防波堤平面布置尽量做到统一规划、合理布局、因地制宜,应防止或减少外海波浪进入港内水域;设计过程中充分考虑到该港口发展状况,留有发展的余地。防波堤的合理布置,是影响港区整体规划的关键工作。

4.1 防波堤的布置原则

(1)与码头岸线布置相结合,须满足船舶进出港口方便与安全;

(2)布置防波堤时应尽量减少港口泥沙淤积及海岸冲刷,还应防止流冰堵塞港口;

(3)掩护水域要满足船舶行驶及装卸要求;

(4)防波堤布置应因地制宜,合理利用自然条件;

(5)防波堤布置形式要结合海岸的天然形式;

(6)防止进港波浪发生再反射,对港区水域造成影响。

4.2 防波堤轴线的布置原则

(1)能使进港波浪的波能降低;

(2)尽量能够直线段施工;如不能,使转向角α尽量小,在转弯处用弧线连接;

(3)主浪向的波浪与堤轴线的夹角尽量小;

(4)降低进港波浪的反射,减小对码头的影响。

(5)尽量做到节省资源,降低造价。

4.3 口门的布置原则

(1)口门的位置布置在深水区域、满足进港航道的需求。

(2)进入口门的航向与强浪向的夹角不宜过大,不超过30︒~35︒为宜;口门段流速控制在2.5kn以下。

(3)口门应放在常见波浪破碎带以外,减少港口及航道的淤积。

(4)口门分为正向式和侧向式两种布置形式,型式的选择应根据港址所在地的地形、水文、泥沙等因素以及航道的方位而定。

(5)口门数目多少与设计港口性质及航行密度等有关,一般为1~2个。

(6)口门宽度一般要求为设计船长的1.0~1.5倍。

4.4 防波堤布置方案及比选

4.4.1拟定方案

方案一:本设计的防波堤总长5916m,分西防波堤和东防波堤两部分。其中东防波堤长4198m,西防波堤长1718m;口门布置在港区东南方向,单口门布置,口门宽度为580m。具体布置见图4-1。

图4-1防波堤平面布置图(方案一)

方案二:在方案一的基础上将东、西防波堤堤头均沿防波堤原走向延长50m,具体布置见图4-2。

图4-2防波堤平面布置图(方案二)

方案三:在方案一的基础上维持东防波堤不变,将西防波堤向南旋转,旋转后的西防波堤的堤头位置为东防波堤轴线向西的延长线与旋转的西堤头轴线的交点。具体布置见图4-3。

图4-3防波堤平面布置图(方案三)

4.4.2港内绕射波高计算

根据港区船舶泊稳条件,H≤1.0m。设计波要素采用设计高水位重现期标准为50年,波高累计频率为4%。绕射曲线见方案图4-4。

波浪绕射影响以绕射系数Kd表示,即防波堤后某点的绕射波高Hd。

式中:Kd—防波堤后某点的绕射系数,即某点波高与入射波高之比;H—防波堤口门处入射波的波高。

4.4.3各方案优缺点比较

图4-4波浪绕射示意图

表4-1 各方案港内掩护面积统计表

方案

掩护面积(㎡) 200420 197520 167250

表4-2 各方案堤轴线长度统计表

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