天津临港港务集团有限公司 天津 300456
摘要：根据原《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）及相关规范要求，结合天津港地区多年积累的经验，天津港地区码头顶面高程通常取6.0m，依据《海港总体设计规范》（JTS165-2013）并结合天津港大沽口港区水文资料，经计算，建议将天津港大沽口港区最东端泊位码头前沿顶面高程设定为6.6m（天津新港理论高程）。
关键词：大沽口港区；设计；码头前沿；顶面高程
1、工程区域概况
天津临港经济区，位于海河入海口与独流减河入海口之间，海滨高速东侧，背靠京津冀，面朝环渤海，属于滨海新区七大功能区之一，是通过围海造地而形成的港口和工业一体化的海上工业新城，规划总面积200平方公里，临港经济区产业聚集，目前已形成海洋经济、装备制造、智能装备、粮油食品、港口物流和商贸服务六大产业板块，临港经济区辖区有天津港大沽口、天津港高沙岭两个大型港区，具备大沽沙和高沙岭两条10万吨级航道，其中大沽口港区10万吨级航道已经通航，已建成生产性泊位34个，有对外开放码头27个，已开通至德国、澳大利亚、美国、英国、新加坡、新西兰、印度尼西亚、马来西亚等国家的航线，远期规划吞吐能力超过两亿吨。本次拟规划建设的码头位于天津港大沽口港区最东端，包括2个5万吨级通用泊位、1个7万吨级多用途泊位和1个10万吨级多用途泊位，泊位采用引桥式平面布置，高桩梁板结构，总计利用岸线长度约1270米。
2、工程区水文条件
本区潮汐类型为不规则半日潮型，其（H01+HK1）/HM2=0.53。
（1）基准面关系
（2）潮位特征值：以当地理论最低潮面起算，下同。
根据塘沽海洋站1963～1999年实测资料统计
年最高高潮位： 5.81m（1992年9月1日）
年最低低潮位： -1.03m（1968年11月10日）
年平均高潮位： 3.74m
年平均低潮位： 1.34m
年平均海平面： 2.56m
年最大潮差： 4.37m（1980年10月）
年平均潮差： 2.40m
（3）风暴增、减水情况
引起工程海域增水的主要原因是台风、温带气旋以及冷暖气团，而减水是由寒潮和冷空气造成的。根据有关资料统计，年极值增水范围在1.04～2.30m之间，平均为1.62m。45年中超过2.0m的仅有6年；减水范围在-1.06～-2.72m之间，平均为-1.72m。45年中低于-2.0m的仅有8年。风暴增、减水如何与天文潮相组合用于工程设计是一个非常复杂的问题。目前规范对此也没有明确规定。但是，天津港已有401多年的验潮资料，这些资料是在各种天气条件下观测到的，实际上已经包含了风暴潮，因此采用这些资料计算的极端高、低水位，已经考虑了风暴潮和减水的影响。
（4）工程设计水位
设计高水位 4.30m
设计低水位 0.50m
极端高水位 5.88m
极端低水位 -1.29m
（5）设计波要素
选用塘沽海洋站波浪实测资料统计得，本区常浪向 ENE 和E，本港区位置考虑到口门有防波堤掩护，依据《海港水文规范》（JTS 145-2-2013）推求防波堤的绕射系数，得到拟建码头设计波要素。详见下表：
表 2-1 码头前沿设计波要素
3、码头前沿顶面高程
3.1 根据《海港总平面设计规范》（JTJ211-99），有掩护港口的码头顶面高程为计算水位与超高值之和，应按下表中的基本标准和复核标准分别计算，并取大值。
表3-1 码头顶面高程
本工程位于有掩护区域，按有掩护条件确定码头面高程如下：
基本标准：E＝设计高水位+超高值
其中，设计高水位为 4.30m，超高值取1.0～1.5m，E 可取5.30～5.80m。
复核标准：E＝极端高水位+超高值
其中，极端高水位为5.88m，超高值取0～0.5m，E 可取5.88～6.38m。
参照大沽口港区已建、拟建工程的码头面高程，本工程码头顶面高程取为6.0m。
3.2 根据《海港总体设计规范》（JTS165-2013）中5.4.8 规定（《海港总体设计规范》（JTS165-2013）自2014 年5月1日起施行，《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）及其所有局部修订同时废止）。码头前沿顶面高程计算根据所采用波浪和潮位组合标准的不同，应按照基本标准和复核标准分别计算，潮位与波浪组合的标准及富裕高度可按下表确定。
表3-2 潮位与波浪的组合标准及富裕高度
注：①按受力标准设计时波浪采用波列累积频率为 1%的波高；
②按上水标准设计时波浪采用波列累积频率为4%的波高；
③对于风暴潮增水情况明显的码头，应在设计高水位基础上考虑增水影响；
④受力标准的波浪重现期采用结构设计的规定，一般为50 年，有特殊要求时，可相应调整。
（1）上水标准
按上水标准控制的码头前沿顶面高程可按下式计算：
E=DWL+Δw
E——码头前沿顶面高程（m）；
DWL——设计水位（m）；
Δw——上水标准的富裕高度（m）。
计算码头前沿顶面高程计算结果如下表所示：
表3-3 码头前沿顶面高程（上水标准）
（2）受力标准
按受力标准控制的码头前沿顶面高程可按下列公式计算：
E=E0+h
E0=DWL+ 
- h0+ΔF
E——码头前沿顶面高程（m）；
E0——上部结构受力计算的下缘高程（m），根据结构计算所能承受的波浪
作用情况确定，应能满足竖向受力要求为主，必要时需同时考虑水平受力的要求。
h——码头上部结构高度，取0.55m；
DWL——设计水位，取4.30m；
——水面以上波峰面高度，根据计算取1.33m；
h0——水面以上波峰面高出上部结构底面的高度（m），当波峰面低于上部
结构底面时为0，本工程取0；
ΔF——受力标准的富裕高度（m），取0～1.0m。
计算得码头前沿顶面高程为 6.18～7.18m。
（3）码头前沿顶面高程计算结果
根据表3-2，用上水标准和受力标准分别计算码头前沿设计顶面高程如下表所示：
表3-4 码头前沿顶面高程计算值
根据《海港总体设计规范》（JTS165-2013）计算结果，本工程码头前沿顶面高程拟取6.6m，以满足上水标准及结构受力要求。
（备注：以上高程均为天津新港理论高程）
参考文献：
[1]《海港水文规范》（JTS145-2-2013）
[2]《海港总体设计规范》（JTS165-2013）
[3]《防洪标准》（GB50201-94）
[4]《海港总平面设计规范》（JTJ211-99）
[5]中交水运规划设计院有限公司，天津港大沽口港区38、39号通用泊位及40、41号多用途泊位工程可行性研究报告，2015
[6]南京水利科学研究院，天津港大沽口港区水流泥沙整体物理模型试验研究报告，2014
论文作者:张伟,董承赞,王旭杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/7/19
标签：高程论文; 码头论文; 天津论文; 水位论文; 标准论文; 潮位论文; 泊位论文; 《基层建设》2018年第17期论文;