□吳亞娜 徐寶同 孫蓬勃 張 昊
黃驊市屬海河流域南運河水系,自古有九河下梢之稱,是黑龍港流域海河南系河道泄洪排瀝的重要入海通道,漁業(yè)是黃驊的支柱產(chǎn)業(yè),沿海碼頭是支撐黃驊漁業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,現(xiàn)有碼頭大多為當(dāng)?shù)貪O民根據(jù)當(dāng)時經(jīng)驗建設(shè),其長度和規(guī)模已不能滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展需求,為保障漁業(yè)發(fā)展,近年來碼頭升級改造陸續(xù)實施。以黃驊市張巨河、徐家堡、廖家洼3個典型漁港碼頭為例,通過對洪水位推算和潮位計算分析方法的探討,對碼頭工程進行防洪防潮安全影響評價。
根據(jù)《河北省河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項目防洪評價技術(shù)審查規(guī)定(試行)》(2016年)規(guī)定“第二十七條 嚴格控制在河道、河口內(nèi)建設(shè)碼頭等設(shè)施?!薄暗诙藯l 臨河建筑物結(jié)構(gòu)應(yīng)采用高樁結(jié)構(gòu);高水碼頭梁底高程應(yīng)高于設(shè)計洪水位?!?/p>
根據(jù)《漁港總體設(shè)計規(guī)范》,碼頭前沿高程可根據(jù)潮位、波浪、船型、裝卸工藝及原地面高程等因素,綜合分析確定。
碼頭前沿設(shè)計高程可按下式計算:
式中:Hp—碼頭前沿高程,m;
Hs—設(shè)計高水位,m;
Ho—超高,m,取 0.5~1.5,特一級及一級漁港取大值,二、三級漁港取小值,本次取0.5。
注:對掩護較差漁港其碼頭面高程應(yīng)根據(jù)波浪及使用要求等因素確定。
根據(jù)《海港水文規(guī)范》(JTS145-2-2013)“對于海岸港和潮汐作用明顯的河口港,設(shè)計高水位應(yīng)采用高潮累積頻率10%的潮位或歷時累積頻率1%的潮位?!备叱崩鄯e頻率統(tǒng)計應(yīng)按下列步驟統(tǒng)計:一是從潮位資料中摘取各次的高潮位值,統(tǒng)計其在不同潮位級內(nèi)的出現(xiàn)次數(shù),潮位級的劃分采用小于或等于10cm為一級;二是由高到低逐級進行累積出現(xiàn)次數(shù)的統(tǒng)計;三是各潮位級的累積頻率為年或多年的高潮總潮次除各潮位級相應(yīng)的累積出現(xiàn)次數(shù);四是以縱坐標表示潮位,以橫坐標表示累積頻率,將各累積頻率值點于相應(yīng)潮位級下限處,連繪成高潮累積頻率曲線,然后在曲線上摘取高潮10%的潮位值。
根據(jù)《防洪標準》(GB50201-2014),應(yīng)根據(jù)港口的重要性和受淹損失程度分為3個防護等級,此文3個典型碼頭均為Ⅲ級漁港,工程防洪標準為50年一遇。
此次涉及河流入??诰挥诓澈常瑸硟?nèi)潮流運動形式總體為往復(fù)流,漲潮指向岸邊,落潮指向灣口,河口為不規(guī)則的半日潮,即一個太陽日有兩次高潮和低潮,潮位變化頻繁,且高潮位和低潮位歷時均較短??紤]汛期澇水與汛期最高潮位遭遇幾率小、時間短,確定采用黃驊站汛期多年逐日高潮位為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過頻率計算出的汛期多年平均高潮位1.5m為起推潮位。
表1 黃驊市3個典型碼頭設(shè)計指標評價表
圖1 黃驊港站高潮累積頻率曲線圖
設(shè)計洪水位采用一維恒定非均勻流天然河道水面線法推算,碼頭允許最低設(shè)計高程由洪水位、波浪爬高和安全超高確定,見表1。
由表1可知,廖家洼碼頭設(shè)計前沿高程和梁底高程均滿足50年一遇防洪安全,張巨河、徐家堡碼頭設(shè)計指標不滿足防洪安全要求,由于碼頭工程防護等級為Ⅲ級,為一般港區(qū)陸域,碼頭前沿和陸域可以承受一定的受淹損失,業(yè)主承諾降低自身防洪標準使用。同時,每年的汛期為休漁期,避免了碼頭運行期間貨物等受淹的損失。
以黃驊港站19年的逐日潮位資料為基礎(chǔ),繪制高潮累積頻率曲線,設(shè)計高水位為高潮10%潮位值,讀數(shù)為2.15m。黃驊港站高潮累積頻率曲線見圖1。
根據(jù)《漁港總體設(shè)計規(guī)范》(SC/T9010-2000),碼頭前沿設(shè)計高程為設(shè)計高水位加超高確定,張巨河碼頭屬二級漁港,廖家洼碼頭、徐家堡碼頭屬三級漁港,超高均為0.5m,碼頭允許最低設(shè)計高程為2.65m,碼頭前沿高程均滿足防潮安全要求。
與常規(guī)涉河建設(shè)項目防洪評價不同的是,碼頭工程建設(shè)在入??诤佣危粌H要進行防洪影響評價,還需進行防潮影響評價。通過對黃驊市典型碼頭設(shè)計指標分析,碼頭設(shè)計前沿高程滿足《漁港總體設(shè)計規(guī)范》防潮要求,但部分不滿足河北省技術(shù)審查規(guī)定的防洪要求。綜合考慮碼頭設(shè)計前沿高程受船型、裝卸工藝及原地面高程等因素制約,決定著工程造價和經(jīng)濟合理性,碼頭前沿和陸域可以承受一定的受淹損失,因此可以考慮采取降低自身防洪標準使用等補救措施以保工程安全。