厦门翔安新机场填海造地工程人工岛护岸防洪防潮标准研究

厦门翔安新机场填海造地工程人工岛护岸防洪防潮标准研究
波浪、潮位重现期及其组合对于机场人工岛的护岸设计非常重要，标准的高低对于护岸投资影响非常大，因此在设计前必须明确。

然而国内外的规范中均没有针对此类工程给出防浪、防洪、防冲等作用下满足结构稳定、进行结构内力分析的标准。

文章结合具体工程，对机场人工岛护岸防洪防潮标准进行了研究。

标签：机场人工岛；护岸；防洪防潮标准
1 工程概述
厦门翔安新机场填海造地工程位于厦门翔安区东南海面，大嶝岛和小嶝岛之间，与金门岛约3km。

工程建设护岸17865m，填海造地面积为14.38km2。

对于机场人工岛，结构稳定和内力分析首先需要明确设计和极端工况下的波浪和水位的重现期组合，鉴于国内、外的规范中均没有针对此类工程，考虑防浪、防洪、防冲等作用下满足结构稳定、进行结构内力分析的标准，厦门翔安新机场填海造地工程建设标准的确定借鉴了国内外港口、海堤等相关行业的规范和工程实例，提出了相关设计标准。

2 工况组合
英国标准《Code of Practice for Maritime Structures》（BS 6349）中相关条文为代表的常规规定是：如果缺乏足够的资料确定高潮与大浪是否相关，则应假定两者是相关的，即某一重现期的波高将与相同重现期的极端高水位同时发生。

中国《海堤工程设计规范》（SL4
35/2008）规定：设计波浪和设计风速的重现期宜采用与设计高潮（水）位相同的重现期。

目前的研究成果尚无法分析本工程位置处波浪与潮位产生的联合概率，因此可按国际惯例采用设计水位重现期与设计波浪重现期一致的原则进行设计水位与设计波浪要素的组合。

2.1 波浪潮位设计标准和校核标准
2.1.1 相关规范规定
厦门新机场将作为国家实现海西战略的重要支撑，作为区域首要机场和门户机场，运行主要国际、地区航线，为闽南地区的枢纽机场；将作为区域综合交通枢纽对厦漳泉区域经济的发展以及区域同城化的进程起到关键作用。

因此，符合特别重要的国际机场的I级防洪标准。

2.1.2 相关人工岛案例
（1）澳门国际机场人工岛
a.设计潮位重现期标准。

水位设计标准为214年一遇水位值；水位校核标准为500年一遇水位值量。

b.设计波浪重现期标准。

波浪设计标准为214年一遇水位条件下的Hmax；波浪设计标准为500年一遇水位条件下的Hmax。

（2）港珠澳大桥隧道人工岛
a.设计潮位重现期标准
设计工况：选用重现期为100年的高、低潮位。

极端工况：选用重现期为300年的高、低潮位；并选用重现期为1000年的高、低潮位进行岛壁安全复核。

施工期：选用重现期为10年的高、低潮位。

b.设计波浪重现期标准
设计工况：选用重现期为100年的波浪要素。

极端工况：选用重现期为300年的波浪要素；并选用重现期为1000年的波浪要素进行岛壁安全复核。

施工期：选用重现期为10年的波浪要素。

（3）日本关西国际机场人工岛
a.设计潮位重现期标准：最高海平面采用50年一遇的由台风导致的最高水位。

b.设计波浪重现期标准：极端大波的波高采用历史上在大阪海湾内记录的最大值。

（4）日本东京湾横断工程木更津人工岛
a.设计潮位重现期标准：水位设计标准：100年一遇水位值。

b.设计波浪重现期标准：波浪设计标准：100年一遇波浪值。

（5）Palm Island at the coast of Dubai，UAE.（迪拜棕榈岛）
a.设计潮位重现期标准：水位设计标准：100年一遇水位值。

b.设计波浪重现期标准：波浪设计标准：100年一遇波浪值。

（6）大连机场人工岛
a.设计潮位重现期标准
设计工况：选用重现期为100年的高、低潮位。

极端工况：选用重现期为200年的高、低潮位。

施工期：选用重现期为10年的高、低潮位。

b.设计波浪重现期标准
设计工况：选用重现期为100年的波浪要素。

极端工况：选用重现期为200年的波浪要素。

施工期：选用重现期为10年的波浪要素。

（7）浦东国际机场工程
a.设计潮位重现期标准：水位设计标准：200年一遇水位值。

b.设计波浪重现期标准：波浪设计标准：200年一遇波浪值。

综上，参考相关资料及以上已建人工岛的设计标准，结合《厦门翔安机场防潮排涝专项规划》的成果，厦门翔安新机场填海造地工程护岸潮位和波浪的设计重现期标准采用200年一遇。

2.2 越浪量标准
越浪量是波浪越过堤顶的单宽流量。

越浪量的大小主要取决于波浪尺度和建筑物的断面结构。

由于天然海浪是不规则的，同一波列中各个波浪对某一建筑物产生的越浪量是随机变化的，因此可采用单位时间的平均越浪量来衡量越浪量的大小，即q（m3/m/s）。

平均越浪量可以反映较长时间内越浪的平均效应，是考虑建筑物顶部及内坡冲蚀和堤后陆域排水问题的主要参数，至今仍得到最广泛的研究和应用。

分析国内外关于越浪量标准的规定和已有工程采用的越浪量标准，归纳如下。

正常使用工况：重现期20年的高水位和重现期20年的波浪要素的组合条件下，越浪量≤3×10-5m3/（s·m）。

设计工况：重现期100年的高水位和重现期100年的波浪要素的组合条件下，越浪量≤0.005m3/（s·m）。

极端工况：重现期200年的高水位和重现期200年的波浪要素的组合条件下，越浪量≤0.02m3/（s·m），并满足岛内排水系统的能力要求。

通过上述规范的对比，并参考近期国内重要已建人工岛工程的标准，厦门翔安新机场填海造地工程越浪量标准采用：重现期200年的高水位和重现期200年的波浪要素组合条件下，越浪量≤0.02m3/（s·m），该标准满足不破坏堤身稳定，且满足岛内排水系统的能力要求。

3 结束语
首先，明确了护岸潮位和波浪的设计重现期标准采用200年一遇。

其次，明确了越浪量标准，即重现期200年的高水位和重现期200年的波浪要素组合条件下，越浪量≤0.02m3/（s·m），该标准满足不破坏堤身稳定，且满足岛内排水系统的能力要求。

通过本次我们的研究分析，经过实际的检验后一定会给其他类似工程提供设计参考。

参考文献
[1]GB50201-2014.防洪标准[S].
[2]SL435/2008.海堤工程设计规范[S].
[3]JTS154-1-2011.防波堤设计与施工规范[S].
[4]中国民航机场建设集团公司、中工武大设计研究有限公司.厦门翔安机场全场竖向设计防潮排涝专题研究报告[Z].
作者简介：赵东远（1982，5-），男，籍贯：福建厦门，汉族，职称：工程师，专业：水利水电工程，从事工作：从事港口工程设计工作，研究方向：港工结构技术研究。