珠海港高栏港区资料
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珠海港高栏港区5000吨级多用途码头工程
第1章自然条件
1.1地理位置
拟建工程位于珠海市高栏港区南水作业区。
高栏港区位于珠海市的西南面、黄茅海的东岸,地理坐标为东经113︒13′、北纬21︒56′,高栏港区由南迳湾、南水、黄茅海、荷包、檑蛛等五个作业区组成。
拟建工程位于珠海港高栏港区南水作业区一港池东顺岸。
本工程位于黄茅海河洪湾湾口的东南角,具体位于珠海市南水半岛—高栏岛之间的岛影浅滩西侧,属于珠江水系入海口门(磨刀门、鸡啼门等)的下风下水侧,这种特殊的地理位置决定了该工程附近海区动力环境较为复杂,处于潮汐、沿岸流、高盐陆架区和波浪等四种动力因素的综合作用之下。
1.2 气象条件
工程所在地属副热带季风气候地区,冬季盛行东北季风,但强度偏弱,极少严寒;夏季盛行西南季风,雨量充沛;夏、秋季节常受热带风暴甚至台风影响。
工程所在地的各气象要素特征值,系根据下列周边地区历史资料来源进行综合比较统计分析得到的:
➢珠海市气象站1961~1975年气象资料;
➢斗门县气象站1967~1987年气象资料;
➢上川岛气象站1958~1975年气象资料;
➢荷包岛1981年10月至1982年9月一年的测风资料。
1.2.1 气温
历年最高气温36.8℃
历年最低气温1.7℃
历年平均气温21.8℃
≥35℃年平均出现天数2.9天
历年各月特征气温见表2-1:
1.2.2 降水
(1)降雨量资料统计
年最大降雨量3379.6mm
历年最小年降雨量1308.7mm
多年平均降雨量2183.2mm
(2)历年各月降水量分配
高栏岛年内降水量分配不均匀,4至9月为雨季,占全年降水量的87.4%,5至6月份降水量最多,占全年的45%。
(3)历年各月降雨日数分配
历年平均降雨日数164天
最大年降雨日数197天
最小年降雨日数143天
(4)历年最大降水量
一日最大降雨量353.9mm
一小时最大降雨量90.7mm
一次连续最大降水量339.0mm
一次连续最长降水历时26小时07分
(5)年暴雨日数
历年平均暴雨日数12.6天
最多年暴雨日数17天
最少年暴雨日数6天
1.2.3 风况
工程地点风况统计分析以荷包岛一年的观测资料为基础,以斗门气象站的一些资料为辅。
1.2.3.1 风况特点
年常风向为NE,其次为E和S,频率分别为24.0%,22.3%和11.0%。
冬夏季风向有明显的区别,4、5月和9、10月是风向转向的过渡月份,风向多变。
冬季,由于受大陆变性冷高压脊的影响以东北风为主,频率占46.6%,次之为东向,占23.6%。
风向变动范围在N~ESE方向之内,其他方向的风很少出现;春季,由于北方冷空气逐渐减弱,太平洋副热带高压逐渐加强并向北推进,出现南北气流交错的梅雨天气,偏南方向的风频率逐渐加强;夏季,受热带高压的影响,南风向和印度低压逐渐减弱,以E、NE风向为主。
年平均风速为5.7m/s,以NE、NNE为最大,分别为9.3m/s,9.1m/s。
月平均风速以11月份最大,8.9m/s,8月份最小3.3m/s。
1.2.3.2 台风风况
台风为本地区主要自然灾害之一,主要生成于西太平洋和南海。
据统计,1949~1998年40年间,对本港区有影响的台风共168次,年均4.2次。
在港区附近登陆的台风有60次,年均1.5次,最多年份为5次。
1.2.3.3 港区风力统计
风力≥ 6级的天数87天/年;
风力≥ 7级的天数39天/年;
风力≥ 8级的天数13天/年
图1-1 高栏港区风玫瑰图
1.2.4 雾况
月最多,5~11月一般无雾。
最多年份为18天,最少年份为5
1.2.5 雷暴
广东是雷暴日数多的省份,珠海港附近海面亦然,一般3至10月均有雷暴出现,最早的
初雷出现在2月中旬,最晚的终雷迟至11月中旬。
本港址的雷暴日数年均为71.6天。
1.2.6 相对湿度
本地区相对湿度较大。
年平均相对湿度为81.6%。
3~6月相对湿度在84%以上,冬季相对较小。
月最小相对湿度为11%,出现在1月份。
1.3 水文条件
1.3.1 潮汐、水位
本港区使用了以下潮位资料:
三灶潮位站(22°02′ N,113°24′ E)1965-1995年资料;
荷包岛临时潮位站1989年7月6日至8月5日资料。
根据观测资料计算及有关海图、潮汐表资料,基面关系如图2-2,以下潮位均以理论最低潮面起算。
1.3.1.1 基面关系
1.3.1.2 潮汐性质
淡水河口潮汐性质属不正规半日混合潮类型,在一个太阳日内,潮汐两涨两落,日不等现象显著。
1.3.1.3 潮位特征值
历年最高潮位 4.24m
历年最低潮位-0.56m
平均高潮位 1.94m
平均低潮位0.70m
最大潮差 3.18m
平均潮差 1.24m
平均涨潮历时6:26
平均落潮历时6:05
1.3.1.4 设计水位
设计高水位(高潮10%):2.57m
设计低水位(低潮90%):0.21m
极端高水位(50年一遇):4.20m
极端低水位(50年一遇):-0.63m
1.3.1.5 乘潮水位
1.3.1.6 台风增水
当台风在附近海域登陆,海面吹E-SW风时,可引起本港增水。
据有关台风增水计算得台风增水值在1.6-1.9m。
1.3.2 潮流
利用2005年丰水期在工程点南侧高栏岛西面海区的一次大、小潮测流资料,统计得到如下结果:
可以认为,工程点附近海区的平均流速为21~51cm/s,流向落潮时为东南向,涨潮时为西北向,呈往复流性质。
最大流速出现在大潮期间涨潮时的表层,可达108cm/s,流向西北。
1.3.3 波浪
使用的资料为荷包岛波浪临时观测站1981年10月至1982年9月一年的观测波浪,测波点在高栏港口门外水深10m处,用该站的资料分析口门10m水深处的波浪状况。
本海区的常浪向为SE,频率为58.08%,其次为NE,频率为18.01%,夏季有一定的S 向浪,频率为10.33%。
强浪向为SE,观测期间,受8217号台风的影响,测到最大波高7.29m,其波向为SE。
小于1m的波浪占49.67%,50%以上的波浪大于1m。
1.3.3.2 口门波浪特征分析
波型:海区以涌浪为主,频率占69.1%,风浪只占30.9%。
冬季涌浪的频率会多一些,为76.5%。
波高:海区年平均波高(H1/10)为1.12m,冬季的平均波高最大,平均为1.33m,秋季次之,平均1.11m,春夏季最小,为1.02m。
周期:据统计,最大的周期为11.3秒(81年10月21日),海区的平均周期为5.1秒,常见的周期为4.1-6.0秒,占频率63.5%,大于6秒的周期只占10.3%,大于8秒的仅占1.69%。
12.3.3.3 港址波浪特性分析
由于本工程港址位置受荷包岛、高栏岛的掩护及珠海高栏港航道的影响,工程区的波浪主要为S~SW向的波浪影响。
1.3.3.4 深水设计波浪要素
根据台风后报资料,进行频率计算,得到深水区的设计波浪要素如下表:
1.5 泊位作业标准及码头作业天数
1.5.1 泊位作业标准
根据泊位作业标准要求及运输货物要求,对气象、水文因素的分析确定,不同类型、大小船舶泊位作业标准见表2-15。
1.5.2 码头作业天数
本工程年作业天数分析见表4-16。
由于本工程港址位置受荷包岛、高栏岛的掩护及珠海高栏港航道的影响,外海波浪经岛与岛之间的水域传入港区,受浅水折射、岛屿绕射等影响,波能已大为衰减,因此波浪因素影响作业天数的折算数一栏里取值为0。
根据本港址自然条件分析,综合考虑其它自然条件影响的重叠发生情况,须再进行一定的折算,按各影响因素重叠发生的天数为16天计,经综合考虑得本港5千吨级杂货船年可作业天数为330天。
1.6 工程地质
根据中交第二航务工程勘察设计院2006年完成的大突堤围堰工程地质勘察报告,主要土层描述如下:
①粉细砂:灰色,松散,饱和,混有贝壳碎屑。
平均厚度2.22m(1.40~4.10m),层顶平均标高为1.41m(0~2.86m),层底平均标高为-0.81m(-2.12~0.18m)。
②淤泥:灰、灰黄色,流~软塑,饱和,局部夹有薄层粉细砂或为淤泥质土。
该淤泥具高含水量、高压缩性、极低强度及欠固结等特点。
该层连续分布,平均厚度4.18m(0.90~11.40m),层顶平均标高为-3.15m(-12.75~3.08m),层底平均标高为-7.07m(-1.55~ -17.45m)。
③粉细砂:杂色,褐黄、浅黄、灰色,松散~中密,饱和,部分孔局部为粉土,或混有中砂或夹有淤泥质土。
平均厚度3.18m(0.65~8.00m),层顶平均标高为-9.95m(-17.45~ -2.22m),层底平均标高为-13.21m(-18.55~-5.70m)。
④淤泥质粘土:灰色,软~可塑,饱和,部分孔局部为粉质粘土,或夹有薄层粉砂或腐殖质。
平均厚度6.57m(1.40~15.80m),层顶平均标高为-15.12m(-23.62~ -6.34m),层底平均标高为-21.83m(-29.02~ -11.34m)。
⑤粘土:杂色,棕红、浅黄、浅灰、局部灰色,可塑,部分孔为硬塑,饱和,部分孔局部为粉质粘土,或夹有粉砂或风化岩碎块。
平均厚度3.59m(0.90~7.60m),层顶平均标高为-22.33m(-31.20~ -10.22m),层底平均标高为-25.32m(-34.17~ -12.02m)。
⑥粘土:灰色,可~硬塑,饱和,局部孔局部为粉质粘土,或夹有砂薄层。
平均厚度7.18m (0.40~14.40m),层顶平均标高为-27.03m(-34.17~ -12.02m),层底平均标高为-34.22m(-47.17~ -13.42m)。
⑦中粗砂:灰、灰白色,中密,平均厚度2.16m(0.60~4.85m),层顶平均标高为-37.57m (-42.5~ -27.35m),层底平均标高为-39.74m(-45.70~ -29.15m)。
⑧砂质粘土:杂色,以黄色为主,硬塑(个别为坚硬或可塑),饱和,混有5~20%中粗砂,部分孔为粉土。
平均厚度2.44m(0.60~4.80m),层顶平均标高为-32.46m(-12.15~ -43.90m),层底平均标高为-34.90m(-47.20~ -16.95m)。
⑨全风化花岗岩:杂色,红黄白间黑色斑点,坚硬,饱和~极湿,原生结构清晰可见,长石已全部风化成土状。
平均厚度 1.99m(0.60~4.20m),层顶平均标高为-28.78m(-47.20~ -6.62m),层底平均标高为-29.56m(-51.40~ -7.32m)。
⑩强风化花岗岩:灰白间黑色斑点,坚硬,湿,呈半岩半土状,手捏破碎,见水崩解,原生结构清晰可见,长石已部分风化成土,含有风化岩岩块,层顶平均标高为-27.63m(-51.40~ -7.32m),层底平均标高为-29.88m(-66.80~ -9.20m)。
○11中风化花岗岩:灰白色间黑色斑点,极坚硬,可见石英、绿帘石、长石和云母,致密块状构造,岩层内风化裂隙发育,裂隙面有铁质浸染,岩芯呈短柱状或碎块状,基岩面起伏较大。
该层层顶平均标高为-31.07m(-66.80~ -9.20m,局部在16.5~17.27m为中风化孤石。
1.7 地震
根据《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》,本区地震基本烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度为0.10g,区内建筑物抗震设计应据此设防。
2 经济腹地
2.1 腹地范围
珠海港是我国沿海主要港口之一,港口腹地以广东省及珠江三角洲地区为主,随着珠海港港口规模逐步扩大及功能拓展,港口服务范围将延伸至京广铁路沿线和西江中、上游沿岸地区。
2.2设计船型
按《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)局部修订(航道边坡坡度和设计船型尺度部分),参照《珠江干线货运船舶船型主尺度系列》(JT/T-559-2004),本项目设计船型尺度详见下表:
图层名称 层厚(m ) 天然重度
水下重度 Φ(o ) C (KPa )
淤泥
8.35 17.5 7.5 17 24
粉细砂 3.04 18 9 30 0
淤泥质粘土 6.79 17.5 7.5 17 24
粘土
10.77
19.2 9.2 21 28
中粗砂 2.16 18 9 32 0
砂质粘土 2.44 18.7 8.9 21 28
00-6-1236
30
24
18126-6
61218243036
同济启明星 SLOPE 1.0 S N:WRX-S RNO
1: γ=17.5 c=24 φ=172: γ=18 c=0 φ=30
3: γ=19.2 c=24 φ=174: γ=19.2 c=28 φ=215: γ=19.2 c=28 φ=21
安全系数:1.78
(瑞典法、总应力模式)。