海港工程是指为沿海兴建水陆交通枢纽和河口兴建
海河联运枢纽所修造的各种工程设施。主要包括防波堤、码头、修
排船建筑物,陆上装卸、储存、运输设施和港池、进港航道及其水上导航设施等。
现代世界海运航线网和众多港口形成于19世纪后半期,但最初的航海和筑港在公元前约1000年即已开始。当时
地中海沿岸的腓尼基、
迦太基、
埃及、
希腊、
罗马等曾拥有相当大的海上船队。腓尼基曾在其商业中心建立了古代的海上碇泊区,采用砌石堤防护;迦太基有石头建造的
海船码头。中国公元前306~前220年建成了
碣石(
秦皇岛市附近)、
芝罘岛(
芝罘区附近)、琅玡(
青岛市以南)等海港;
会稽郡(今
宁波市)、
泉州市、番禺等海港则分别建于汉、唐以后。近代中国建港开展较迟,但后来发展较快,至20世纪80年代初已有 100多个大小港口,年吞吐量达2亿多吨。
海港工程包括防波堤、码头、修船
排船建筑物,陆上装卸、储存、运输设施和港池、进港航道及其水上导航等项
建筑工程。海港分为海岸港和
河口港两种类型,其中海岸港位于海滨或
海湾内,而河口港则位于河口段内。此外,海港还可按照用途分为
商港、军港、渔港、工业港和避风港等不同类型,每种类型的海港都有其特定的建设需求。
港址的选择是根据
港口吞吐量和主要运输船型,进港航道、港口水域和陆域的条件,公路、铁路、水路等集疏运条件和筑港材料来源等;查明
潮汐、波浪、水流、泥沙、气象、地质地貌等环境因素的特征;并结合当地经济地理环境的具体条件进行分析、论证、比较后加以确定。在沿海选择港址,必须研究海岸
岸滩演变和河口河床演变的规律,及其对建港可能产生的影响。根据岩质、沙质、淤泥质海岸和入海河口的不同特点,采取不同的工程设施。岩质海岸大多岸线曲折,岸坡陡、水深大、泥沙少、
地基好,易建成天然良港。但
基岩可能较高,陆域开挖的石方量过大,会提高建港造价。沙质海岸岸线较平直,岸坡较缓,常需建造防波堤形成人工掩蔽水域,减少泥沙淤积。淤泥质海岸岸线平直,岸坡平坦,深水离岸很远,地基条件差,所需防波堤的工程量大,港口建成后回淤严重,在此选址必须慎重。河口内建港,掩蔽条件好,但常常遇到
河口拦门沙,航道水深不足,影响航行,需要采取相应的工程设施才能改善。
防波堤位于港口水域外围,用于抵御波浪侵袭,确保港内水面平稳。堤头处为港口口门,宽度应满足船舶出入航行的需求,有些防波堤也兼备防止泥沙、浮冰入侵的功能,内侧有时也会兼作码头。
码头建筑物是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客使用的水工建筑物。常见的码头类型包括顺岸式、突堤式和墩式。海港中普遍采用直立式码头,这种码头前缘临近深水区域,方便船舶停靠和进行装卸作业。直立式码头有重力式、板桩、高桩等多种结构形式。重力式码头以其自身重量保持稳定,由上部结构、墙身、基床及墙后回填等部分组成,有方块砌筑、混凝土整体浇筑、沉箱式和扶壁式等多种形式。板桩码头由板桩、帽梁、导梁、锚杆和锚碇结构物等构建而成,依靠板桩入土部分的土压力和上部锚碇结构的拉力维持其
整体稳定性。高桩码头由基桩和桩台组成,通过桩台将荷载分配给下部基桩并传递到
地基中,以维持码头的稳定。
修造船建筑物,又称船厂水工建筑物,是供船舶上下水和船体露出水面进行修造的建筑物。主要有滑道船台、
干船坞、
辅助浮船坞等类型。船台是专门供修造船使用的场地,设有供船舶上下水的滑道。干船坞是一种坞底低于水面的“水池”式建筑物,坞壁三面封闭,临水一面为坞首,设有可开启的坞门。浮船坞是一种特殊的槽形船体,有钢结构和钢筋混凝土结构两类。检修船舶时,将浮坞舱内灌水,使坞沉到所需深度,把待修船舶拖入,然后排去舱内水,坞即连船一同浮起,并使船底露出水面。