海南洋浦填海造地工程高程设计

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摘 要：结合海南洋浦化学工业园区填海造地工程实例，在对国内类似项目的设防标准及国内相关标准的规定分析后，提出了工程的设计标准，同时对工程的海堤堤顶和园区陆域场地高程设计进行了初步的探讨，为园区海堤堤顶和陆域场地高程的选定设计了一个较优的方案。

关键词：填海造地 防潮标准 高程设计

工程概况

该化学工业园区填海造地工程位于海南省西北部，规划用地面积共约29.83km2，其中填海造地面积约9.6km2，岸线总长度约12km。近期工程以海南乙烯项目为龙头，同时兼顾原油商业储备和大宗液体仓储项目，逐步形成百万吨级乙烯项目及其下游产业组成的石油化工产业基地和石油储备基地。远期工程主要开发土地，吸引国内外大型石油化工企业入驻园区，将本园区建成国际先进、国内一流的大型临港石化基地和面向东南亚的油气储运中心。

设计标准

1、项目设计标准

综合国内相关标准规定及类似项目的设防标准确定工程的设防标准。考虑海堤不受掩护（园区临海一侧不建设防波堤及港区）和海堤受掩护（园区临海一侧建设防波堤及港区）两种情况。

防洪标准。大型化学工业区防洪标准一般取100年一遇，若后方依靠特别重要城市或者具备条件时，应将标准提高到200年一遇。该工程200年一遇潮位与100年一遇潮位仅差0.05m，另外洋浦化工园区面积大，进驻企业多数为大型～特大型化工企业，故化工园区防洪标准取200年一遇。

防浪设施设计标准：①海堤不受掩护情况。防浪设施按永久海堤考虑，可通过允许少量越浪和不越浪两种情况的比较，采用200年一遇高潮位加50年一遇波浪计算防浪海堤堤顶高程。②海堤受掩护情况。防浪设施按临时海堤考虑，按允许少量越浪的情况设计，依据《港口及航道护岸工程设计与施工规范》计算岸顶高程。

2、水位

200年一遇高潮位：5.38m；100年一遇高潮位：5.33m；设计高潮位：3.64m。

3、设计波浪

高程的选定

1、堤顶高程

根据填海前沿线的位置分为方案一、二、三，对应的海堤前沿线位置分别位于0m、-5m、-10m等深线处。堤顶高程考虑海堤不受掩护（园区临海一侧不建设防波堤及港区）和海堤受掩护（园区临海一侧建设防波堤及港区）两种情况。

1.1 海堤不受掩护情况

依据《海堤工程设计规规范》，堤顶高程应根据设计高潮（水）位、波浪爬高及安全加高值按下式确定，并应高出设计高潮（水）位1.5～2.0m。

ZP=hP+RF+A

式中：ZP--设计频率的堤顶高程（m）；hP--设计频率高潮（水）位（m），本工程按防洪标准取200年一遇高潮位；RF--按设计波浪计算的累积频率为F的波浪爬高值（m）；A--安全加高值（m），本工程海堤级别为1级，按不允许越浪设计时A=1.0m，按允许越浪设计时A=0.5m。

土方基本平衡时，方案一陆域高程约为11m，方案二、三约为13m。海堤按不允许越浪设计时，方案一陆域与海堤堤顶高程接近，方案二、三陆域比海堤堤顶低2～4m。海堤按允许部分越浪设计时，方案一陆域比海堤堤顶高程高约1.5m，方案二、三陆域与海堤堤顶高程接近，显而易见，陆域与海堤堤顶高程接近时，有如下优点：一是陆域与规划滨海路衔接方便，现有滨海路路面高程11.0m左右；二是园区景观效果较好；三是排水方便，不用设置大型排涝泵站。在土方平衡的情况下，从经济合理性上考虑，海堤堤顶高程与陆域高程应尽量接近。

按允许部分越浪设计时，海堤堤顶标高还应按允许越浪量进行复核，经计算相应潮位与波浪组合下方案二的越浪量为0.011 m3/m.s，方案三的越浪量为0.004 m3/m.s。依据《海堤工程设计规程》考虑海堤后方设置绿化带，计算越浪量能满足规范要求。综上，不同方案的设计标准及海堤顶高程如表4所示。

1.2 海堤受掩护情况

园区临海一侧建设环抱型防波堤及港区时，园区海堤可按允许部分越浪的临时海堤进行设计，计算海堤堤顶高程如表5所示。

海堤受掩护时，方案一、方案二和方案三的陆域标高均为6.5m。按允许部分越浪的临时海堤设计，临海一侧须建设防波堤及港区，方案一陆域与海堤堤顶高程接近，方案二、三陆域比海堤堤顶低2～2.5m，显而易见，对方案一陆域与海堤堤顶高程接近时，有如下优点：一是海堤土方量少，投资较少；二是园区景观效果较好；三是给港池预留有较大的水域空间。经计算相应潮位与波浪组合下的越浪量满足规范要求。

2、园区陆域场地高程

2.1 海堤不受掩护情况

根据《工业企业总平面设计规范》，结合海堤顶高程，方案一按海堤不越浪考虑陆域高程，方案二、三按海堤允许部分越浪考虑陆域高程。海堤不受掩护时陆域标高计算如表6所示。

2.2 海堤受掩护情况

海堤受掩护时，不考虑波浪爬高影响，200年一遇高潮位为5.38m，考虑安全加高值1.0m，同时综合考虑附近已建工程的陆域标高，方案一、二、三场地高程取6.5m。

3、综合取值

各方案的场地标高和海堤顶高程见表7所示。

海堤受掩护时，临时海堤防浪墙在码头建好后需要进行拆除，且三个方案余土量均较大，

有大量的土方量需要考虑弃置，虽然通过抬高场地标高可以减少余土量，但会造成场地与港区的高差太大，相比而言，海堤不受掩护时，陆域高程在11～13m更加合理，各方案土方量基本可以平衡，而且本工程附近现有滨海路路面高程约在11.0m。本工程技术经济指标汇总见表8所示。综合工程投资、海堤堤顶标高、与周边地区高程相协调、土方平衡等因素，推荐海堤堤顶与场地标高均为11.2m的方案一。

结语

化工园区的设计防洪标准应与其规模和定位相适应，一般设计防洪标准宜为100年一遇，具备条件应取200年。

园区的海堤一般可分为永久海堤和临时海堤，确定堤顶高程时所要采用的设计波要素不同，对1级～3级或断面几何外形复杂的重要海堤，波浪爬高值宜结合模型试验确定，以便更准确确定陆域和海堤高程。

按允许部分越浪设计时，海堤堤顶标高还应按允许越浪量进行复核，对于l级～3级或有重要防护对象的允许部分越浪海堤，应通过模型试验验证允许越浪量及越浪水量，以及堤顶及后坡的防冲稳定性。

海堤堤顶标高的最后选定宜综合考虑园区的场地标高，同时园区的场地标高也需要综合工程投资、海堤堤顶标高、与周边地区高程相协调、土方平衡等因素来综合确定。

（第一作者单位：中交第四航务工程勘察设计院有限公司）