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《允許越浪海堤之環(huán)境設(shè)計(jì)基數(shù)確定及越浪流及堤后波況核算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、允許越浪海堤之環(huán)境設(shè)計(jì)基數(shù)確定及越浪流及堤后波況核算----環(huán)境設(shè)計(jì)論文-->1緒論1.1研究背景及意義風(fēng)暴潮災(zāi)害是影響我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要災(zāi)害種類之一。其災(zāi)害的空間范圍一般由幾十千米至上千千米，時(shí)間尺度或周期約1～100h，介于地震海嘯和低頻天文潮波之間。由于天文大潮和臺(tái)風(fēng)暴潮疊加以及短周期海浪的綜合影響，會(huì)使風(fēng)暴潮登陸地區(qū)在沿海大范圍內(nèi)增水值超過當(dāng)?shù)鼐渌?，形成?yán)重災(zāi)害。如2005年8月6日臺(tái)風(fēng)“麥莎”（0509號(hào)）在浙江登陸，正逢農(nóng)歷七月大潮，受風(fēng)暴潮和天文大潮的共同影響，沿岸有10多個(gè)站的風(fēng)暴潮增水
2、超過100cm，最大增水出現(xiàn)在浙江澉浦，達(dá)241cm。沿岸10多個(gè)站的潮位超過當(dāng)?shù)鼐涑蔽?，浙江海門站超過值最大，達(dá)71cm。隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，同等條件下的風(fēng)暴潮災(zāi)造成的損失越來越大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)風(fēng)暴潮的年均經(jīng)濟(jì)損失已由20世紀(jì)50年代的1億元左右，增至80年代后期的平均每年約20億元，90年代前半期每年平均高達(dá)76億元。1992年和1994年分別達(dá)到93.2億元和157.9億元。進(jìn)人21世紀(jì)，災(zāi)害損失值進(jìn)一步加大，2001～2007年，平均每年風(fēng)暴潮災(zāi)害損失約161億元，其中2005和2007年凈損失總
3、值分別達(dá)330億元和298億元。詳見表1-1[1]。最近幾十年，隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，歐美一些國(guó)家在風(fēng)暴潮災(zāi)害防治和相關(guān)技術(shù)研究上取得了很大進(jìn)展，結(jié)合最新技術(shù)進(jìn)展，按照綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，修訂了一些海堤防護(hù)設(shè)計(jì)方面的技術(shù)導(dǎo)則或手冊(cè)，以解決和協(xié)調(diào)沿海地區(qū)防洪與地區(qū)發(fā)展問題，在傳統(tǒng)海岸工程規(guī)劃設(shè)計(jì)所考慮的各因素中，補(bǔ)充了很多公眾所關(guān)心的全球氣候變化及其影響、海岸生態(tài)與環(huán)境保護(hù)、海岸資源的可持續(xù)開發(fā)利用等方面的內(nèi)容。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，修訂了一些技術(shù)方法，如波浪爬高和越浪量計(jì)算、波高計(jì)算、防護(hù)結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)可靠性計(jì)算方法
4、、軟基上筑堤、新材料的應(yīng)用等等。我國(guó)也日益重視風(fēng)暴潮災(zāi)害的防治工作，加強(qiáng)海堤工程建設(shè)和非工程措施建設(shè)。海堤破壞，除由于發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)、超歷史記錄的臺(tái)風(fēng)、暴潮、巨浪的襲擊外，海堤標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差及設(shè)計(jì)時(shí)未考慮越浪因素等也是重要的原因。針對(duì)現(xiàn)有海堤存在的問題，我國(guó)政府主管部門提出了重點(diǎn)海堤工程建設(shè)的主要內(nèi)容：確定各區(qū)域海堤工程防御風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)加高加固現(xiàn)有未達(dá)標(biāo)的海堤工程，提高現(xiàn)有海堤防風(fēng)暴潮能力；根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，新建部分海堤；加固整修或新建防潮排澇建筑物；加強(qiáng)非工程措施建設(shè)，完善防范風(fēng)暴潮工程體系。為此科學(xué)合理
5、確定海堤防御標(biāo)準(zhǔn)十分必要且意義深遠(yuǎn)。我國(guó)有漫長(zhǎng)的海岸線，斜坡式海堤和護(hù)岸是常見的海岸建筑物。以往我國(guó)海岸建筑物的設(shè)計(jì)多是按不允許越浪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。由于海堤沿著海岸線具有很長(zhǎng)的延伸，其工程造價(jià)對(duì)堤頂標(biāo)高異常敏感，頂標(biāo)高稍有增大就會(huì)使工程造價(jià)劇增。而按不允許越浪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)海岸建筑物的頂標(biāo)高難免過高，因而，此種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)普遍缺乏經(jīng)濟(jì)性。此外，即使按不允許越浪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，當(dāng)罕見的大浪（如臺(tái)風(fēng)、海嘯）到來時(shí)仍難免會(huì)發(fā)生越浪。這時(shí)由于缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施，建筑物頂部和后坡乃至海堤整體將會(huì)遭到不同程度的坡壞，堤后方陸地可能也會(huì)有大量積
6、水，造成嚴(yán)重的損失。鑒于這些問題的存在，國(guó)外很早就開始采用允許越浪的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)海岸建筑物的頂標(biāo)高。即，根據(jù)建筑物的類型，重要程度以及加固程度等因素來確定允許產(chǎn)生的越浪量大小并以此確定相應(yīng)的建筑物頂標(biāo)高，同時(shí)在堤后陸地修建排水設(shè)施。1.2研究現(xiàn)狀1.2.1海堤的環(huán)境條件設(shè)計(jì)參數(shù)研究研究現(xiàn)狀海堤是圍海工程的主體，也是海岸防護(hù)的主要工程措施。其設(shè)計(jì)主要包括防御標(biāo)準(zhǔn)的確定、斷面型式的選擇、主要尺度參數(shù)的確定以及工程投資分析。海堤工程防御標(biāo)準(zhǔn)是指海堤工程防御風(fēng)暴潮災(zāi)害（包括潮位、波浪、風(fēng)等）的能力，通常以設(shè)計(jì)潮位（或水位
7、）和設(shè)計(jì)波浪（或設(shè)計(jì)風(fēng)速）等環(huán)境條件參數(shù)的重現(xiàn)期表示。在我國(guó)，以往由于潮位、波浪等觀測(cè)資料短缺，也常采用當(dāng)?shù)氐臍v史最高潮位和某一特定風(fēng)力級(jí)別作為防御標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)實(shí)際發(fā)生不大于防御標(biāo)準(zhǔn)的潮位和波浪（或風(fēng)力）時(shí)，按照防御標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的海堤及其防護(hù)對(duì)象理論上是安全的。關(guān)于海堤設(shè)計(jì)中潮位重現(xiàn)期與波浪（或風(fēng)速）重現(xiàn)期如何組合的問題，各省市的做法可分為2種，一種是主張潮、浪重現(xiàn)期相同（即同頻率），如浙江、廣西；另一種主張兩者重現(xiàn)期不同（即異頻率），如福建。前者認(rèn)為，沿海地區(qū)出現(xiàn)年最高潮位主要由臺(tái)風(fēng)增水所形成，所以高潮位與風(fēng)速、風(fēng)浪
8、的關(guān)系密切，而且海堤前水深較淺，在較大風(fēng)浪時(shí)堤前往往產(chǎn)生破波，破碎波高（極限波高）與水深有關(guān)，也即與潮位有關(guān)，因此風(fēng)浪與潮位的重現(xiàn)期比較接近；后者認(rèn)為采用潮、浪同頻率偏于安全，會(huì)使海堤設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過高、投資過大，因此采用潮、浪重現(xiàn)期各異。《海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]建議設(shè)計(jì)波浪的重現(xiàn)期宜采用與設(shè)計(jì)高潮位相同的重現(xiàn)期。關(guān)于設(shè)計(jì)潮位和設(shè)計(jì)波浪（或風(fēng)速）的重現(xiàn)期組合問題，目前我國(guó)沿海省市仍在開展進(jìn)
