对学生要求的先修课程、要掌握的知识能力：

学习《港口水工建筑物》掌握不同的码头结构型式以及不同结构型式之间的区别和适用条件，理解船舶系缆力和撞击力计算方法与步骤。学习《港口规划与布置》掌握港口建设的一般程序和设计思路，了解港口总平面布置的要求，具备进行港口规划布置的设计能力。

实验对应课程：

《港口规划与布置》、《港口水工建筑物》、《港口装卸工艺》等

实验过程中的要求：

具备上网查阅并使用相关规范、书籍的能力。实验教学中遇到的问题可以查阅以下规范和参考文献。

参考规范：

[1] JTS 165-2013，海港总体设计规范[S]

[2] 郭子坚.港口规划与布置[M].第三版.北京:人民交通出版社,2015:47

[3] GB50160-2008,石油化工企业设计防火规范[S]

[4] GB/T20368-2012,液化天然气（LNG）生产、储存和装运 [S]

[5] JTS 165-8-2007,石油化工码头装卸工艺设计规范 [S]

参考文献

[1]涂吉兴,揭业香.LNG储罐组泄漏爆炸事故后果模拟[J].安防科技,2006(11):25-27.

[2]杨晓明,刘顺剑,杨颜璐,廖勇.液化天然气项目安全距离探讨[J].天然气与石油,2018,36(03):42-47.

[3]范文健.液化天然气储罐爆炸事故危险性分析及人员安全疏散距离探讨[J].消防技术与产品信息,2016(09):51-53.

[4]狄建华.LNG储罐蒸气云爆炸后果分析[J].广州化工,2013,41(09):271-272.

[5]柴田. 大鹏湾液化天然气码头风险评价的研究[D].大连海事大学,2006. 39-40

[6]王小尚,王萍,曹学文,王庆.大型LNG储罐安全存储影响因素分析[J].石油工程建设,2015,41(05):5-11.

[7]袁颖,李文静,林海峰,廖晖.NFPA 30-2012与我国储罐安全消防标准的对比分析[J].全面腐蚀控制,2018,32(10):8-12.

[8]魏彤彤.LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果定量分析[J].工业安全与环保,2013,39(08):56-59.

[9]黄有波. 天然气管道燃烧爆炸危害评价研究[D].首都经济贸易大学,2016.

[10]李丽霞. 储罐区池火灾状态下防火间距的理论基础研究[D].南京工业大学,2004.

港口是水陆交通和物流的枢纽，在国民经济中居于重要的特殊地位，历来有国家“门户”、“窗口”和交通“枢纽”之称，处在中国对外开放的最前沿地带。港口是“一带一路”中海上丝绸之路的起点，海洋经济和社会发展的重要基础设施，建设世界一流的现代化海洋港口是海洋强国战略的必然要求。近年来随着中国国际贸易不断发展且高度依赖海上运输，适应国家“走出去”战略的发展；“一带一路”战略的提出等背景因素都促进了中国不断地参与海外港口项目，港口合作正逐渐成为中国与港口所在国家交往的一种重要方式。

                                         图1 我国港口与海上丝绸之路

全球80%的货物依靠海运完成，港口作为海运的终端，在资源配置、集疏运方面发挥着重要的枢纽作用。《2021中国海洋经济发展指数》报告指出，受新冠肺炎疫情影响，2020年全球海运贸易量整体下滑，我国经济和海运贸易在经历年初下降后迅速反弹，海运进口表现强劲。2021年吞吐量排名前10名的港口中有7个来自中国，主要港口吞吐量已经恢复至疫情前水平，我国完成港口货物吞吐量155.5亿吨，同比增长6.8%（图2）。                                 

2022年交通运输部发布的《水运“十四五”发展规划》中对水运行业发展提出了更高要求，“十四五”时期，预计水运需求将在高基数上保持中低速增长，2025年水路货运量、港口吞吐量将分别达到85亿吨、164亿吨，年均增长2%-3%；明确提出推进沿海主要货类专业化码头和公共基础设施建设，建设一批港口大型铁矿石接卸码头。

我国铁矿石需求量庞大，80%以上依赖进口，其中澳大利亚为主要进口国。受国际形势影响，为对冲澳大利亚安全风险，实行铁矿石多元化战略的重要布局，中资企业于2020年6月取得几内亚西芒杜铁矿的开采权，铁矿相关港口和铁路的建设已提上日程。澳大利亚和几内亚的铁矿石，均需通过海运至国内沿海码头，铁矿石码头的建设、生产和运营已成为极为重要的环节（图3）。

港口既是铁矿石的接卸地，也是堆存地，更是混矿作业的前沿阵地。以“装卸船机-带式输送机-堆取料机”为代表的典型矿石码头装卸工艺在大型专业化码头中应用较广，机械技术参数设计时若产生偏差，一旦发生事故即关系到港口从业人员的生命财产安全，如装卸船机抗倾覆能力不足而直接倾覆、跳轨或坠海，带式输送机皮带撕裂导致托辊变形或损坏等（图4）。因此，根据实际工程的自然条件、船型尺度、年货运量等参数的变化，合理设计矿石码头的装卸工艺，是提高码头装卸效率、加快库场周转能力、保障码头安全营运的基础，也是建设现代化海洋港口的基本保障。

本实验结合港航专业培养方案和港口规划与布置的教学特点，实验模块体系化设计、层层深入，服务于《港口规划与布置》、《港口水工建筑物》、《港口装卸工艺》等专业核心课程的关键知识点， 设计出三个实验教学环节，开展探究性虚拟仿真教学实验，达到以下实验目的： 

（1）通过基础知识学习模块，帮助学生熟悉LNG港口主要建筑物、设施以及码头装卸机械。

（2）通过港口规划布置模块，帮助学生掌握港口总平面布置的设计方法、步骤和基本要求，自主探索港口平面布置的合理方案。理解港口装卸机械的工作原理，掌握特定工况下船舶系缆力以及撞击力的计算。

（3）通过突发事故的模拟演练，帮助学生了解危化品码头突发事故的类型，认识火灾爆炸事故的相关影响参数及安全疏散距离，学习相应事故的处理方法，达到遇事不慌，冷静应对的效果。