海南洋浦填海造地工程高程設計

摘 要：結合海南洋浦化學工業園區填海造地工程實例，在對國內類似項目的設防標準及國內相關標準的規定分析后，提出了工程的設計標準，同時對工程的海堤堤頂和園區陸域場地高程設計進行了初步的探討，為園區海堤堤頂和陸域場地高程的選定設計了一個較優的方案。

關鍵詞：填海造地 防潮標準 高程設計

工程概況

該化學工業園區填海造地工程位于海南省西北部，規劃用地面積共約29.83km2，其中填海造地面積約9.6km2，岸線總長度約12km。近期工程以海南乙烯項目為龍頭，同時兼顧原油商業儲備和大宗液體倉儲項目，逐步形成百萬噸級乙烯項目及其下游產業組成的石油化工產業基地和石油儲備基地。遠期工程主要開發土地，吸引國內外大型石油化工企業入駐園區，將本園區建成國際先進、國內一流的大型臨港石化基地和面向東南亞的油氣儲運中心。

設計標準

1、項目設計標準

綜合國內相關標準規定及類似項目的設防標準確定工程的設防標準。考慮海堤不受掩護（園區臨海一側不建設防波堤及港區）和海堤受掩護（園區臨海一側建設防波堤及港區）兩種情況。

防洪標準。大型化學工業區防洪標準一般取100年一遇，若后方依靠特別重要城市或者具備條件時，應將標準提高到200年一遇。該工程200年一遇潮位與100年一遇潮位僅差0.05m，另外洋浦化工園區面積大，進駐企業多數為大型～特大型化工企業，故化工園區防洪標準取200年一遇。

防浪設施設計標準：①海堤不受掩護情況。防浪設施按永久海堤考慮，可通過允許少量越浪和不越浪兩種情況的比較，采用200年一遇高潮位加50年一遇波浪計算防浪海堤堤頂高程。②海堤受掩護情況。防浪設施按臨時海堤考慮，按允許少量越浪的情況設計，依據《港口及航道護岸工程設計與施工規范》計算岸頂高程。

2、水位

200年一遇高潮位：5.38m；100年一遇高潮位：5.33m；設計高潮位：3.64m。

3、設計波浪

高程的選定

1、堤頂高程

根據填海前沿線的位置分為方案一、二、三，對應的海堤前沿線位置分別位于0m、-5m、-10m等深線處。堤頂高程考慮海堤不受掩護（園區臨海一側不建設防波堤及港區）和海堤受掩護（園區臨海一側建設防波堤及港區）兩種情況。

1.1 海堤不受掩護情況

依據《海堤工程設計規規范》，堤頂高程應根據設計高潮（水）位、波浪爬高及安全加高值按下式確定，并應高出設計高潮（水）位1.5～2.0m。

ZP=hP+RF+A

式中：ZP--設計頻率的堤頂高程（m）；hP--設計頻率高潮（水）位（m），本工程按防洪標準取200年一遇高潮位；RF--按設計波浪計算的累積頻率為F的波浪爬高值（m）；A--安全加高值（m），本工程海堤級別為1級，按不允許越浪設計時A=1.0m，按允許越浪設計時A=0.5m。

土方基本平衡時，方案一陸域高程約為11m，方案二、三約為13m。海堤按不允許越浪設計時，方案一陸域與海堤堤頂高程接近，方案二、三陸域比海堤堤頂低2～4m。海堤按允許部分越浪設計時，方案一陸域比海堤堤頂高程高約1.5m，方案二、三陸域與海堤堤頂高程接近，顯而易見，陸域與海堤堤頂高程接近時，有如下優點：一是陸域與規劃濱海路銜接方便，現有濱海路路面高程11.0m左右；二是園區景觀效果較好；三是排水方便，不用設置大型排澇泵站。在土方平衡的情況下，從經濟合理性上考慮，海堤堤頂高程與陸域高程應盡量接近。

按允許部分越浪設計時，海堤堤頂標高還應按允許越浪量進行復核，經計算相應潮位與波浪組合下方案二的越浪量為0.011 m3/m.s，方案三的越浪量為0.004 m3/m.s。依據《海堤工程設計規程》考慮海堤后方設置綠化帶，計算越浪量能滿足規范要求。綜上，不同方案的設計標準及海堤頂高程如表4所示。

1.2 海堤受掩護情況

園區臨海一側建設環抱型防波堤及港區時，園區海堤可按允許部分越浪的臨時海堤進行設計，計算海堤堤頂高程如表5所示。

海堤受掩護時，方案一、方案二和方案三的陸域標高均為6.5m。按允許部分越浪的臨時海堤設計，臨海一側須建設防波堤及港區，方案一陸域與海堤堤頂高程接近，方案二、三陸域比海堤堤頂低2～2.5m，顯而易見，對方案一陸域與海堤堤頂高程接近時，有如下優點：一是海堤土方量少，投資較少；二是園區景觀效果較好；三是給港池預留有較大的水域空間。經計算相應潮位與波浪組合下的越浪量滿足規范要求。

2、園區陸域場地高程

2.1 海堤不受掩護情況

根據《工業企業總平面設計規范》，結合海堤頂高程，方案一按海堤不越浪考慮陸域高程，方案二、三按海堤允許部分越浪考慮陸域高程。海堤不受掩護時陸域標高計算如表6所示。

2.2 海堤受掩護情況

海堤受掩護時，不考慮波浪爬高影響，200年一遇高潮位為5.38m，考慮安全加高值1.0m，同時綜合考慮附近已建工程的陸域標高，方案一、二、三場地高程取6.5m。

3、綜合取值

各方案的場地標高和海堤頂高程見表7所示。

海堤受掩護時，臨時海堤防浪墻在碼頭建好后需要進行拆除，且三個方案余土量均較大，

有大量的土方量需要考慮棄置，雖然通過抬高場地標高可以減少余土量，但會造成場地與港區的高差太大，相比而言，海堤不受掩護時，陸域高程在11～13m更加合理，各方案土方量基本可以平衡，而且本工程附近現有濱海路路面高程約在11.0m。本工程技術經濟指標匯總見表8所示。綜合工程投資、海堤堤頂標高、與周邊地區高程相協調、土方平衡等因素，推薦海堤堤頂與場地標高均為11.2m的方案一。

結語

化工園區的設計防洪標準應與其規模和定位相適應，一般設計防洪標準宜為100年一遇，具備條件應取200年。

園區的海堤一般可分為永久海堤和臨時海堤，確定堤頂高程時所要采用的設計波要素不同，對1級～3級或斷面幾何外形復雜的重要海堤，波浪爬高值宜結合模型試驗確定，以便更準確確定陸域和海堤高程。

按允許部分越浪設計時，海堤堤頂標高還應按允許越浪量進行復核，對于l級～3級或有重要防護對象的允許部分越浪海堤，應通過模型試驗驗證允許越浪量及越浪水量，以及堤頂及后坡的防沖穩定性。

海堤堤頂標高的最后選定宜綜合考慮園區的場地標高，同時園區的場地標高也需要綜合工程投資、海堤堤頂標高、與周邊地區高程相協調、土方平衡等因素來綜合確定。

（第一作者單位：中交第四航務工程勘察設計院有限公司）