海堤设计波浪计算有关问题探讨
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论述深圳市某海堤工程存在问题及治理措施摘要:文章主要结合笔者多年的工作实践,就深圳市某海堤工程存在的问题进行了详细地探讨与分析,并提出相应的治理技术措施,旨在为类似的工程提供参考与借鉴。
关键词:海堤工程问题治理技术措施1 工程概况本项目位于大鹏龙岐湾,属于深圳市东部海堤的范畴。
依据深圳市水务发展“十二五”规划中提出,十二五期间完成深圳市东部海堤(长2.8km)重建工作,配合东部半岛开发建设,达标加固东部海堤堤防,建成城市防潮体系。
本段海堤全长367m,防潮标准按50年一遇设防。
2 海堤现状及存在的主要问题通过现场的勘察和分析研究,本段海堤主要存在以下几个问题:(1)设计标准偏低。
本段海堤大多数是上世纪六、七十年代兴建,设计标准偏低,随着社会经济的快速发展,海堤的防潮标准已满足不了当下的要求。
(2)堤身结构问题。
本段海堤主要由土堤和浆砌石挡墙构成。
土堤的表层土体已经剥落,局部发生坍塌,已失去防护功能。
现状直立式浆砌石挡墙高约1~2.5m,由于修建时间久远,标准低、墙身单薄,墙体表面砂浆勾缝已经脱落,历经海浪的冲击淘刷,多处墙体破损严重,局部已发生坍塌,失去了防护功能,如图1。
图1破损坍塌的墙体3 海堤工程治理技术措施综上分析,为提高海堤防御风暴潮的能力,满足该片区的发展需求,需对该段海堤进行整治。
依据片区的防潮(洪)规划、当地经济的发展及地块开发,通过相关的工程技术措施来提高海堤防御风暴潮的能力,增强海堤结构的安全性。
海堤治理的工程技术措施有很多种,一般应根据海堤的保护对象、潮位、风区长度、堤前水深等相关因素综合考虑,因地制宜地选择。
对于本海堤工程主要治理技术论述如下:3.1提高设计标准对海堤进行彻底的治理,须按有关规范及区域规划确定海堤设计标准,包括海堤的防潮标准。
堤顶高程的设计首先应按海堤保护对象的范围和重要性确定其设计频率,然后按公式“堤顶高程=设计高潮位H+波浪爬高R+安全超高A”确定,设计高潮位采用设计频率潮位,风浪爬高采用莆田公式计算,安全超高根据海堤是否允许越浪予以选取。
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFO RM TI ON2008N O .10SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工业技术想是不对的。
以下举两种不同类型的电压互感器分别说明校验辅助绕组方法。
1)三台单相电压互感器构成的3U o 回路,开口三角绕组按a 头接地(头指“”侧,尾指非“”侧,下同)方式引出,如图4所示,则极性正确时所测电压值(设电压互感器的二次和三次电压为:100/V 和100V 时,下同)为:U Aa +=57.7V U Bb +=86.4V U Cc +=42.3V其相量图如图4(B)所示。
2)三台单相电压互感器构成的3U o 回路,开口三角绕组按a 尾接地方式引出,如图5所示,则极性正确时所测电压值为:U Aa -=57.7V U Bb -=138.2V U Cc -=157.7V其相量图如图5(B)所示。
3)具有的电压互感器正确接线,如图所示。
采用这种接线,系统正常情况时,T1互感器三相电压大小相等,相位差1200,中性点电位为零,T2互感器也为零。
当A 接地时,UX=UA,UX ‘=UA ’,零序继电器YJ 有电压,发接地信号。
B 、C 相电压上升为线电压。
当采用图3接线方式时,如果A 接地,UX ‘=-Ua ,B 、C 相电压仍为相电压,三相电压表依然平衡,继电器YJ 也会动作但不能从三相电压表中反映接地情况,所以具有4P 的电压互感器不能采用图3接线方式。
投运行前要认真仔细按图2接线方式检查,避免由于接线不正确造成三相电压表不正确显示。
3结语电压二次回路不算太繁杂,但绝对不能出错,新电压互感器投运行前要做认真检查接线回路,带电后还要对电压互感器输出作详细的测量、分析,确认无误才允许电压互感器投入实际运行。
参考文献[1]微机保护检验规程,水利电力出版社,1994.[2]国家电力调度通信中心编,电力系统保护实用技术问答[M ].北京:中国电力出版社,1998.[3]大连第一互感器厂,J SZ F-10Q 型防铁磁谐振三相电压互感器说明书.1基本概况广西海岸带位于我国海岸带西端,海岸线长1千多km ,海堤共有504处,总长898.3km ,保护农田73.3万亩,人口72.3万人,保护范围均为人口较密集、经济发达区域。
海堤断面型式选择与设计探讨摘要:海堤工程是防御风暴潮灾害的直接措施和重要型式,海堤断面型式选择与设计是工程设计的重难点。
基于此,文章阐述了海堤工程的防潮标准与级别、以及工程设计所需的基本资料,并对堤线布置、堤型选择以及海堤和岸滩防护进行分析与探讨,可供海堤工程设计人员参考。
关键词:设计;堤线布置;防护引言随着社会经济的快速发展对沿海地区防灾减灾有了更高的要求,国家也更加重视沿海地区的海堤工程防灾减灾基础设施建设。
作为围海工程的重要水工建筑物,海堤在防御风暴潮灾害和保护地区经济建设上起着重要的作用。
海堤的断面型式选择是工程设计首先需要考虑内容,直接关系着工程的整体安全与总体评价,因而应严格对海堤工程进行设计,制定合理的设计方案,从而建设出高质量的海堤工程。
本文就海堤断面型式选择与设计进行探讨。
1海堤工程的防潮标准与级别海堤工程的防潮标准按保护对象的类别和规模分为4个级别,重现期分别为10~ 20年一遇、20~50年一遇、50~100年一遇和大于等于100年一遇。
海堤工程按防潮标准确定工程级别,防潮标准(重现期)小于等于20年一遇、20~30年一遇、30~50年一遇、50~100年一遇、大于等于100年一遇分别对应5、4、3、2、1五个级别。
2 海堤工程设计所需的基本资料2.1 地形地质根据不同设计阶段,需实测工程区相应比例尺的地形图和断面图,并应勘察掌握工程地质及筑堤材料等资料。
2.2 水文气象2.2.1 潮位、潮流潮位资料系列不宜少于20年,并应调查历史上曾出现的最高或最低潮(水)位值。
如果缺乏长期连续潮(水)位资料,有不少于连续5年的年最高潮位资料时,设计高潮位可采用极值同步差比法。
在河道入海口范围的海堤工程,应将潮位与设计洪(潮)水位线进行比较,选取较髙值作为设计潮位值。
2.2.2 风况风速:应采用标准风速值,指地面的10m高度处,逐时观测的风速时距为10min的平均值。
风向:以16个风向方位图即风向玫瑰图为基础进行统计分析,计算出主风向角及不同重现期的设计风速。
海洋工程中的防波堤设计优化海洋工程是一门涉及海洋资源开发和利用的综合性科学,其中防波堤设计是非常重要的一部分。
防波堤,也称海堤或波浪防护堤,是为了保护海岸线或港口设施而建造的工程结构。
它的主要功能是减弱或消除波浪的冲击力,防止海岸侵蚀和港口水域的淤积。
在海洋工程中,防波堤的设计需要考虑多个因素,包括波浪的高度、波动频率、海底地质条件以及使用的材料等。
为了优化防波堤的设计,工程师们进行了大量的研究和实践探索,以期找到最有效的解决方案。
首先,在防波堤设计中考虑波浪参数是非常重要的。
工程师们需要了解当地海域的波浪特性,包括波浪高度和周期。
通过对波浪的观测和数据分析,可以确定防波堤所需的高度和长度,以保证其能够有效地抵挡波浪的冲击力。
其次,防波堤的形状和结构也是需要优化的关键因素。
传统的防波堤设计往往采用直线形状,但这种设计在面对长周期波浪时效果并不理想。
近年来,工程师们开始尝试采用曲线形状的防波堤,并借鉴自然界中的海岸线形态。
这种曲线形状的防波堤能够更好地折射波浪,并将其能量分散到更广阔的区域,从而减小波浪对堤体的冲击。
此外,防波堤的材料选择和施工技术也对其性能起到重要影响。
常见的防波堤材料包括混凝土、钢筋混凝土和岩石等。
工程师们需要根据具体的环境条件和工程要求,选择合适的材料,并确保施工质量。
随着技术的不断发展,一些新型的材料和施工技术也逐渐应用于防波堤设计中,如玻璃纤维增强塑料、海绵城市等,这些新技术的引入进一步提高了防波堤的性能和可持续性。
最后,为了提高防波堤的效果,工程师们还需要考虑海底地质条件。
海底地质的不均匀性可能会影响波浪的传播和折射,进而影响防波堤的性能。
因此,在防波堤设计中,需要进行地质勘探和地质分析,以确定合适的位置和深度。
此外,在施工中还需要采取一些措施,如土工织物和护盾等,来保护海底地质和提高工程的可靠性。
总之,海洋工程中的防波堤设计优化是一个非常复杂和综合性的课题。
只有考虑到波浪参数、防波堤的形状和结构、材料选择和施工技术以及海底地质等多个因素,才能设计出性能优良、经济有效的防波堤工程。
·50·第 3期 总第 217 期2018 年 5 月浙江水利科技Zhejiang HydrotechnicsNo . 3 Total No . 217May 2018关于海堤修复设计思路的探讨许 峰,赵 勇(浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002)摘 要:浙江省地处中国东南沿海长江三角洲南翼,东临东海,海岸线总长6 486 km ,海堤众多。
由于海堤大多均建设在开敞式的海域中,每年台风期间,受风浪和涌浪的叠加作用,波浪破坏力较大,部分老旧海堤由于结构单薄,设计标准偏低,损毁严重。
以玉环县海滨新城防护海堤为例,分析损毁的原因,提出工程修复措施,探讨海堤加固修复设计思路。
关键词:修复设计;海堤损毁;思路中图分类号:TV871 文献标识码:B 文章编号:1008 - 701X (2018)03 - 0050 - 03DOI :10.13641/j .cnki .33 - 1162/tv .2018.03.015收稿日期:2017-12-25作者简介:许 峰(1972 - ),男,助理工程师,大学本科,主要从事水闸、海堤、河道等水利工程设计工作。
E - mail :695769717@1 问题的提出坎门中心渔港位于玉环岛南端,地处浙江东南沿海台州市最南端,东濒东海,西南临乐清湾,与乐清、洞头隔海相望。
防护海堤位于坎门中心渔港东港区,面前山和原坎门煤场之间,全长676.35 m ,外侧正对渔港防波堤口门,受外海风浪影响较大。
防护海堤原设计顶高程6.00 m ,堤顶为混凝土面层。
外坡全线在4.00 m 高程设埋石混凝土护肩,护肩以上至堤顶为C20灌砌石挡浪墙,挡墙顶部设25 cm 厚外挑式C20混凝土压顶;镇压平台宽度13.5 m ,护底平台宽度12.00 m ,顶高程0.00 m 。
防护海堤内坡为草皮护坡,坡脚后即为公路。
防护海堤于2004年竣工,2013年10月6 — 7日,受“菲特”强台风袭击后渔港基础设施损毁严重,防护海堤也在其中之列。
海工波浪底流速及波长计算
在海工工程中,波浪的底流速度和波长是设计和计算的重要参数。
常见的计算方法有线性波浪理论和非线性波浪理论两种。
线性波浪理论是指假设波浪的幅度相对较小,波浪的运动遵循线性规律的一种理论。
根据线性波浪理论,波浪的底流速度可以通过以下公式计算:
$$U = \frac{gT}{2\pi}\tanh(kh)$$
其中$U$表示底流速度,$g$表示重力加速度,$T$表示波浪的周期,$k$表示波数,$h$表示水深。
波数$k$可以通过以下公式计算:$$k = \frac{2\pi}{\lambda}$$
其中$\lambda$表示波长。
非线性波浪理论是指考虑波浪的非线性效应,对波浪进行更为准确的计算。
非线性波浪理论更加复杂,需要利用数值方法进行计算。
常见的数值方法有分岛波浪模型、谱方法和边界元素法。
波浪的底流速度和波长对于海工工程的设计和计算具有重要的影响。
例如,在海岸工程中,波浪的底流速度决定了海岸土壤的侵蚀速度,需要考虑到波浪的底流速度来保护海岸线的稳定。
在海洋能利用工程中,波浪的底流速度和波长决定了波浪能量的传播效果,对波浪能量的提取和利用起着关键的作用。
综上所述,海工波浪底流速度和波长的计算是海洋工程设计和计算中的重要问题。
根据线性波浪理论和非线性波浪理论,可以计算出波浪的底
流速度和波长。
波浪的底流速度和波长对于海工工程的设计和计算具有重要的影响,需要根据实际情况进行合理的计算和分析。
第4 期总第194 期2014 年7 月浙江水利科技Zhejiang HydrotechnicsN o. 4 T o tal N o. 194July 2014高标准海堤潮位与波浪设计标准组合研究胡煜彬( 浙江中水工程技术有限公司,浙江杭州310004)摘要: 针对高标准海堤设计波浪是否应采用与设计潮位相同重现期的问题,结合三门县洋市涂围垦工程实例分析不同潮位与波浪设计标准组合下海堤的经济性,并分析实测潮位与波浪遭遇情况,总结提出高海堤潮位与波浪设计标准组合的建议。
关键词: 海堤; 潮位; 波浪; 组合中图分类号: TV139. 2; TV222. 5 文献标识码: A 文章编号: 1008-701X ( 2014) 04-0045-04Study on Combination of Tidal Level and Wave Design Standard for High Standard SeawallsHU Y u -b in( Zhejian g Zh o n g shui En g ineerin g Techn o l ogy C o.,Ltd.,Han gz h o u 310004,Zhejian g,China)Abstract: The stud y used the ca se of Yan g shi re clamati o n en g ineerin g in S anmen C o unt y t o address the issue of usin g same o r di ff erent return peri o ds fo r hi g h standard se a w all’s desi g n w a v e and desi g n tida l le v el. It anal yz ed the ec o n o m y of sea w alls w ith di ff erent c o mbinati o n of tidal le v el and w a v e de si g n standard s,as w ell a s measured tidal le v e l and w a v es,and pr o p o sed c o rresp o ndin g su gg e sti o n s.Key words: seawall; high standard; tidal level; wave; combination1 问题的提出海堤设计标准包含挡潮标准和防浪标准,前者以设计潮位计量,后者以设计风速或设计波浪计量,对于两者的组合,在《滩涂治理工程技术规范》[1]中有规定:“设计波浪应采用与设计潮位相同的重现期”。
波浪荷载对斜坡式潜堤作用的数值分析斜坡式潜堤受到波浪荷载的作用是海岸工程中一个重要的研究内容,它不仅是考虑结构物稳定性和土层强度安全性,同时也是考虑波浪荷载与潜堤之间动力相互作用的受力机理。
因此,研究斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析对于研究斜坡式潜堤抗波性能有着重要意义。
斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析一般采用有限元方法进行求解,有限元方法依赖于一定的假定,如用一维波方程近似描述波浪的傅立叶分析,假设潜堤面上等效盖层为常态,以及假定潜堤面上的分布荷载的垂向分量是对位移的函数等。
根据这些假设,可以进行有限元分析,得到斜坡式潜堤作用于波浪荷载的参数分布,以及涵洞板、堰板以及其他岸护结构的受力性能分析,从而研究斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析。
传统的有限元分析存在着一些不足之处,如无法正确模拟潜堤面上弯曲度的影响,受力计算精度较低等。
为此,人们引入了边界元法,将传统的有限元法和边界元法结合起来,结合有效的拓扑求解算法,使斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析更加准确可靠。
我国已经开展了一系列关于斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析研究。
比如,研究了不同坡度,长度及宽度的潜堤堆石体受到静态波浪荷载的受力模拟分析,以及静态波浪荷载下潜堤堆石体的抗力比例;研究了不同坡度、高度及宽度的潜堤受力分布与受力性能;研究了不同坡度、宽度及厚度的潜堤与其他岸护结构的受力性能;以及潜堤受到动态波浪荷载作用的多自由度受力动力分析等。
这些研究成果为研究斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析提供了重要参考价值。
从研究成果看,斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析是一个相对复杂的过程,需要结合传统的有限元法和边界元法,以及拓扑求解算法等手段,综合处理潜堤受力的分布和受力性能。
此外,还需要考虑潜堤面上弯曲度及分布荷载的垂向分量等。
从上述研究可以看出,斜坡式潜堤受到波浪荷载作用的数值分析具有重要的实际意义,是海岸工程研究的重要内容,在工程实践中具有重要的指导意义。
堤防防浪林宽度设计方法探讨作者:田雨普刘娟潘明强来源:《人民黄河》2018年第09期摘要:在堤防工程设计中,应根据规范要求设置必要的超高,以抵御洪水波浪的冲击。
堤防临水侧的防浪林可削弱波浪的冲击破坏,进而降低堤防设计超高,减少工程造价。
以国内某河道堤防超高设计为例,借用海堤设计规范中的乔木消波计算公式,采用国内成熟的灌木消波计算公式,寻找最佳的防浪林林相结构,实现以最小的防浪林宽度取得最优的消波效果。
同时提出了不同水位下堤防对削减波浪能量的不同要求,以及防浪林宽度和林相结构相结合的设计方法。
国内多年实践表明,防浪林能够有效削减波浪爬高,削弱波浪对堤防的破坏,有效降低堤防超高。
关键词:堤防;超高;防浪林;宽度;林相结构中图分类号:TV871 文献标志码:A Doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2018.09.007堤防防浪工程是指为了减少波浪对江河堤防的冲击破坏、有效降低堤防超高,通常在堤防迎水坡前沿采取的消浪和防护措施,一般分为生物措施(如草皮、芦苇、防浪林)和工程措施(如块石、混凝土板护坡、防浪墙、防波堤等)两类。
防浪林是种植于堤防临水侧滩地、用于防浪护堤和抢险取材的专用林,是堤防的重要组成部分和抵御洪水的一道有效防线,也是沿河地区的绿色生态屏障。
在我国,防浪林的种植已有近千年的历史。
据《荆江大堤志》记载:“清定例,大堤离脚五十丈以内不准人民耕种,兴工(岁修)之时,亦复在五十丈以外取土,限制极严。
一则恐碍堤脚致有崩锉之患,一则留有余地以便栽种芦苇杨柳,藉以挡护。
”1998年,长江流域发生了百年罕见的特大洪灾,洞庭湖的洪水几乎要漫过大堤,当时抗洪军民把防浪林繁密的枝条砍下,沉人水中,缓解了洪水对大堤的猛烈冲击,保护了大堤的安全。
防浪林的消浪作用与防浪林带的宽度、林相結构(乔木、灌木组合方式)密切相关。
本文以国内某河道堤防超高设计为例,结合防浪林消波计算,提出一种防浪林宽度和林相结构相结合的设计方法。
不同频率潮位和波浪组合的挡潮防浪设计研究摘要本文按中低标准海堤和高标准海堤分别选择嵊泗县马关填海工程海堤作为工程实例,分析研究不同频率潮位和波浪组合的挡潮防浪设计。
关键词不同频率潮位;波浪组合;防浪墙设计1 不同频率潮位和波浪组合的海堤挡潮防浪设计嵊泗马关填海工程等别为Ⅲ等,主要建筑物海堤为3级建筑物,设计潮水标准为50年一遇。
选择50年一遇潮位组合50年一遇波浪、50年一遇潮位组合20年一遇波浪二种潮位和波浪组合来进行海堤挡潮防浪设计。
不同组合的海堤挡潮防浪设计重点体现在海堤堤顶高程、海堤稳定、护面结构型式、堤顶及背坡防护等方面。
1.1 50年一遇潮位组合50年一遇波浪组合一:50年一遇潮位组合50年一遇波浪。
海堤堤身采用土石混合结构,迎潮侧抛石坝体挡潮,内侧采用闭气土体与土工膜的联合防渗型式。
海堤基础采用塑料排水插板处理。
1)堤顶高程波浪在混合式断面上的爬高按《浙江省海塘工程技术规定》复式断面波浪爬高公式5.2.5-2式计算。
经计算,确定组合一(50年一遇潮位组合50年一遇波浪)的海堤堤顶高程为6.0m,防浪墙顶高程取7.0m。
2)断面结构型式海堤堤身高度和波浪爬高均较高,海堤断面结构型式采用宽平台式,在海堤迎潮面3.85m高程设一宽11.1m的消浪宽平台。
3)护面结构型式(1)挡墙:组合一宽平台上部挡墙采用C25埋石砼,墙高2.6m,挡墙顶宽1.2m,底宽2.54m;宽平台下部挡墙也采用C25埋石砼,墙高4.25m,挡墙顶宽1.2m,底宽2.51m,挡墙外边坡均为1:0.4,挡墙顶设高50cm的C25砼路肩,路肩宽40cm,挡墙基础下设厚20cm~30cm厚石渣垫层,下部挡墙里侧设置干砌块石棱体;(2)消浪宽平台:消浪宽平台采用厚20cmC25砼结合厚60cm的C25细骨料砼灌砌块石护面;(3)堤顶:堤顶宽度取7.8m(含防浪墙),堤顶高程6.0m,防浪墙顶高程7.0m。
堤顶路面采用厚20cm的C25砼护面,护面下设40cm厚的C25细骨料砼灌砌块石和20cm厚的石渣垫层;(4)海堤整体抗滑稳定:海堤基础采用塑料排水插板进行处理,排水板插入涂面深度20m,排水板处理宽度79.8m,塑料排水板采用正方形布置,间距1.4m。
2021.13科学技术创新波浪能海堤发电技术研究颉未凤(甘肃钢铁职业技术学院,甘肃嘉峪关735100)1波浪能使用现状1.1背景及意义随着全球能源消耗量的增大,新兴能源越来越受到重视,开地热能、海洋能等新能源的研究也越来越多。
其中,海洋中波浪能的密度最大,也最具开发潜力,波浪能因此被认为是一种高质量的海洋资源,其能量转化效率也较高[1]。
我国的海岸线长达上万海里,波浪能密度平均可达3~7kW/m ,某些地方更高达20kW/m ,可开发的波浪能储量非常丰富。
全球很多机构都在研究波浪能利用或发电甚至推进船舶的技术,并取得了一定进展。
最先利用波浪能的装置是1799年发明的。
近年来,美欧日等地的波浪能发电技术发展迅速,而我国从20世纪70年代开始起步,并形成了一些科研成果,航标灯就是其中的研发成果[2],我国近期在浙江舟山研发建设的波浪能发电单机平台,其功率达到了500kW 。
图1国外波浪能发电装置1.2波浪能发电的装置及其原理现代波浪能发电的装置主要有振荡式、海蛇式、摇摆式、鹰式等多种样式[3],见图1、图2、图3,主要通过波浪带动漂浮装置上下运动产生机械能,再将机械能转化为电能。
有一些将波浪能转化为高压空气压力,再喷射出来形成高速气流,进行推动涡轮发电机产生电能。
目前国内外还设计出了波浪能发电船,将发电平台与船体相结合,或直接给船提供前进动力。
2目前波浪能发电面临的技术问题2.1材料问题海洋的盐度非常高,且海水及盐雾具有腐蚀性,装置长时间在海水中工作会面临生锈、老化等问题。
影响材料强度和装置寿命。
因此波浪能发电装置需要耐腐蚀材料制成,且要经过长期盐雾试验的考验,才能投入成熟化商业应用[4]。
2.2抗风浪问题海洋环境经常面临台风巨浪等恶劣环境,在这种环境下任何漂浮的平台都难以幸存,同时也存在破损件污染海洋环境的可能,甚至对船舶的螺旋桨产生破坏,对航行安全构成威胁。
2.3成本问题造价与发电量之比过高,且波浪能发电品质不稳定,难以储存等问题直接影响了波浪能的现实化商业应用。