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滨海人工沙滩专项研究与设计专题介绍: 海天渔歌 2013-8-14 16:47; 滨海人工沙滩专项研究与设计专题介绍发布时间：2012-04-10 作者：任永志来源：万达规划院文化旅游分院近期，由于我集团某项目拟规划建设一大型滨海人工沙滩，为此我分别从项目概况了解、项目的设计目标、人工沙滩经典案例借鉴与分析、人工沙滩知名设计单位调研、人工沙滩的研究阶段与设计内容、人工沙滩的设计流程、人工沙滩的后期维护与运营等方面全方位的了解和学习了滨海人工沙滩设计的基本知识。下面从以下几个层面谈谈滨海人工沙滩研究与设计的理解。 1、人工沙滩经典案例借鉴与分析 1.1大连小窑湾国际商务区人工沙滩 1.1.1建设规模：景观防浪护岸、人工沙滩浴场、人工湖、翔风河及卧龙河岸钱总长约16.7公里。 1.1.2工程投资：约4亿元。 1.1.3平面布置：人工沙滩浴场布置在小窑湾西侧，呈单圆弧两侧局部环抱形式，岸线长约1800米;紧邻人工浴场岸线自西问东依次为动力港服湾、魅力商务湾，活力创智湾岸线。呈半圆弧布置。向东南开敞，长约2500米:翔凤河位于魅力商务湾西侧.向西北延神，长约1700米；卧龙河位于魅力商务两东侧，向北延伸，长约2300米；人工湖东西贯穿小窑湾中央商务区，蜿蜒曲析.长约 2500米。 1.1.4结构形式：直立式、半直立式、斜坡式结构。 1.1.5工程特点与难点:人工沙滩浴场设计是重点内容。采取有效掩护措施减弱波浪对浴场岸线的冲喇，保持原流场状态，维护人二工沙滩的稳定，景观防浪护岸、人工河道、人工湖的设计中，保证岸钱形式的层次性、多样性（详见下图）。大连小窑湾国际商务区人工沙滩效果图 1.2大连星海湾滨海人工沙滩 1.2.1项自的主要功能：填海造地，改善环境，开发旅游景点 1.2.2工程规模：围海造地100万平米，旅游船泊位3个，泊位长415米，底高程-4. 5米。人工海水浴场3个，岸线长1400米，沙滩宽度80米。固滩防波堤4座，长1000米，马栏河东、西护岸长2000米。 1.2.3工程投资：4亿元人民币 1.2.4设计能力：旅游船港可以停靠200人以下的旅游船，艇、人工海水浴场可容纳浴客7.5万人。 1.2.5主要结构型式：沙滩与陆域间为弧形护岸，浴场一侧为花岗岩镶砌的台阶，沙滩坡度为1:10。防波堤为斜坡式结构，护面块体为四脚空心方块。防玻堤为料坡至趁结构。护面块体为四脚空方块。码头为沉箱重力式，码头面层为花岗岩壤面。东、西护岸为斜坡式，护面块体为栅栏板，胸墙为花岗岩镶面（详见下图）。大连星海湾滨海人工沙滩航拍照片 2、人工沙滩的研究阶段与设计内容 2.1专项研究与方案设计阶段本阶段先期进行波浪、潮流及泥沙冲淤数学模型试验，通过数值模拟，了解波浪分布及泥沙运动规律，初步确定沙滩布置形式。其模型试验成果为方案设计的主要基础依据。设计单位需根据数学模型试验及方案阶段地质勘察正式成果，进行沙滩结构及防护结构方案设计，并提交研究报告。 2.2专项研究与工程设计阶段本阶段根据沙滩专项研究报告，进行断面泥沙冲淤物理模型试验，分析比较不同人工岸滩断面，推荐合理的设计断面。其后进行人工沙滩整体物理模型试验，准确测定推荐平面布置方案条件下人工岸滩附近水域的波浪状况、泥沙运动规律，优化平面布置方式。验证推荐沙滩结构断面的稳定性，进一步优化结构方案。这2项物理模型试验的成果是对方案设计的验证，也是施工图设计的重要技术支持。设计单位最后根据物理模型试验和施工图阶段地质勘查正式成果，进行沙滩结构及防护结构施工图设计，并提交施工图成果。 3、人工沙滩的设计流程通过阅读大量的关于滨海人工沙滩研究与设计的专业性文献，我发现要做好滨海人工沙滩研究与设计需经过如下六个设计阶段：第一阶段：工程对自身及周边水域潮流的影响分析；第二阶段：平面布置方案中消浪型式的比选优化（含成本的优化和比较）；第三阶段：沙滩弧型比选优化、稳定可选砾径分析；第四阶段：沙砾冲淤平衡分析、最小稳定砾径确定；第五阶段：沙滩断面坡度对滩面冲淤变形的影响分析；第六阶段优化尚可进一步优化的部分，最终形成最合理的初步设计方案，并深化成施工图。 4、设计成果能解决的基本问题通过以上步骤地研究与设计，设计单位最终将提交一份成果报告给我们，这份成果报告主要能帮我们集团解决如下问题：确定人工沙滩稳定砾径级别；.确定沙滩前水域消浪型式；确定沙滩护补标准和与之相应的波浪重现期；确定人工沙滩平面线型；确定重点区域的沙滩横断面和纵断面；完成沙滩的竖向设计和土石沙方计算；确定构造做法并绘制节点构造大样；提出施工流程建议和其他注意事项；提出人工沙滩的后期维护与管理建议；提出建设成本和维护成本预算（含分项成本）；绘制出沙滩设计初步设计及施工图。最后开发建设单位就可以拿着最终的施工图进行施工了。; 个人分类: 探索发现|1600 次阅读|9 个评论

檀头山——姊妹沙滩: 海天渔歌 2012-3-9 16:12; 2. 【姊妹沙滩工程】 2.1 工程概况檀头山岛成为浙江省海洋综合开发与保护试验区的核心地带。其中姊妹沙滩为岛内孤岛间的唯一纽带，真是天造地设的沙埕形同姊妹。东海岸是沙滩俗称大沙头，敞开气派，风貌原始，沙滩坡降 1:35 ，风区无限，长近 1.65km 为海岛华东第一。西海岸为近岸卵滩与外侧海涂俗称小沙头，滩面平缓 1:156 ，面临石浦渔港的铜瓦门，风区 8.5km 。最为奇特的是“海上龙井”，位居沙埕西岸，井内水位随潮位涨落而升降，甚为神奇。岛内海滩地质条件较好，有利于保护措施实施，但是要考虑沙滩遇波浪动水压力影响容易产生液化，采取必要工程措施。场地施工交通尚可，为保护自然生态，要尽可能避免破山采石。主要建筑材料，均需通过大陆石浦从海上运至岛上。 2.2 问题对策姊妹沙滩的岸滩，主要受海域波浪、海流等动力因素造成侵蚀。近年来人为无序开发利用，如挖取卵石、沙滩等自然资源，造成加剧岸滩动力平衡遭到破坏，冲刷岸滩导致剥坍，随着海水浸透致使“海上龙井”水质变咸，无法饮用，存在危及岛内人员的生活、生产的安全问题。立足从解决和改善民生、修复生态和发展旅游等方面的要求，急需进行岸滩保护管理和整治修复，为规范有序利用，结合旅游总体开发，提供完善必要的基础性保障设施，促进自然生态良性循环。具体岸滩破坏现状，详见如下照片：姊妹沙滩西海岸【岸滩现状照片】姊妹沙滩西海岸【龙井现状照片】姊妹沙滩东海岸【岸滩现状照片】 2.3 技术方案针对姊妹沙滩的现状，按照“立足规范保护，展望开发利用”的总体思路，遵循“固岸保滩”的整治原则，依据《海堤工程设计规范》《浙江省海塘工程技术规定》，参照本土中国渔村【皇城沙滩】工程的实践经验，采用设计标准 20 年一遇，相应设计潮位 4.60m ，提出主要工程技术措施方案：固岸采用砼挡墙结合 2 级消浪观景平台，保滩采用砼护坡设砼防冲墙；堤顶采用综合绿化，收集雨水涵养水源。 2.4 工程设计本工程所处海域潮汐属于不正规半日潮，潮流为往复潮，受风涌混合浪影响作用强力，时常遇季风或者台风，风急浪高，岸滩冲淤变化显著。鉴于海域风浪的成长取决于风区、风速等风场要素，近岸水深是确定护堤岸顶高程和迎潮面结构的关键，因此必须尽可能降低护堤近岸水域的水深，采取适当的工程措施，严格控制有效水深。 2.4.1 风浪要素根据《海堤工程设计规范》《浙江省海塘工程技术规定》中的莆田公式，结合深浅波浪临界条件，进行波浪要素计算，具体技术参数指标，见列下表所示：设计风场要素参数位置朝向 θ 主风向 α 风区长 F km 风速均值 V m/s 变差系数 Cv 模比系数 Kp 设计风速 Vap m/s 西海岸 W W ∽ WNW 8.5 13 0.48 1.96 31.26 东海岸 E E ∽ ESE ∞ 14 0.40 1.80 30.93 设计波浪要素参数参数位置设计潮位 Hp m 风区水深 dF m 海滩高程 h m 堤前水深 d m 海滩坡降 i 西海岸 4.60 10.60 2.50 2.10 1 ： 156 东海岸 4.60 3.00 1.60 1 ： 35 设计深水波浪要素参数位置平均波高 HO m 平均周期 T s 平均波长 LO m 西海岸 1.32 5.10 40.63 东海岸 9.08 13.37 278.80 设计浅水波浪要素参数位置 H m T s L m Hb m H1% m H2% m H13% m 波浪性质西海岸 1.34 5.10 21.90 1.34 2.18 2.09 1.78 近破波东海岸 2.03 13.37 52.63 1.36 3.31 3.17 2.70 远破波西海岸：波浪属于近破波，近岸与浅水区的破碎界限水深为 0.40 米，相应位于 2 级消浪平台以上高程 4.20 米，此高程以下斜坡护坦是采取工程性措施关键部位，恢复卵石滩保证宽度超过波长为 25 米。东海岸：波浪属于远破波，近岸与浅水区的破碎界限水深为 2.72 米，相应位于人工建筑以外的自然沙滩高程 1.88 米，此高程以上至护坦末端沙滩处于动态平衡，随季风或者台风影响海浪冲刷沙滩比较明显，针对地基地质状况有待于深化改进技术措施。 2.4.2 建筑结构本工程地处海岛，作为海滩防护，受海浪周期性作用。其护岸顶控制高程，必须满足潮位和波浪最不利组合要求，按同频率 20 年一遇计算，容许部分越浪，并充分融合旅游功能要求特点，塑造滨海景观休闲场所，采用以挡墙为主的复合式断面结构，并且设置消浪与观景平台相结合，形成错落有致的建筑形式，有利于消减波浪爬高，展现海滩景观，为开展海上运动体验旅游项目，提供基本基础条件。整体护岸建筑顺着岸滩等高线布置，南北端设置坡道，让运动体验旅游项目的设备器械，进出海滩，坡道宽 5m 坡降 1:12 。东南端连接栈桥式游步道，尽量减少岸滩地貌扰动，高程不低于 7.00m ，宽 2m ，适当位置布置亭子。护岸内侧回填沙土，遇波浪动水作用，扰动容易产生液化，故护岸必须用砼封闭，并且有利阻止咸潮渗透，利用综合绿化的植被，收集雨水回蓄恢复海上龙井的神奇景致。根据《海堤工程设计规范》《浙江省海塘工程技术规定》中的相关要求，进行建筑结构计算，主要技术参数指标，见列下表所示：设计护岸顶高程计算参数位置工况 m K Δ Kv Ro H1% m KF RF m Δ h m hP m ZP m P% F% 西海岸 5 13 0 0.9 1.30 1.26 1.34 1 1.98 0.30 4.60 6.88 东海岸 5 13 0 0.9 1.30 1.26 1.36 1 2.00 0.30 4.60 6.90 设计护岸越浪量计算参数位置指标 Zp=6.55m Hc=1.95m Zp=6.60m Hc=2.00m H/ds H/L A B K Q m3/s.m Q m3/s.m 西海岸 0.63 0.061 0.0176 20.96 3.17 0.32 0.00 东海岸 1.27 0.038 0.0167 33.26 3.15 4.18 0.00 经设计理论计算成果分析，考虑控制越浪量在允许范围内，护岸顶采取工程性保护措施，并且结合景观进行铺装，确定护岸顶高程不低于 6.90m 。设计护滩流速和冲深计算指标位置护坡坡率 m 斜坡波速 Vm m/s 波态立波 Vm m/s 波态破波 Vm m/s 最大冲深 Δ hm m 西海岸 4 1.29 2.48 1.92 0.95 东海岸 4 1.66 3.32 1.78 1.57 设计护坦斜坡厚度计算部位位置护坦 m=4 h(m) 护坡 h(m) 规范要求 h(m) 抛石（块体） Q (t) 西海岸 0.25 0.34 0.40 0.101 东海岸 0.33 0.35 0.40 0.106 依照设计理论计算结果分析，东海岸最大冲刷较深，必须设置错落有致的消浪平台，避免近岸波态产生立波利用水体消能，重点调整斜坡护坦末端为水平，以改善回落波淘刷的流速方向，尽可能减少冲刷深度，鉴于没有可靠的地基地质资料，参照同类【皇城沙滩】工程实践经验，初步确定护坦砼厚度 0.4m ，末端基础防冲墙埋置深度 2m 墙厚 0.6m 。西海岸护坦外抛填卵石，顶宽 25m 高程 2.50m ，尽可能减少波浪回落淘刷、控制卵石漂移，使其恢复原貌增强滩涂景观的多样性。设计护堤标准断面设计护堤标准立面组合 2.4.3 投资估算根据《浙江省水利水电工程设计概（预）算编制规定》（ 2010 年）、《浙江省水利水电工程预算定额》（ 2010 年）、《浙江省水利水电施工机械台班费定额》（ 2010 年）、《宁波市建设工程造价信息》（ 2011 年 10 月）编制，工程总投资估算 6591.92 万元，其中护堤建筑工程 4007.74 万元，堤顶综合绿化工程 660 万元。详见附表。 2.5. 项目管理本工程项目建设关键是整治和保护，重点在修复和配套，总体规划要求纳入规范保护，分期有序实施。 2.5.1 建设内容和期限 2.5.2 建设内容西海岸护堤长 550m ，运动设备通行坡道南北 2 处，长各为 80m 、 72m 。东海岸护堤长 650m ，运动设备通行坡道南北 2 处，长各为 68m 、 88m 。栈桥式游步道 250m 。堤顶综合绿化 22000 ㎡。 2.5.3 建设期限根据本工程总体布局的系统性要求，针对工程功能特点，安排施工时序，初步拟定：先保滩后固岸。首先实施运动项目设备坡道，作为施工道路，进行护堤的防冲墙施工，从低护坦至高岸顶，时间 28 个月；然后进行岸顶道路、综合绿化和铺装施工，时间 6 个月；最后栈桥游步道施工，时间 6 个月。准备验收时间 4 个月。期间按施工进度，允许适当交错，工程总体安排 3 年内完成：前期 4 个月，施工 28 个月，验收 4 个月。 2.6 整治效果根据项目实施的目的和内容，通过切实可行的整治修复技术方案支持，将会完善沙滩、景观岸滩，提升檀头山岛整体形象。展现整治效果：姊妹沙滩鸟瞰图姊妹沙滩西海岸透视图姊妹沙滩东海岸透视图姊妹沙滩堤顶透视图 4.2建议说明 ● 姊妹沙滩工程：其护堤作为防浪御潮建筑。主要功能是固岸保滩，方案可行，技术可靠。设置的消浪观景平台，符合旅游的部分要求，如遇高潮位具备亲水性条件。提供的方案只是概念性的策划，建筑人工化比较明显，难以与自然融合，需根据地质状况等因素，利用模拟礁石形态作些形体变化，有待于深入优化。 ● 龙门头水库工程：此方案特点是尽可能充分利用区域水资源，后期需进行地形、地质勘察，为设计提供基础性保障。因水库水量供给有限，需控制游客数量，提倡节约用水。 ● 【海上龙井】是檀头山岛最具特色的景致，通过姊妹沙滩护堤的实施，堤顶间进行综合绿化，形成多样性植被，让雨水回灌恢复其神奇魅力。但是要分流从护堤越浪的海水，避免汇流渗入龙井而变咸，同时必须综合考虑废水处理回收、利用。; 个人分类: 游艇会|5 个评论

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