《码头年设计通过能力与年设计吞吐量的辨析及吞吐量相关计算》
一、码头年设计通过能力与年设计吞吐量的概念区别
1、码头年设计通过能力
- 码头年设计通过能力是指码头在一定的技术装备、劳动组织、管理水平等条件下，按照合理的生产工艺过程，在单位时间（通常为一年）内所能通过的货物数量，它是码头自身设施设备、作业流程以及运营管理等多种因素综合作用下的一种潜在能力的量化体现，一个集装箱码头的年设计通过能力取决于码头的泊位数量、岸桥的装卸效率、堆场的堆存能力、集疏运系统的转运能力等，如果码头有5个泊位，每个泊位配备一台岸桥，岸桥每小时可以装卸20个标准箱，每天作业20小时，一年按300个工作日计算，那么仅从泊位和岸桥装卸这一环节来看，年设计通过能力就可以初步计算为5×20×20×300 = 600000标准箱，但这还需要考虑堆场是否能够容纳这么多集装箱的堆存周转以及集疏运车辆或船舶能否及时将集装箱运走或运来。
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2、码头年设计吞吐量
- 码头年设计吞吐量是码头在规划设计时预计在一年内实际装卸、转运的货物数量，它更多地是基于对市场需求、腹地经济发展状况、航线布局等外部因素的预估，对于一个服务于某工业城市的散货码头，在进行设计吞吐量规划时，要考虑该城市相关产业（如钢铁厂、电厂等）的原材料需求和产品输出量，以及周边地区的货物中转需求，如果该城市的钢铁厂每年需要进口500万吨铁矿石，电厂每年需要进口200万吨煤炭，同时该地区还有100万吨的散货中转需求，那么这个散货码头的年设计吞吐量可能就会设定为800万吨左右，它是一种目标性的设定，与码头的经营定位和市场预期密切相关。
3、两者的关系
- 码头年设计通过能力是码头内部资源和运营条件所决定的潜在能力上限，而年设计吞吐量是根据外部需求设定的目标，年设计吞吐量应该小于或等于年设计通过能力，如果年设计吞吐量长期超过年设计通过能力，码头就会出现拥堵、货物积压、船舶滞港等问题，影响码头的运营效率和服务质量，反之，如果年设计通过能力远大于年设计吞吐量，说明码头资源可能存在闲置浪费的情况。
1、散货码头吞吐量计算
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- 对于散货码头，吞吐量的计算需要考虑多种货物类型，以煤炭和矿石散货码头为例，假设该码头主要处理煤炭和铁矿石两种散货，首先要确定每种货物的来源地和目的地的货物流量，从A矿区到该码头的铁矿石年供应量为Q1吨，从B矿区到码头的供应量为Q2吨；从该码头运往C钢铁厂的铁矿石年需求量为Q3吨，运往D钢铁厂的需求量为Q4吨，那么铁矿石的年吞吐量T1 = max{(Q1 + Q2),(Q3+Q4)}，这里取两者中的较大值是因为码头需要考虑货物的接收和发送量中的最大值，以满足可能出现的货物存储和转运需求，对于煤炭的计算同理，如果有n个煤炭供应源和m个煤炭需求企业，分别计算出供应总量Qcoal - in和需求总量Qcoal - out，煤炭的年吞吐量T2 = max{Qcoal - in, Qcoal - out}，那么该散货码头的年总吞吐量T = T1+T2。
- 在计算过程中，还需要考虑散货的堆积密度、码头堆场的有效堆存面积和堆存高度等因素，铁矿石的堆积密度为ρ1吨/立方米，码头堆场中用于堆放铁矿石的有效面积为S1平方米，堆存高度为h1米，那么堆场能够容纳的铁矿石最大量M1 = ρ1×S1×h1，这个数值会对码头的吞吐量产生限制，如果预计的铁矿石吞吐量超过M1，就需要考虑扩大堆场或者提高周转效率等措施。
2、集装箱码头吞吐量计算
- 集装箱码头吞吐量计算相对复杂一些，要考虑不同箱型（如20英尺标准箱、40英尺标准箱等）的比例，假设20英尺标准箱占总箱量的比例为p1，40英尺标准箱占比为p2（p1 + p2 = 1），首先确定航线的箱量，对于一条从本码头到国外某港口的航线，每周预计出口的20英尺标准箱数量为n1个，40英尺标准箱数量为n2个，一年按52周计算，这条航线的年出口箱量为N1=(n1×p1 + n2×p2)×52，对于所有的进出口航线都按照这样的方法计算，然后汇总得到集装箱码头的年吞吐量。
- 集装箱码头吞吐量还受到码头前沿装卸设备、堆场容量和集疏运能力的影响，码头前沿岸桥的装卸效率决定了船舶在港的装卸时间，如果岸桥装卸效率低，船舶在港停留时间长，就会影响航线的安排和吞吐量，堆场容量如果不足，无法满足集装箱的临时堆存需求，也会制约吞吐量的增长，集疏运能力方面，如果码头与内陆运输（如铁路、公路）的衔接不顺畅，集装箱不能及时进出码头，同样会影响吞吐量。
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3、液体化工码头吞吐量计算
- 液体化工码头吞吐量计算要考虑化工品的种类、储存罐的容量和周转次数等因素，假设液体化工码头处理A、B、C三种化工品，对于化工品A，储存罐的总容量为V1立方米，年周转次数为r1次，那么化工品A的年吞吐量T A = V1×r1×ρA（ρA为化工品A的密度），对于B和C化工品同理计算出T B和T C，该液体化工码头的年总吞吐量T = T A+T B+T C。
- 在实际计算中，还要考虑化工品的装卸工艺、安全规范等特殊要求，不同化工品可能需要不同的装卸管道和设备，而且由于化工品的危险性，装卸速度可能受到严格限制，这都会影响码头的实际吞吐量。
码头年设计通过能力和年设计吞吐量有着本质的区别，在码头的规划、建设和运营过程中，准确理解两者的概念并进行合理的吞吐量计算对于码头的高效运作至关重要，通过对不同类型码头（散货、集装箱、液体化工等）吞吐量计算的分析，可以看出需要综合考虑货物来源与去向、码头设施设备、作业工艺以及安全规范等多方面因素，以实现码头的最佳运营效益。
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