T-CAOE 72-2023 海灘養(yǎng)護(hù)攔沙堤設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則_第1頁
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文檔簡介

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07.060.b學(xué)兔兔wwwzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載CCS

A

45團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)

—2023海灘養(yǎng)護(hù)攔沙堤設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則Technical

directives

barrier

2023-11-29發(fā)布 2023-11-29實(shí)施中國海洋工程咨詢協(xié)會(huì) 發(fā)布學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載 ..................................................................................

I

...............................................................................

1

....................................................................

1

........................................................................

1

...........................................................................

24.1

建設(shè)必要........................................................................

24.2

環(huán)境適宜........................................................................

34.3

功能合理........................................................................

34.4

材料可行........................................................................

3

........................................................................

35.1

按功能分類

.....................................................................

35.2

按平面型式分類

.................................................................

35.3

按斷面型式分類

.................................................................

35.4

按材料分類

.....................................................................

4

...............................................................

4

....................................................................

47.1

確定依據(jù)........................................................................

47.2

功能選擇

........................................................................

5

...............................................................

58.1

...................................................................

58.2

...................................................................

68.3

...................................................................

6

....................................................................

69.1

攔沙堤長度確定..................................................................

69.2

攔沙堤高程確定..................................................................

89.3

..............................................................

9

.......................................................

910.1

..................................................................

910.2

材料選擇......................................................................

10

.........................................................................

10

......................

11

............................................................................

12學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載 本文件按照GB/T

1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則

第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國海洋工程咨詢協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件起草單位:魯東大學(xué)、自然資源部第三海洋研究所、中國海洋大學(xué)。本文件主要起草人:朱君、王慶、戰(zhàn)超、吉孟瑞、王楠、戚洪帥、劉建輝、雷剛、石洪源、華文豪、李雪艷、孫鳳娟、韓彥青。學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載1

范圍本文件規(guī)定了沙灘及礫灘養(yǎng)護(hù)工程中攔沙堤的設(shè)計(jì)要求、功能選擇、平面形態(tài)和尺度的確定以及斷面結(jié)構(gòu)和材料選擇等。本文件適用于沙灘及礫灘養(yǎng)護(hù)工程中攔沙堤的設(shè)計(jì)工作。海岸侵蝕防護(hù)的攔沙堤功能效果評(píng)估可參考本文件。2

規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T

18190—2017 海洋學(xué)術(shù)語 海洋地質(zhì)學(xué)GB/T

—2007 海洋調(diào)查規(guī)范 第2部分:海洋水文觀測GB/T

—2007 海洋調(diào)查規(guī)范 第6部分:海洋生物調(diào)查GB/T

—2007 海洋調(diào)查規(guī)范 第8部分:海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查GB/T

12763.11—2007 海洋調(diào)查規(guī)范 第11部分:海洋工程地質(zhì)調(diào)查GB/T

—2019 海洋觀測規(guī)范 第2部分:海濱觀測GB/T

17501—2017 海洋工程地形測量規(guī)范GB/T

51015—2014 海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范HY/T

—2018 海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)技術(shù)指南JTS

—2015 港口與航道水文規(guī)范JTS

—2018防波堤與護(hù)岸設(shè)計(jì)規(guī)范JTS/T

231—2021 水運(yùn)工程模擬試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范T/CAOE

1—2020 圍填海工程海堤生態(tài)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)3

術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載3.1海灘 beach由激浪和激浪流作用,在海濱塑造形成的松散沉積物堆積體。注:海灘包括前濱與后濱。[來源:GB/T

18190—2017,2.3.4]3.2海灘養(yǎng)護(hù) beach

將異地與修復(fù)區(qū)海岸環(huán)境相適應(yīng)的沉積物通過人工手段搬運(yùn)到海岸指定位置,增加平均高潮位以上海灘寬度,恢復(fù)海灘功能。必要時(shí)可輔以特定的海岸構(gòu)筑物。[來源:HY/T

255—2018,3.4]3.3攔沙堤 sediment

修建的垂直于海岸或略微傾斜于海岸的限制砂質(zhì)海灘泥沙沿岸輸移的非透水或部分透水的構(gòu)筑物。3.4灘肩 beach

berm分布于后濱前緣地帶平坦的、階梯狀的堆積面。[來源:GB/T

18190—2017,2.3.8]3.5閉合深度 closure

depth海灘剖面產(chǎn)生季節(jié)性有效變化的向海界限深度,該深度通常無海底底床顯著變化,近濱與濱外間無明顯沉積物交換。[來源:HY/T

255—2018,3.8]4

一般要求4.1

建設(shè)必要攔沙堤應(yīng)是經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)論證而開展沙灘及礫灘養(yǎng)護(hù)、海岸侵蝕防護(hù)的主要設(shè)施,其建設(shè)應(yīng)符合海岸保護(hù)修復(fù)的目標(biāo)。學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載4.2

環(huán)境適宜攔沙堤工程建設(shè)選址應(yīng)具備適宜的地形地貌、工程地質(zhì)、水動(dòng)力和生態(tài)環(huán)境條件。4.3

攔沙堤功能設(shè)計(jì)要確保沙灘及礫灘養(yǎng)護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),不能造成水動(dòng)力、岸灘沖淤等變化帶來的不良后果,可適當(dāng)兼顧河口導(dǎo)流、消浪、游客安全、景觀改善等輔助功能。4.4

材料可行攔沙堤建設(shè)材料應(yīng)符合海洋環(huán)境保護(hù)相關(guān)要求,優(yōu)先選擇綠色低碳、無污染、堅(jiān)固耐用、易加工制作、來源豐富、經(jīng)濟(jì)性好的制作材料。5

攔沙堤分類5.1

按功能分類可分為:a) 約束型攔沙堤(F1):以阻止泥沙擴(kuò)散流失為主要目的修建的攔沙堤;b)

阻沙型攔沙堤(F2):以阻止泥沙向下游方向輸移為主要目的修建的攔沙堤;c) 阻浪型攔沙堤(F3):以削弱波浪阻止波影區(qū)泥沙向下游輸移為主要目的修建的攔沙堤。5.2

按平面型式分類可分為:a) 直線形堤:外部輪廓形狀為直線的攔沙堤;b)

折線形堤:外部輪廓形狀為折線形的攔沙堤;c) 弧線形堤:外部輪廓形狀為弧形的攔沙堤。5.3

按斷面型式分類可分為:a) 斜坡式攔沙堤:用石料、混凝土塊體或其他充填材料建設(shè)、堤兩側(cè)為斜坡的攔沙堤;b)

直立式攔沙堤:堤身斷面兩側(cè)均為直立或接近直立的墻面,墻身坐落于拋石基床的重力式結(jié)構(gòu)或板樁、樁基等結(jié)構(gòu)。調(diào)查項(xiàng)目、觀測方法及數(shù)據(jù)要求調(diào)查項(xiàng)目:波浪、海流、潮位、懸沙等。

14914.2201912763.22007中第章的規(guī)定,潮位監(jiān)測應(yīng)符合

14914.2中第章的規(guī)定,懸沙觀

12763.8章的規(guī)定。數(shù)據(jù)要求:按

章的規(guī)定執(zhí)行。調(diào)查項(xiàng)目:岸灘及水下地形、沉積物粒度、淤泥層厚度等。觀測方法:岸灘及水下地形觀測應(yīng)符合

1750110

調(diào)查項(xiàng)目:底棲動(dòng)物、底棲植物的種類組成、數(shù)量及其水平分布和垂直分布。監(jiān)測方法:應(yīng)符合

12763.6200712數(shù)據(jù)要求:按

章的規(guī)定執(zhí)行。收集項(xiàng)目:擬建攔沙堤海域的臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮、強(qiáng)浪等相關(guān)資料。數(shù)據(jù)要求:)臺(tái)風(fēng):每年臺(tái)風(fēng)數(shù)量、頻率、最大風(fēng)速等;)潮汐:潮汐性質(zhì)、漲落潮歷時(shí)、平均潮差、設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位、極端高水位、極端)波浪:不同重現(xiàn)期的波浪要素等。學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載5.4

按材料分類可分為:a) 袋裝砂堤:采用袋裝砂土構(gòu)造的攔沙堤;b)

天然塊石堤:以天然石料為主要材料的攔沙堤;c) 木制堤:以木料為主要材料的攔沙堤;d)

混凝土堤:以混凝土為主要材料的攔沙堤;e) 其他材質(zhì)堤:使用不在上述材料之內(nèi)的材料制成的攔沙堤。6

基礎(chǔ)資料調(diào)查與收集攔沙堤建設(shè)前,應(yīng)對(duì)海灘養(yǎng)護(hù)與修復(fù)區(qū)的海岸水文要素、岸灘及近岸沉積物、地形地貌與工程地質(zhì)、潮間帶底棲生物等進(jìn)行調(diào)查,對(duì)相關(guān)歷史資料進(jìn)行收集。調(diào)查類別、項(xiàng)目、方法、要求及歷史資料收集明細(xì)見表1。表1

攔沙堤建設(shè)基礎(chǔ)資料調(diào)查收集明細(xì)表表1

攔沙堤建設(shè)基礎(chǔ)資料調(diào)查收集明細(xì)表7.1

7.1.1

攔沙堤功能的選擇應(yīng)與海灘養(yǎng)護(hù)修復(fù)的目標(biāo)相一致。兔學(xué)兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023兔學(xué)兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載7.1.2

攔沙堤功能選擇前應(yīng)掌握海岸沿岸輸沙方向和凈輸沙率,沿岸輸沙方向可由合成波向和岸線走向確定,沿岸凈輸沙率計(jì)算可參考

—2015中附錄T的相關(guān)規(guī)定。7.1.3

攔沙堤方案確定后應(yīng)結(jié)合數(shù)值模擬或整體物理模型試驗(yàn)對(duì)攔沙堤的效果進(jìn)行驗(yàn)算,數(shù)值模擬和物理模擬可參照J(rèn)TS/T

—2021中第5章、第6章、第8章和第7.2

功能選擇7.2.1

在無明顯沿岸(凈)輸沙岸段的兩側(cè),可選用約束型攔沙堤(7.2.2

在有明顯沿岸(凈)輸沙岸段的下游,可選用阻沙型攔沙堤(7.2.3

在有明顯沿岸凈輸沙岸段的上游,可選用阻浪型攔沙堤(7.2.4

約束型攔沙堤與養(yǎng)護(hù)海灘穩(wěn)定后的趨勢示意見圖1,阻沙型及阻浪型攔沙堤與養(yǎng)護(hù)海灘穩(wěn)定后的趨勢示意見圖2。圖1

約束型攔沙堤與養(yǎng)護(hù)海灘穩(wěn)定后的趨勢示意圖2

阻沙型及阻浪型攔沙堤與養(yǎng)護(hù)海灘穩(wěn)定后的趨勢示意8

攔沙堤平面形態(tài)確定8.1

約束型攔沙堤的平面形態(tài)以直線形堤為主,其通常與岸線垂直。兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載學(xué)兔T/CAOE

72-2023兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載學(xué)兔8.2

阻沙型攔沙堤的平面形態(tài)以直線形堤為主,其既可與岸線垂直亦可與岸線呈一角度傾斜設(shè)置。8.3

阻浪型攔沙堤平面形態(tài)較多,直線形堤、折線形堤、弧形堤都較為常見。對(duì)于這類攔沙堤,其最主要的設(shè)計(jì)參數(shù)是攔沙堤末端波浪繞射控制點(diǎn)位置的確定,而攔沙堤的具體平面形態(tài)差異對(duì)防浪和輸沙效果的影響可忽略。攔沙堤末端波浪繞射控制點(diǎn)可采用Hsu

&

Evans

()的拋物線模型進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算方法見附錄A。在確定繞射控制點(diǎn)的位置后,可結(jié)合工程投資、景觀效果等選擇直線形堤、折線形堤和弧形堤等具體型式。9

攔沙堤尺度確定9.1

攔沙堤長度確定9.1.1

約束型攔沙堤9.1.1.1

約束型攔沙堤由水平段和坡折段組成(圖3)。9.1.1.2

水平段包括設(shè)計(jì)灘肩寬度l0和安全段長度ls

。9.1.1.3

設(shè)計(jì)灘肩寬度l0為未受攔沙堤影響岸段的平均設(shè)計(jì)灘肩寬度,由海灘養(yǎng)護(hù)修復(fù)方案確定。9.1.1.4

安全段長度取決于當(dāng)?shù)亻]合深度處20年一遇有效波高的數(shù)值,見表2。9.1.1.5

坡折段長度lp的計(jì)算由式(1)確定:????

=

??/?? (1)式中:lp——坡折段長度,單位為米(md

——攔沙堤水平段頂高程??1及末端高程??3之間的垂直距離,單位為米(m);??——攔沙堤坡折段坡度,無量綱。9.1.1.6

攔沙堤坡折段坡度??宜略大于海灘養(yǎng)護(hù)后的平衡剖面坡度????。????/m20/m0~<5<1.01.0~<2.010~<152.0~<4.015~254.0.cxwzf學(xué)兔兔www.bom標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023.cxwzf學(xué)兔兔www.bom標(biāo)準(zhǔn)下載9.1.1.7

當(dāng)對(duì)攔沙堤坡折段有安全、景觀等功能需求時(shí),可根據(jù)實(shí)際情況提高坡度段頂高程。??1——攔沙堤水平段頂高程;??2——修復(fù)海灘灘肩高程;??3——圖3

約束型攔沙堤剖面示意圖表2

安全長度表2

安全長度ls

的取值9.1.2.1

阻沙型攔沙堤由水平段和坡折段組成。9.1.2.2

水平段包括設(shè)計(jì)灘肩寬度l0、有效攔沙長度lf

和安全段長度ls

(圖4)。9.1.2.3

設(shè)計(jì)灘肩寬度l0、安全段長度ls

及坡折段長度lp計(jì)算方法及要求見。9.1.2.4

有效攔沙長度lf

的計(jì)算取決于設(shè)計(jì)完全有效攔沙年數(shù)??、年凈輸沙率Q0

、岸灘剖面變形高度??′及波浪入射角度

d

(詳見表3)。年凈輸沙率Q0

及岸灘剖面變形高度??′應(yīng)符合

—2015的規(guī)定。9.1.2.5

波浪入射角度d

為波峰線與等深線間的夾角(°),d

小于90°。9.1.2.6

完全有效攔沙年數(shù)??根據(jù)海灘養(yǎng)護(hù)修復(fù)目標(biāo)確定,通常取1~3年。??0/??′)/m

/md

=0°d

=5°d

=10°d

=15°d

=20°d

=25°d

=30°d

=35°d

=40°2004.76.78.29.610.912.113.314.615.95007.410.613.115.217.219.121.123.125.2100010.515.018.521.524.327.129.832.735.6200014.921.226.130.434.438.342.246.250.4500023.633.541.348.154.560.666.773.179.81000033.547.458.468.177.085.794.4103.32000048.567.382.796.3109.0121.2133.5146.1159.55000084.4132.9153.4172.9192.0231.2252.3.com標(biāo)準(zhǔn)下xwzf.b學(xué)兔兔www載T/CAOE

72-2023.com標(biāo)準(zhǔn)下xwzf.b學(xué)兔兔www載圖4

阻沙型攔沙堤剖面示意圖表3

有效攔沙長度表3

有效攔沙長度

的取值9.1.3.1

阻沙型攔沙堤一般僅有水平段。9.1.3.2

阻浪型攔沙堤長度會(huì)隨其平面型式發(fā)生變化,本文件只規(guī)定了阻浪型攔沙堤首末端點(diǎn)的位置,對(duì)攔沙堤沿軸線的長度不作要求。9.2

攔沙堤高程確定9.2.1

約束型攔沙堤水平段頂高程為H=H+

(0~1.0)

m。其中,H為設(shè)計(jì)灘肩高程,可用以下公式計(jì)算:H=20年一遇高水位+設(shè)計(jì)波浪爬高 (2)學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載設(shè)計(jì)波浪重現(xiàn)期為20年,累積頻率取13%,設(shè)計(jì)波浪爬高經(jīng)驗(yàn)公式見式(3??2??2

=

??(??0??0)1/2

+0??0??2

+0.004)]

}

(3)式中:??2——設(shè)計(jì)波浪爬高,單位為米(m);??0——閉合深度設(shè)計(jì)波高,單位為米(m);??0——閉合深度設(shè)計(jì)波長,單位為米(m);????——灘面坡度,無量綱。9.2.2

阻沙型攔沙堤高程設(shè)計(jì)阻沙型攔沙堤高程設(shè)計(jì)同約束型攔沙堤,詳見9.2.1。9.2.3

阻浪型攔沙堤高程設(shè)計(jì)9.2.3.1

阻浪型攔沙堤高程可采用式(29.2.3.2

迎浪段頂高程宜定在設(shè)計(jì)高水位以上不小于60%設(shè)計(jì)波高值處。9.2.3.3

攔沙堤頂高程應(yīng)按JTS

154—2018的規(guī)定進(jìn)行復(fù)核。9.3攔沙堤堤頂寬度確定9.3.1

攔沙堤堤頂寬度不宜小于1.1倍設(shè)計(jì)波高值。9.3.2

當(dāng)有使用要求時(shí),攔沙堤堤頂寬度應(yīng)根據(jù)使用要求確定。9.3.3

對(duì)采用陸上推進(jìn)法施工的攔沙堤,應(yīng)考慮施工機(jī)械對(duì)頂寬的要求。10

攔沙堤斷面結(jié)構(gòu)及材料選擇10.1

斷面結(jié)構(gòu)選擇10.1.1

攔沙堤斷面可采用斜坡式、直立式或混合式結(jié)構(gòu)。10.1.2

斜坡式攔沙堤宜用于水深相對(duì)較淺、地基較差、砂石料來源豐富的情況。10.1.3

直立式結(jié)構(gòu)宜用于水深較深、地基較好或經(jīng)過處理的情況。10.1.4

攔沙堤可分段設(shè)計(jì),近岸段和遠(yuǎn)岸段可采用不同的斷面結(jié)構(gòu)型式。10.1.5

攔沙堤斷面形式及尺度可參照

154—2018和GB/T

51015—2014的規(guī)定進(jìn)行確定。10.1.6

攔沙堤堤基處理及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)參照GB/T

51015—2014中第

910章的規(guī)定進(jìn)行確定。學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023學(xué)兔兔www.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載10.1.7

攔沙堤的生態(tài)化建設(shè)可參照T/CAOE

1—2020進(jìn)行確定。10.2

材料選擇10.2.1

對(duì)于臨時(shí)修建的攔沙堤,可選擇木質(zhì)堤或袋裝砂堤等易于移除且環(huán)境影響較小的生態(tài)材料。10.2.2

為減小攔沙堤建設(shè)對(duì)相鄰未養(yǎng)護(hù)區(qū)海岸造成的侵蝕影響,可采用具有一定穿透系數(shù)的天然塊石堤或開孔攔沙堤設(shè)計(jì)。10.2.3

對(duì)具有阻浪型攔沙堤或結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求較高的攔沙堤,宜采用混凝土堤。11

工作成果按文件要求對(duì)海灘養(yǎng)護(hù)工程中攔沙堤的功能、平面形態(tài)、尺度、斷面結(jié)構(gòu)及材料選擇確定后,應(yīng)編制專題研究報(bào)告,專題研究報(bào)告應(yīng)包含如下內(nèi)容:a)項(xiàng)目概況;包括項(xiàng)目地理位置、項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目依據(jù)等;b)工程建設(shè)條件:包括項(xiàng)目周邊自然條件、社會(huì)條件、海灘資源環(huán)境現(xiàn)狀等;c)海灘養(yǎng)護(hù)方案:包括海灘養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計(jì)思路、具體方案及攔沙堤必要性分析等;d)攔沙堤工程設(shè)計(jì)方案:包括攔沙堤功能選擇、平面形態(tài)及尺度確定、斷面結(jié)構(gòu)及材料選擇等;e)結(jié)論與建議:包括專題研究的結(jié)論和對(duì)后續(xù)工作的建議。10兔w學(xué)兔ww.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載T/CAOE

72-2023兔w學(xué)兔ww.bzfxw.com標(biāo)準(zhǔn)下載附錄

A(資料性)阻浪型攔沙堤末端波浪繞射控制點(diǎn)計(jì)算方法采用阻浪型攔沙堤形成的穩(wěn)定沙灘平面形態(tài)可參照Hsu

&

Evans

(1989)的拋物線模型(如圖A.1所示),其方程表示如式(A.1):

(A.1)=C+C +C R

式中:R——任意極半徑,單位為米(m);??

——相應(yīng)的極角,單位為弧度(R——控制線的長度,單位為米(mβ

波峰線和控制線的夾角,單位為弧度(C、C、C是β的函數(shù),其中,β的范圍為10o~80o,各函數(shù)表達(dá)式如下:C=0.0707-0.004

7β+

0.000

349β-0.000

008

β+0.000

65βC=0.9536+0.007

8β-0.000

048

β+0.000

2β-0.000

000

128

1βC=0.0214-0.007

8β+0.000

300

4β-0.000

01l

83β+0.000

43β圖A.1

拋物線海岸平衡模式(

Evan,

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