陳良
【摘要】海堤工程是人為修建的工程來抵御風(fēng)暴潮對(duì)陸地的侵襲,進(jìn)而降低災(zāi)害造成的損失。海堤工程一直都是沿海地區(qū)重要的防風(fēng)暴潮措施,大大降低的災(zāi)害造成的損失。我們國(guó)家擁有1.8萬km的海岸線,現(xiàn)有1.2萬km的海堤工程也是我們國(guó)家沿海地區(qū)的重要保護(hù)措施。海堤工程防風(fēng)暴潮的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)綜合考慮相關(guān)地區(qū)及保護(hù)對(duì)象等因素進(jìn)行設(shè)計(jì),并且要考慮到沿海地區(qū)不同的自然狀況以及經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性等方面因素。
【關(guān)鍵詞】海堤工程;防風(fēng)暴潮設(shè)計(jì)
1.臺(tái)風(fēng)暴潮概述
海堤工程的建設(shè)必須與海岸線及保護(hù)對(duì)象互相適應(yīng),才能發(fā)揮其自身的作用,降低災(zāi)害造成的影響。我們國(guó)家位于西太平洋海岸,該區(qū)域是臺(tái)風(fēng)高發(fā)區(qū)域,在臺(tái)風(fēng)接近海岸時(shí),由于風(fēng)的作用,使得海水向岸邊堆積,出現(xiàn)最高潮位以及風(fēng)暴潮增水現(xiàn)象。
登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)一般具有以下的特點(diǎn):(1)登錄我國(guó)臺(tái)風(fēng)路徑大多都是由菲律賓、巴士海峽等由海南或是越南等地向西或北移動(dòng),穿過臺(tái)灣海峽由浙江登陸;(2)一年最多登陸次數(shù)達(dá)到12次,最少年份為4個(gè)臺(tái)風(fēng)。(3)臺(tái)風(fēng)登陸的月份集中于7~9月之間,占全年比例達(dá)到7%。(4)臺(tái)風(fēng)登陸地區(qū)集中于我國(guó)的東南沿海地區(qū),其中廣東、廣西、福建以及臺(tái)灣等省份臺(tái)風(fēng)登陸次數(shù)占全國(guó)89%左右。
臺(tái)風(fēng)登陸后產(chǎn)生的風(fēng)暴潮易造成風(fēng)暴潮災(zāi)害,風(fēng)暴潮一般具有以下特點(diǎn):(1)風(fēng)暴潮增水與海岸地形關(guān)系緊密;風(fēng)暴潮是否造成災(zāi)害及增水大小與海岸的形狀、位置以及海底地形等有著緊密的關(guān)系。特別是口袋裝的一些海灣地區(qū),如鉛塘灣等灣頂增水比灣口增水要大1~2倍。(2)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)弱造成的影響;臺(tái)風(fēng)強(qiáng)弱對(duì)風(fēng)暴潮增水大小有著很大的影響,主要是臺(tái)風(fēng)中心氣壓及最大風(fēng)速來決定的。臺(tái)風(fēng)中心的低氣壓能夠?qū)Ka(chǎn)生吸附作用,導(dǎo)致海水水面的上升。同時(shí),臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生的大風(fēng)能夠持續(xù)的將海水吹響海岸,形成風(fēng)暴潮增水。(3)風(fēng)暴潮與天文潮疊加;風(fēng)暴潮與天文潮遭遇會(huì)使得的沿岸出現(xiàn)高潮位。(4)風(fēng)暴潮通常與臺(tái)風(fēng)暴雨遭遇。臺(tái)風(fēng)的生成大多是在熱帶地區(qū),會(huì)攜帶大量的水汽至陸地,當(dāng)遭遇冷鋒等氣候時(shí),會(huì)出現(xiàn)暴雨或大暴雨,導(dǎo)致災(zāi)害的出現(xiàn)。
2.海堤工程防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)研究
海堤工程的建設(shè)隨著海岸線的變化以及人為因素的影響,也需要對(duì)其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。影響海堤工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)主要有:海堤工程所在地是否面對(duì)外海、海岸線的地形及地質(zhì)情況以及保護(hù)對(duì)象等方面。
2.1臺(tái)風(fēng)頻發(fā)地區(qū)、海岸地形特殊地區(qū)海堤適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)的海岸線非常長(zhǎng),不同的地區(qū)遭受的風(fēng)暴潮災(zāi)害程度及發(fā)生幾率均不相同。對(duì)于東南沿海風(fēng)暴潮發(fā)生幾率高且影響嚴(yán)重的地區(qū),保護(hù)區(qū)域一般面向外海,潮位差相對(duì)較大,海堤工程防風(fēng)暴潮的標(biāo)準(zhǔn)要相應(yīng)的提高一些,并且要考慮風(fēng)速及風(fēng)力吹程的因素。對(duì)于一些海岸地勢(shì)較為特殊的地區(qū),如海岸彎曲尺度較大的雷州半島、山東半島,口袋裝的雷州灣、杭州灣等發(fā)生風(fēng)暴潮后增水大的海岸地區(qū),海堤工程的堤防超高值要選擇計(jì)算后的上限值。對(duì)于渤海灣地區(qū),如天津、河北等海岸位于內(nèi)海的,潮差相對(duì)較小,臺(tái)風(fēng)登陸的幾率比較低,增水相對(duì)也較小,海堤工程的防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)可以將風(fēng)速以及風(fēng)力吹程等取值適當(dāng)降低。
2.2海岸地區(qū)地質(zhì)、地貌不同防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)分別選擇
海岸線的地質(zhì)構(gòu)造不同,使得地貌現(xiàn)狀也不同,這也要求海堤工程的建設(shè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)也存在較大的差異。(1)淤泥質(zhì)海岸,這種構(gòu)造的海岸線較為寬闊平緩,海堤保護(hù)的范圍較大,且保護(hù)對(duì)象對(duì),海堤工程防風(fēng)暴潮的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)要高一些,并且,這種地勢(shì)的潮差一般叫小,潮位在不同頻率時(shí)的差值變化較小,在類似地區(qū)的海堤風(fēng)暴潮重現(xiàn)期的選值為較高值。同時(shí),淤泥質(zhì)海岸的堤線一般都是連續(xù)的,能夠與入??诘暮恿鞯贪断噙B組成海堤防護(hù)體系。(2)基巖海港式海岸,這種地勢(shì)的潮水上溯距離短,海岸比較陡,灘涂狹長(zhǎng),潮水影響范圍比較小。并且,類似岸線的海堤大多都是獨(dú)立的,且潮差大,潮位在不同頻率下的差值也非常大,這類海堤工程防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)選擇為重現(xiàn)期的較低值。
2.3海堤工程功能不同,防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)也不同
我國(guó)沿海地區(qū)大多是人口抽密區(qū),經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá),海堤工程不但要具備防潮功能,還要與城市的綠化、道路燈功能相結(jié)合,同時(shí),這些城市功能的要求一般比海堤工程防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)要高。比如,城市道路的建設(shè),海堤不僅要滿足防潮標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)海堤工程的基礎(chǔ)要能滿足城市公路標(biāo)準(zhǔn)要求,并且堤頂寬度符合道路寬度要求,使得海堤工程的功能綜合化,這些城市功能的增加,也大大增加了海堤工程的工程量,進(jìn)而追加了投資的費(fèi)用。綜合功能海堤工程的投資費(fèi)用能夠達(dá)到單一海堤工程投資費(fèi)用的幾倍,甚至能夠達(dá)到十幾倍。對(duì)于類似海堤工程的設(shè)計(jì)必須要綜合進(jìn)行考慮,分析各項(xiàng)方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),選擇最合理的方案進(jìn)行實(shí)施。
2.4海堤工程防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)的選擇
海堤工程的防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)的選擇是由潮位及超高值來確定的,在選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)要考慮到風(fēng)暴潮與天文潮遭遇的增水及高潮位、風(fēng)暴潮與臺(tái)風(fēng)遭遇、潮位與入海江河水位頂托產(chǎn)生的高潮位值等影響因素。當(dāng)前,我們國(guó)家重點(diǎn)海堤工程防風(fēng)暴的標(biāo)準(zhǔn)為:重要海堤工程能夠防御50~100年一遇風(fēng)暴潮;重要城市海堤工程能夠防御200年一遇或以上風(fēng)暴潮;一般海堤工程能夠防御20~50年一遇風(fēng)暴潮。同時(shí)要考慮風(fēng)速及吹程對(duì)海堤造成的影響,不同地區(qū)要根據(jù)海堤工程的地理位置及風(fēng)力大小等,按照實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算取值。
總結(jié)
海堤工程是我國(guó)沿海地區(qū)重要的防風(fēng)暴潮工程措施,在防災(zāi)減災(zāi)的工作中發(fā)揮著巨大的作用。合理選擇海堤工程防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn),對(duì)區(qū)域內(nèi)的社會(huì)穩(wěn)定已經(jīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等能夠提供有力的保障,為風(fēng)暴潮造成的損失能夠降低到最低限度,因此,海堤工程防風(fēng)暴潮的標(biāo)準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)作為海堤建設(shè)的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。
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