天津沿海防潮工程措施探讨

中国市场调查网时间：09/29/2011 10:04:34 来源：内蒙古水利

　　摘要随着天津市滨海新各功能区的开发建设，防潮前沿逐渐向外海推移，大部分原有海堤已失去防潮作用，有必要采取新的防潮措施。文章总结了滨海新区防潮工程现状情况，对新的防潮工程措施进行初步探讨，可为新区防潮工程的实施提供参考。

　　关键词围海造陆; 防潮岸线; 工程措施

　　中图分类号:TV 222　文章标识码:B　文章编号:1009-0088(2011)02-0158-02

　　0 引言

　　天津市滨海新区位于渤海湾西岸，沿海地势平坦,历史上曾多次受到风暴潮的侵袭，造成严重的经济损失。近年来，新区大规模实施围海造陆工程，使得滨海新区的防潮前沿逐渐向外海推移，原已建设的海堤大部分已不能起到对新开发地区的防潮作用。为保障新区防潮安全，采取新的防潮措施势在必行。

　　1 防潮工程现状及问题

　　1. 1 潮灾概况

　　风暴潮灾害是沿海地区一种常见的危害较大的自然灾害，具有年际分布不均、出现频次高、灾害季节性明显、发生灾害的区域性强并带有转移性、灾害强度大等特点。天津沿海的灾害性风暴潮是由多种因素共同作用产生的，总体上主要分为气象因素、天文因素、地理因素、地面沉降和海平面上升等5类。据天津塘沽站观测资料，1950~ 2008年间天津沿海共出现0. 50 m以上的温带风暴增水4 621 d，平均每年77 d，这期间共出现1 m以上的温带风暴增水556 d，平均每年9. 2d。

　　根据天津市水利志记载，自1890~ 1985 年间，天津沿海共发生有较大影响的风暴潮20次。经统计，发生在7、8月份次数最多，共计15次，有80% 的风暴潮是出现在朔月后或望月前后两天。据观测资料，自1985年以来，共发生了16次由台风和温带气旋影响在渤海湾产生较严重的风暴潮灾害，造成海堤损毁、工厂停工，油田停产、民舍倒塌、天津港积水、原盐损失等，经济损失巨大。

　　1. 2 工程现状分析

　　1. 2. 1海堤工程现状

　　海堤工程是沿海地区防风暴潮体系中重要而有效的工程措施。天津市现有海堤起自天津市东北部与河北省交界的涧河口，止于天津市沧浪渠入海口北堤，全长139. 62 km。根据工程的保护对象重要程度，海堤设计分为重点段和一般段，此外，还有河口等非工程措施段。一般段海堤达到防御20年一遇潮位+七级风,重点段达到50年一遇潮位+ 7级风标准。实施时工程措施段堤顶高程一般段为6. 0 m(大沽高程基准，下同) ，重点段及个别临村段堤顶高程为6. 5m。吹填筑堤段设计防潮标准为50年一遇，设计堤顶高程为7. 0~ 7. 5 m。

　　天津市已建海堤设计断面按照允许越浪设计，迎海侧、堤顶和背海侧均加以防护，护面型式以坡式为主，护面结构主要有预制混凝土板、浆砌石和混凝土灌砌石等，防浪墙主要以浆砌石、混凝土灌砌石为主，堤顶路面以素混凝土为主。吹填筑堤段结构以土堤为主，迎海侧采用种植互花米草和柽柳等植物措施以防冲蚀淘刷。现状海堤大体上有3种型式:①迎海侧斜坡灌砌或混凝土板，堤顶有防浪墙;②没有防浪墙的斜坡砌石结构;③防浪墙陡墙式结构。

　　1. 2. 2围海造陆工程现状

　　随着滨海新区开发开放列入国家发展战略，新区得以迅速发展，滩涂开发、围海造陆日益迅猛，防潮前沿向外海推移。目前，各功能区正按照专项规划实施建设，原有防潮岸线向海推进形成了部分新的岸线，现状海堤大部分已不直接临海，失去了防潮安全保护作用。各区成陆进展不等，但规划外围围堤均已接近完成或已经完成。围堤结构形式主要有斜坡式围堤和半圆型断面构件形式2 种。斜坡式围堤由冲砂袋填筑,栅栏板护面，堤顶设防浪墙。目前，北部规划区的围堤设计防潮标准约为50 年一遇潮位，中南部以港区为主，围堤设计防潮标准约为20~ 50年一遇。按照天津市滨海新区城市总体规划的相关规定，岸线南北两端局部段防风暴潮标准为100 年一遇，其他地区需达到200年一遇。由此可见，现状围堤的防潮标准普遍偏低。

　　1. 3 主要存在问题

　　(1)随着滨海新区开发开放，防潮工作需要防护的对象发生了重大变化。

　　(2)已建海堤标准为20~ 50年一遇潮位加七级风，在围海造陆工程的掩护下，堤前滩面加高，标准有所提高，但各功能区目前围堤的标准偏低，不满足规范的要求。

　　(3)岸线起点及终点局部段因多种原因尚未采取工程措施，现状为土堤，总体防潮能力较低;

　　(4)滨海新区地面高程呈整体下降趋势，特别是海堤工程，海平面上涨的速度却并未减慢，风暴潮的风险大大加重。

　　(5)大部分现状海堤已不直接临海，影响各功能区的交通，并影响景观效果。

　　2 工程措施规划

　　沿海地区防风暴潮体系中的最直接、最有效的工程措施就是修筑海堤，形成一道最前沿的人工屏障。海堤工程在保障人民群众生命和财产安全中起到重要作用，是我国沿海地区民生水利的重要内容。天津滨海新的防潮体系中海堤工程也是重中之重，根据滨海现状情况，防潮工程措施的布置宜结合现有的围堤并根据功能区的不同要求统筹考虑，达到因地制宜、综合利用、协调发展。

　　2. 1 防潮岸线布置原则

　　根据滨海新区沿海各功能区的产业布局，本区防潮岸线大致可分为两类，一类是港区防线，另一类为非港区的海堤堤线。

　　港口地区由于其作业要求，通常无条件在其前沿建设海堤，而码头作业区在遇大潮时对其自身不会造成大的损失，故港区的防潮岸线对于有码头作业要求部位原则上宜采用后退式，布置在码头作业区后方，达到作业区和防潮体系互不干扰，在道路交叉口处可采取临时或可拆卸防潮措施，根据风暴潮预报及时处理。

　　对于非港区段可在其前沿建设防潮海堤，海堤堤线布置宜遵循以下几个原则:

　　(1)海堤平面布置设计应参照有关规划资料，结合相关的区域边界规划，应尽可能利用各功能区围堤和有利地形，修筑在地质条件较好的位置上;

　　(2)堤线布置应力求平顺，各堤段平缓转弯处尽可能避免强风暴潮正面袭击，同时应考虑利于防潮抢险和工程管理;

　　(3)堤线布置应服从治导线或规划岸线的要求;

　　(4)对地形地质和潮流条件较复杂的区段，应考虑工程建设对岸滩的冲淤影响，必要时应做冲淤演变预测的专题研究，以便合理确定堤线布置。

　　2. 2 工程措施选择

　　对于港区，由于作业要求，沿海码头高程一般为4. 0~ 5. 0m，不能达到新区要求的防潮标准，码头作业要求又不允许在其前沿采取工程措施，考虑码头区的货物等，可根据风暴潮预报提前转移或采取防护措施,港口部门布置的防波堤和码头区可作为港区防潮第一线，而港区的最后防线，作为突发事件的应急保护线路及遇接近或超过防潮标准潮位的抢险线路，工程措施可布置在码头区后方，以结合道路设计为宜，如利用路边绿化区域布置绿化缓坡、花池、玻璃幕墙、景观墙、可拆卸挡潮门等，设计时宜结合厂区的布置选取相应措施。同时，港区应根据风暴潮预报及时对道路交叉口或码头进场区通道口采取临时措施或可拆卸防潮措施。

　　非港口区段以建防潮海堤为主，为降低堤顶高程宜按允许部分越浪设计。对于局部没有发生海挡外移区段，可通过加高堤顶路面和防浪墙顶高程来提高防潮标准以满足新的要求，为尽量降低高程，可采用增设消浪平台、堤坡消浪及植物消浪等工程措施; 对围海造陆形成的新防潮岸线，宜结合其外围围堤布置工程措施。斜坡式围堤可在其原有基础上加高堤顶高程的同时通过在迎海侧设置栅栏板、预制混凝土异型块及加设消浪平台等措施减小波浪爬高; 半圆体构件式围堤可改建为复合式斜坡堤，以半圆型构件充作消浪平台,并同时布置消浪效果较好的护面结构，见图1。条件允许时可结合区域规划在背海侧布置排水沟容纳越浪水量，尽可能降低堤顶高程。