設計高水位

設計高水位

設計高、低水位主要指的是對建築物構成威脅的最大水位,它隨港工建築要求的不同而有所差異。並且在計算處設計高、低水位後,還要根據連續20年的水位校核。

基本介紹

  • 中文名:設計高水位
  • 外文名:designed high water level
  • 運用領域:海岸工程
  • 所屬:潮位標準
概念,港口工程設計潮位標準,設計潮位的統計與計算方法,高潮或低潮累計頻率的統計步驟,乘潮潮位累計頻率的統計步驟,潮汐性質相似性的判斷方法,滾裝碼頭接岸設施,

概念

海港工程的設計潮位應包括:設計高水位、設計低水位;極端高水位、極端低水位。潮位對碼頭的設計有巨大的影響。如災難性的風暴水位對水工建築物的破壞性巨大,可造成嚴重危害,所以人們提出了多種水位計算的方法,提升工程的穩定性。

港口工程設計潮位標準

海港工程的設計潮位應包括:設計高水位、設計低水位;極端高水位、極端低水位。
在海港工程的總體設計和水工建築物結構設計中,可用相同的設計高水位、設計低水位和極端高水位,而極端低水位主要用於水工建築物結構設計。
對於海岸港和潮汐作用明顯的河口港,設計高水位應採用高潮累計頻率10%的潮位,簡稱高潮10%;設計低水位應採用低潮累計頻率90%的潮位,簡稱低潮90%。
對於海岸港和潮汐作用明顯的河口港,如已有歷時累計頻率統計資料,其設計高水位和設計低水位也可分別採用歷時累計頻率1%和98%的潮位。
對於汛期潮汐作用不明顯的河口港,設計高水位和設計低水位應分別採用多年的歷時1%和98%的潮位。
海港工程的極端高水位應採用重現期為50年的年極值高水位,極端低水位應採用重現期為50年的年極值低水位。

設計潮位的統計與計算方法

確定設計高水位和設計低水位,進行高潮和低潮累計頻率以及乘潮潮位累計頻率統計,應具有完整的一年或多年的實測潮位資料。
潮位累計頻率按下列方法統計:

高潮或低潮累計頻率的統計步驟

(1)從潮位資料中摘取各次的高潮或低潮位值,統計其在不同潮位級內的出現次數,潮位級的劃分採用10cm為一級。
(2)由高至低逐級進行累計,統計出現次數。
(3)各潮位級的累計頻率為年或多年高潮或低潮總潮次除各潮位級相應的累計出現次數。
(4)在方格紙上以縱坐標表示潮位,以橫坐標表示累計頻率,將各累計頻率值點於相應潮位級下限處,連繪成高潮或低潮累計頻率曲線,然後在曲線上摘取高潮10%或低潮90%的潮位值。

乘潮潮位累計頻率的統計步驟

(1)當考慮船舶進出港時,首先確定乘潮所需持續時間t。
(2)在潮位過程線上,量取各次潮歷時等於t的潮位值,統計其在不同潮位級出現的次數。
(3)其餘步驟與高潮或低潮累計頻率統計步驟相同。
(4)在乘潮潮位累計頻率曲線上選取所需的累計頻率潮位值。
在新建港口的初步設計階段,若潮位實測資料不足一整年時,可採用“短期同步差比法”,與附近有一年以上驗潮資料的港口或驗潮站進行同步相關分析,計算相當於高潮10%或低潮90%的數值。並應繼續觀測,對上述數值進行校正。
在進行差比計算時,兩港口或驗潮站之間應符合三個條件:潮汐性質相似、地理位置鄰近、受河流徑流包括汛期徑流的影響相似。

潮汐性質相似性的判斷方法

(1)潮位過程線比較法:將兩個港口半個月以上短期的同步每小時潮位分別點繪在兩張透明的格紙上,重疊此兩過程線,使兩過程線的平均海平面重疊在一起,且使兩過程線的高潮和低潮時間儘量一致,比較兩過程線的潮形、潮差和日不等等情況。
(2)高潮或低潮相關比較:在方格紙上,以縱、橫兩坐標分別代表兩個港口的高潮位和低潮位,將一個月以上短期同步的逐次高潮位或低潮位點在圖上,連繪成相關線,比較兩港口高潮位或低潮位的相關情況。
採用短期同步差比法計算高水位或低水位:
式中:
,分別為原有港口和擬建港口的設計高水位或低水位(m);
,分別為原有港口和擬建港口在一個月以上短期同步的平均潮差(m);
分別為原有港口和擬建港口的年平均海平面(m);
為擬建港口短期驗潮資料的月平均海平面(m);
,為擬建港口所在地區海平面的月份訂正值或近似地用原有港口海平面的月份訂正值(m)。
在新建港口初步設計階段,若潮位實測資料不足一整年,又不具備進行差比計算條件時,設計高水位和低水位可按設計水位的近似計算方法計算相當於高潮10%或低潮90%的數值,並應繼續觀測,對上述數值進行校正。
設計水位的近似計算方法:在潮位實測資料不足,又不具備進行差比計算條件的港口,可按該方法近似計算設計高水位與設計低水位。

滾裝碼頭接岸設施

滾裝碼頭接岸設施是指碼頭與船舶連線,用於滾裝作業的碼頭設施。客貨滾裝船碼頭在裝卸作業時,由滾裝船自帶的跳板搭接於碼頭面,實現車輛滾上或滾下作業,滾裝船碼頭的接岸設施有固定岸坡道(見圖1)和可調岸坡道(見圖2)兩種形式。接岸設施的型式應根據滾裝碼頭的水位變化情況合理選擇,當設計高水位和設計低水位相差較小時,可採用固定岸坡道;當設計高水位和設計低水位相差較大時,可採用可調節岸坡道。
圖1圖1
圖2圖2
船跳板與接岸設施的搭接長度或接岸設施與船甲板的搭接長度不應小於1m。
車輛接岸設施的通道寬度應根據車型、流量、工藝布置和船跳板布置等因素確定:普通客貨車輛雙車道作業時淨寬不應小於7m,腳踏車道作業時淨寬不應小於4.5m;小汽車雙車道作業時淨寬不應小於6.5m,腳踏車道作業時淨寬不應小於4m。
車輛接岸設施的縱向坡度應根據車輛的通過性能指標和場地條件等因素綜合確定,工作狀態的縱向坡度不宜大於1:10。
普通客貨車輛接岸設施的通道淨空高度不宜小於5.5m;小汽車接岸設施的通道淨空高度不宜小於3m。

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