填海造地工程外护岸高程及陆域形成标高的影响

时间:2017-06-18

填海造地工程外护岸结构及高程受潮位、波浪等因素控制，陆域形成标高受规划区内最高内涝水位、区域场地排水条件等因素控制。合理确定填海造地工程外护岸高程及陆域形成标高对填海造地工程经济合理性影响非常大。现对晋江滨海新区填海造地工程外护岸高程及陆域形成标高的影响因素进行分析，供类似工程参考。

　　1、工程概况

　　晋江滨海新区填海造地工程陆域形成范围42. 14 km2，拟形成陆域面积 33. 77 km2，保留水域面积 8. 37 km2，建设外护岸 17. 3 km，内侧护岸45. 14 km，水闸 5 座。根据总体规划，晋江滨海新区规划功能定位为: 产业转型先导区、海洋新兴产业集聚区 ( 产业) ，晋江城市次中心、城市功能拓展区 ( 城市) ，滨海宜居复合新城、晋江精神传承区 ( 社会文化) ，海洋生态体验创新示范区 ( 生态环境) ，两岸合作交流门户与平台 ( 两岸关系) ，规划人口 25 万人。工程平面布置见图 1。

　　2、自然条件

　　2. 1、工程地质

　　拟建区域位于围头湾湾内，地貌为滨海潮间带滩涂及水下岸坡，海底面高程 －0. 91 ～ －5. 00 m，海底地面坡度一般 ＜10°，地形较平坦。拟建工程区域处于潮间带及水下岸坡 ( 低潮线水位以下) 地带，拟建场地所处的海域大部分属水下潮流浅滩淤积区，地势整体由东北向西南侧方向倾斜。拟建场区大部分区域为淤泥质滩涂，部分为砂质海滩，高潮时整个场地为海水淹没，低潮时东北侧局部地段露出水面，西南侧大部分地段均被海水淹没。

　　据工程区域地质资料及钻探揭露，场地各岩土层主要分布规律 ( 自上而下) 为: 海积层的淤泥混砂、淤泥、砂混淤泥及中砂，冲洪积层的粉质粘土及中粗砂，残积层及风化层的残积砂质粘性土、全风化花岗岩及砂砾状强风化花岗岩。

　　2. 2、水文

　　2. 2. 1、潮汐特征

　　工程区潮汐属正规半日潮，M2 分潮占绝对优势，每天 ( 太阴日) 有两涨两落过程; 潮差大，平均潮差达 4. 31 m，属强潮海湾。

　　2. 2. 2、重现期高低潮位

　　依据相关规范，确定重现期高低潮位应有不少于 20 年的年极值最高潮位和年极值最低潮位资料。由于工程区附近石井站潮位观测资料年份不满足长时间序列要求，设计时选取工程海域附近厦门海洋站近 30 年 ( 1980 － 2009 年) 的年极值潮位资料，采用以下两种方法分别推算工程区重现期潮位。

　　方法一: 石井站和厦门站潮波形态、潮时潮差基本一致，两站高低潮位相关性较好，依据厦门站长系列资料，由相关关系推算得到石井站各重现期潮位值。

　　方法二: 按 《海港水文规范 ( JTS 145 － 2 －2013) 》 相关规定，采用极端水位近似计算方法—“加减 K 值法”得到石井站各重现期潮位值。两种方法推算成果相差不大，从工程安全角度取较大值。本工程最终采用的设计潮位取值如下:100 年一遇高潮位 4. 63 m，100 年一遇低潮位－ 3. 26 m; 50 年一遇高潮位 4. 51 m，50 年一遇低潮位 －3. 21 m。

　　2. 2. 3、波浪

　　本工程外护岸总长达 17. 3 km，正面向湾口，承受外海浪直接影响。外护岸海堤是本项填海工程安全和施工进度的重要保障，确定合理的外护岸设计波浪参数将对外护岸工程造价、结构形式选择起到关键的影响作用。由于不同岸线处波高及控制浪向均不同，为更细致提供外护岸各分段设计波浪，工程在整个外护岸沿程共布设 18 个波浪点位 ( 见图 1) ，基本控制在 1 km 一个波浪点位。根据资料统计分析计算，工程所在区域外护岸控制浪向 100 年一遇设计波要素见表 1。

　　3、设计标准

　　根据 《海堤工程设计规范 ( SL435 － 2008) 》，海堤防潮标准为 50 ～100 年一遇。考虑滨海新区将定位为晋江未来发展的战略要地，承担着带动晋江产业转型升级、推动晋江融入两岸及厦漳泉一体化发展进程的重任，结合其重要程度，防潮标准采用100 年一遇设计最高潮位。
 

　　4、堤顶高程

　　4. 1、堤顶高程确定依据

　　堤顶高程设计可依据的规范和标准有: 现行国家标 准，如 《堤 防 工 程 设 计 规 范 ( GB50286 －2013) 》; 现行国家行业标准，如 《海堤工程设计规范 ( GB/T 51015 －2014) 》、 《防波堤设计与施工规范 ( JTS 154 －1 －2011) 》和 《港口及航道护岸工程设计与施工规范 ( JTJ 300 － 2000) 》; 现行地方标准，如 《福建省围垦工程设计技术规程》。这些标准确定堤顶高程的方法基本一致，都是根据设计潮位、波浪爬高、护岸等级，同时考虑一定安全加高而确定。

　　4. 2、防浪墙顶高程计算

　　根据外护岸各点 100 年一遇波浪与 100 年一遇高潮位组合，计算防浪墙顶高程，并利用波浪断面物理模型复核。计算成果见表 2。

　　4. 3、堤顶高程确定

　　根据堤防工程设计规范，堤顶高程和防浪墙高程之间的高差宜控制在 1. 2 m 之内。本工程从使用安全角度和景观要求出发，分段防浪墙高程确定后，堤顶高程确定原则如下: 堤顶高程 = 防浪墙顶高程－ ( 1. 0 ～ 1. 2) m。即本工程堤顶高程在 6. 0 ～ 7. 6m 范围内。

　　5、陆域标高

　　陆域标高综合外海设计水位、内河涝水位和陆域排水要求等确定。工程区为填海造地区域，陆域设计标高的确定将直接影响区内土石方量，进而影响建设工程投资和工期。填海造地工程的交地标高应结合陆域最终设计标高进行设计。

　　5. 1、晋江滨海新区整个工程陆域最终高程

　　( 1) 防洪要求。本工程外海 100 年一遇高潮位4. 63 m，规划区内最高内涝水位 3. 32 ～ 3. 46 m。按外海侧设计潮位，考虑0 ～0. 5 m 超高和陆域排涝需要，陆域高程取 5. 0 m。

　　( 2) 规划要求。根据 《晋江滨海新区总体规划》和 《晋江滨海新区控制性详细规划》的竖向设计，区内规划道路最高标高为 9. 00 m，最低标高为4. 5 m。场地标高应与道路标高相互协调，地块的设计高程应比周边道路最低路面的高程高0. 2 m 以上，使建设用地内的雨污水能顺利排入道路下的雨污水管道。

　　本工程陆域最终高程按 5. 0 m 考虑，在满足防洪和排水要求的基础上，可以保证绝大部分区域在今后的建设中不用进行土方开挖，既有利于环保，同时又在一定程度上控制了本工程填方工程量和工程造价。

　　5. 2、工程陆域形成交地标高

　　根据陆域最终高程 5. 00 m，考虑后续地基处理、道路面层结构等因素，预留 0. 7 m 高度，本次工程陆域形成交地标高为 4. 30 m。

　　6、结语

　　填海造地工程外护岸高程及陆域形成标高对工程的经济性影响非常大，在保证工程安全性的基础上，合理确定填海造地工程项目外护岸高程及陆域形成标高是控制填海造地工程项目经济合理性的关键环节。晋江滨海新区填海造地工程外护岸高程及陆域形成标高分析可供类似项目参考。

　　参考文献
　　［1］北京清华同衡规划设计研究院有限公司 . 晋江滨海新区总体规划 ( 2012 － 2030) ［R］. 北京: 2013.
　　［2］中交第三航务工程勘察设计院有限公司 . 晋江滨海新区填海造地工程可行性研究报告［R］. 上海: 2014.
　　［3］河海大学 . 晋江滨海新区填海造地工程外护岸结构 波 浪 断 面 物 理 模 型 试 验 报 告［R］. 南京: 2014.
　　［4］福建省海洋预报台 . 晋江滨海新区填海造地工程潮位统计分析研究报告［R］. 福州: 2013.

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