锦州市经济开发区西海工业园区海防堤断面设计

锦州市经济开发区西海工业园区海防堤断面设计 锦州市经济开发区西海工业园区海防堤断面设计 张春光 1 于武盛 2 1.锦州市水 利工程移民管理局 辽宁 锦州 121013 2.大连市金州开发区农村经济发展局 辽宁 大连 116000 摘要: 针对锦州西海工业园区海防堤工程比较特殊的地理位置和实际 情况 采用不同方法进行设计。 关键词 : 入海口 海防堤 断面设计 海潮 洪水 锦 州市 中图分类号 : TV871.1 文献标志码: A 文章编号: 1674- 1161200804- 0073- 04 Design of Sea Embankment Section in Xihai Industr ial Par k of J inzhou Economic Development Zone ZHANG Chunguang1 YU Wusheng2 1. Jinzhou Hydraulic Engineering Migration Management Bureau Jinzhou Liaoning 121013 China 2. Rural Economic Development Bureau of Dalian Development Zone Dalian Liaoning 116000 China Abstr act: In the paper the different design methods were put forward aiming at the particular geographical position and present condi- tions of sea embankment engineering in Xihai industrial park of Jinzhou City. Key wor ds: entrance of sea sea embankment dam section design ocean tide flood Jinzhou City 锦州经济开发区位于渤海辽东湾西 北岸 经过十 几年的建设 形成了一个以港口航运、海洋渔业、滨海 旅游、工业制 造等经济为主的现代化海滨新城区。锦 州港是我国沿海最北端的国家一类口岸 可 直达国内 外几十个港口 现已拥有了 6 个杂货泊位和 2 个成品 油、原油泊位 年 吞吐能力达 1 000 万 t 以上。西海工 业园区位于锦州经济技术开发区西南部 南 临渤海辽 东 湾 西 邻 东 青 堡 河 海 岸 线 长 17.5 km 有 滩 涂 约 1 333 hm2 海洋资源丰富。该区域内有天桥街道、天桥 盐厂、开发区虾池、锦州港部分 仓储区、元成公司等居 民区和企业 同时还有一批国家重点发展和扶持的高 科技项 目。该区沿河临海 地势低平 现有沿河和沿海 堤 防 年 久 失 修 防 洪 防 潮 标 准 不 足 5 a 一 遇 并 多 次 发生洪水、海潮漫堤 给沿岸地区造成较大损失 也阻 碍了开发区的进一步发展。因此 尽快实施西海口地 区防洪防潮堤工程 确 保 该 区 域 内 的 居 民 、企 业 的 生 命财产安全是非常必要的。 锦 州 经 济 技 术 开 发 区 西 海 国 际 工 业 园 背 靠 锦 州 港 又属沿海重点开放城市 属 划 将 锦 州 经 济 技 术 开 发 区 左 岸 防 洪 标 于中等城市 新的防洪 规 准 定 为 50 a 一遇 其堤防工程等级为 2 级。 本 期 海 防 堤 工 程 规 划 锦 州 经 济 开 发 区 大 兴 堡 河 左岸堤防高天铁路以下至海中小山处为已建堤防 仍 需加高培厚 海中小山以南部分为新建海防堤。新的 堤线布置与已建堤连接 沿 大兴堡河左岸至千亩虾池 南端 再沿千亩虾池 围 堤 至 东 南 角 结 束 构 成 左 岸 闭 合。 本工程位于东青堡河入海口 由于地理位置比较 特殊 海防堤断面的 设计考虑在不同的情况下采用不 同的方法进行1。由于工程地处海潮和洪水共同影 响 的范围之内 故将其 大 致 分 为 2 段 一 段 以 海 潮 为 主 控制段 一段 以洪水为主控制段。下面对这 2 个不同 的堤防堤顶高程和断面型式的选用进行说 明。 1 潮水控制段断面设计 桩号 2425 即海中小山以南堤防 朝向大海 地 处临海 侧 主要受海 浪 影 响 风 浪 较 大 。 根 据 水 文 分 析 工程地点设计按葫芦 岛海洋站潮位资料2推求 本 工程处 50 a 一遇潮位为 2.78 m。 1.1 潮水控制段堤 顶高程计算 根据堤线布置和波浪 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 东西向海堤在 S 向波 浪情况下最为危险 由水文分析可知 50 a 一遇 S 向 波高 H14.05 m 由天然不规则波换算表换算为平 均 波 高 H1.86 m 平 均 周 期 T3.83 s 测 波 点 为 葫 芦 岛 海洋站测点 距工 程地点 11 km。50 a 一遇设计潮 位 2.78 m 时测波点水深 13.67 m 堤前水深 3.28 m。 1 当波浪由测波点等深线传播至堤前时 要产 生浅水变形。根据《港口设计规 范》 由浅水区某一水 收稿日期: 2008- 03- 06 作 者 简 介 : 张 春 光 1975— 女 工 程 师 从 事 水 利 工 程 规 划 工 作。 图中曲线 由左至右 分别表示 : α/T20.60 0.55 2 d 0.50 / Δx 0.45 H 0.40 1 f 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 Kf 图 1 波浪摩擦系数 Figur e 1 Fr iction coefficient of wave 74 农业科技与装备 2008 年 8 月 深处平均波高 H1 推求堤前计算点的平均波高 H2 可 按下式计算: H2Kv Ksp Kf H1 Ks1 式中: Kv 为折射系数 平直海岸取 1.0 Ksp 和 Ks1 分别为计算点和测波点浅水系数 由《港口技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》 附录十查得 Kf 为波浪摩擦系数 由 fH1 Δx 、d 查图 d2 T2 1 得 出 f 为 系 数 取 0.01 ?x 为 波 浪 之 间 距 离 d 为 ?x 之间平均水深。 2 波浪在传播中周期保持不变 波长由下式确 定: L gT2 2πd 2π th L 式 中 : L 为 波 长 m T 为 平 均 周 期 s d 为 水 域 平 均水深 m。 3 波浪传播 水 域 平 均 底 坡 i1/500 堤 前 极 限 破 碎波高 Hb 由下式确定: Hb0.55db 式中: db 为堤前水深 m。 堤前设计波浪要素计算成果见表 1。 4 波浪爬高按下式计算: 表 1 堤前设计波浪要素计算成果表 Calculated r esults of wave /m 周期/s H1 Kv Ksp factor s in the fr ont seawall design Table 1 波浪项方向 波长 Ks1 Kf H2 Hb S 1.86 1.0 0.914 0.996 0.96 1.64 1.80 18.0 3.93 式 中 : e 为 计 算 点 的 风 壅 水 面 高 度 m K 为 综 合 摩阻系数 取 3.6×10- 6 β为计算风向与坝轴线法线的 夹角。 按照 《堤防工程设计规范》 堤顶超高计算公式 为: YReA 式中: Y 为堤顶超高 m R 为波浪爬高 m e 为设 R KΔKpKv HL 1m2 式中: R 为设计 0.75 Kv 为经验系数 Kp 波浪爬高 m KΔ为斜坡的糙率及 渗透系数 干砌石护坡取 为 爬高累积频率换算系数 波高累积频率 P2 m 为 斜坡坡率 本工程海堤按复合斜坡情况 H 为平? ?高 m L 为堤前波浪的波长 m。 5 风壅水面高度按下式计算: 计 风 壅 增 水 高 度 m A 为 安 全 加 高 0.4 m。结果见表 2。 允 许 越 浪 采 用 e KV2F cos β 2gd 由此 确定此段堤顶高程为 5.77 m。 表 2 海堤段堤顶高程计算成果表 Table 2 Calculated r esults of embankment top elevation in seawall 设计潮位/m 计算风速/m/s K? Kv Rm R 安全加高/m 堤顶高程/m 2.78 19.39 0.75 1.24 1.40 2.59 0.4 5.77 1.2 潮水控制段断面护坡厚度计算 为防止被海水冲刷堤身发生坍塌 需进行冲刷加 固处理。依据《堤防工程设计规范》规定 在波浪作用 下 斜坡堤干砌石护面厚度可按下式计算: 式中: t 为干砌石护面厚度 m K1 为系数 一般干 砌石取 0.266 rb 为块石的重度 kN/m3 r 为水的重度 kN/m3 H 为 计 算 波 高 m L 为 波 长 m m 为 斜 坡 坡 率。经计算 护坡厚度为 0.62 m。 1.3 确定海堤段堤防断面型式 本 工 程 堤 防 断 面 型 式 采 用 斜 坡 式 土 堤 堤 顶 宽 tK1 r H L 3 H rb- r m 图 2 海堤潮水控制段断面设计 Figur e 2 Section design of tidewater contr ol zone 2008 年第 4 期 张春光等: 锦州市经济开发区西海工业园区海防堤断面设计 75 6.0 m 堤 顶 浆 砌 石 防 浪 墙 高 0.8 m 厚 0.5 m 两 侧 坡 比均为 1:2.5 海堤两侧护坡均为干砌石护坡。 迎水面护坡经计算确定 由于临海侧海防堤直接 经受波浪冲击 护坡结构主要从整体性、抗冲刷、消浪 等角度综合考 虑 。 结 构 的 上 部 应 能 够 承 受 波 浪 的 打 击 下部应能承受波 浪 的 反 复 掏 刷 护 坡 结 构 强 度 要 高 稳定性要满足要求 护坡底要做好反滤。故本设计 海堤段迎水侧干砌石护坡上部采用大块石护坡 顶部 厚 50 cm 底部厚 70 cm 下设 30 cm 厚碎石垫层。下 部堤坡迎水侧堤脚处设消浪棱体 棱体顶高程 2.0 m 棱体顶宽 1.5 m 两侧坡比分别为 1:1.5 和 1:1.0。背水面 护坡厚 30 cm。 迎海面海潮大 土工布铺设有相当大的 困难 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 以往海堤施工经验 采用在海堤中 部设防渗 心墙 心墙厚 2.0 m 两侧为 0.3 m 混合砂砾石反滤层。 海堤应预留沉降 量 本次设计堤身预留沉降量 为 10 cm 堤基预留沉降量为 20 cm 合计 30 cm 见 图 2 。 2 洪水控制段断面设计 桩号 2425 即海中小山以前的两岸 堤距变小 表 3 大兴堡河水面线计算结果 Table 3 Calculated r esults of water sur face pr ofile in Daxingbao River 堤防主要受洪水影响 风 浪 相 对 较 小 故 采 用 洪 水 情 况下堤防设计方法计算。 断面号 断面桩号 流心距/m P2水面线/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4452 4055 3712 3402 3154 2728 2085 1945 1504 0956 0428 0 414 339 297 243 434 520 378 450 540 540 2.78 2.88 2.94 3.01 3.03 3.34 3.64 3.89 4.30 4.68 4.96 2.1 水 面线计算 本次水面线推求断面 采用实测断面数据去除规 划堤距范围内的障碍物 形成计算行洪断面 由高天铁 路 至 千 亩 虾 池 南 端 入 海 口 全 长 4 686 m 共 布 置 12 个断面。 大 兴 堡 河 属 无 资 料 地 区 无 法 通 过 洪 痕 反 推 糙 率 本次断面糙率通过现场查勘确定为 0.020.025。 根 据 葫 芦 岛 海 洋 站 1975—1994 年 20 a 潮 位 资 料统计计算 本地区 50 a 一遇潮位为 2.78 m 黄海高 程 。本次水面线计算起始断面已接近入海口 所以 50 a 一 遇 水 面 线 起 始 水 位 采 用 50 a 一 遇 潮 位 2.78 m 计算结果见表 3。 2.2 堤顶高程确 定 依据《堤防工程设计规范》 堤顶超高计算同海堤 段基本相同 其中风浪要素采 用蒲田试验站公式计算: L gT2 th 2πd 2π L 式中: H 为平均波高 m T 为平均波周 期 s V 为 计算风速 m/s F 为风区长度 m d 为 水 域 平 均 水 深 m L 为堤前 波浪的波长 m。 波浪爬 高 、风 壅 水 面 高 度 、堤 顶 超 高 计 算 同 潮 水 控制段。 计算可得洪水段堤顶超高 结果见表 4。 经计算 堤顶超高为 1.49 m 按 范 》 二 级 堤 防 堤 顶 超 高 不 应 低 于 2.0 m 但 本 照《堤防工程设计 规 工 程 由于受高天铁路路基高程限制 超高按实际计算取值。 ’ 0.45 0.0018 V2 gF V2 0.13th 0.7 V2 th gH 0.7 gT. gd 0.7 V 0.7 V2 gd 0.13th - 0.5 13.9 gH V2 图 3 海堤洪水控制段断面设计 Figur e 3 Section design of flood contr ol zone in seawall 76 农业科技与装备 2008 年 8 月 表 4 堤顶超高计算成果 表 Table 4 Calculated r esults of super elevation of levee cr own P 计算风速/m/s K? R 风壅高度/m 安全加高/m 堤顶超高/m 2 22.5 0.75 0.68 0.01 0.8 1.49 堤 顶 设 计 高 程 按 洪 水 和 潮 水 控 制 2 种 类 型 分 别 计 算 取数值较大的作 为 最 终 的 设 计 堤 顶 高 程 结 果 见 表 5。 表 5 堤顶高程计算成果表 T a ble 5 Ca lcula ted r esults of emba nkment top eleva tion 2.3 洪水控制段堤防断面型式 依据《堤防工程设计规范》规定 并满足交通及防 汛 的 要 求 本 次 设 计 洪 水 控 制 段 堤 顶 宽 为 6 m 堤 顶 迎水侧设置净高 80 cm 防浪墙 墙基础埋深 1.3 m 墙 底宽 1 m 堤顶铺设 8 cm 厚碎石路基 14 cm 厚沥青 路面。根据施工及 结构上的需要 并参照类似工程 本 次设计洪水控 制 段 堤 防 堤 防 迎 水 侧 和 背 水 侧 的 坡 比 均为 1:2.5 迎水侧护坡采用 40 cm 厚干砌石护 坡 采 用 干砌石护脚 护脚宽 80 cm 埋深 1 m 见图 3 。 断面号 断面桩号 P2水面线/m 设 计堤顶高程/m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4452 4055 3712 3402 3154 2728 2085 1945 1504 0956 0428 0012 2.78 2.88 2.94 3.01 3.03 3.34 3.64 3.89 4.30 4.68 4.96 5.04 5.77 5.77 5.77 5.77 5.77 5.77 5.77 5.77 5.79 6.17 6.45 6.53 结语 以上是本次海堤工程堤防 断面的设计。海堤防护 是一个地区国民经济发展的基础产业 它与社会生产 和人民 生活息息相关 对自然环境和社会环境影响深 远。由于海防堤设计目前缺乏反映海堤自身特点和要 求的国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 各地 的 地 质 条 件 、潮 水 海 浪 等 要 素 相 差很大 海堤设计只 有 本 着 以 人 为 本 、可 持 续 发 展 的 理念 才能充分发挥 科 学 的 力 量 来 改 造 自 然 、综 合 整 治海域、优化生态环境。 3 参考文献 1 刘世鹏韩立阳唐庆海.辽宁省海防堤建设及滩涂开发利用J.东北水利水电2005236:13- 16. 2 孟浩佟胤铮.葫芦岛市海防堤工程排水涵洞地基处理J.东北水利水电2004221:43- 44.