強潮河口海岸沖蝕對海堤安全的影響研究

李路 劉新成 宋永港 趙庚潤

摘要：采用杭州灣北岸典型沖蝕岸段——華電灰壩大堤堤前高分辨率的地形資料，分析了該岸段近年來的岸灘變化，并通過建立長江口杭州灣波浪數學模型，結合相關設計規范計算了該岸段現狀地形下的波浪要素，分析了不同灘地沖蝕深度對堤前波浪要素、海堤設防高度和外坡護面的影響.計算結果表明，在200年一遇設計標準下，隨著堤前灘地的沖蝕，平均波高和波周期變化不大，但波長和H1%顯著增加，導致波浪爬高增加、大堤設防標準下降，其中波長增加是導致波浪爬高增加的主要原因.此外，隨著灘地的沖蝕，外坡護面的設計厚度顯著增加，在實際設計中應充分考慮安全富余度.

關鍵詞：海岸沖蝕;海堤安全;波浪要素;堤頂高程;護坡強度

中圖分類號：P731.2

文獻標志碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1000-5641.2019.04.019

0 引言

位于長江口和杭州灣的一線海堤，是上海抵御風暴潮災害的第一道防線，肩負著全市防汛安全的重要任務.河口地區的海堤建立在灘地之上，受人類活動和自然災害的影響，堤前灘地的穩定具有較大的不確定性，這給海堤的安全帶來較大的風險.隨著三峽工程的建設和運行，長江上游來沙已急劇下降，長江口杭州灣灘地的發育演變已發生了較明顯的變化，杭州灣灣口北部水域近10年來已由過去的淤積狀態轉為沖刷狀態[1-2];同時，近年大規模的圈圍造地工程的實施，攔截了大量泥沙，使得長江口杭州灣灘地出現了局部的沖淤變……