交通运输设备——水运

第五章水路运输设备第一节水路运输概述第二节航道与港口第三节船舶第四节航标本章重点水路运输的组成及其技术设备港口的水域、陆域和港口的水工建筑物船舶的种类与构造航标的种类与特点2一、水路运输的分类及概念特点二、水路运输的组成及其技术设施三、水路运输生产过程第一节水路运输概述一、水路运输的分类及特点水路运输是利用船舶和其他浮动工具，在海洋、江河、湖泊、水库、及人工水道上运送旅客和货物的一种运输方式。4一、水路运输的分类及特点发展历史：运输船舶发展史、港口发展史、航运发展史现状：世界商船队概况、世界港口概览、航运科技简介发展趋势：运输船舶发展趋势：大型化、专业化、高速化、自动化、信息化港口发展趋势：大型化、专业化、高效化、自动化、信息化5一、水路运输的分类及特点水路运输按其航行的区域，大体上可划分为远洋运输、沿海运输和内河运输三种形式。远洋运输通常是指除沿海运输以外所有的海上运输。沿海运输是指利用船舶在我国沿海区域各地之间的运输。内河运输是指利用船舶、排筏和其它浮运工具，在江、河、湖泊、水库及人工水道上从事的运输。6一、水路运输的分类及特点【优点】运量大，成本低，效率高，能耗少，投资省；【缺点】速度慢，环节多，受自然条件影响大，机动灵活性差。7一、水路运输的分类及特点特点：1．水运主要利用江、河、湖泊和海洋的“天然航道”来进行。水上航道四通八达，通航能力几乎不受限制，而且投资省。2．水上运输可以利用天然的有利条件，实现大吨位，长距离的运输。因此，水运的主要特点是运量大，成本低，非常适合于大宗货物的运输。3．水运是开展国际贸易的主要方式，是发展经济和友好往来的主要交通工具。8二、水路运输的组成及其技术设备组成：港口、船舶等。现代港口是水陆运输工具的汇集点，是交通运输的枢纽，它所担负的工作就更为繁杂。在一般情况下，港口所在地的规划建设部门要统一研究附近海、河岸线的充分与合理使用，由航务工程部门负责港区码头的勘测设计和施工，而港口机械制造部门则对码头泊位进行“武装”，配备上各种先进的装卸机械，使来港车船能在最短时间里将货物卸下或装上，以加速运输工具的周转。9二、水路运输的组成及其技术设备为保证水上运输工作的顺利进行，还有许多部门密切协同，相互支援。如有船舶的燃料、淡水和生活物资的供应部门，通讯导航部门，业务代理与理货公司，甚至还有发生海难后的救援打捞机构等等。所有上述各系统汇合起来才能组成完整的水运系统水路运输的主要技术设备包括：航道、港口、船舶（以及驳和舟、筏等）、通讯及导航等设施。10三、水路运输生产过程简单地说，一批货物通过港口装到船上，船舶载着这些货物运到另一港口，再从船上卸下，储存或直接提走，即完成了一个水运生产过程。11三、水路运输生产过程水运生产过程具体包括：掌握货源并集中到港根据货源组织船舶运力为货物配装适当的船型选用经济合理的港口装卸工艺配备便于顺利操作的装卸机械确定安全经济的航线12一、航道二、港口第二节航道与港口一、航道航道是指供船舶航行的水上通道，可分为：1、海上航道——属自然水道，通过能力几乎不受限制；2、内河航道——利用天然河流附加引航设施构成；3、人工航道——人工开凿的水道，又称运河，通常用于沟通两个或两个以上的水系。14一、航道航道的航行条件：通常指内河航道为保证船舶安全航行而必须满足的条件，主要有：1、足够的航道深度（最小通航保证深度）：最小航道深度=船舶满载吃水+富裕深度2、足够的航道宽度：所需航道宽度=同时交错的船队或船舶的宽度之和+富裕宽度15一、航道3、适宜的航道转弯半径：航道转弯半径不小于最大航行船舶长度的3倍；4、合理的航道许可流速：最大流速不大于3米/秒；5、符合规定的水上外廓：保证船舶水面以上部分通过所需要的高度和宽度，按航道等级确定。16二、港口港口是水运生产的一个重要环节。船舶的装卸、补给、修理工作和船员的修整等都要在港口进行。因此，港口是水运工作的关键所在。不论河港或海港，其最基本的功能就是为船舶进行装卸搬运工作。（一）港口的作用和分类（二）港口的组成（三）港口选址17（一）港口的作用和分类港口是具有一定面积的水域和陆域，供船舶出入和停泊、货物和旅客集散的场所。现代港口具有运输、工业、商业以及城市依托等功能。18（一）港口的作用和分类作用：①港口是水运客货运输的集散地，供船舶停靠和装卸货物。②还为船舶的补给、修理、船员的休整提供服务。③为客货的集散提供陆路交通的方便。④港口又是一个国家或地区的门户，是水路运输的生产基地并具备运输、工业和商业的功能。1920（一）港口的作用和分类分类：1.按用途分：商港：供旅客上下和货物装卸转运的渔港：专为渔船服务的港口工业港：固定为某一工业企业服务的军港：专供海军舰船用的避风港：供大风情况下船舶临时避风的21（一）港口的作用和分类2.按地理位置分：海港：在自然条件和水文气象方面具有海洋性质，为海船服务的（海湾港、海峡港、河港）河港：位于沿河两岸并具有河流水文特性的港口。湖港与水库港：位于湖泊和水库岸边的港口。22（二）港口的组成从平面布置图上看：港口由水域和陆域两大部分组成。23海港平面布置图241.港口水域概念：港口水域是供船舶进出港，以及在港内运转、锚泊和装卸作用使用的，要求有足够的深度和面积，水面基本平静，流速和缓，以便船舶安全停泊和技术操作。港外水域、港内水域251.港口水域港外水域港内水域进出港航道港外锚地港内航道港内锚地码头前沿水域船舶调头区港口水域港外水域港内水域261.港口水域（1）进出港航道：多数海港及河口港都有天然进出港航道，但其水深不一定满足船舶要求，在河口段可能还有部分浅滩，往往需要疏浚和整治。内河港口的航道常常就在主航道靠近码头的一侧，一般要求有适当的宽度，既不影响主航道上船舶的航行，又与码头、锚地留有足够的距离。271.港口水域（2）港外锚地：港外锚地是供进出港船舶抛锚停泊使用的，在这里船舶需接受边防检查、卫生检疫等手续，引水员也需在这里上下（海港）；有时也供大型船队编队、解队之用（河港）。281.港口水域（3）港内锚地：港内锚地主要供船舶等待泊位，或是进行水上装卸用。在气候恶劣情况下，还可供船舶避风停泊。而河港锚地主要用于编解船队和进行水上作业，水上装卸作业是内河港、河口港的主要作业方式之一，并设置有“水上作业平台”，配备有浮式起重机等。291.港口水域（4）码头前沿水域：码头前沿水域必须有足够的深度和宽度，以使船舶能方便地靠离。它不仅要保证船舶靠码头的一侧能进行装卸作业，有时还要考虑其另一侧同时进行水上（船过船）装卸作业的需要，因此，码头前沿水域宽度应适当大些，以免影响附近的航道。301.港口水域（5）船舶调头区：港内航道与码头之间一般要有供船舶进行回转的调头区，这段水域要有足够的宽度。大型海轮在港内靠离码头时常有拖轮协助，而内河船靠泊时为便于控制常常需要将船首对着水流的方向，调头区正是供他们使用的。312.港口陆域概念：港口陆域是供旅客上下船，以及货物的装卸、堆存和转运使用的，因此陆域必须具有适当的高程、岸线长度和纵深，以便在这里安置装卸设备、仓库、堆场、铁路、公路，以及各种必要的生产和生活设施等。（铁公水交接、集散地、综合运输）主要设施：码头与泊位、港口仓库和堆场、铁路及道路、起重运输机械、港口辅助生产设施等。32港口码头布局33（1）码头与泊位供船舶停靠，以便旅客上下、货物装卸的水工建筑物称为码头。码头前沿线通常即为港口的生产线，也是港口水域和陆域的交接线。布置形式——顺岸码头、突堤码头；客运码头、货运码头码头前沿的水深一定要满足船舶吃水，并应考虑到船舶装卸和潮汐变化的影响，留有足够富余的水深。34突堤码头顺岸码头35（1）码头与泊位所谓“泊位”即供船舶停泊的位置。一个泊位即可供一艘船舶停泊；泊位的长度依船型的大小而有差异，码头线长度是由泊位数和每个泊位的长度来决定的。从港口货场到码头前沿为码头前方场地，又称码头前沿作业区。这里既要安排装卸机械，又要安排火车、汽车的通道，使货物转运方便，或是进入货场，或是直接运往港外。码头前方场地通常是港口最繁忙的地区。36（2）港口仓库和堆场港口仓库和堆场是供货物装船前和卸船后短期存放使用的。多数较贵重的件杂货都在仓库内堆放保管；只有那些不怕风吹雨淋的货物如矿石、建材等可放入露天堆场或货棚内，这种散堆装货物的堆场常常远离市区和其它码头，以免对环境污染。37（3）铁路及道路货物在港口的集散除了充分利用水路外，主要需依靠陆路交通，因此铁路和道路系统是港口陆域上的重要设施。在没有内河的海港，铁路是主要的疏运方式，它与港口生产有着密不可分的关系。当有大量货物需用铁路运输时，需设置专门的港口车站。在这里货物列车可以进行编组或解体，并配有专门的机车，将车辆直接送往码头前沿或库场的装卸线；装卸完毕后再由机车取回送往港口车站编组。38（3）铁路及道路港内道路与港外公路应该有很好的连接，对于有集装箱运输的港口，道路系统尤为重要，港区内的道路要能通往码头前沿和各库场，回路要通畅，进口与出口常常分开设置，并尽进可能减少与铁路线或装卸线的平面交叉，以减少相互间的干扰。39（4）起重运输机械现代港口装卸工作基本是由各式各样的机械来完成。有的机械主要用来起吊货物，称为起重机械；有的主要用于搬运货物，称为运输机械，合起来称为起重运输机械。主要完成的工作：对船舶进行装卸作业；对火车和汽车进行装卸作业；在船舱内进行各种搬运、堆码和拆垛等工作；在库场上进行起重、搬运、堆码、拆垛等工作。按照我国交通部门的规定，通常将港口机械分为四大类，即起重机械、输送机械、装卸搬运机械、专用机械等。40（4）起重运输机械港口常见典型机械：门座起重机浮式起重机装卸桥带式输送机带斗提升机叉式装卸车41①门式起重机门式起重机，简称门吊、门机。它的构造主要是下部有一个大型门架，其上装配有转盘式或转柱式的臂架起重机，如下图所示。42门座起重机43②浮式起重机浮式起重机，简称起重船、浮吊，它是安装在专用船上的臂架起重机。有的浮吊可以自己运行，有的则需拖轮来拖带，其各工作机构要由岸上供电驱动。44起重船45③装卸桥装卸桥的基本结构与龙门式起重机相似，所不同的是前者比后者跨距更大。不仅适用于铁路车辆场地，而且可以进行船－车－场多种作业。常常是一机多能，它以装卸散货为主，多用抓斗作业。46④带式输送机带式输送机，通常是指胶带输送机，又称皮带机。是一种连续运动的输送货物的机械。47⑤带斗提升机带斗提升机，是一种在封闭机壳内，能连续垂直提升粉末、颗粒或小块物料的输送机械。它是用安装在胶带或链条上的抓斗，通过滚筒或链轮驱动，在提升机的下部掏取物料，待提升到上部时依靠重力或离心力把物料投出。48⑥叉式装卸车叉式装卸车，简称叉车、铲车，又称万能装卸机。这是一种装在轮胎底盘车上，主要依靠能升降的货叉对件货进行堆垛、拆垛和搬运的机械。特别是其货叉可以根据不同货种的装卸要求换用不同的工具，这样就扩大了它的适用范围，所以有“万能”的美称。一般的叉车都具有结构紧凑、机动灵活、适应强的特点。大多用于仓库及船舱内作业的叉车起重量一般不超过3t，而用于码头库场作业的叉车起重量为1~5t，最大的集装箱叉车，起重量可达40t。如下图所示。49集装箱叉车50（5）港口辅助生产设施为维护港口的正常生产秩序，保证各项工作得以顺利进行，港口还需要在陆域上配备一些辅助设施。如给排水系统，输电、配电系统，燃料供应站，工作船基地，各种办公用房，维修工程队，船舶修理站等设施。513.港口的水工建筑物港口的水工建筑物是指大部分处于水中，或经常与水接触，特别是遭受海水的侵蚀等有害作用的水工建筑物。根据用途的不同，可将水工建筑物分为：（1）防护建筑物（2）码头建筑物（3）护岸建筑物52（1）防护建筑物防护建筑物多数用在海港，以防止波浪对港内的冲击，也有的用来防止泥沙