Thiết kế quy hoạch về cảng Đình Vò - Hải Phòng

khu cảng chính - cảng Hải Phòng khoảng 10km về phía hạ lưu. Phía Bắc giáp với tuyến luồng biển ra vào cảng Hải Phòng, phía Nam giáp tuyến đường bộ rộng 15/23m nối cảng với QL5 và tuyến đường sắt nối Đình Vũ, Chùa Vẽ đến ga Hải Phòng. Phía Đông tiếp giáp cảng chuyên dụng khu kinh tế Đình Vũ và ga lập đoàn, phía Tây giáp khu cảng Đình Vũ giai đoạn I. Theo điều chỉnh quy hoạch chung định hướng phát triển không gian thành phố đến 2020 đã được Thủ tướng chính phủ phê duyệt tại quyết 04/2001/QĐ-TTg ngày 10/01/2001, quy hoạch chi tiết Quận Hải An, Quy hoạch chi tiết khu đô thị Bắc Sông Cấm và Quy hoạch khu kinh tế Đình Vũ đang trình cấp có thẩm quyền phê duyệt, địa điểm xây dựng cảng nằm án ngữ vùng cửa biển phía Đông thành thố, tiếp giáp với khu công nghiệp Đình Vũ và tuyến đường vành đai 3, thuộc điểm cuối tuyến đường sắt Hà Nội – Hải Phòng. Có thể nói địa điểm xây dựng cảng có vị trí địa lý, kinh tế rất thuận lợi cho việc kinh doanh xếp dỡ và vận chuyển hành hoá giữa cảng với các khu vực tiêu thụ bằng đường bộ, đường sắt, đường thuỷ ở khắp vùng kinh tế phía Bắc, tuy vậy hạn chế lớn nhất hiện nay là vị trí xây dựng thuộc vùng cửa sông, có địa chất yếu. 1.3.2.Đặc điểm địa hình: Căn cứ tài liệu khảo sát địa hình khu vực xây dựng tỉ lệ 1/1.000 do Công ty Cổ phần Tư vấn XDCT Hàng hải thực hiện năm 2004 cho thấy địa hình tại đây có đặc điểm như sau : Khu vực trên cạn : khu vực trên cạn có chiều dài » 1.000m, chiều rộng tính từ mép biên tuyến đường sắt quy hoạch đến đường mép nước giảm dần từ phía thượng lưu (tiếp giáp bến 2) 340m xuống còn khoảng 180m phía hạ lưu bến 6. Đây là vùng đất trũng chưa được san lấp có cao trình mặt đất tự nhiên trung bình từ +2,0 ¸ +2,5m (Hải đồ), hiện là bãi lầy ven triền sông và các đầm nuôi trồng thuỷ sản. Tuyến mép bến (kéo dài theo tuyến bến 1, 2 đang xây dựng) nằm cách tuyến đường sắt quy hoạch khoảng 565m, dọc đường đẳng sâu -4 ¸ -5mHĐ. Nhìn chung khu đất cấp đủ rộng cho việc xây dựng một khu cảng hiện đại, song khối lượng san lấp tôn tạo mặt bằng cảng lớn, đặc biệt tại các bến phía hạ lưu phải đắp lấn từ bờ ra đến mép bến trên 300m, độ sâu đất đắp trung bình khoảng 3,5m, đặc biệt tại mép bến hạ lưu có chiều sâu đắp 8 ¸ 9m. Khu vực dưới nước : Khu vực dưới nước là sông Bạch Đằng, chiều rộng lòng sông tính từ mép bến đến đường 0,0 bờ đối diện rộng khoảng 600m, độ sâu tự nhiên lòng sông biến đổi từ -4 ¸ -5mHĐ (vị trí tuyến mép bến) đến -6m HĐ (vùng tim luồng). Do thuỷ diện sông rất rộng nên việc bố trí vòng quay tầu cho các các cỡ tầu lớn ra vào cảng nhìn chung an toàn và thuận tiện. 1.3.3.Đặc điểm địa chất: Theo kết quả khảo sát địa chất vị trí xây dựng cảng Đình Vũ giai đoạn II do Công ty Cổ phần Tư vấn XDCT Hàng hải thực hiện tháng 1/2004, thứ tự từ trên xuống địa tầng gồm các líp đất sau: Líp 1a: Líp cát màu xám đen, xám nâu, đôi chỗ kẹp cát pha, kết cấu rời. Líp đất này phân bố hầu hết khu vực các lỗ khoan (trừ các lỗ khoan LK3/03, LK5/03, LK5), với bề dày thay đổi từ 0.6m (LK2, LK4) đến 2.5m (LK1). Đây là líp đất yếu, sức chịu tải nhỏ, mức độ nén lún cao. Líp 1: Líp bùn sét pha màu xám nâu, đôi chỗ kẹp cát, trạng thái chảy. Líp đất này phân bố rộng khắp trong phạm vi khu vực khảo sát, với bề dày thay đổi từ 5.8m (LK4) đến 19.2m (LK2). Đây là líp đất yếu, sức chịu tải nhỏ, mức độ nén lún cao. Líp 2a: Líp dăm sạn lẫn sét màu vàng, trạng thái dẻo mềm. Líp đất này bắt gặp duy nhất tại lỗ khoan LK7 với bề dày 2.1m. Đây là líp đất có sức chịu tải và mức độ nén lún trung bình. Líp 2: Líp sét pha màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo chảy đến dẻo mềm. Líp đất này bắt gặp tại các lỗ khoan LK3, LK4, LK7, LK8, với bề dày thay đổi từ 2.4m (LK4) đến 6.4m (LK8). Đây là líp đất yếu, sức chịu tải nhỏ, mức độ nén lún cao. Líp 3a: Líp sét màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm. Líp đất này phân bố hầu hết khu vực các lỗ khoan (trừ các lỗ khoan LK5/03, LK2, LK3), với bề dày thay đổi mạnh từ 3.5m (LK3/03) đến 9.7m (LK8). Đây là líp đất có sức chịu tải và mức độ nén lún trung bình. Líp 3: Líp sét màu xám xanh, trạng thái dẻo chảy đến chảy. Líp đất này bắt gặp tại các lỗ khoan LK3/03, LK3, LK4, LK5/03, LK6, với bề dày thay đổi từ 7.3m (LK6) đến 12.0m (LK5/03). Đây là líp đất yếu, sức chịu tải nhỏ, mức độ nén lún cao. Líp 4a: Líp sét màu xám ghi, trạng thái nửa cứng. Líp đất này bắt gặp duy nhất tại lỗ khoan LK6, với bề dày 3.7m. Đây là líp đất tốt, sức chịu tải cao, mức độ nén lún nhỏ. Líp 4: Líp sét màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Líp đất này bắt gặp tại các lỗ khoan LK3/03, LK1, LK2, LK5/03, LK5, LK6, với bề dày thay đổi từ 2.0m (LK2) đến 4.6m (LK1). Đây là líp đất tốt, sức chịu tải cao, mức độ nén lún nhỏ Líp 5: Líp sét pha màu xám hồng, xám vàng, trạng thái dẻo mềm. Líp đất này bắt gặp duy nhất tại lỗ khoan LK1, với bề dày 2.5m. Đây là líp đất có sức chịu tải và mức độ nén lún trung bình. Líp 6: Líp cát hạt mịn đến trung màu xám trắng, xám vàng, kết cấu chặt vừa đến chặt. Líp đất này phân bố rộng khắp trong phạm vi khảo sát (trừ lỗ khoan LK5/03), với bề dày thay đổi mạnh từ 1.0m (LK1) đến 8.9m (LK7). Đây là líp đất tốt, sức chịu tải cao, mức độ nén lún nhỏ. Líp 6a: Líp sạn sỏi lẫn cát màu xám vàng, kết cấu chặt vừa đến chặt. Líp đất này bắt gặp duy nhất tại lỗ khoan LK3/03, với bề dày 0.6m. Đây là líp đất tốt, sức chịu tải cao, mức độ nén lún nhỏ. Líp 7: Líp sét pha màu nâu đỏ, trạng thái nửa cứng đến cứng. Líp đất này phân bố rộng khắp trong phạm vi khảo sát, với bề dày của líp chưa xác định do 1 số lỗ khoan chưa khoan qua đáy líp. Đây là líp đất tốt, sức chịu tải cao, mức độ nén lún nhỏ. Líp 8: Líp đá sét kết màu nâu đỏ, phong hoá mạnh, mềm yếu. Líp đá này phân bố rộng khắp trong phạm vi khảo sát, với bề dày của líp chưa xác định do 1 số lỗ khoan chưa khoan qua đáy líp. Đây là líp đá rất tốt, sức chịu tải rất cao, mức độ nén lún rất nhỏ. Từ đặc điểm địa chất công trình nêu trên cho thấy khu vực xây dựng có nền đất yếu, chiều dầy líp bùn sét trên mặt từ 20 – 27m, tầng đất có khả năng chịu lực tốt nằm sâu -20 - -25mHĐ. Tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các líp đất cho trong bảng III.6, mặt cắt địa chất khu vực vây dựng xem hình vẽ . 1.3.4.Đặc điểm khí tượng: Căn cứ vào tài liệu quan trắc đo đạc tại trạm khí tượng thủy văn Hòn Dáu từ năm 1984-1993 có thể đưa ra một số đặc trưng khí hậu của khu vực nh­ sau : Chế độ gió: Chế độ gió trong khu vực mang đặc tính theo mùa rõ nét, phù hợp với đặc điểm hoạt động của hoàn lưu khí quyển. Về mùa đông chịu sự chi phối của hệ thống gió mùa Đông Bắc với các hướng gió thịnh hành là Bắc (N); Đông Bắc (NE) và Đông (E). Trong mùa hè chịu ảnh hưởng của hệ thống gió mùa Tây Nam, nhưng khi gần bờ bị biến tính có các hướng thịnh hành là Nam (S) và Đông Nam (SE). Trong thời gian chuyển tiếp gió có hướng tranh chấp giữa hai mùa gió thịnh hành nói trên. Trên hoa gió tổng hợp nhiều năm tại trạm Hòn Dáu cho thấy trong năm gió thịnh hành là các hướng gió Bắc (N); Đông Bắc (NE); Đông (E); Đông Nam (SE) và Nam (S), trong đó trước tiên phải kể đến gió hướng Đông (E) có tần suất chiếm 31.32%; tiếp theo là hướng Bắc (N) có tần suất 15.36%; Đông Nam (SE) có tần suất 14.55%; Nam (S) có tần suất 12.13% và Đông Bắc (NE) có tần suất 10.3%. Tại khu vực này mùa gió Đông Bắc thường bắt đầu từ tháng XI và kéo dài đến tháng IV năm sau, trong thời kỳ này tần suất gió hướng Đông (E) là lớn hơn cả và dao động từ 33% (tháng XI) đến 53.6% (tháng II). Tốc độ gió trung bình trong các tháng này đạt từ 4.4 m/s (tháng III) đến 4.9 m/s (tháng XI). Điều đáng lưu ý là cấp tốc độ W> 15 m/s chỉ quan trắc được 2 lần trong tổng số 40 lần, chiếm 5%. Tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc trong thời gian này là W = 18m/s ở hướng Bắc (N) vào tháng II/1987, trong khi đó tốc độ Wmax trong các tháng này của nhiều năm là 34 m/s ở các hướng ENE (2/10/1960); NNE (11/11/1957) và SSE (13/3/1960). Mùa gió Tây Nam thường xuất hiện từ tháng VI đến tháng VIII. Tần suất gió hướng Nam (S) thịnh hành hơn hướng Đông Nam (SE) và dao động từ 21% (tháng VIII) & 37% (tháng VII). Tốc độ gió trung bình nhìn chung cao hơn các tháng khác trong năm, đạt từ 4.7 m/s (tháng VIII) & 6.0 m/s (tháng VII). Như đã nói ở trên tần suất gió ở hướng Nam (S) và Đông Nam (SE) trong năm không lớn nhưng do ảnh hưởng của gió bão tốc độ gió quan trắc được thường rất lớn. Theo số liệu 1984-1993 cấp tốc độ gió W > 15 m/s quan trắc được chiếm 95%. Trong đó tốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được là Wmax = 40m/s ở hướng Tây Nam (SW) và Nam (S) vào tháng VI/1989. Giá trị này cũng là gía trị cực đại từng quan trắc được nhiều lần trong nhiều năm ở nhiều hướng. Bảng III.1 - Tần suất gió Tốc độ (m/s) Lặng 1.0 - 4.0 5.0 - 9.0 10.0 - 15.0 >15 Tổng cộng Hướng SLX % SLX % SLX % SLX % SLX % SLX % N 1362 10.55 550 4.26 64 0.5 6 0.05 1982 15.36 NE 729 5.65 532 4.12 59 0.46 9 0.07 1329 10.3 E 1624 12.6 2111 16.36 296 2.29 10 0.08 4041 31.33 SE 999 7.74 768 5.95 109 0.84 2 0.02 1878 14.55 S 520 4.03 772 5.98 266 2.06 8 0.06 1566 12.13 SW 205 1.58 191 1.48 37 0.29 1 0.01 434 3.36 W 195 1.51 11 0.09 5 0.04 211 1.64 NW 655 5.08 85 0.66 9 0.07 4 0.03 753 5.84 Lặng 710 5.5 710 5.5 Cộng 710 5.5 6289 48.74 5020 38.9 845 6.55 40 0.32 12904 100 Bão: Khu vực nghiên cứu là nơi có mật độ bão đổ bộ khá lớn so với các vùng biển khác trong nước. Bảng III.2: Số lượng các cơn bão đổ bộ KV Hải Phòng và lân cận (1960-1994) STT Các đặc trưng Tháng Cả năm VI VII VII IX X XI 1 Số cơn bão 5 10 7 3 4 1 30 2 Tần suất (%) 16.7 33.3 23.3 10.0 13.3 3.4 100 Theo số liệu thống kê ở bảng trên cho thấy, mùa bão ở đây thường bắt đầu vào tháng VI và kết thúc vào tháng XI. Tháng có nhiều bão nhất là tháng VII có 10 cơn bão, chiếm 33.3%; sau đó đến tháng VIII có 7 cơn, chiếm 23.3%. Tháng XI chỉ có 1 cơn bão, chiếm 3.4%. Tác động và ảnh hưởng của bão thường kéo theo gió và sóng lớn, mưa kéo dài, nước dâng . . . gây lũ lụt khu vực đồng bằng cửa sông. Một số các đặc trưng đã quan trắc được trong thời gian có bão: Tốc độ gió cực đại Wmax = 40 m/s quan trắc được nhiều lần tại trạm Hòn Dáu. Đặc biệt trong cơn bão WENDY (9/IX/1968) tại trạm Phù Liễn đã ghi được Wmax = 50 m/s. Tháng VII/1980, cơn bão JOE đổ bộ vào Hải Phòng với gió giật trên cấp 12 đã quan trắc được độ cao nước dâng 176 cm (tại Hải Phòng). Chế độ mưa: Tổng lượng mưa : Theo số liệu thống kê trong 10 năm, tổng lượng mưa trung bình trong năm là 1459.4mm. Năm có lượng mưa lớn nhất đạt 2292.8 mm (1992) và năm có lượng mưa Ýt nhất là 764.1 mm (1991). Tại khu vực nghiên cứu mùa mưa thường bắt đầu từ tháng V đến tháng X. Tổng lượng mưa trung bình trong mùa mưa là 1254.1 mm chiếm 85.9% lượng mưa trong năm. Tháng có lượng mưa trung bình cao nhất là tháng VIII (282 mm) chiếm 19.32% cả năm. Tháng có lượng mưa trung bình thấp nhất là 15.4 mm (tháng XII). Lượng mưa trung bình của các tháng trong mùa mưa là 209 mm. Lượng mưa trung bình của các tháng trong mùa khô chỉ có 34.2 mm. Bảng III.3 : Lượng mưa ngày lớn nhất trong tháng, năm 1984-1993) Tháng Năm Xmax 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 I Ngày 0.2 31 32.5 25 3 24 1.2 21 1 4 9.5 5 6.8 20 2.3 18 39.6 3 - - 39.6 3 II Ngày 1.4 21 49.1 18 5.8 26 14 27 13.2 19 3.3 8 23.2 22 2.6 19 11.5 27 4.9 15 49.1 18 III Ngày 0.9 30 54 30 50 28 18.6 16 10 23 16.9 21 42 15 33.7 30 2.4 31 5.7 30 54 30 IV Ngày 24.4 28 72.2 13 7.6 22 7.7 3 6.7 12 8.4 26 26 11 2.8 6 23.8 8 14.5 20 72.2 3 V Ngày 71.5 21 9.6 25 37.8 25 17.7 31 108.8 12 42.4 3 49.6 17 54.7 8 29 23 178.4 18 178.4 18 VI Ngày 96.9 21 34.4 12 67 11 37.5 7 87.8 18 54.2 11 27.6 1 34.4 7 123.5 7 57.1 26 123.5 7 VII Ngày 23.6 27 14 15 192.5 22 12.2 22 34.1 14 40 1 42.2 22 54.6 14 320.5 14 44.1 12 320.5 14 VIII Ngày 39.3 25 105.7 25 47.9 10 78.9 10 146.7 3 130.7 25 45.4 30 20.1 5 166.5 12 99.2 18 166.5 12 IX Ngày 94.2 29 70 7 101.5 7 102.6 21 35.7 6 131.7 24 37.4 20 60.8 2 109.7 8 83.6 19 131.7 16 X Ngày 237.1 16 28.7 22 28.3 25 69.4 19 108.2 3 124.9 4 182.7 21 11.2 17 4.6 5 9.1 28 237.1 16 XI Ngày 8.5 10 32.1 8 5 12 15.2 2 2.4 2 0.1 5 141.5 5 3.2 22 35.7 8 65.7 18 141.5 5 XII Ngày 9.4 4 14.8 10 12 7 0.6 27 0.1 18 4.6 10 2.7 22 16.8 28 50.1 25 3.5 10 50.1 25 Năm Ngày 237.1 16/X 105.7 25/VIII 192.5 22/VII 102.6 21/IX 146.7 3/VIII 131.7 24/IX 182.7 21/X 60.8 2/IX 320.5 14/VII 178.4 18/V 320.5 14/VII Số ngày mưa : Sè ngày có mưa trung bình trong nhiều năm là 150.1 ngày. Năm có số ngày mưa nhiều nhất là năm 1992 (có 203 ngày) và năm có số ngày mưa Ýt nhất là năm 1987 (125 ngày). Trong mùa mưa có 76.6 ngày mưa chiếm 51% cả năm. Tháng có số ngày mưa trung bình lớn nhất là tháng III (17.7 ngày ) sau đó mới đến tháng VIII (15.7 ngày). Lượng mưa trung bình của tháng III là 42.6 mm chỉ chiếm 15% lượng mưa trung của tháng VIII điều này nói lên vào mùa mưa cường độ lớn và thời gian mưa kéo dài, đặc biệt vào thời kì khu vực chịu ảnh hưởng của mưa bão và áp thấp nhiệt đới. Ngược lại trong mùa khô chủ yếu là mưa phùn, thời gian mưa ngắn nên lượng mưa không đáng kể (xem hình 2-4). Lượng mưa ngày lớn nhất : Theo số liệu quan trắc từ năm 1957-1995 lượng mưa ngày lớn nhất tại Hòn Dáu là 434.7 mm (26/VI/1996). Tầm nhìn xa phía biển và sương mù Tầm nhìn xa phía biển : ở đây chỉ đưa ra số ngày có tầm nhìn xa phía biển cấp trên V (2.0 Km) trong các ốp quan trắc chính. Bảng III.4: Số ngày có tầm nhìn xa phía biển trên cấp V (1956-1995) Giê Q.Trắc Tháng Cả năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 1 30 27 29 29 31 30 31 31 30 31 30 31 30.0 7 30 27 29 29 31 30 31 31 30 31 30 31 30.0 13 31 27 29 29 31 30 31 31 30 31 30 31 30.1 19 31 27 30 29 31 30 31 31 30 31 30 31 30.2 Theo số liệu thống kê bảng trên cho thấy, vào tháng V-XII ở tất cả 4 ốp trong ngày đều có tầm nhìn xa phía biển trên cấp V. Tầm nhìn xa phía biển < cấp V đều xuất hiện 5 lần vào ốp 1 và 7 giê (từ tháng I-IV). Nhưng ở ốp 13 và 19 giê chỉ xuất hiện từ tháng II-IV với số lần Ýt hơn (ốp 13 giê xuất hiện 4 lần; ốp 19 giê xuất hiện 3 lần). Sương mù: Theo số liệu thống kê nhiều năm ở bảng III.5 cho thấy: Số ngày có sương mù trong năm là 17 ngày và chỉ xuất hiện vào các thời gian từ tháng I-V và tháng X-XII hàng năm. Sương mù thường xuất hiện vào sáng sớm và tập trung chủ yếu vào tháng II-IV lớn nhất là tháng III (4 ngày). Bảng III.5 : Sè ngày có sương mù trạm Hòn Dáu (1956-1995) Tháng Cả năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 2 3 4 3 2 0 0 0 0 1 1 1 14 1.3.5.Đặc điểm về thủy văn: Mực nước và thuỷ triều Khu vực Hải Phòng là một trong những nơi chịu ảnh hưởng rất mạnh của thủy triều. Thủy triều thuộc chế độ nhật triều thuần nhất, hầu hết số ngày trong tháng (trên dưới 25 ngày) mỗi ngày có một lần nước lớn và một lần nước ròng. Độ lớn triều trung bình trên dưới 3.5m vào kỳ triều cường và mực nước lên xuống nhanh có thể đạt 0.5m/ giê. Theo số liệu thống kê từ 1956-1995. Mực nước biển trung bình nhiều năm:1.9m : 1.9m Mực nước biển cao nhất:4.21m (22/10/1985) : 4.21m (22/10/1985) Mực nước biển thấp nhất:-0.07m (21/12/1964) : -0.07m (21/12/1964) Chênh lệch triều lớn nhất:3.94m (23/12/1968) : 3.94m (23/12/1968) Mực nước cao thiết kế (P1%) :3,75m 3,75m Mực nước thấp thiết kế(P97%) :0,8m 0,8m Mực nước P50%:2,25m : 2,25m Các đặc trưng của dòng chảy : Mùa kiệt: Theo tài liệu đo mùa kiệt từ 13h ngày 6/4 đến 23h ngày 30/4/1992 tại Bạch Đằng do xí nghiệp khảo sát thiết kế và xây dựng đường thuỷ khảo sát cho thấy lưu lượng lớn nhất đo được khi triều xuống là 4.368m3, tốc độ mặt cắt trung bình là 0,8m/s (2h ngày 23/4/1992). Lưu lượng lớn nhất khi triều lên là 4.597m3, tốc độ mặt cắt trung bình là 0,78m/s (ngày 19/4/1992). Mùa lũ đo từ 15h ngày 25/7/1992 đến 11h ngày 9/8/1992 cho thấy lưu lượng lớn nhất đo được khi triều xuống là 9.340m3, tốc độ trung bình là 1,62m/s (21h ngày 22/8/1992). Lưu lượng lớn nhất khi triều lên là 4.908m3, tốc độ trung bình là 0, 8m/s (ngày 30/7/1992). Chương 2:THIẾT KẾ QUY HOẠCH 2.1.Dù báo lượng hàng và đặc trưng hàng hoá qua cảng: Căn cứ kết quả dự báo tổng khối lượng hàng hoá thông qua cảng biển khu vực phía Bắc, và phân bổ hàng hoá giữa các cảng trong toàn vùng hấp hẫn. Căn cứ khả năng phát triển từng khu cảng trên sông Cấm và định hướng đầu tư khu cảng Đình Vũ. Dự báo khối lượng hàng hóa thông qua các khu cảng thuộc cảng Hải Phòng giai đoạn đến 2010 nh­ sau : Dù báo khối lượng hàng hoá qua các khu Cảng Hải Phòng GĐ 2010 TT Tên cảng Hiện trạng (2000/2003) Dự báo đến 2010 Theo quyết định 202/QĐ-TTg (PAI) Theo mức tăng trưởng hàng hoá (dự kiến 10% năm) (PAII) Theo kết quả dự báo (PAIII) I Các khu cảng hiện hữu trên sông Cấm 7,64 /11,9 8 - 8,5 13,2 13,0 1 Hoàng Diệu (1.719m) - / 10,58 8,5 5,5 5,0-5,5 2 Chùa Vẽ (830m) 5,5 5,5 3 Cảng Đoạn Xá (209m) - / 0,45 1,2 1,2 4 Cảng Vật Cách (490m) - / 0,87 1 1,0 II Khu Cảng mở rộng (Đình Vũ) 0 2,5 – 6 4,7 4,7 5 Cảng Đình Vũ giai đoạn I (425m) - 2,5 – 6 1,5 1,5 6 Cảng Đình Vũ giai đoạn II - 3,2 3,2 III Khu chuyển tải 0,4/0,84 - 1,9 1,3 – 1,7 Cộng tổng lượng hàng qua cảng 7,64 / 11,9 10,5 – 14,5 19,8 19,6 Kết quả bảng trên cho thấy: Do tốc độ xây dựng cảng Cái Lân bị chậm nên khối lượng hàng hoá thông qua cảng Hải Phòng giai đoạn 1990-2000 đạt mức tăng trưởng 15,8%/năm và tăng nhanh trong những năm 2000-2003 lên 14%/năm và do khả năng phát triển Cảng Cái Lân bị hạn chế nên khối lượng hàng hoá qua cảng theo quy hoạch được điều chỉnh từ 10,5-14,5 lên 19,6 triệu tấn/năm là hợp lý. Nh­ vậy tốc độ tăng trưởng hàng hoá qua Cảng Hải Phòng giai đoạn 2000-2010 bình quân 10%/năm là phù hợp khi có cảng Cái Lân cùng khai thác trong hệ thống cảng biển khu vực phía Bắc. Để xác định quy mô của cảng Đình Vũ giai đoạn II kiến nghị lùa chọn kết quả dự báo theo phương án III – với tổng khối lượng hàng hoá qua cảng Hải Phòng 19,6triệuT/năm, khối lượng hàng hoá qua cảng Đình Vũ giai đoạn II là 3,2triệu tấn. Dự báo lượng hàng qua cảng Dình Vũ như sau: Stt Loại Hàng Đơn vị 2010 2015 2020 I Hàng container 1000 TEU 100¸150 200¸250 300¸350 1 Container có hàng 1000 TEU 70¸105 140¸175 210¸245 2 Container rỗng 1000 TEU 30¸45 60¸75 90¸105 II Hàng hoá dầu 1000 T 625 2000 3000 1 Xăng dầu - 600 1900 2850 2 Nhựa đường - 10 30 50 3 LPG và sản phẩm khác - 15 70 100 2.2.Đội tàu ra vào cảng: Căn cứ xu thế phát triển đội tàu trong nước và đội tàu thế giới trọng tải ngày càng cao và thực tế tàu trọng tải lớn hơn 10.000DWT ra vào cảng ngày càng tăng nhanh : 2% lượt năm 1990 lên 8,6% lượt năm 2000, và 15,6% lượt năm 2003. Căn cứ Quyết định 1419/QĐ - TTg ngày 1/11/2001 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt đề án phát triển Tổng công ty Hàng hải Việt Nam, Quyết định 885/QĐ-TTg ngày 12/8/2004 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch chi tiết nhóm cảng biển phía Bắc (nhóm 1) xác định đội tầu đến cảng Đình Vũ có trọng tải 20.000DWT. Trong “Báo cáo tính toán xác định giới hạn luồng vào cảng Hải phòng” (đã được Cục Hàng Hải chấp thuận trình Bộ GTVT phê duyệt theo văn bản số 537/CHHVN-BCB ngày 22/4/2004) xác định, tuyến luồng hiện tại (từ phao “0” đến cảng Chính) đủ tiếp nhận các tàu có trọng tải tương đương 40.000DWT giảm tải hành thuỷ trong điều kiện hạn chế. Theo dự án cải tạo nâng cấp cảng Hải Phòng giai đoạn II, tuyến luồng đi qua cửa Lạch Huyện, vào Bến Gót, đến cảng Chính (năm 2006 đoạn luồng biển vào đến Bến Gót đạt độ sâu –7,3m, đoạn luồng sông -5,5mHĐ; năm 2009 đoạn luồng sông được tiếp tục nạo vét đến –7,0mHĐ) thì khu cảng nổi Bến Gót đóng vai trò quan trọng trong việc đưa các tàu có trọng tải lớn hành thuỷ trong điều kiện hạn chế ra vào Cảng. Khi đó việc tiếp nhận các tàu có trọng tải đến 20.000DWT và các tàu lớn hơn (kích thước LxB=201x30m) giảm tải mớn 8,5-9,6m ~ 40.000DWT tại khu Đình Vũ sẽ thuận lợi hơn nhiều do luồng ngắn, rộng, bán kính cong lớn và độ sâu luồng được cải thiện đáng kể và vị trí vòng quay tầu không bị hạn chế. Cụ thể việc điều động tầu thực hiện như sau: Bước 1 (2000-2004) luồng tàu có chiều rộng luồng sông, kênh 80m, luồng biển 100m, bán kính cong tối thiểu 925m, cao độ đáy luồng sông, kênh -5,5m(HĐ); luồng biển –7,3m(HĐ). Như vậy sau khi thực hiện bước 1, tàu có trọng tải lớn lợi dụng thuỷ triều vượt qua đoạn luồng biển vào Bến Gót và tiến hành giảm tải tại đây để qua kênh Hà Nam vào cảng. Bước 2 (2005-2009) luồng tàu có chiều rộng luồng sông, kênh 80m, luồng biển 100m, bán kính cong tối thiểu 925m, cao độ đáy luồng sông, kênh –7,0m(HĐ); luồng biển –7,3m(HĐ). Như vậy sau khi thực hiện bước 2, các tàu 20.000DWT đầy tải và lớn hơn (đến 40.000DWT) lợi dụng mức thuỷ triều +3,1m hành thuỷ trong điều kiện hạn chế vào thẳng cảng mà không phải chuyển tải tại Bến Gót. Như vậy đội tàu ra vào khu cảng Đình Vũ trong báo cáo này kiến nghị chọn tầu tính toán cỡ 30.000DWT có tính đến việc tiếp nhận các tầu trọng tải lớn hơn 40.000DWT giảm tải hành thuỷ trong điều kiện hạn chế. Thông số tàu thiết kế như sau: Loai tầu DWT (1000T) DT (1000T) Lmax (m) Bmax (m) T (m) Diện tích cản gió(m2) Ngang tàu Dọc tàu Dầy hàng Chưa hàng Dầy hàng Chưa hàng container 30 23 185 23,2 10,0 2100 3300 510 650 Chở dầu 30 23 188 26 9,8 1810 3240 610 810 2.3.Phân chia khu bến: 2.3.1.Nguyên tắc phân chia: - Mét khu bến phải có Ýt nhất một bến cho một loại hàng . nếu khong đủ bến thì có thể ghép hàng đó vào bến khác tên cơ sở : +) Cùng tính chất bảo quản +) Cùng công nghệ bốc xếp - Trên nguyên tắc khả năng cho phép của cảng phải lớn hơn lượng hàng thông qua cảng .Tức là :Pb ³ Qb. -Hoạt động của các bến không cản trở lẫn nhau . -Đảm bảo vệ sinh cảng và môi trường xung quanh ,đảm bảo các yêu cầu khác -Đảm bảo sự hoạt động bình thường của các tuyến giao thông khác như đường sắt ,đường quốc lé 5 ,giao thông thuỷ trên sông .. 2.3.2.Trên nguyên tắc đó phân chia khu bến nh­ sau : Quy hoạch cụm cảng Đình Vò - Hải Phòng sẽ gồm 2 khu bến là khu bến container và khu bến xăng dầu, với thiết kế như sau: Khu cảng container thiết kê cho tàu 30.000 T với lượng hàng thiết kế là 150TEU/năm, hàng hoá gồm cả xuất và nhập. khu cảng dầu thiết kế cho tàu chở dầu đến 30.000DWT với các sản phẩm dầu khí : xăng dầu, nhựa đường, LPG. Hàng hoá gồm cả xuất và nhập. 2.4.khu cảng container: 2.4.1.Các phương án bốc xếp: Container đến cảng gồm có hàng xuất, hàng nhập và một khối lượng nhỏ hàng nội địa. Tại đây chúng được dỡ xuống và đưa vào bãi. Sau khi hoàn thành các thủ tục hải quan, các container được phân loại. Các container không phải qua kho CFS sẽ được xếp vào bãi hoặc bốc xếp lên xe ô tô chở thẳng đến nơi giao hàng, còn container phải qua kho CFS sẽ được chuyển vào kho và tại đây các loại xe nâng hàng sẽ rút hàng xếp vào kho. Hàng hoá được phân loại và lưu kho sau đó được ô tô chở tới nơi giao hàng. Các container rỗng được xếp vào bãi. Với hàng xuất, hàng hoá hoặc container đến cảng chủ yếu bằng đường bộ và chu trình hoạt động được thực hiện theo chiều ngược lại. Hoạt động khai thác của cảng sẽ thông qua một số công tác chính sau đây: Bốc, xếp container; Lưu giữ container và hàng hoá; Đóng, rút hàng; Sửa chữa và bảo dưỡng container. Để Cảng container hoạt động đạt hiệu quả cao, việc lùa chọn công nghệ khai thác phù hợp có ý nghĩa quyết đÞnh. Nhìn chung, lùa chọn công nghệ khai thác phù hợp cần dùa trên những phân tích, đánh giá một số vấn đề sau: Đặc điểm, chức năng và nhiệm vụ của Cảng container; Cỡ và chủng loại của tàu đến cảng; Lượng hàng thông qua và đặc điểm của container qua cảng (Tỷ lệ hàng xuất, hàng nhập; thời gian lưu kho ) Không gian dành cho quy hoạch cảng, sức chịu tải của đất nền; Những công nghệ hiện đang được sử dụng ở Việt Nam và trên Thế giới (chủng loại, đặc trưng, độ an toàn trong khai thác, độ nhạy đối với những hư háng, yêu cầu về trình độ công nhân vận hành...); Công suất yêu cầu và nhu cầu phát triển trong tương lai của cảng; Giá thành của thiết bị để đạt được một tổng mức đầu tư còng nh­ việc phân kỳ đầu tư cho phù hợp với thực tế. Chi phí khai thác và bảo dưỡng thiết bị. Trên cơ sở đó đề nghị hai phương án công nghệ bốc xếp nh­ sau: PA1: Cẩu trục giàn - romoc - cẩu trục giàn bánh ray. Sử dụng cần trục giàn để vận chuyển và bốc xếp container trong phạm vi bãi chứa container. Loại cần trục này chạy trên bánh lốp hoặc bánh ray, có thể thao tác với nhiều hàng container và xếp cao đến 5 tầng. Vận chuyển container giữa cầu tàu và bãi được thực hiện bằng đầu kéo rơ mooc. Các dãy container trong bãi chứa được bố trí song song với cầu tàu. Đường đi của cẩu giàn và đường đi của xe chở container ra vào bãi là riêng biệt và chạy song song với các dãy container. Ưu điểm của phương án này là tiết kiệm diện tích làm bãi do khả năng chất xếp cao và yêu cầu diện tích cho đi lại là tối thiểu (Hiệu suất chất xếp hàng của bãi đạt tới 750 TEU/ha). Mặt khác do mức độ yêu cầu về gia cường nền bãi và kết cấu bãi trên từng vùng bãi rất khác nhau nên sẽ tạo điều kiện tốt cho việc giảm thiểu kinh phí đầu tư xây dựng bãi so với các phương án khác. Thiết bị sử dụng có độ tin cậy và cho phép tự động hóa cao. Phương án này cũng cho phép sử dụng phối hợp vừa công nhân có trình độ tay nghề cao như điều khiển cần trục và nhân công trình độ không cao như lái đầu kéo. Đây cũng là phương án giảm thiểu được chi phí duy trì hoạt động của các thiết bị và hạn chế được các tai nạn trong công tác khai thác tại bãi. Nhược điểm của phương án này là tính linh hoạt của cẩu giàn không cao khi phải tham gia hoạt động ngoài phạm vi bãi chứa. Một vấn đề không thể không nói đến là giá thành đầu tư cho các trang thiết bị khá cao. Tổng chi phí Ýt nhất cũng khoảng 6.106 USD cho một bến. PA2: Cẩu trục pooc tích - romooc - xe nâng chụp Phương án này container được vận chuyển giữa bến và bãi bằng mooc kéo. Xe ôm sẽ chỉ thực hiện chức năng xếp dỡ tại bãi chứa. Mét đặc điểm nổi bật là chỗ chỉ định làm công việc giao nhận là nơi xe ôm xếp chồng hoặc dỡ container từ các mooc. Độ cao chất xếp trong bãi tùy thuộc trạng thái của container và tình trạng bãi. Độ cao chất xếp bình quân của container xuất là khoảng 2,5 còn đối với container nhập là 1,5. Bãi container xuất thường được xếp ở tuyến ngoài dọc cầu tàu, còn container nhập được xếp ở tuyến trong. Vỏ rỗng có thể xếp ở một khu vực độc lập và giành một khu riêng cho container lạnh. Ngoài ra còn cần một khu vực chung dành cho công tác dồn dịch, nhận và giao container đối với phương tiện vận tải nội địa. Ưu điểm của qui trình này là tính linh hoạt trong khai thác do xe vận chuyển là loại xe tự hành hoàn toàn, dễ sử dụng vào các hoạt động và các yêu cầu khác nhau. Khả năng tận dụng diện tích quỹ đất cũng khá tốt với hiệu suất sử dụng bãi trung bình đạt 385 TEU/ha (lớn hơn so với phương án dùng mooc). Năng suất khai thác của phương án này cũng khá cao. Nhược điểm chính của loại xe này là nguy cơ gây hư hại cho các container và thiết bị cao. Trạng thái hoạt động của xe chỉ đạt từ 60% ~ 80%. Và đặc biệt là tổng đầu tư cho thiết bị là khá lớn. 2.4.2.Năng suất thiết bị bốc xếp mép bến và số lượng bến: Thiết bị bốc xếp mép bến chọn cần trục khung dàn chuyên bốc xếp container (phương án 1) và cần trục poóc tích (phương án 2). Phương án 1: dùng cần trục khung dàn chuyên bốc xếp container Chọn cần trục khung dàn chạy trên ray do hãng Konecranes - Phần Lan sản xuất, có các đặc tính kỹ thuật sau: + Sức nâng: P = 40 tấn + Chiều cao nâng từ mặt ray: H = 21 m + Tầm với ra ngoài: L = 30 m + Tầm với vào trong: L’= 17,5 m + Tốc độ nâng có tải: v1 = 40 m/phút không tải: v2 = 90 m/phút + Tốc độ di chuyển xe con: vx=150 m/phút + Tốc độ di chuyển cần trục: v = 120 m/phút + Khoảng cách hai chân cần trục = 23 m - Chu kỳ bốc xếp của cần trục khung dàn xác định theo công thức: Tck=(2t1+2t2+2t3)e + t7+t8 +t9 Trong đó: : thời gian nâng hàng và hạ móc có hàng (s) Hn = 9,7 (m) Þ : thời gian hạ hàng và nâng móc không hàng (s) Hh= 4,1 m Þ : thời gian chuyển hàng bằng xe con(s) e = 0,9 : hệ số tính tới sự hoàn thiện quá trình nâng hạ hàng cùng với chuyển hàng bằng xe con. t7 = 20” : thời gian ngàm container. t8 = 20” : thời gian thả container. t11= 8”: thời gian thay đổi tay cần Thay sè: Tck = (33+ 9,5+ 36)0,9 + 20 + 20 + 8= 119 (s) - Sè chu kỳ bốc xếp trong 1 giê: (chu kỳ/giờ) - Năng suất tính toán của cần trục: Ph=nck´1 Trong đó: nck= 30 chu kỳ/giờ 1: là số thùng container bốc xếp trong mét chu kỳ Þ Ph = 30 thùng/giờ - Chọn 3 cần trục cho mỗi bến, khi đó năng suất của các thiết bị phục vụ cho tầu xác định theo công thức: Mg=(P1x1+P2x2)ltglgđlvmlkt Trong đó: P1=Ph=30 thùng/giờ : năng suất của một thiết bị bốc xếp trên bờ. x1=3 : sè thiết bị tham gia bốc xếp trên bờ. P2x2=0 : năng suất các thiết bị bốc xếp trên tầu. ltg=0,8 : hệ số sử dụng thời gian trong ngày. lgđ=0,85 : hệ số sử dụng máy. lkt=0,85 : hệ số sử dụng khoang tầu. lvm=0,9: hệ số vướng mắc. Thay sè: Mg= 3´30´0,8´0,85´0,85´0,9 = 47 (thùng/giờ) - Số lượng bến được tính toán căn cứ vào năng lực thông qua của bến, xác định theo công thức sau: Qth : là lượng hàng tính toán lớn nhất trong tháng, xác định theo công thức: Trong đó: Qn= 250.000 thùng - lượng hàng tính toán trong một năm. kth=1,3 - hệ số không đều của lượng hàng trong tháng. tth=12 tháng - sè tháng khai thác trong năm. Thay sè: (thùng/tháng) Pth : là khả năng cho phép của một bến trong một tháng, xác định theo công thức: Pth=30Pngkbkt Trong đó: kb= 0,65 - hệ số bận bến : hệ số do ảnh hưởng của thời tiết xấu 720: số giê trong tháng (giê) : thời gian ảnh hưởng của thời tiết xấu trong tháng (lấy giá trị trung bình của năm, hàng năm có 60 ngày bến chịu ảnh hưởng của bão). Þ kt=0,833 Png: khả năng cho phép của bến trong một ngày đêm Dt=1500 thùng (30000DWT) (giê) tp= 4 giê - thời gian phô (bao gồm thời gian chuẩn bị, neo đậu tầu...) Þ Png=1000 thùng/ngày Thay sè: Pth=30´1000´0,65´0,833=16243 (thùng/tháng) Từ đó tính được số lượng bến là: Vậy, để thông qua lượng hàng là 250.000TEU/năm (tính cho dù báo lượng hàng năm 2015), đối với phương án 1 cần 2 bến. Phương án 2: dùng cần cẩu poóc tích Chọn cần cẩu poóc tích K402 chạy trên ray, có các đặc tính kỹ thuật sau: + Sức nâng: P = 40 tấn + Chiều cao nâng tối đa: H = 10,5 m + Chiều dài conson: L = 26 m + Khẩu độ nhịp: L’= 32 m + Tốc độ nâng hàng: v1 = 20 m/phút, v2 = 45 m/phút + Tốc độ di chuyển xe con: vx=50 m/phút + Tốc độ di chuyển cần trục: v = 120 m/phút Chu kỳ bốc xếp của cần trục dàn chạy trên ray xác định theo công thức: Tck=(2t1+2t2+2t3)e + t7+t8+t9+t10+t11 Trong đó: : thời gian nâng hàng và hạ móc không hàng (s) Hn = 9,7 (m) Þ : thời gian hạ hàng và nâng móc không hàng (s) Hh= 4,1 m Þ : thời gian chuyển hàng bằng xe con(s) L=29m Þ e = 0,9 : hệ số tính tới sự hoàn thiện quá trình nâng hạ hàng cùng với chuyển hàng bằng xe con. t7 = 20” : thời gian ngàm container. t8 = 20” : thời gian thả container. t11= 8”: thời gian thay đổi tay cần Thay sè: Tck = (60+15+75,6)0,9 + 20 + 20 + 8= 184 (s) Sè chu kỳ bốc xếp trong 1 giê: (chu kỳ/giờ) Năng suất tính toán của cần trục: Ph=nck´1 Trong đó: nck= 19,6 chu kỳ/giờ 1: là số thùng container bốc xếp trong mét chu kỳ Þ Ph = 19,6 thùng/giờ Chọn 3 cần trục cho mỗi bến, khi đó năng suất của các thiết bị phục vụ cho tầu xác định theo công thức: Mg=(P1x1+P2x2)ltglgđlvmlkt Trong đó: P1=Ph= 19,6 thùng/giờ : năng suất của một thiết bị bốc xếp trên bờ. x1= 3 : sè thiết bị tham gia bốc xếp trên bờ. P2x2=0 : năng suất các thiết bị bốc xếp trên tầu. ltg=0,75 : hệ số sử dụng thời gian trong ngày. lgđ=0,9 : hệ số sử dụng máy. lkt=0,9 : hệ số sử dụng khoang tầu. lvm=0,85: hệ số vướng mắc. Thay sè: Mg= 3´19,6´0,75´0,9´0,9´0,85 = 30 (thùng/giờ) Số lượng bến được tính toán căn cứ vào năng lực thông qua của bến, xác định theo công thức sau: Qth = 27084 thùng/tháng: là lượng hàng tính toán lớn nhất trong tháng Pth : là khả năng cho phép của một bến trong một tháng, xác định theo công thức: Pth=30Pngkbkt Trong đó: kb= 0,65 - hệ số bận bến k kt=0,833 - hệ số do ảnh hưởng của thời tiết xấu Png: khả năng cho phép của bến trong một ngày đêm Dt=1500 thùng (30000DWT) (giê) tp= 4 giê - thời gian phô (bao gồm thời gian chuẩn bị, neo đậu tầu...) Þ Png=666,7 thùng/ngày Thay sè: Pth=30´666,7´0,65´0,833=10829 (thùng/tháng) Từ đó tính được số lượng bến là: Vậy, để thông qua lượng hàng là 250.000 TEU/năm (tính cho dù báo lượng hàng năm 2015), đối với phương án 2 cần 3 bến. 2.4.3.Năng suất thiết bị xếp dỡ trên bãi và số lượng : a.Phương án 1 lùa chọn cần trục bánh lốp: Chọn cần trục bánh lốp Konecranes - Phần Lan. Có các thông số kỹ thuật nh­ sau: + Sức nâng: 40 tấn + Chiều cao nâng: H=12,22m + Tốc độ nâng hạ container đầy: v1=11,4 m/phút container rỗng: v2=22,8 m/phút + Tốc độ di chuyển xe con: vx=180 m/phút + Tốc độ di chuyển cần trục: v=120 m/phút + Khoảng cách giữa hai chân cần trục: 19 m Chu kỳ bốc xếp của cần trục bánh lốp xác định theo công thức: Tck=(2t1+2t2+2t3)e +t7+t8+t9+t10+t11 : thời gian nâng hàng và hạ móc không hàng (s) Hn = 7,7 (m) Þ : thời gian hạ hàng và nâng móc không hàng (s) Hh= 7,7 m Þ : thời gian chuyển hàng bằng xe con(s) e = 0,9 : hệ số tính tới sự hoàn thiện quá trình nâng hạ hàng cùng với chuyển hàng bằng xe con. t7 = 20” : thời gian ngàm container. t8 = 20” : thời gian thả container. t11= 8”: thời gian thay đổi tay cần Thay sè: Tck = (85 + 45 + 17)0,9 + 20+ 20 + 8 = 180 (s) Sè chu kỳ bốc xếp trong 1 giê: (chu kỳ/giờ) Năng suất tính toán của cần trục: Ph=nck´1 Trong đó: nck=20 chu kỳ/giờ 1: là số thùng container bốc xếp trong mét chu kỳ Þ Ph = 20 thùng/giờ Năng suất thực tế của cần trục: Ptt= kPh Trong đó: k=0,73: hệ số kể đến yếu tố điều kiện làm việc, sửa chữa thiết bị làm giảm năng suất của cần trục Þ Ptt= 0,73´20= 14,6 thùng/giờ Năng suất ngày của cần trục: Pct=Ptt´tng Trong đó: tng=22,5 giê: thời gian làm việc trong ngày Þ Pct=14,6´22,5=328 thùng/ngày Lùa chọn số lượng thiết bị bốc xếp trên bãi cho phương án 1: Theo phương án 1, thiết bị bốc xếp trên bãi là cần trục khung, thì số lượng cần trục khung cần dùng là: Trong đó: Qng=903 (thùng/ngày) Pct=360 (thùng/ngày) ksc=1,2: hệ số sửa chữa cần trục Thay sè: Þ chọn 6 cần trục khung bánh lốp (3 cần trục để chuyển hàng từ tầu vào bãi, 3 cần trục để xuất hàng từ bãi lên xe) b.Phương án 2 dùng xe nâng container trên bãi: Chọn xe nâng nhãn hiệu Kalmar - Thuỵ Điển, có các thông sô kỹ thuật như sau: + Sức nâng container : 40 tấn + Chiều cao nâng: H=15,1 m + Tốc độ nâng: v1=0,4 m/s + Tốc độ hạ: v2=0,3 m/s + Tốc độ xe: v= 24 km/h Chu kỳ của xe nâng container trên bãi xác định theo công thức: Tck=x(t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8+t9+t10+t11) Trong đó: t1=15”: thời gian lấy container. t2=13”: thời gian quay vòng. : thời gian di chuyển container. Lvc=300m : quãng đường mà xe nâng container vận chuyển. v=6,7 m/s : vận tốc của xe nâng container. Þ t3=47” t4= 4” : thời gian chuẩn bị đặt container. : thời gian nâng container lên cao. Hn=7,7m: chiều cao nâng container. v1=0,4 m/s Þ t5=21” t6=6” : thời gian đặt container. t7=4” : thời gian tháo móc khỏi container : thời gian hạ tay cần. Hh=6m: chiều cao hạ container. v2=0,3 m/s Þ t5=22” t9=13” : thời gian quay vòng không có container. t10=t3=47” t11=8” : thời giam bấm, lấy đà, mở máy. x =0,9 : hệ số xét đến sự hoàn thiện của quá trình làm việc. Thay sè: Tck=0,9(15+13+47+4+21+6+4+22+13+47+8)=180 (s) Sè chu kỳ bốc xếp trong một giê: (chu kỳ/giờ) Năng suất tính toán: Ph=20´1=20 (thùng/giờ) Năng suất thực tế: Ptt=kPh=0,8´20=16 (thùng/giờ) (với k=0,8 là hệ số kể đến các yếu tố điều kiện làm việc) Năng suất ngày của xe nâng: Pxn=Ptt´tng Trong đó: Ptt=16 thùng/giờ tng=22,5 giê : thời gian làm việc trong một ngày Þ Pxn=16´22,5=360 (thùng/ngày) Lùa chọn thiết bị bốc xếp trên bãi cho phương án 2: Theo phương án 2, thiết bị bốc xếp trên bãi chỉ có xe nâng container, số lượng xe container xác định theo công thức: Trong đó: Qng=903 (thùng/ngày) Pxn=360 (thùng/ngày) ksc=1,3 :hệ số sửa chữa xe Thay sè: Þ chọn 4 xe nâng container để chuyển hàng từ tầu vào bãi, 4 để xuất hàng từ bãi lên xe và 1 xe cho công tác sắp xếp container trên bãi. Tổng cộng là 9 xe nâng container. c.Lựa chọn số lượng thiết bị cho từng phương án : Lượng hàng cần thông qua trong một ngày (Qng) xác định nh­ sau: Trong đó: Qth=27084 thùng/tháng : là lượng hàng tính toán lớn nhất trong tháng. Þ Qng=903 thùng/ngày Lùa chọn số lượng thiết bị bốc xếp trên bãi cho phương án 1: Theo phương án 1, thiết bị bốc xếp trên bãi là cần trục khung, thì số lượng cần trục khung cần dùng là: Trong đó: Qng=903 (thùng/ngày) Pct=360 (thùng/ngày) ksc=1,2: hệ số sửa chữa cần trục Thay sè: Þ chọn 6 cần trục khung bánh lốp (3 cần trục để chuyển hàng từ tầu vào bãi, 3 cần trục để xuất hàng từ bãi lên xe) Lùa chọn thiết bị bốc xếp trên bãi cho phương án 2: Theo phương án 2, thiết bị bốc xếp trên bãi chỉ có xe nâng container, số lượng xe container xác định theo công thức: Trong đó: Qng=903 (thùng/ngày) Pxn=360 (thùng/ngày) ksc=1,3 :hệ số sửa chữa xe Thay sè: Þ chọn 4 xe nâng container để chuyển hàng từ tầu vào bãi, 4 để xuất hàng từ bãi lên xe và 1 xe cho công tác sắp xếp container trên bãi. Tổng cộng là 9 xe nâng container. c.Năng suất thiết bị vận chuyển container: - Sử dụng đầu kéo và xe moóc chuyên dụng chở container của hãng DCW Trung Quốc, có các thông số kỹ thuật sau: + Tốc độ di chuyển trung bình trong cảng: v= 6 km/h + Cù ly vận chuyển container trung bình: L=400 m + Sè container trong mỗi lần vận chuyển là 1 container + Chu kỳ quay vòng xe vận chuyển container Tck=660 giây - Sè chu kỳ làm việc trong 1 giê: - Năng suất thực tế Ptt=k´1´nck Trong đó: k=0,73 : hệ số xét đến điều kiện làm việc 1: sè container chở trong mét chu kỳ Thay sè: Ptt=0,73´1´5,5=4 (thùng/giờ) - Năng suất ngày của đầu kéo và xe moóc: Pđk=Ptttng = 4´22,5=90 (thùng/ngày) - Lượng hàng trong tháng của cảng là: Trong đó: Qn= 150.000 thùng : lượng hàng tính toán trong một năm. kth=1,3 - hệ số không đều của lượng hàng trong tháng. tth=12 tháng - sè tháng khai thác trong năm. Thay sè: (thùng/tháng) - Lượng hàng trong ngày của cảng là: Trong đó: Qn= 250.000 thùng : lượng hàng tính toán trong một năm. n = 30 ngày - sè ngày khai thác trong tháng. Thay sè: (thùng/ngày) - Số lượng đầu kéo và xe moóc cần dùng: Trong đó: Qng = 541 thùng/ngày Pđk = 90 thùng/ngày ksc = 1,3 Thay sè: xe Þ chọn 18 đầu moóc và xe kéo (16 xe dùng thường xuyên và 2 xe dù trữ). 2.4.4.Diện tích kho bãi : a)Diện tích bãi chứa container có hàng, bãi chứa container rỗng, bãi lưu container được xác định theo công thức sau: Trong đó: A : Diện tích bãi chứa container (m2) My : Sè container qua cảng hàng năm(TEU) Dy : Sè ngày làm việc trong năm (ngày) Dw : Thời gian lưu bãi (ngày) Mi : Một nửa số container trung bình của tàu đến cảng p : Hệ số không đều (Cao điểm) L : Sè líp xếp container a : Diện tích một container chiếm chỗ Diện tích bãi container có hàng, không hàng cho giai đoạn năm 2015 được tính chi tiết trong các bảng sau: Tính toán diện tích bãi container có hàng TT Hạng mục Ký hiệu Công thức tính Đơn vị Các phương án công nghệ PA1 PA2 1 Lượng hàng thông qua a TEU 175.000 175.000 2 Số ngày làm việc trong năm b ngày 350 350 3 Thời gian lưu bãi c ngày 10 10 4 Một nửa số cont. trên tàu d TEU 750 750 5 Hệ số không đều e 1,3 1,3 6 Sè lượng cont. trong bãi f (a/b*c+d)*e TEU 7475 7475 7 Số líp cont. xếp trung bình g líp 3,5 2 8 Sè slot cont. h f/g TEU 2136 3738 9 D.tích chiếm dụng một cont. i m2/TEU 10 10 10 Diện tích bãi yêu cầu k h*i m2 21360 37380 Tính toán diện tích bãi container không hàng TT Hạng mục Ký hiệu Công thức tính Đơn vị Các phương án công nghệ PA1 PA2 1 Lượng hàng thông qua a TEU 75.000 75.000 2 Số ngày làm việc trong năm b ngày 350 350 3 Thời gian lưu bãi c ngày 10 10 4 Một nửa số cont. trên tàu d TEU 750 750 5 Hệ số không đều e 1,3 1,3 6 Sè lượng cont. trong bãi f (a/b*c+d)*e TEU 3761 3761 7 Số líp cont. xếp trung bình g líp 4,5 3 8 Sè slot cont. h f/g TEU 836 1254 9 D.tích chiếm dụng một cont. i m2/TEU 10 10 10 Diện tích bãi yêu cầu k h*i m2 8360 12540 b)Diện tích kho CFS (Container Freight Station): Diện tích cho CFS được xác định theo công thức sau: Trong đó: A - Diện tích kho yêu cầu (m2) Qc - Khối lượng hàng hoá qua kho (T/năm) (lấy bằng 20% lượng hàng qua cảng) R - Sè vòng quay trong năm (25 ~ 50 lần/năm) a - Hệ số sử dụng diện tích (0,5 ~ 0,7) W - Trọng lượng cho phép trên một đơn vị diện tích (T/m2) Diện tích kho CFS giai đoạn năm 2015 được tính trong diện tích kho cho các giai đoạn năm 2010, năm 2005 được tính toán tương tự và kết quả được tập hợp nh­ sau. Bảng tínhh toán diện tích kho CFS TT Hạng mục Ký hiệu Công thức tính Đơn vị PA1 1 Lượng hàng thông qua CFS a T/năm 50000 2 Dung tích kho trên một đơn vị diện tích b T/m2 2 3 Hệ số sử dụng diện tích sàn kho c 0,5 4 Số lần luân chuyển trong năm d 35 5 Diện tích kho tính toán e a/b/c/d m2 1430 2.4.5.Phân tích lùa chọn phương án công nghệ bốc xếp : Trước tiên ta xem xét các ưu nhược điểm của từng phương án: Phương án 1: Cẩu trục giàn - romoc - cẩu trục giàn bánh ray. Sử dụng cần trục giàn để vận chuyển và bốc xếp container trong phạm vi bãi chứa container. Loại cần trục này chạy trên bánh lốp hoặc bánh ray, có thể thao tác với nhiều hàng container và xếp cao đến 5 tầng. Vận chuyển container giữa cầu tàu và bãi được thực hiện bằng đầu kéo rơ mooc. Các dãy container trong bãi chứa được bố trí song song với cầu tàu. Đường đi của cẩu giàn và đường đi của xe chở container ra vào bãi là riêng biệt và chạy song song với các dãy container. Ưu điểm của phương án này là tiết kiệm diện tích làm bãi do khả năng chất xếp cao và yêu cầu diện tích cho đi lại là tối thiểu (Hiệu suất chất xếp hàng của bãi đạt tới 750 TEU/ha). Mặt khác do mức độ yêu cầu về gia cường nền bãi và kết cấu bãi trên từng vùng bãi rất khác nhau nên sẽ tạo điều kiện tốt cho việc giảm thiểu kinh phí đầu tư xây dựng bãi so với các phương án khác. Thiết bị sử dụng có độ tin cậy và cho phép tự động hóa cao. Phương án này cũng cho phép sử dụng phối hợp vừa công nhân có trình độ tay nghề cao như điều khiển cần trục và nhân công trình độ không cao như lái đầu kéo. Đây cũng là phương án giảm thiểu được chi phí duy trì hoạt động của các thiết bị và hạn chế được các tai nạn trong công tác khai thác tại bãi. Nhược điểm của phương án này là tính linh hoạt của cẩu giàn không cao khi phải tham gia hoạt động ngoài phạm vi bãi chứa. Một vấn đề không thể không nói đến là giá thành đầu tư cho các trang thiết bị khá cao. Tổng chi phí Ýt nhất cũng khoảng 6.106 USD cho một bến. Phương án 2: Cẩu trục pooc tích - romooc - xe nâng chụp Phương án này container được vận chuyển giữa bến và bãi bằng mooc kéo. Xe ôm sẽ chỉ thực hiện chức năng xếp dỡ tại bãi chứa. Mét đặc điểm nổi bật là chỗ chỉ định làm công việc giao nhận là nơi xe ôm xếp chồng hoặc dỡ container từ các mooc. Độ cao chất xếp trong bãi tùy thuộc trạng thái của container và tình trạng bãi. Độ cao chất xếp bình quân của container xuất là khoảng 2,5 còn đối với container nhập là 1,5. Bãi container xuất thường được xếp ở tuyến ngoài dọc cầu tàu, còn container nhập được xếp ở tuyến trong. Vỏ rỗng có thể xếp ở một khu vực độc lập và giành một khu riêng cho container lạnh. Ngoài ra còn cần một khu vực chung dành cho công tác dồn dịch, nhận và giao container đối với phương tiện vận tải nội địa. Ưu điểm của qui trình này là tính linh hoạt trong khai thác do xe vận chuyển là loại xe tự hành hoàn toàn, dễ sử dụng vào các hoạt động và các yêu cầu khác nhau. Khả năng tận dụng diện tích quỹ đất cũng khá tốt với hiệu suất sử dụng bãi trung bình đạt 385 TEU/ha (lớn hơn so với phương án dùng mooc). Năng suất khai thác của phương án này cũng khá cao. Nhược điểm chính của loại xe này là nguy cơ gây hư hại cho các container và thiết bị cao. Trạng thái hoạt động của xe chỉ đạt từ 60% ~ 80%. Và đặc biệt là tổng đầu tư cho thiết bị là khá lớn. Nh­ vậy,để phù hợp với quy mô lớn của cảng đình vũ cũng như về diện tích mặt bằng hạn chế, chọn phương án 1 để thiết kế. 2.5.Khu bến xăng dầu : 2.5.1.Công nghệ hót rót: Khu bến xăng dầu là khu bến đặc biệt và có những yêu cầu khắt khe về an toàn. công nghệ hót rót chọn nh­ sau : Tàu cần hót kho –> trạm rót –> ôtô Khu bến thực hiện cả hai quá trình xuất và nhập. Các mặt hàng gồm xăng dầu, nhựa đường, khí LPG. Quá trình hót rót với tàu dùng cần hót rót kết hợp máy bơm 300m3/h, mỗi bến dùng 6 máy bơm. Các kho xăng dầu, nhựa đường, LPG là riêng rẽ. Các đường ống dẫn các sản phẩm này cũng riêng biệt để tránh phảI xúc rửa gây ô nhiễm môI trường. Việc xuất đường bộ xử dụng trạm rót dành cho ôtô và xitéc. Việc xuất đường bộ dự tính chỉ chiếm 10% lượng hàng thông qua của bến. Để đảm bảo an toàn bao quanh khu kho xăng dầu cần có đê chống tràn dầu khi có sự cố. 2.5.2.Năng lực thông qua của bến và số lượng bến: Công suất của cầu cảng Q tấn /năm được xác định: Trong đó: P (tấn) : năng suất xuất nhập trong ngày-đêm. k1 : hệ số bến bận (k1 = 0,45-0,5) k2 : hệ sè ảnh hưởng thời tiết. (k2=0,7-0,9) k3 : hệ số xuất nhập không đồng đều (k3=1,3-1,8) G (tấn) : trọng tải của tàu = 20000T T1 (giê) : thời gian bơm dầu T2 (giê) : thời gian thao tác phụ khi nhập tàu (T2=3-6h) q (tấn/giờ) : công suất bơm khi nhập hoặc xuất. Công suất bơm được xác định theo kinh nghiệm thực tế và tiêu chuẩn thiết kế cảng. Từ thực tế tại các cảng dầu ở nước ta, có thể chọn giá trị các hệ số để tính toán công suất cảng. Chúng tôi chọn k1= 0,5, k2=0,9, k3=1,4, T2=3h. Công suất bơm chọn là q=6*300m/h = 1800m/h = 1285T/h. Kết quả tính nh­ sau: T1 = 20000/1285 = 15,6 (h) P = 24x20000/(15,6 + 3) = 25807 (T/h)) Q = 30x25807x0,5x0,9x12/1,3 = 3,143409 trT/năm Năng lực yêu cầu của bến xăng dầu là 2trT/năm do vậy chỉ cần 1 bến xăng dầu cho khu bến xăng dầu. 2.5.3.Tính thiết bị xuất dầu đường bé : Dự tính dầu xuất đường bộ chỉ 10% tổng lượng dầu xuất nhập. Tức là yêu cầu 200 ngT/năm = 145ngm3/năm. sử dụng trạm xuất xăng dầu có công xuất 40.000m3/năm thì số lượng trạm suất là: N = 145/40 = 3,625 trạm Nh­ vậy chọn 4 trạm xuất xăng dầu. 2.5.4.Tính toán kho bãi: a. Số lượng bể chứa : Xác định sức chứa kho theo thời gian tồn kho: Ek= Trong đó : tk : thời gian tồn kho = 8 ngày Ek : Sức chứa kho, T Qbn: Lượng hàng của bến trong năm kth: Hệ số không đồng đều tháng = 0,5 ak: Hệ số qua kho = 1 Tn- Thời gian khai thác trong năm của kho. Tn= 365 ngày-đêm Sức chứa kho và chon lùa bể chứa được tính toán ttrong bảng sau : Hàng hóa Qbn Ek (1000m3) Loại bể Số lượng bể (1000T) (1000m3) V(m3) H()m D(m) Xăng dầu 1900 2470 37,9 10000 11,82 34,2 4 Nhựa đường 30 42 0,58 700 8,24 10,67 1 LPG 70 98 1,34 2000 11,74 15,25 1 b.Tính toán đê an toàn : thể tích xăng dầu tràn ra khi gặp sự cố là : V = 37,9+0,58+1,34 = 39,92 (1000m3) Chọn tường đất cao 5 m. chiều cao an toàn của dầu tràn là 4,8 m. khi Êy diện tích yêu cầu của kho là : S = 39920/4,8 = 8317 m2 2.6.Xác định thông số kỹ thuật của bến : 2.6.1.Chiều sâu của cảng H=T+Z1+Z2+Z3+Z4+Z5 Trong đó: T: Mớn nước tính toán của tầu Z0: Độ dự phòng do nghiêng lệch tàu, lấy bằng Z0 = 0,026B Z1: Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu. Z1 = 0,03T(m) Z2: Độ dự phòng do sóng :Z2 = 0 (m) Z3: Độ dự phòng do quá trình chạy tàu Z3= 0,15 (m) Z4: Độ dự phòng do sa bồi. Z4 = 0,5 (m) 2.6.2.Cao trình đáy bến CTĐB = MNTTK - H MNTTK lấy bằng = 0,8 (m) CTĐB = 0,8 - H Cao trình đáy bến được ghi trong bảng STT Khu bến Loại tầu (DWT) Lt (m) B (m) T (m) Z0 (m) Z1 (m) Z2 (m) Z3 (m) Z4 (m) H (m) CTĐB (m) 1 Container 30.000 185 23,2 10 0,6 0,3 0 0,15 0,5 11,55 -10,75 2 Chở dầu 30.000 188 26 9,8 0,68 0,3 0 0,15 0,5 11,43 -10,63 2.6.3.Cao độ cảng: Cao độ đỉnh bến cảng biển được xác định theo hai tiêu chuẩn cơ bản và tiêu chuẩn kiểm tra. Tiêu chuẩn cơ bản để đảm bảo cho bến khai thác được thuận lợi và tuân thủ yêu cầu sau: CĐLT = P50% + 2 = 2,25 + 2 = 4,25 (m) Tiêu chuẩn kiểm tra để đảm bảo bến không bị ngập tràn, tuân thủ yêu cầu sau: CĐLT = P1% + 1 = 3,75 + 1 = 4,75 (m) 2.6.4.Chiều cao trước bến : H = CĐLT - CTĐB = 4,75 - 10,75 = 15,1 (m) 2.6.5.Chiều dài mép bến : Hai bến container có chiều dài là : Lb=2Ltc + d - ltc/3 = 2x185 + 20 - 185/3 = 328,3 (m) Ltc: Chiều dài lớn nhất tàu container (185m) d: Khoảng cách an toàn giữa các tầu(20) chọn chiều dài bến là : 329 m 2.6.6.Diện tích khu nước: a.Khu chờ đợi tàu : Được bố trí gần lối vào cảng ,cạnh đường tàu vào cảng: Diện tích vũng: -: diện tích của một bến đợi tàu(Đỗ 2 điểm neo) Lt , Bt : chiều dài và chiều rộng tàu H: chiều sâu khu nước thả neo -ntv: sè tàu đồng thời chờ đợi trên vũng ntv=Qn.kt.tđ.2/Tn.Dt Qn: lượng hàng bốc xếp trong năm k: hệ số không đồng đều tđ : thời gian đỗ của một tàu trên vũng Tn : thời gian khai tháccủa cảng trong năm Dt : tải trọng tàu b.Khu chạy tàu và bốc xếp hàng : Vũng chạy tàu và bốc xếp hàng được bố trí dọc theo đường bờ đảm bảo thuận lợi cho tàu đến và rời bến, đảm bảo cho tàu bốc xếp cạnh bến an toàn trong khi các tàu khác qua lại dễ dàng,đồng thời kết hợp làm khu quay vòng của tầu. Dể tàu có thể quay vòng được thì chiều rộng của khu nước là : B1 = 1,2.lt = 1,2.75 = 90 m Bố trí 2 luồng tầu thì ta có chiều rộng của luồng tầu là: B2=2Bt+DB+Bn+Bl Bt : chiều rộng tàu Bt=11m DB: Chiều rộng an toàn khi chạy tàu DB = 1.5Bt Bn : chiều rộng tàu nạp nhiên liệu Bn=3m Bl : chiều rộng tàu lai dắt Bl = 7m => B2=2.11+1,5.11+7+3=48,5 m dfgdfg