港口规划是根据腹地国民经济发展水平和趋势，通过预测适宜水运的经济运量和运输船型，研究当地自然条件，确定港口的性质和功能，合理地布置港口形态和规模，以谋求港口建设与腹地国民经济同步（适度超前）发展的方法。
1．经济运量预测方法
货运量预测，是在一定的经济理论指导下，根据过去和现在货运情况，运用科学的方法对未来货运量可能发展的趋势做出科学的推断和测算。
对运量进行预测的方法很多，计有200多种，这些方法大致可以分为3类：从时间序列的角度进行预测、从影响因素人手进行预测和定性预测。
（1）平衡法
就是把腹地内及其相邻地区各类货物的产、运、销数量指标，相互联系起来，进行分析和比较，使其彼此相适应，并将这一数量关系，用平衡表列出，分析其规律性，按数量关系的规律性来进行预测。平衡法可用作短、中、长期预测。煤炭、原油、矿石等大宗货物多用此方法。
（2）时间序列预测法
又称时间序列分析预测法，它是收集和整理过去的运量资料，从中找出运量随时间而变化的规律，并用数学模型来表示，然后按此模型进行预测。
时间序列模型预测一般不研究事物发展变化的因果关系，而只是从预测对象过去的变化来推算其将来的变化。因此，时间序列预测用作长期预测可信度较低，但是对于短期预测来说，时间序列是一种既经济又有效的预测模型。运输总量（水运量、吞吐量）、件杂货、集装箱等常用这类方法。
（3）回归预测法
经济活动在其发展过程中，必然存在各种复杂的相互关系。回归预测法就是找出并分析运量发生、发展的主要因素关系，据此建立起一定的数量关系，来认识运量发展的数量变化规律，并预测未来运量。
（4）定性分析法
定性分析预测方法按预测的条件和影响因素不同划分为：外部信息预测法、内部信息预测法、综合预测法。按判断的类型划分为：主观判断、探索分析。按某些需要的目标为规范划分为：直观预测法、探索预测法和规范型预测法。
2．港址选择的基本要求
①港口应有一定的腹地范围，与腹地间有方便的交通条件，能促进工农业发展和满足人民生活需要。
②港口水域最好有天然掩护，并应有足够的水域面积、深水岸线及便利的进港航道，且无严重的淤积及冲刷，便利船舶航行、锚泊、系靠、避风、装卸等作业。
③港口陆域应有适当纵深及足够的面积，能合理布置码头、仓库、货场、铁路、公路及辅助建筑物。
④岸线长度及水陆域留有发展的余地。
⑤与城市有良好的联系、配合，交通方便，但又不相互干扰、限制。
⑥有良好的施工场地和施工船舶避风的水域，建筑材料供应方便。
3．港口规划的一般原则
（1）统筹规划，贯彻“深水深用，浅水浅用”的原则
深水岸线是国家宝贵的自然资源，对水运交通、水运工业、军用、渔业以及地方交通和工业企业等部门所需要的岸线，统筹安排，合理分配，做到深水深用、浅水浅用，使深水岸线的天然资源得以充分发挥。即使近期暂时不用的深水岸线，也应注意妥善保留为将来建设深水泊位之用。
（2）注意水陆联运，做到快装快卸，迅速疏运
港口是水陆联运枢纽，货物在此由水运转陆运或由陆运转水运。在规划中要注意港口水域、陆域各作业系统必须成龙配套，通过能力必须相互适应，避免出现发生港口堵塞和车船货物积压等现象。
（3）与城市规划相协调
港口与城市是关系密切、相互依存的有机体。城市应对港口建设提供便利条件，如水、电、交通、生活供应以及文化设施等。而港口建设又可改善投资环境，增加就业机会，增加政府税收，树立良好形象。因此，港口规划既要照顾港口的特殊需要，又要符合城市的总体规划。
（4）充分把握世界海运市场的变化
最近20年来，船舶向大型化方向发展迅速。20万~30万t级油轮已成为远洋石油的主要船型，60万t级巨型油轮已投入使用。10万～20万t级散货船普遍用于远洋矿石运输。20世纪60年代，世界海运市场的一场革命，使大量的件杂货变成了适箱货，集装箱运输发展迅猛，集装箱船的尺度和载箱能力迅速增加。短短40年（20世纪60年代至今），集装箱船的载箱量从750TEU发展至6 000～8 000TEU，估计未来10～15年内，将有15 000～18 000TEU的船舶投入运营。
船舶的发展必然引起港口的相应发展。首先，港内水深及供船舶回旋使用的水域面积必然增加。二战结束时，全世界较大港口的水深大都为10．7m，能供万吨级轮船使用，现在多数港口已浚深至15m或者更深。一般认为能接卸全球运输的集装箱班轮的港口水深必须达到15m以上。
其次，码头后方要求有较大的陆域。以前我国已建的港口中，后方陆域纵深一般在200~500m左右。现在新建成的集装箱码头陆域大多在l 000~1 500m左右，如上海港外高桥港区平均在1 400m左右。
设计港口建筑物时，首先应将可能影响该建筑物的各种自然条件进行了解和评定。建国以来，有关单位进行了全国地质勘探、地形测量、河道及海洋测量，设立了系统的水文气象台（站），系统地观测并积累了一些水文、气象资料，为规划、设计港口提供了重要依据。但这些现成的资料往往无法满足港口规划和设计的具体要求，一般都需要按照不同的设计阶段进行详细的调查、勘探和测量，以获得更加准确的自然条件资料。这些资料将用于：①进行港口规划和总体布置；②进行港口工程建设的设计和施工；③为港口的使用、营运管理提供资料。
获取自然条件资料一般需进行下列3方面的工作：
1．地形测量
地形测量目的是绘制港区地形图和水深图。按照有关国家和部颁标准、规范要求，视不同设计阶段，进行1500~110000地形或水深测量，水域测图比例尺可比陆域适当小些。有特殊要求时，还需对局部地形或断面进行大比例尺的测量。
2．水文测验和气象资料的收集
水文测验包括波浪、水流、潮汐、泥沙运动以及冰凌情况等的观测。一般情况下，可从附近气象台（站）取得必要的气象资料，包括风、温度、湿度、雨、雾、冰冻等；从附近的水文站取得波浪、潮汐、水位、流速、流量、泥沙运动等资料。但有关水文方面的资料一般难以满足需要，故常需要在拟建港口地区，进行专门的水文、波浪观测或调查，以便获得工程地点更切实可靠的资料。
3．地质勘探
地质勘探的目的是查明拟建港口所在地区地壳表层岩、土层分布及其工程地质性质、地质构造和地震等其他不良工程地质现象。钻探过程中一般都需要进行一些钻孔原位试验，如标准贯人试验和触探试验，还要采取一定的原状或扰动试验样品进行室内土工试验，以确定试样的物理力学性质指标。条件允许时，也可采用物探的方法进行辅助探测，如地震法、浅地层剖面法等，以便获取拟建港区岩、土层连续的界面数据。
获取上述资料后，还需进行资料分析整理工作。
港口设计是指利用交通部颁布的规范作工具，使拟建设的港口满足使用条件的过程。港口设计的主要内容包括总平面布置、装卸工艺、水工结构、配套工程、概算等。
1．现行主要规范
①海港总平面设计规范；
②海港水文规范；
③港口工程地质勘察规范；
④港口工程地基规范；
⑤港口工程荷载规范；
⑥水运工程抗震设计规范；
⑦港口工程混凝土结构设计规范；
⑧港口工程钢结构设计规范；
⑨重力式码头设计与施工规范；
⑩高桩码头设计与施工规范；
○11港口工程桩基规范；
○12板桩码头设计与施工规范；
○13防波堤设计与施工规范；
○14港口工程环境保护规范。
2．港口设计的主要内容
1）总平面布置
总平面布置包括水域布置及陆域布置两大部分。水域布置主要包括锚地、航道、防波堤、船舶掉头及码头停泊水域等。陆域布置主要包括货物装卸、储存和疏运三大系统，相应的建筑及设备有码头、库场、装卸及运输机械、道路及铁路等。港口总平面布置的任务是将港口各个作业系统和各组成部分有机的结合起来。使货物在港口安全、迅速地转运。
最近几年我国建设的深水港口水域布置水平与当前世界水平相当。港口的陆域布置向宽突堤、长顺岸方向发展，尤其在现代化的集装箱码头设计中，采用长顺岸（主要便于集装箱岸桥集中作业）、大纵深的方案居多。如在上海港五号沟港区的建设中，为适应集装箱岸桥高效作业的需要，甚至改变了挖人式港池的方案，而改为长顺岸方案。
为提高装卸效率，阿姆斯特丹港建成了世界第一座可在船舶两侧进行装卸的船坞式集装箱泊位，泊位长400m，港池宽57m，水深20m。泊位设计吞吐能力为100万TEU／年。
2）装卸工艺
港口装卸工艺是否合理，不仅影响码头工程量、造价和施工进度，而且与码头建成后的使用效率有密切关系。因此装卸工艺设计是港口设计的重要环节。
（1）装卸工艺设计的主要内容
①装卸工艺流程的设计，方案比较和技术经济论证；
②定型机械的选型；
③提出非定型机械的主要技术参数；
④确定码头泊位及仓库、货场、铁路装卸线的通过能力，轮廓布置和主要尺寸等；
⑤向有关工种提供设计数据。
（2）港口装卸货物的分类
①件杂货。如袋装、捆装、桶装、无包装（如钢材）等货物。
②集装箱。集装箱是成组运输的——种主要形式，从20世纪60年代问世以来，在世界海运市场掀起了一场件杂货集装箱化的革命，集装箱运输形式被广泛采用。船用集装箱按装载货物可分为装一般干杂货的货箱、装冷冻货的冷藏箱、装运果品蔬菜之类的通风集装箱和液体货箱；按尺寸可分为20ft、40ft和超大、超宽非标准集装箱，20ft集装箱被称为标准集装箱，简称TEU。
③散货。散货包括散装粮食、煤炭、矿石、砂石料等。
④液体货物。通过我国港口的液体货物，主要是原油、成品油、液体化工晶、液化石油气、液化天然气等属于易燃液体，在进行此类液体货物装卸工艺设计时，尤其要与消防设计紧密配合。
对应以上4类货物的装卸工艺设计，分别被称之为件杂货、集装箱、散货、液体货物装卸工艺设计。
（3）货物在港装卸过程
①水—水中转。例如从内河船舶上卸下，直接装上沿海或远洋船舶运走，操作在锚地或靠在码头的船舶外档进行。
②卸船。货物通过码头的装卸机械（如门机、集装箱装卸桥等）从船上卸下，装上水平运输机械（如拖车、叉车、拖挂车等）被运到堆场、仓库或直接运走。
③装船。装船过程与卸船正好相反。
我国港口的大型液体、散货泊位（油、矿、煤、化肥、粮）和集装箱的装卸工艺技术，经20余年的建设发展均已达到高度机械化、自动化、高效率和符合环保的世界水平。目前装卸工艺的设计正向着如何更能提高装卸效率、更能适应船舶大型化的需要这一方向发展。在装卸工艺设计、参数选取以及大型设备的选型等方面，科技含量较高。本章第四、五节将着重介绍。
3）水工结构
主要介绍码头、防波堤两部分。
（1）码头
码头是供船船系靠、停泊使用的，在此进行货物装卸和旅客上下等作业。按结构形式可分为重力式、板桩式、高桩式和混合式等几种。深水码头主要采用重力式和高桩式两种。
①重力式码头。靠自重（包括结构重量和结构范围的填料重量）来抵抗滑动和倾斜。因此，自重一般均较大，需设置基础，通过它将外力传到较大面积的地基上。重力式结构一般适用于较好的地基。如大连地区、青岛地区、日照地区等。重力式码头可分为方块结构、沉箱结构、扶壁结构等。一般由下列几部分组成。
②高桩码头。一般适用于软土地基，我国沿海及大江两岸软土地基分布较广。因此，高桩码头在我国港口应用较多。如上海地区、宁波地区、天津地区、黄骅地区、深圳地区、长江中下游等。
高桩码头主要由上部结构、基桩、挡土结构、码头设备等组成。
（2）防波堤
防波堤的目的是形成一片比较平稳的水域，以供船舶停泊使用。主要作用有防波、阻砂、防流冰等。
防波堤按其断面形式及对波浪的影响有斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式，以及喷气消波设备和喷水消波设备等多种类型。
目前港工界采用的防波堤主要有斜坡式（如黄骅港防波堤、连云港西大堤、长江口分流堤等）、直立式（如大连港防波堤等）。
①斜坡式防波堤。由石块及人工块体堆筑而成，如地基条件较好，一般不需建造基床；如地基软弱，则需设置垫层、换砂、铺设土工布或用其他方法予以改善。堤顶可设或不设胸墙。
常用的斜坡式防波堤有堆石堤和在堆石棱体上加混凝土异形护面块体两种，一般采用后者。
混凝土异形护面块体目前大约有100多种，我国常用的有栅栏板、四脚锥体、四脚空心方块、扭工字块、钩连块体等数种。
②直立式防波堤。可分为重力式、桩式和格形钢板桩等几种形式。在此主要介绍重力式防波堤。
重力式防波堤一般可分为3个基本组成部分，即基床、水下部分和水上部分。
基床用碎石堆成，用以平整海底，减小地基应力，保护基土，使之免受波浪和水流冲刷，增加建筑物的稳定性。基床可分为明基床和暗基床。
水上部分常采用现场浇筑的整体式混凝土结构，以加强堤身的整体性。水下部分是重力式防波堤的主体，按照它的结构，可把防波堤分别称为方块式、沉箱式等。
从我国已建成的码头结构、防波堤结构形式来看，与国外所采用的结构形式相类似；从设计总体水平来看，我们并不比外国差。近几十年来，我们结合工程区域的地质、水文、施工等条件，创造出一些新的结构形式。我国与国外的差距主要体现在：在创建新的结构形式上人员、资金投入力度不足；在结构计算中我国软件（尤其三维软件）水平不高。
4）配套工程
港口配套工程主要包括给排水、消防、供电照明、有线通信、无线通信、自动控制、计算机管理、环境保护、土建工程等。
以上各专业的设计遵循交通部和各专业部门的规范进行。总体设计水平与国内各相关专业相当。