海港总平面设计范例.ppt

1、天然海湾 （1）一般以岩石呷角为特征的天然海岸，具有优越的建港条件，可以利用湾口呷角为堤根。以海湾为港口水域。规模较小的港口，可在湾的一侧建单突堤，当为不对称的钩形海湾时，应优先利用海湾曲率半径小的一侧，通常该处沿岸输沙量小、距深水区近，堤长较短，如早期的我国秦皇岛港大、小码头的布置，属于这一类型。 （2）当天然海湾面积大，而不可能一次性全部开发为一个港区时，为减少湾内小风区波浪对港口水域泊稳的影响，可采取在海湾一侧的海岸建港，防波堤布置采取围绕港区水域自成体系，形成岛式防波堤与突堤相结合或由双突堤形成环抱型式。 （3）对于被泥沙夷平的海湾或海湾凹入海岸甚小时，基本上属于海岸建港的类型，港口水域主要依靠防波堤围成，其布置方式一般可采用双突堤环抱式或岛式防波堤与突堤组合式。 2、平直或缓弧形沙质海岸 在平直或弧形沙质海岸修建防波堤时，一般防波堤兼有拦沙和防沙的作用，由于防波堤的建设改变了原有海岸的平衡，其影响对海岸的动态演变是不容忽视的。 （1）当沿岸的流速较小、波向主要集中于港址的一侧时，可采用单突堤布置方式，堤后掩护区的范围应能满足港内水域布置的需要。 （2）当两侧海岸均有较强的沿岸输沙时，海岸建港以采用双突堤环抱或岛式堤与突堤组合布置为多。 （3）泥沙淤积与外堤长度的关系。沙质平直海岸，波浪及沿岸流的作用为松散海滩物质提供了较大的输送能量，有可能形成较强的纵向或横向泥沙运动，这对于确定防波堤的布置及堤端水深是至关重要的。 沙质海岸的纵向泥沙运动主要集中于破波带。破波带也是波浪作用下横向运动强盛的区域，堤端应越过破波区，使航道或口门附近避免骤淤的影响。 从海岸的动态演变考虑，海岸上的人工建筑物拦截了沿岸的纵向泥沙运动，即使是沿岸总输沙量（指沿岸两个方向年输沙量的总和）甚小的平衡海岸，堤身两侧亦将产生堆积，离堤稍远处海岸产生冲刷。当沿岸纵向输沙一个方向远大于另一个方向时，一侧的海岸线迅速淤积前移而另一侧则冲刷后退。随着淤积一侧海岸线的推进，越堤泥沙量迅速增加，最后导致港口的严重淤积。 沙质海岸的防波堤布置，必须充分注意到沿岸纵向输沙强度，并估算上游侧岸线在预计的年代里可能前移的位置和下游侧岸线的冲刷后退情况，对沿岸纵向输沙强度大的新选港址尤应重视。在已知年输沙量的情况下，防波堤应有足够的长度，在其上游侧形成相当容量的备淤“库容”。当海岸泥沙有较细的颗粒，并有强流作用时，一部分泥沙将随着沿岸流绕过堤头而沉积于堤的下游侧时，将有可能形成浅滩。 在设计中应注意调整堤的布置及轴线型式，使泥沙沉积远离口门，以免碍航。 3、淤泥质海岸 淤泥质海岸具有底坡平缓（一般1／1000－1／2000）、泥沙细（d50＜0．005mm）、泥沙移动方式以悬移质为主、浑水分布范围广等特点。港内淤积量与水域面积、深水区面积和纳潮的含沙量直接相关。 建于淤泥质海岸港口的防波堤布置，首先要注意到有利于减少回淤，主要采取的措施应是缩小港内无用水域，降低纳潮量，尽可能缩小浅滩面积，再就是降低纳潮水体的含沙量。 淤泥质海岸的外堤布置主要有以下特点： （1）堤端水深尽量越过常见浪的破波区，但从经济考虑，并不要求一次延伸至过深的深水处，以节省造价； （2）尽量缩小港内水域，以减少纳潮量和进沙量； （3）缩小不必要的浅滩水域面积； （4）正确利用浅水区深航道边坡对波浪的折射规律，调正港内主要建筑物的布置，使之处于比波高较小的区域，口门可采取正向布置，有利于航行及将来外堤的延伸。 4、粉沙质海岸 粉沙海岸对海岸泥沙运动来说规范尚无明确的粒级范围，一般系指海底底质分选良好，起动流速低，中值粒径大部分在0.03mm～0.12mm范围内，是介于淤泥与中、粗砂之间的物质。这一粒级的泥沙，其起动流速远低于颗粒较粗的砂砾和固结后的泥质颗粒。具有启动快、沉降快、固结快的特点。 自然界的粉砂底质广泛存在于故河口三角洲经冲刷后退的海域，如苏北的故黄河口、河北的故滦河口、河北黄骅一带。对于这类底质的港址，防波（沙）堤的布置，要持谨慎态度，堤头位置尽量延伸至破波带以外，同时要注意沿堤流的形态及其流速，以及越过堤头穿越航道横流的流态，必要时应进行数模计算或物模试验，以确定提的平面布置形式及堤头的水深。两侧纵向输沙强度有显著差别的港口，对波浪及来沙量较小的一侧，其堤长可以适当减短，采取不对称式的布置形式。 三、码头前允许的水流条件 码头前允许的水流条件指不同吨级的船舶，在有掩护或无掩护的海港码头中，进行靠泊、系泊时，对应某一流向的允许流速值。 经过港口的实际调查和水流对船舶作用力的计算分析，说明起控制作用的是船舶在拖船协助下进行靠泊时的允许流速值，因为同一流向、同一吨级的船舶对近岸式或离岸式码头靠泊允许的流速值低于对应情况下系泊允许的流速