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海岸工程

在海岸带进行的各项建设工程,属海洋工程的重要组成部分。主要包括围海工程、海港工程、河口治理工程、海上疏浚工程和海岸防护工程沿海潮汐发电工程、海上农牧场、环境保护工程渔业工程等。建筑物和有关设施大都构筑在沿岸浅水域。由于水下地形复杂和径流入海的影响,海流、海浪和潮汐都有显著的变形,形成了破波、涌潮、沿岸流和沿岸漂沙,特别是发生风暴潮的时候,海况更是万分险恶,使海岸工程受到严重的冲击,甚至造成破坏。在冰冷的地区,还会受到冰冻和流冰的影响。

海岸工程的建筑物的结构可分为斜坡式、直墙式、透空式和浮式等4种。无论哪一种结构,都需要先经过室内的模拟试验、数学模型和现场测验等手段进行研究论证。

  在海岸工程建设中,对现场和建筑物进行的测验,用以探索海岸工程设施的可能性和合理性,探索有关海洋动力因素运动特征和岸滩演变规律,以及它们同海岸工程建筑物或其他设施之间相互作用的规律,为海岸工程的实施提供科学依据。这是研究海岸工程的一种重要方法。

  在海岸带建造各种工程设施时,常需进行工程前期的环境调查、理论分析研究和模型试验研究,确定各种动力因素对工程设施的作用,搞清工程设施对岸滩演变和环境、生态的影响。此外,对重要的或有代表性的海岸工程还需进行单项或局部工程设施的现场试验,以提供必要的科学论证。有些海岸工程建成后,仍要进行长期的现场测验。为此在工程施工阶段,需将有关量测传感器预装在建筑物的测试部位,工程竣工后就能开始测试。理论分析和模型试验的成果,常需通过现场原型的测验进行验证,而海岸工程现场测验又常为海岸工程的理论研究和模型试验提出新的课题和提供论证资料。现场测验的主要内容有以下几个方面:

海岸动力因素同岸滩

  在现场量测波浪、潮汐、水流、泥沙在近岸带运动的基本特征资料,以及这些动力因素同各种类型的岸段(平直海岸、海湾、河口、泻湖通道、岛屿等)各种岸滩(沙质、砾质、淤泥质等)相互作用的基本资料。根据上述资料,进一步分析研究浅海区的波浪谱、波浪变形,破波带的波浪、水流与泥沙运动规律,以及岸滩的演变规律等。

海岸动力因素与海岸工程建筑物

  在现场量测波浪、水流等因素同直墙式、斜坡式、透空式和浮式等海岸工程建筑物相互作用的基本资料,根据这些资料分析各种动力因素对建筑物的作用荷载,建筑物附近的水位变化、流速场,建筑物的平面布置及其结构型式对波浪、水流、泥沙运动的影响等。如关于、波浪对斜坡堤的作用、直墙堤和采油()平台桩柱上的波压力、丁坝和顺坝的平面布置及其尺度对于保滩促淤效果的现场测验。海岸工程建筑结构型式、工程材料、地基基础问题,通常需要在现场测定新型海岸工程建筑物和新型材料的使用特性,天然地基和人工地基的承载能力,材料防腐耐久性能和防止生物附着的技术措施等。还包括在现场进行新技术和新材料的中间试验,如钢柱防腐技术的现场测验、聚烯烃材料在海水中老化的试验等。

海岸工程施工方法、施工技术及施工机械

  如中堵口合龙的程序、筑堤、堵口技术以及机具的试验,新型打桩、挖泥机具的试验等。

海岸工程观测仪器及装置

  现场测验用的仪器、装置的性能和精度直接影响研究成果。新仪器研制成后,为了确保其精度和稳定度,往往需要经过一定时期的现场测试考验。

为了某些特定的目标,如水产养殖、能源开发、环境保护等需要,进行专门的工程设施现场测验,作为大面积推广前的中间试验。

  海岸工程现场测验常需设置专门的台站进行工作,按其测验内容和范围的不同,可分为单项试验站和综合试验站;按其观测期限又可分为临时试验站和长期试验站。目前,欧洲北海沿岸、美国东西两岸、苏联黑海、日本沿海建立的试验站,对浅水区风浪谱、破波带水流和泥沙运动规律、波浪对直墙式防波堤和透空式建筑物作用力等方面进行了大量的测验和研究。中国在20世纪50年代以来,先后在塘沽新港、长江口、福建莆田、浙江慈溪和海盐、渤海及山东沿海,建立了海港淤积研究站、海堤试验站、丁坝保滩促淤观测站、网坝促淤现场试验点、直墙上和孤立柱上波压力现场观测点、钢桩防腐现场观测点等现场测验台站。


 
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2011-01-27
 
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