T (m)
Tàu tự
hành
Vận chuy
ể
n hàng khô V/c xăng d
ầ
u, ch
ấ
t n
ổ
Đ
ấtsétlẫn
Đ
ấtlẫn đá
Đ
ấtsét
,
đất
ẫ
Đ
ấtlẫn đá
cát sỏi dăm

,
l
ẫ
ncátsỏi dăm
< 1,5 0,05 0,10 0,10 0,15 0,10
1,53,0 0,10 0,15 0,15 0,20 0,20
>30
015
020
020
025
030
>

3
,
0
0
,
15
0
,
20
0
,
20
0
,
25
0

,
30
z
2
:
dự
trữ
độ
sâu
do
sóng
z
2
:
dự
trữ
độ
sâu
do

sóng
z
2
= 0,3 h
s
–z
1
nếuz
2
< 0 thì lấyz

2
= 0
h
s
: chiều cao sóng cho phép trong khu nướccủacảng và
đ
lấ
th
bả
đ
ược
lấ
y
th
eo
bả
ng:
Giá trị h
s
(m)
Trọng tảitàu
(T)
Giá

trị

h
s
(m)
Bến vuông góc với

h ớ
ó
Bến song song với
h ớ
ó
h
ư
ớ
ng s
ó
ng
h
ư
ớ
ng s
ó
ng
5000

7000
12
08
5000

7000
1
,
2
0
,

8
30005000 1,0 0,5
< 3000 0,7 0,5
ề
z
3
: dự trữđộsâu đ
ề
phòng có chướng ngạivậtvàsự
chênh lệch mựcnướcgiữamũi và lái tàu.
z
3
= 0,3  0,5 m
d
t ữ
độ
â
bồi
lắ
ủ
bù
át
≥ 05
z
4
:
d
ự
t
r

ữ
độ
s
â
u
bồi
lắ
ng c
ủ
a
bù
nc
át
, z
4
≥

0
,
5
m
z
5
: dự trữ dộ sâu do nạo vét không đều, z
5
= 0,2  0,3 m
3.2 3.2 XácXác địnhđịnh độđộ sâusâu, , caocao trìnhtrình đáyđáy
Cảng sông
-Khunước neo đậuvàchạytàu(H
KN

)
- Độ sâu trướcbến: H
b
= T + z
1
+ z
4
+ z
5
b
1
4
5

- Cao trình đáy khu nước và cao trình đáy bến

đá
kh
ớ
=

MN ( 85 99)%
-
H
KN

đá
y
kh
unư

ớ
c


MN

(
p =
85

99)%

H
KN

đáy bến
= 
MN (p = 85 99)%
-H
b
Trong đó:
H
KN
, H
b
: là chiềusâukhunướcvàchiềusâutrướcbến;

MN (p = 85 99)%
:
là

mực
nước
tính
toán
được
xác
định
theo
cấp
của
cảng
October 6 2012October 6 2012

MN

(p

=

85

99)%
:

là
mực
nước
tính
toán
được

xác
định
theo
cấp
của
cảng
dựavàođường tầnsuấtmựcnước.
Cảng cấp I, II : p = 99%;
Cảng
cấp
III : p = 97%;
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
5959
Cảng
cấp
III

:

p

=

97%;
Cảng cấp IV : p = 95%;
Các bếnnhỏ : p = (85  95)%
.
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
CảCả
c
ủ
ac
ủ
a
Cả
ng
Cả
ng
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,

2012
6060
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
củacủa
cảngcảng
củacủa
cảngcảng
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
6262
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
ảả
c
ủ
ac
ủ
ac
ả

ngc
ả
ng
Cảng biển
ể
ố
ế
-Khunước chuy
ể
ntải(b
ố
cx
ế
p hàng hóa giữatàuvớitàuS
2
)
S
2
= n
t
. s
2
T
đó
T
rong
đó
:
s
2

: diện tích cầnthiếtchomột tàu neo đậu để làm công
tác
chuyển
tải
phụ
thuộc
vào
hình
thức
neo
đậu
tàu
và
tác
chuyển
tải
,
phụ
thuộc
vào
hình
thức
neo

đậu
tàu
và
kích thướccủa tàu.
+ Khu nướcrộng: Neo bằng 4 dây
+ Khu nướcchậthẹp: Neo bằng phao hoặctrụ neo

October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
6363
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
ảả
c
ủ
ac
ủ
ac
ả
ngc
ả
ng
Cảng biển
ằ
+ Neo b
ằ
ng 4 dây:

s
2
= ( 2L + 10H
KN
+ L
t
).( B
t
+ 2B
f
+ 2B
x
+ 2B )
T đó
T
rong
đó
:
B
t
, B
f
, B
x
: chiều rộng của tàu, của phao nổi và xà lan;

B

L
:

khoảng cách dự trữ an toàn theo chiềurộng và

B
,

L

:

khoảng

cách

dự

trữ

an

toàn

theo

chiều

rộng

và

chiều dài của tàu: L = 1/2L

t
; B = 3 B
t
H
KN
: độ sâu khu nước để tàu neo đậu
KN
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
6464
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
ảả
c
ủ
ac
ủ
ac
ả
ngc

ả
ng
3.3.1 Cảng biển
-Khunước cho tàu neo đậuchờđợi(S
3
)
+ Khu nước chờ đợi để cho tàu đỗ tạm thời chờ đợi vào bến
(bến bận, đợi thuỷ triều, đợi thủ tục, …) hoặc sau khi tàu
bố hà
tà h
thể đikhỏi ả
(thời
tiếtthủ t
)
bố
c
hà
ng
tà
u c
h
ưa
thể

đi

khỏi
c
ả
ng

(thời

tiết
,
thủ

t
ục …
)

+ Cảng lớn, lượng tàu ra vào nhiều, khu nước rộng  bố trí
khu nước chờ đợi làm 2 vùng: đi vào cảng và đi khỏi cảng.
+Bố
trí ở trong hoặc ngoài đêchắn
sóng
để ở xa nơibốc
October 6 2012October 6 2012
+

Bố

trí

ở

trong

hoặc

ngoài

đê

chắn

sóng
,
để

ở

xa

nơi

bốc

xếp hàng, ở cạnh luồng tàu ra vào cảng. Nếu neo đậu tàu
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
6565

dầu thì cần bố trí ở cuối hướng gió và hướng dòng chảy
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
ảả
c
ủ
ac
ủ
ac
ả
ngc
ả
ng
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,
2012October

6
,
2012
6666
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
ảả
c

ủ
ac
ủ
ac
ả
ngc
ả
ng
3.3.1 Cảng biển
s
:diện tích cầnthiết cho 1 tàu khi neo đậutạikhunước
s
3
:

diện

tích

cần

thiết

cho

1

tàu

khi

neo

đậu

tại

khu

nước

chờ đợi, phụ thuộc vào hình thức neo đậu tàu và kích
t
h
ước

của

tàu
thước

của

tàu
+ Neo đậubằng 1 dây: s
3
= .(5H
KN
+ L
t

)
2
+ Neo đậubằng 2 dây: s
3
= (2L + 10H
KN
+ L
t
).( 2B + B
t
)
ằ
+ Neo đậub
ằ
ng trụ neo: s
3
= (L
t
+ 40m)(B
t
+ 2

B)
October 6 2012October 6 2012
WRU
Water Resources University
October

6
,

2012October

6
,
2012
6767
Sơ đồ neo đậu tàu bằng 1 dây và 2 dây
3.3 3.3 DiệnDiệntíchtích, , kíchkích thướcthước cáccác khukhu nướcnướcbộbộ phậnphận
ủủ
ảả
c
ủ
ac
ủ
ac
ả
ngc
ả
ng
3.3.1 Cảng biển
ế
ể
ố
ế
-Khunướcsátb
ế
n đ
ể
cho tàu neo đậub
ố

cx
ế
p hàng hoá
giữatàuvớibờ (S
4
)
4
+ Diện tích khu nướcS
4
phụ thuộc vào hình dạng các bến,
việcbố trí các bếnphụ thuộc vào kích thướccủa tàu và số
ế
lượng b
ế
n.
+ Khu nướcsátbếnphải đảmbảochotàuđỗ để bốcxếp
hàng
hoá
giữa
tàu
với
bờ
được
an
toàn
trong
khi
các
tàu
hàng

hoá
giữa
tàu
với
bờ
được
an

toàn
trong
khi
các
tàu
khác vẫncóthểđilạidọc theo tuyếnbếnhoặcravàobến
đư
ợ
cthu
ậ
nti
ệ
n và an toàn
October 6 2012October 6 2012
ợ
ậ
ệ
WRU
Water Resources University
October

6

,
2012October

6
,
2012
6868