一級建造師

為了幫助考生更好的復(fù)習(xí)2011年一級建造師考試，此處特地整理編輯了2011年一級建造師考試中水利水電輔導(dǎo)資料，希望可以對參加2011年一級建造師考試的各位同學(xué)有所幫助！

潮汐變化的形成及運(yùn)用

在水運(yùn)工程施工中，經(jīng)常遇到潮汐的變化而使工程在一定的范圍、時間內(nèi)受到限制的情況。因此，了解潮汐的成因、掌握施工地區(qū)潮汐變化規(guī)律，對于施工中合理安排進(jìn)度計劃，布置相應(yīng)工作內(nèi)容及工作量等均是在施工中必須研究的課題。

一、潮汐的成因潮汐理論包括靜力理論和動力理論，因以動力學(xué)觀點(diǎn)解釋潮汐成因的動力學(xué)理論涉及的影響因素較為復(fù)雜，僅從潮汐靜力學(xué)理論描述潮汐的成因。

地球表面質(zhì)點(diǎn)在受月球引力的同時，又受繞地、月系共同質(zhì)心轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的慣性離心力的作用，這兩力的合力稱為引潮力，地球上靠近月球的質(zhì)點(diǎn)受月球的引力大于與月球較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)所受的引力，因而在地球上其它地點(diǎn)就有方向不同、大小不等的引潮力，致使形成各種不同的潮汐現(xiàn)象。

由于地球在不停地自轉(zhuǎn)，所以地球上各地相繼出現(xiàn)高潮到低潮的周期變化。

二、潮汐的類型潮汐可分為三類：半日潮、全日潮和混合潮。

半日潮是指在一個太陽日（24h50min）內(nèi)發(fā)生兩次高潮和兩次低潮，且相鄰兩次的高潮或低潮的潮位大致相等，漲落潮歷時也相等的潮汐變化。這類潮汐的潮周期為半個太陽日，像南通沿江地段潮汐就屬于半日潮。

全日潮指一個太陽月中大多數(shù)太陽日里，出現(xiàn)一次高潮和一次低潮的潮汐。

混合潮分不規(guī)則半日潮和不規(guī)則全日潮。不規(guī)則半日潮指在一個太陽日中有兩次高潮和兩次低潮，但兩相鄰的高潮或低潮的潮高不等，漲落潮歷時也不相符；不規(guī)則全日潮指在半個月的大多數(shù)日子里為不規(guī)則半日潮，有時也發(fā)生一天一次高潮和低潮的日潮現(xiàn)象，但日潮的天數(shù)不超過七天。

三、潮汐的變化規(guī)律掌握了潮汐變化規(guī)律，對于在工程施工、船閘通航、水位警戒、預(yù)測等方面均是有較大的作用，在此著重講述南通地區(qū)潮汐的變化。

南通沿江地區(qū)屬于典型的半日潮，即一個太陽日內(nèi)發(fā)生兩次高潮和兩次低潮，且兩次高潮的間隔時間為12h25min，漲落潮時間各為6h12.5min，而且潮差相等。該潮汐還屬于半月周期潮，高潮特高，低潮特低，潮差最大時稱大潮，它的變化周期為半個月，發(fā)生在每個月的初一、十五，即發(fā)生在塑、望日，又叫塑、望潮。根據(jù)這一規(guī)律，人們總結(jié)出推算漲潮時間的經(jīng)驗(yàn)公式：漲潮時間等于該天的農(nóng)歷日乘以8，乘積去其個位數(shù)為小時位，個位數(shù)乘以6為其分鐘數(shù)。當(dāng)然，該計算方法不是很精確，但根據(jù)該計算公式可大體推算出每天的漲潮時間。例如：農(nóng)歷十二的漲潮時間計算為12′8=96，去其個位6，即小時位為9，個位6′6=36，即漲潮時間為9：36.漲潮時間一般為4~5小時到最大潮，后持平再落潮。漲潮時間還與風(fēng)向有關(guān)，一般的特大潮發(fā)生在東風(fēng)，且漲潮速度比平?？?。當(dāng)然，潮汐大小還受季節(jié)的影響，在洪水期潮汐漲落快，漲落差大，而枯水期則漲落慢，漲落差較小。

四、潮汐規(guī)律的應(yīng)用掌握潮汐規(guī)律在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用極為廣泛，現(xiàn)僅對工程施工的影響來進(jìn)行表述。

1、打壩圍堰時注意避開漲潮時挖土，減少土方的流失。因此在施工中必須合理安排挖土?xí)r間，在低潮時趕進(jìn)度。

2、在拆除及修復(fù)施工中，最好在枯水期小汛時施工，這樣可以減少打壩土方，而且能盡量多地拆除和修復(fù)損壞駁岸，讓混凝土有足夠的凝固時間。

3、進(jìn)行水下作業(yè)時，宜選擇小潮位時施工。

4、打壩過程中計算壩頂高程必須計算該段時節(jié)的最高潮位并加上富余高度50cm左右。在壩體漲落潮的位置迎水面用草袋或化纖袋護(hù)壩以防土方被潮汐波沖走。

5、在設(shè)計碼頭或護(hù)岸時，必須統(tǒng)計該地區(qū)的潮汐漲落水文資料，確定其碼頭或護(hù)岸的頂高程及規(guī)模。

6、如材料采用船運(yùn)，安排好船進(jìn)港時間應(yīng)為大潮位時。

7、在安排每日工作時，注意潮汐漲落情況，合理安排工作，并在小汛時加緊施工，將進(jìn)度計劃倒排，在指定工期內(nèi)完工。

總之，在工程施工中合理運(yùn)用潮汐變化規(guī)律，制定切實(shí)可行的進(jìn)度計劃是工程順利完工的前提。

淺談濱?？h六合莊段侵蝕性海岸治理

1 引言

六合莊段海岸位于濱海縣境內(nèi)廢黃河口與翻身河口之間，長1.3km.黃河北徒后，該段海岸長期處于侵蝕狀態(tài)，而六合莊位置突出，是濱?？h海岸的節(jié)點(diǎn)，因此，波浪在由外海向岸邊傳播的過程中，六合莊段海岸波能最為集中，受侵蝕最為強(qiáng)烈，自1855年至今，岸線已經(jīng)后退近20km，隨著海岸侵蝕的加劇，波浪對海堤的作用力不斷增強(qiáng)，該段海堤工程的結(jié)構(gòu)隨之不斷改進(jìn)，先后經(jīng)歷了筑土堤防潮、干砌塊石護(hù)坡防護(hù)、灌砌塊石護(hù)坡防護(hù)和丁、順壩保灘等幾個階段。每種形式的防護(hù)在不同時期都發(fā)揮了防御海水入侵、制止岸線后退的作用。但隨著該段海岸的繼續(xù)侵蝕，到了90年代，即使在常見的三、四級風(fēng)浪的作用下，已建海堤工程也不斷產(chǎn)生水毀，常年處于應(yīng)急搶修的被動狀態(tài)，直接影響該地區(qū)社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對其進(jìn)一步治理迫在眉睫。

2 達(dá)標(biāo)前工程狀況及損壞分析

2. 1 工程狀況六合莊段海堤防護(hù)工程從1968年開始陸續(xù)建設(shè)、維修、加固，至1987年已經(jīng)建成了下列標(biāo)準(zhǔn)：高程5.5m（廢黃河零點(diǎn)，下同）至5.0m為漿砌塊石頂埂；5.0m至0.0m為坡比1∶3的灌砌塊石護(hù)坡，其中2.0m以上厚度0.3m，2.0m以下厚度0.4m.在高程 2.0m處有3m寬平臺；在高程0.0m至-1.0m為灌砌塊石底埂，底埂外側(cè)加拋塊石壓護(hù)，堤前灘面高程在-0.6m～2.2m，平均高程為-1.2m.該段海岸還于1992年至1996年建成4條丁壩和9條順壩保灘。順壩位于海堤堤腳外80m處，長度50m，順壩之間間距為20m～40m，丁、順壩設(shè)計頂高程2.0m、頂寬2.0m、邊坡1∶2.由于拋石塊體重量偏小，經(jīng)多年波浪打擊后，至實(shí)施達(dá)標(biāo)工程時，丁、順壩的頂高程已降至0.4m～0.5m左右。該段海岸灘面為淤泥質(zhì)砂性土，正常高潮位在1.6m～1.8m，低潮位在-0.5m左右，持續(xù)時間1～2h.

2. 2 工程損壞

2. 2. 1 工程損壞情況海堤工程損壞主要有以下情形：

1.灌砌塊石坡面裂縫，進(jìn)水帶走堤身土粒而使護(hù)坡淘空、下沉和坍塌；

2.波浪翻過堤頂沖毀坡后土堤而使頂埂和護(hù)坡懸空而倒塌；

3.灘面涮深，坡腳裸露，致使坡下基礎(chǔ)泥土流失，形成空洞而坍塌。

2. 2. 2 損壞原因1.缺乏對侵蝕性海岸動態(tài)變化、動力條件和防護(hù)型式的觀測、研究，設(shè)計斷面常套用一般堤段適當(dāng)加大，標(biāo)準(zhǔn)低，對其能否抵御什么樣的臺風(fēng)高潮心中無底，處于被動、應(yīng)急的狀況。

2. 沒有從根本上解決堤前灘面蝕降問題。已建保灘工程標(biāo)準(zhǔn)低，且損壞嚴(yán)重，已經(jīng)基本上失去保灘作用。根據(jù)濱?？h的觀測，從1969年～1996年，堤前50m灘面平均高程從1.5m蝕降至-1.2m.因此，在相同潮位和風(fēng)力條件下，波浪爬高加大，對堤身的作用力增強(qiáng)，造成海堤因波浪越頂和迎水坡面破壞，且直接造成坡腳裸露，坡下基礎(chǔ)泥土流失而導(dǎo)致護(hù)坡?lián)p壞。

3 達(dá)標(biāo)工程建設(shè)

3. 1 明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定了50年一遇高潮位（六合莊段為3.3m）+10級風(fēng)組合的工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3. 2 確定波浪要素由于該段海岸缺乏波浪長期觀測資料，不能直接進(jìn)行波浪的統(tǒng)計分析來確定設(shè)計波浪要素。為此，委托河海大學(xué)根據(jù)確定了的設(shè)計風(fēng)速和海區(qū)的風(fēng)區(qū)長度和水深條件推算出深水處的設(shè)計波浪要素，再根據(jù)海浪在淺水海區(qū)傳播過程中發(fā)生變形的原理，綜合考慮波浪折射、底摩擦波能損耗和在淺水區(qū)波浪可能發(fā)生破碎等因素，推算出工程點(diǎn)的設(shè)計波浪要素如下表：

3. 3 斷面設(shè)計

1.為減弱波浪對下坡扭王塊體護(hù)面的打擊作用，使扭王塊體處在水下較深的位置，將平臺高程由3.0m降低到2.6m.平臺位置相應(yīng)向外移出，寬度加大至5.8m，上、下坡坡比保持不變。為減弱波流回落形成“射流”的沖擊作用，將扭王塊體下面的拋石棱體面高程由2.5m～-0.7m降為1.7m～-0.7m，使得扭王塊體靠近平臺處的突腳低于平臺高程20～30cm.

2.確定扭王塊體單塊重量為700kg（高程0.0m以上）和400kg（高程0.0m以下），按要求密度拋置。

3.將位于新建擋浪墻前的原護(hù)坡頂?。ǜ叱?.5m）的突出部位拆除并與新建擋浪墻平順連接。

4.在坡腳處增加平拋兩塊扭王塊體。

3. 4 保灘工程建設(shè)水下地形測量資料表明，在離海堤堤腳50m處平均灘面高程為-1.2m，部分灘面高程已蝕降至-1.9m～-2.2m，且仍在繼續(xù)侵蝕。顯然，若不采取保灘工程措施，防護(hù)工程達(dá)標(biāo)所要求的-1.5m灘面高程將沒有保障。通過對傳統(tǒng)斜坡式拋石順壩、連續(xù)板樁式順壩和透空樁式順壩三種保灘工程方案進(jìn)行了比較，借鑒上海市的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)河海大學(xué)提供的保灘工程模型試驗(yàn)報告，確定采用在原拋石順壩內(nèi)側(cè)施打高強(qiáng)度C80鋼筋混凝土空心管樁順壩、兩側(cè)拋石護(hù)底方案。采用圓形管樁（周邊波壓力是向心力，其值大大小于方樁上的波壓力），外徑0.6m，壁厚0.105m，樁頂高程1.0m，樁長度10m，兩樁之間間距視有無拋石順壩而異，分別為0.8m和0.4m.在工程的南北兩端新建封頭丁壩各一條以切斷海堤與離岸堤之間潮流通道。鑒于管樁堤前灘面還會受到波浪的淘涮，堤后灘面也會受到波浪越頂破碎水體的紊動造成淘涮，故在管樁內(nèi)、外拋石護(hù)底，除局部上壓扭王塊體地段外，外側(cè)拋石均為0.7m寬二層，塊石單體重量為60～80kg，拋石寬度視和原拋石順壩的相對位置而定：

1.沒有原拋石順壩的南、北兩岸段為12m寬，其中靠近管樁5m范圍內(nèi)拋0.3m一層塊石后，上壓一層單體重量為120kg的250

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