圍海工程設(shè)計中水力風(fēng)險分析應(yīng)用研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,圍海造地及海堤加高加固,以提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)已成為一個熱點。這類工程投資規(guī)模大,工程建設(shè)及運行受水文、波浪、地質(zhì)、建筑材料、施工工藝等自然的與人為的因素影響復(fù)雜,存在極大的不確定性,因而也蘊含著極大的風(fēng)險。 最近二三十年來風(fēng)險理論得到了較廣泛的研究,并在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用,但由于圍海工程在發(fā)達(dá)國家很少見,而在國內(nèi)大規(guī)模圍海工程則是近幾年才有的,因而這一領(lǐng)域風(fēng)險理論的研究應(yīng)用不多,遠(yuǎn)沒有形成完備的體系。 本文

2、嘗試將有關(guān)風(fēng)險理論和方法推廣應(yīng)用于圍海工程設(shè)計。在幾年來多項大中型圍海工程設(shè)計實踐的基礎(chǔ)上,列舉了可供一般性識別應(yīng)用的圍海工程建設(shè)風(fēng)險因素一覽表,分析了風(fēng)暴潮引起海堤破壞等圍海工程中常見的幾個典型的風(fēng)險事件。提出了圍海工程建設(shè)過程中合龍和堤身加載兩個關(guān)鍵的失效概率估算的實用新方法。 圍繞越浪這一海堤運行期最關(guān)注事件,對比分析了分別按國家堤防規(guī)范和vander Meer方法對十幾個堤段波浪爬高計算結(jié)果,給出了有關(guān)的使用建議和基于v

3、an derMeer法的海堤斷面優(yōu)化設(shè)計流程；在數(shù)值波浪水槽中應(yīng)用多孔介質(zhì)模型模擬計算人工塊體護(hù)面的消能作用,發(fā)展了帶人工塊體護(hù)面海堤越浪過程的數(shù)值模擬技術(shù),拓展了數(shù)值波浪水槽的工程實用功能；提出了改造已有海堤外坡和布置順壩的減小越浪方案,并依據(jù)海堤斷面波浪物理模型試驗,對比分析堤身上塊體擺放位置、塊體重量、塊體層數(shù)、外平臺加垛墻,以及主堤與潛順壩的間距、潛順壩高度等對越浪量的影響；分析了堤與壩的間距及灘地高程等對復(fù)合式海堤越浪水舌厚度

4、的影響；對規(guī)則波條件下的試驗結(jié)果整理分析發(fā)現(xiàn),復(fù)合式海堤越浪量受來波、水深、潛壩結(jié)構(gòu)尺度等多重因素影響,越浪量的大小與堤壩間距可能呈現(xiàn)非單調(diào)增減關(guān)系。 借鑒國外風(fēng)險接受準(zhǔn)則研究成果,初步建立了考慮我國圍海工程特點的風(fēng)險接受準(zhǔn)則:通過調(diào)查海堤破壞情況及有關(guān)海堤的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),考慮潮位與來波對越浪的相對作用,提出了基于風(fēng)險理論的高等級海堤設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)擬定與優(yōu)化方法；根據(jù)按堤防規(guī)范規(guī)定確定設(shè)防高度的堤防進(jìn)行的越浪量計算及其越浪的影響分析,認(rèn)