上海市金山城市沙滩水库堤坝防渗设计要点(pdf 6页)

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2024年5月10日发(作者：)

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第十三届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集

上海市金山城市沙滩水库堤坝防渗设计

阮龙飞

（长江勘测规划设计研究院上海分院，上海２００４４１）

摘要：上海金山城市沙滩水库堤坝工程是利用围堤围海圈水，将杭州湾浑浊的海水蓄入水库中，沉沙变清，开发城市沙滩、

运动沙滩景观岸线，展开沙滩排球、海水游泳、潜水、赛艇、水球等丰富多彩的水上运动，以充分发挥其综合效益。本工程

堤坝是在杭卅Ｉ湾一３．０－－一５．０ｍ的边滩上建设，为达到水库水天一色的自然海滩效果，堤坝的堤顶高程５．４０ｍ，水库最高蓄水位

与堤坝顶高程齐平。由于水库运行水位比较特殊，而且水库堤坝工程结构采用聚丙烯编织布袋吹填坝型，利用长江口及杭州

湾内的粉砂土充填聚丙烯编织布袋作为内、外大小棱体，内、外棱体之间直接吹填粉砂土形成。因此，水库堤坝防渗设计犹

为重要，本文对水库堤坝防渗设计中的几个关键技术问题方面进行论述。

关键词：海岸线；城市沙滩；水库：蓄水位

金山城市沙滩水库堤坝工程由西侧堤坝、外侧堤坝和东侧堤坝组成，水库堤坝总长３５２９．３８ｍ，其中

西侧堤坝５００．０ｍ，外侧堤坝２３６９．５５

ｍ，东侧堤坝６５９．８３ｍ，堤坝结构采用聚丙烯编织布袋吹填坝型，利

用长江口及杭州湾内的粉砂土充填聚丙烯编织布袋作为内、外大小棱体，内、外棱体之间直接吹填粉砂土

形成。另外，为确保水库水质，进行换水需要，在堤坝上建有取水泵站和排水涵闸各一座。工程于２００５

年１０月初动工，２００６年３月９日堤坝顺利合拢，同年４月底形成防台渡汛断面，２００６年８月初开始蓄水，

目前水库蓄水位５．００ｍ，工程运行至今，运行情况正常。

１建筑物设计标准

本工程围海圈水不仅是金山海岸线综合开发的一部分，而且是防汛海塘工程的组成部分，它是依托海

塘堤身、塘前滩地修建的堤坝，防止水流、风浪潮汐直接侵袭、冲刷堤岸危及海塘安全，是一种保护主海

塘的工程措施，是防洪工程体系的组成部分。根据本工程与海塘主堤在防汛体系中所起的作用及功能不一

样，海塘主堤为防洪工程中的主要建筑物，而本工程围海圈水堤坝为防洪工程中的次要建筑物，次要建筑

物堤坝工程按３级建筑物设计。

本工程所处的杭州湾北沿，受台风直接影响，风浪较大，波浪作用强烈，是堤坝工程结构破坏的主要

动力，考虑到堤坝工程在风浪作用下的破坏特性，宜采用与海塘达标工程相同的设计风速。根据海塘达标

工程的设计标准，堤坝工程的设计风速取１１级中值风速（３０．６ｍ／ｓ）。

本工程位于地震烈度６度区，地震荷载按６度设计。

２基本资料和设计数据

２．１地形、地质

金山城市沙滩水库堤坝工程边滩地形高程为２．０～一５．０ｍ（吴淞基面，下同），坡度１．２％，宽度约５５０

ｍ，

呈微淤状态。

工程区共划分成６个工程地质层，其中①层分为２个亚层、⑤层分为３个亚层、⑦层分为２个亚层。

地基土特性自上而下描述如下：

①１人工填土：为海塘填筑土，厚薄８．５０ｍ；以黏性土为主。

①２冲填土：广泛分布于场地区滩面表层，厚薄不均，厚度０．３～１．９ｍ：为近期淤积粉砂，饱和，多呈

松散状，底部稍密状。

③粉质黏土层：分布于场地区浅表部，层位较稳定，层厚３．ｏ～９．１ｍ。灰色，饱和，多呈软塑状，土

质不甚均匀。

④淤泥质黏土层：层位稳定，厚度为２．０～５．８ｍ；灰色，饱和，流～软塑状。

⑤．淤泥质粉质黏土层：厚１．５～７．２ｍ，灰色，饱和，流塑状。

⑤２砂质粉土层：层厚１．１～５．１ｍ。灰色，饱和，多呈稍密状，砂质不均匀。

⑤３淤泥质粉质黏土层：厚１．５～８．６ｍ，灰色，饱和，软塑状，夹粉砂性土。

⑥黏土层：厚１．２～３．５ｍ，暗绿色，可塑状。

⑦１－ｌ砂质粉土层：层厚１．２～５．５ｍ。灰黄色，饱和，密实。

⑦。．：粉砂层，勘探孔未完全揭露该层，灰黄色，饱和，密实。

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２．２气象

本工程位于北亚热带南缘，是东亚季风盛行地区，四季分明，受海洋气候影响较为明显。由于冷暖空

气交替影响，天气变化复杂，灾害性天气频繁。

Ｉ）气温：根据金山嘴站的气象资料，杭州湾北岸年平均气温１５．７。Ｃ，月平均最高气温出现在７、８月

份，为２７．５℃，月平均最低气温出现在１月份，为３．９℃。极端最高气温３９．６℃（２００３年８月），极端最

低气温一１０．８℃（１９７７年１月３１日）。

２）风：由于工程位于来热带季风气候区，符合亚热带季风气候区特点，风向季节性变换明显，夏季

（６、７、８三个月）以东和东南风为主，冬季（１２、１、２三个月）以西北风为主，春秋季是冬夏季风的过

渡季节。瞬时风速不小于１７ｍ／ｓ或风力不小于８级的日数年平均为２０天。影响金山沿海地区的台风，多

出现在７～８月份，占总次数的８６．７％。过境最早的为７９０３号台风，发生在１９７９年４月１２～１３日，最近

为６５２３号台风，发生在１９６５年１１月２４～２５日。过境风速最大的为１９８４年的８４１６号台风，２７．６ｍ／ｓ（１０

级风）。据金山嘴海洋水文站１９５４～１９８５年３２年的资料统计，过境风力达到８级以上的有２３ａ，共发生

４５次。１９４９～１９９２年中严重影响本地区的台风有１１次，每次台风过境影响时间ｌ～３ｄ。

３）降雨：据金山嘴水文站１９８１年至１９９０年观测资料统计，本区年降雨日数１３０天左右，平均年降雨

量为１０８５．８ｍｍ，其中５至９月降雨６５２．６ｍｍ，占年降雨量的６０％；实测１日最大降雨量１５９．４ｍｍ，发生

在１９８６年９月６日。

２．３水文

１）潮汐：杭州湾的潮汐属于非正规的浅海半日潮，潮汐日不等现象比较明显。

２）潮流：杭州湾北岸潮流属往复流性质，潮下带涨落潮流向与等深线走向大致平行，潮滩流速及流

向受滩地地形、高程和海岸轮廓线影响沿程发生变化，涨落潮最大流速均出现在中潮位附近；涨潮流速一

般大于落潮流速，流速自湾口向内递增。

２．４泥沙

杭州湾不仅是强潮和强混合型海湾，而且高含沙量也是其重要特征。杭州湾冬半年月平均含沙量高于

夏半年。冬季月均１．０２

ｋｇ／ｍ３，夏季最低，月均为Ｏ．４８ｋｇ／ｍ３；春、秋季月均分别为０．７２、０．５２

ｋｇ／ｍ３。

２．５波浪

杭州湾内波浪主要以风浪为主，约占全年波浪频率的８５％，涌浪次之约占１５％。水域波高年内季节性

变化较大，一般夏季波高较大，冬季波高较小。金山石化水文站实测夏半年（５～９月）平均波高０．５～Ｏ．６ｍ，

最大波高３．９０ｍ，波向ＳＥ～ＳＳＥ；冬半年（１０至翌年４月）平均波高０．３～０．４ｍ，最大波高３．０ｍ，波向

ＮＷ～Ｎ。

３堤坝结构型式

堤坝结构型式的选择应按照因地制宜、就地取材的原则，根据堤坝所处的地理位置、保护的对象、坝

址地形地质条件、筑堤材料、潮汐、水流、风浪特性、施工条件、运用和管理要求、环境景观及工程造价

等因素，经技术经济比较，综合选定。

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