黄河三角洲莱州湾西岸防潮堤工程可研报告.doc

第一章 综合说明一、工程地点山东省东营市和胜利油田地处黄河三角洲地区，地理坐标为东经11805-11915，北纬3655-3815，防潮体系一期工程建设地点位于黄河三角洲莱州湾西岸广利河至永丰河段。二、工程建设缘由黄河三角洲莱州湾西岸特殊的地形和地理环境，极易发生风暴潮，是我国风暴潮重灾区之一，也是世界上少数的温带风暴潮频发区。该地区是东营市和胜利油田的政治、经济、文化中心，风暴潮不仅造成巨大的财产损失和人员伤亡，还破坏沿岸的生态环境。而该区域防潮体系已遭严重破坏，仅有的不成体系的土坝根本起不到防潮作用，风暴潮已经成为影响和制约东营市经济、社会发展和胜利油田油气开发的重要因素。因此，根据防潮工程现状、保护区的重要程度及资金状况，急需建设黄河三角洲莱州湾西岸广利河至永丰河段防潮体系。三、编制依据1、东营市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要；2、中共东营市委关于中心城防潮体系建设专题会议纪要，2002年3月5日；3、山东省水利工程可行性研究报告编制规定（试行），山东省计委、水利厅，1992年）； 4、山东省防潮工程修订规划报告，山东省水利勘测设计院，1998年）； 5、山东省防潮工程若干技术问题暂行规定，山东省水利厅，1998年； 6、东营市防潮工程体系总体规划，东营市水利局，1999年；7、有关法规、规范、规程。四、建设性质改扩建。五、工程建设内容、规模及标准黄河三角洲莱州湾西岸一期防潮工程由防潮大堤、回水堤及挡潮闸组成，堤防全长41.4公里，其中防潮堤25.3公里，广利河回水堤8.6公里，永丰河回水堤7.5公里，建设广利河明海闸、溢洪河明港闸、胜利油田养殖公司明泺闸、青坨沟明源闸及其他小型涵闸、交通桥等。工程规模为中型，等别为等，堤防等级为2级，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。设计防潮标准为五十年一遇。六、主要技术经济指标1、主要技术指标五十年一遇高潮位为3.63米，防潮堤堤顶高程4.722米，防浪墙顶高程5.822米，回水堤堤顶高程5.3米。广利河明海闸百年一遇防洪，设计防洪流量400立方米/秒，五十年一遇防潮。溢洪河明港闸百年一遇防洪，设计防洪流量300立方米/秒，五十年一遇防潮。胜利油田养殖公司明泺闸，设计引水流量30立方米/秒，五十年一遇防潮。青坨沟明源闸二十年一遇防洪，设计防洪流量96立方米/秒，五十年一遇防潮。2、工程量及投资土方758.98万立方米，砼20.08万立方米，砌石7.21万立方米，估算投资31998.25万元。3、经济评价经济内部收益率14.45%，经济净现值5617.11万元，效益费用比1.19，工程经济评价合理，工程效益显著。七、工期安排工程总施工有效工期为18个月。八、工程效益工程实施后，可以确保在设计标准内中心城、油田基地及生产设施的安全和人民生命财产不受损失，有利于社会安定。对于改善投资环境、加快对外开放，促进黄河三角洲高效生态经济和胜利油田持续健康发展具有重大意义。第二章 基本情况第一节 社会经济概况东营市位于东经11805-11915，北纬3655-3815之间的黄河三角洲地带，北部与东部濒临渤海，西与滨州市接壤，南、东南与淄博、潍坊市毗连，南北长350公里。2001年末全市总人口179.3万人，其中非农业人口71.18万人，全市gdp达到495亿元。辖东营、河口两区和垦利、利津、广饶三县，面积8053平方公里。胜利油田位于黄河三角洲地带，是我国的第二大石油能源基地。从1961年发现开发至今已找到69个不同类型的油气田，累计探明石油储量41.59亿吨，累计生产原油7.46亿吨，累计实现工业总产值超过3348亿大关。共有油井1.7万口，目前原油生产能力为2650万吨/年。油田主体部位在东营市境内的黄河入海口两岸。现有职工19万人，拥有固定资产原值1055亿元，净值474亿元。已形成油、气、水、电、讯、路、机修、供应等系统综合配套齐全的生产能力，外经外贸、科技文教卫生、多种经营全面发展的国有特大型企业。黄河三角洲莱州湾西岸广利河至永丰河防潮体系保护区面积1050平方公里，其中盐田1.5万亩，水产养殖10万亩，油区年产原油450万吨。区内有东营中心城、东营机场、广利渔港、广南水库、广北水库、南郊水库水源工程及其它重要的城市基础设施和油田生产设施。第二节 自然地理、水文气象黄河三角洲莱州湾西岸防潮体系一期工程保护范围北起永丰河，南至广利河，区内为黄泛冲积平原，地势广阔平坦，地面高程一般在1.0-5.0米之间，总趋势为西南高，东北低，自然坡降在1/80001/12000。由于受黄河尾闾摆动变迁的影响，微地貌变化较大，岗、坡、洼相间分布，主要有河滩高地、缓平坡地、浅平洼地、背河槽状洼地、决口扇形地等微地貌组成。区内土壤以滨海潮土和盐化潮土为主，自然植被以芦苇、黄须菜、茅草为主。黄河三角洲成陆较晚，海岸线长、地形平缓、潮间带宽广，沿海滩涂面积173万亩，10米等深线以内的浅水水域面积达4800平方公里。一、区域气候特征保护区地处中纬度、暖温带、半干旱、大陆性、季风气候区，气候特征是：四季分明、日照充足，气候温和。旱、涝、霜、雹风等自然现象较多。四季特征是：春季回暖快，降水少，风速大，季候干燥；夏季气温高，湿度大，降水集中，气候湿热；秋季雨水骤减，气温凉爽；冬季雨雪稀少，寒冷干燥。二、气温区域历年平均气温12.4c，全年7月份最热，月平均气温为26.4c，1月份最冷, 月平均气温为-3.7c，极端最高气温39.9c（1965年6月9日），极端最低气温-20.2c（1972年2月7日）。三、降水区域年平均降水量为560毫米，年际变幅较大，降水量最多的年份是1964年为1003.8毫米，降水量最少的年份是1968年为322.7毫米。年内各季节降水量相差较大，春季平均为56.0毫米，占全年平均的10.29%，夏季平均380.0毫米，占69.8%，秋季平均为69.0毫米，占12.67%，冬季平均39.4毫米，占7.24%，全年降雪量偏少。四、风全年主导风向为南南东，风向随季节性有明显变化，春季为西南风、东北风，夏季为西南风、东北风，秋、冬季节多出现偏北风，形成寒流。年平均风速3.7米/秒，月平均风速3-5月较大，为4.3-5米/秒，年极大风速35.4米/秒。台风一般出现在秋、冬季，台风风力强大，往往对沿海造成风暴潮灾。五、地温和霜冻区域地面温度年均为12.4c，年内各月地温升降趋势与气温相同，但各月平均地温均高于气温，最高地温明显高于气温。平均无霜期212天，最长228天（1977年），最短168天（1969年），初霜期一般在10月下旬，终霜日一般在4月初。累年最大冻深60厘米，初冻期一般在12月上旬，解冻期一般在2月末，解冻日一般在30-40天。绝对湿度随温度的升降和降水的多少而变化，区域空气相对湿度年平均为65%，3-5月份空气相对湿度最小为56%-59%，7-8月份空气相对湿度达78%-79%，就全年而论，属于半干旱状态。境内日照长，空气干燥，蒸发量大于降水量，区域年均蒸发量为1885毫米，以4-6月蒸发量最大。六、潮汐特征莱州湾属渤海海域，其潮汐主要受黄河口外和秦皇岛以北外海半日潮旋转潮波以及渤海海峡日潮旋转潮波三个潮波系统的影响。广利港及羊角沟沿海处于半日潮无潮点附近和日潮波腹地带，为不规则半日潮混合潮区。第三节 主要入海河道、港口一、主要入海河流保护区内主要入海河流有：广利河、溢洪河、青坨沟、永丰河。广利河是东营市境内一条跨越垦利县、东营区的重要农田排涝河道，同时也是东营市和胜利油田政治、经济、文化中心城及石油大学的重要防洪河道，沿途有胜利油区、东辛油区、现河油区。西起黄河南展大堤王营闸，在广利港注入莱州湾，全长47.3公里，流域面积510平方公里，设计排涝流量143立方米/秒，设计行洪流量400立方米/秒。溢洪河西起垦利县胜坨镇，于广利港西北角汇入广利河，全长48公里，流域面积312平方公里，沿途有胜利油区、东辛油区。设计排涝流量128.5立方米/秒，设计行洪流量300立方米/秒。青坨沟西起东营机场，向东注入莱州湾，全长13公里，流域面积84平方公里，沿途有东辛油区。设计排涝流量46.9立方米/秒，设计行洪流量96立方米/秒。永丰河西起垦利县城，向东经红光渔业社入海，全长33.8公里，流域面积200平方公里，沿途有东辛油区。设计排涝流量93.4立方米/秒。在距河口10公里处建有挡潮闸。二、主要港口1、广利港广利港是胜利油田为适应石油开发和海上运输而于1984年兴建的，1986年正式交付使用。广利港是东营市最大的中心渔港。它具有良好的地理位置和自然条件，水、路交通方便，渔业资源丰富，港区基础设施较为完善，已具备建设大型渔港的基础条件。2、红光渔港红光渔港为黄河三角洲莱州湾西岸黄河至广利河的唯一主要渔港，地理位置和自然条件优越，渔业资源丰富，但由于受风暴潮影响，基础设施一般，影响了渔港的发展。第三章 工程建设的必要性第一节风暴潮的形成及危害导致黄河三角洲莱州湾西岸区域风暴潮及其灾害的天气形势主要为北方的温带系统和南方北上的热带系统。一、温带系统风暴潮及其灾害温带系统主要分为冷高压与气旋相配合、北方南下横向冷高压和气旋型。出现季节主要为春、秋季节，冬季较少，夏季偶有发生。春、秋季节的3、4月和10、11月出现次数最多，占全年总次数的63%，其增水幅度也最大。1、气旋和倒槽配合北方冷高压型天气的风暴潮及其灾害春、秋、冬季造成防潮工程区域大幅度风暴增水和较重或以上风暴潮灾害的天气形势主要是气旋或倒槽配合北方高压型。该型天气影响前期，黄、渤海海域维持较强的se向风场。黄海表层水在se向大风风应力作用下源源不断输入渤海，使渤海中、北部甚至整个渤海水位升高，当气旋引导冷高压东移使渤海海域转为ne向大风时，渤海北部、中部和东部海域表层水在强劲的ne向大风作用下涌向莱州湾中、西部海域，使莱州湾西南部湾底处水位迅速猛增，从而造成莱州湾沿海地区持续的大幅度增水和严重风暴潮灾害。只要此型天气出现，莱州湾西南部沿海地区一般都会出现较严重的风暴潮灾害，至少也会出现中度灾害。2、横向冷高压天气的风暴潮及其灾害横向冷高压天气影响时，尽管渤海各海域同样吹刮持续而强劲的ne向大风，但由于其影响之前的黄海海域同为ne向强风，无海水向渤海输入，故增水幅度较小。再加该型天气多发生在秋末至早春，适逢北方枯水和天文潮较低或最低期，只要不与天文大潮相遇，造成较重以上风暴潮灾害的机会不多。二、热带系统风暴潮及其灾害防潮工程区域较强以上台风风暴潮和较重以上台风风暴潮灾害只出现在7、8、9三个月份。导致广利港最大增水150 cm、200cm、250cm台风平均为2.5年、12年、25年出现一次，最大增水可达300cm左右。其台风路径主要是由长江口以北近陆海域或近海陆地上穿越山东半岛进入渤海或北黄海的台风，其次为由黄海中部转向东北方向或由苏中、鲁南地区登陆向东北向移动的台风。台风风暴潮灾害也是莱州湾周边地区在夏季的主要灾害类型。建国以来，6005、7203、8509、9216、9711等台风都曾给莱州湾西南部沿海地区造成不同程度的灾害。三、近代历史风暴潮灾概要据地方志记载资料统计，明朝民国期间东营市沿海地区曾出现较重或严重风暴灾害多达近70次（平均不足10年出现一次），其中严重或特严重风暴潮灾害达十余次，有具体灾情记录的如：“明万历四十一年（1631年）秋七月，海潮南溢一百二十余里，害民田庐无数。”“清康熙三十二年（1693年）癸西春，二月，海水溢，大风海水暴溢六十里，坏田庐，溺人畜甚众。”“清乾隆四十七年（1780年），潮水成灾，海溢百余里，波涛汹涌，直与巨淀扣连，居民及牲畜淹死无数。”“民国二十七年（1938年）七月十六日、十七日，无棣、沾化广饶、昌邑，海溢，侵入荒区2030公里。”建国前沿海陆地纵深数十里皆为沼泽、荒碱地，人烟稀少，一般海溢三、四十里的风暴潮只是淹没荒地、溺毙少量人畜灾情，直接经济损失较小。只有强风暴潮方能造成淹没大量耕地和村庄、溺毙大量人畜等严重灾情。四、建国后风暴潮灾害及影响建国后，随着胜利油田开发和黄河三角洲的发展，海岸经济开发和浅海海域不断被港口、码头、钻井平台、水产养殖、盐场、工厂等高效经济产业所替代，灾情已转变为推倒油井平台、荡平水产养殖和盐场、淹没采油区、厂区和农田等。经济损失额数倍于70年代前并呈逐年增加的趋势，特别是当特强风暴潮袭击时更是如此。据调查和有关文献资料统计，自50年代以来短短50余年中，地处黄河三角洲的东营市和胜利油田沿海地区发生过10次左右重或特重风暴潮灾害（1952、1960、1964、1969、1972、1980、1985、1987、1992、1997），平均约5年左右出现一次。给沿海地区国民经济和人民生命财产造成了巨大损失。如9216和9711号台风暴潮，造成直接经济损失分别达5亿和7亿元人民币。1992年第16号强热带风暴于8月31日5时前后在福建省平潭县至长乐县附近沿海登陆，9月1日2时在福建北部蜕变为低压继续北上，其外围系统影响山东黄海和渤海沿岸，风力逐渐增大到89级，9月1日20时，热带低压中心移至徐州至荷泽之间，并开始转向东北方向移动，于2日8时移至山东莱州附近出海。由于强热带风暴影响山东沿海期间，恰逢阴历八月初四至初六天文大潮，加上东北风持续时间很长，风暴潮增水极为明显，9月1日山东沿海出现历史最高潮位，黄海沿岸的石臼所站最大增水0.87m，最高潮位2.67m，超过8509号台风影响的历史最高潮位2.66m；莱州湾羊角沟站最大增水2.32m，潮位3.5m，是新中国成立以来第二高潮位(1969年4月23日最高潮位3.88m)，距历史调查最高潮位4.13m仅低0.54m。东营受其影响，海水淹没沿海土地面积960平方公里（从高潮线起算），胜利油田105口油井被淹，24个村庄被海水围困，倒塌房屋5388间，围困群众5000人，死亡32人；冲毁防潮堤坝50公里、柏油路30公里、水工建筑物350座；损坏渔船1000多艘，其中严重损坏105艘，沉没7艘；冲毁虾池2.7万亩，损失对虾945吨，冲走海蛰等海产品150余吨 ；冲毁卤水井349眼，盐池23万公亩，冲走卤水71.6万立方米，溶化原盐8.4万吨，直接经济损失达5亿元人民币。9711号台风暴潮袭击时，东营市沿海被海水淹没面积达1471平方公里，河口区和利津县61个村庄1.2万农户进水，6000人被水围困，死亡6人，冲坏防潮堤60公里，损坏房屋32450间，倒塌房屋9436间；刮倒通讯、供电线杆3575根，冲坏公路145公里，冲毁桥、涵闸1259座；农作物受灾面积163.55万亩，冲毁虾蟹池8.38万亩，损坏渔船158艘，网具1230件；冲毁盐田16.4万亩，直接经济损失高达7亿元。综上所述，影响黄河三角洲莱州湾西岸的风暴潮有以下特点：一是多发生在春秋季节，二是多发生在渤海湾和莱州湾沿岸。而该区域沿海为平原，地势平缓，地面坡度为1/80001/12000，入海河道比降小，防潮设施脆弱，因而历史上发生大的风暴潮时，除了沿海滩区受淹外，潮水往往沿河床上溯数十公里，不仅造成直接风暴潮灾害，而且带来间接经济损失和次生灾害，使灾害损失加重。第二节 防潮体系现状及存在问题一、防潮体系现状黄河三角洲莱州湾西岸北起黄河，南至小清河，该段防潮堤目前的基本情况如下：黄河至广利河段：土堤，长44公里，是目前黄河三角洲莱州湾西岸较差的一段防潮堤，北部在垦利县境内，南部在东营区境内，分别于1952年、1958年、1964年由劳改农场、山东省打渔张引黄灌区管理局、黄河水利委员会修建的。设计堤顶高程4.6-5.1米，堤顶宽度3.0-6.0米，临海坡1：3-1：7，背海坡1：2.5-1：4，沿线地面高程1.6-2.1米。广利河至支脉河段：该段全长10公里，1999年东营区为发展水产养殖，在广利港东南养虾示范场整修防潮堤5公里，临海坡采用现浇混凝土护砌，堤顶高程5.0米，堤顶宽6米。支脉河至小清河段：该段地处广饶县境内，土堤，长11公里，于1982年修建。二、存在问题黄河三角洲地区莱洲湾西岸防潮工程自建设以来，在抵御风暴潮灾害中发挥了巨大作用，经过多年运行，存在以下主要问题。1、防潮工程体系不健全广利河至永丰河防潮堤是从五十年代开始根据其防护对象的重要程度陆续建成的，由于缺乏统一规划设计和受建设资金限制，设计标准不一致。入海河流中仅有永丰河建有挡潮闸，广利河、溢洪河、青坨沟没有建设挡潮闸，每遇风暴潮，潮水沿河上溢，污染内陆水源，冲毁河堤。2、建设标准低，工程老化、退化、损坏严重由于当时的地方经济欠发达，保护区内无重要设施，修建的防潮堤均为土堤，挡潮能力较低。建成以来，历经多次风暴潮袭击，堤脚坍塌，堤身破坏严重，形成决口多处，小的决口几十米长，大的决口有几百米，仅存的堤防也被海水侵蚀了一半，形同废堤，根本起不到防潮作用，一旦遇到风暴潮，损失惨重。3、非工程体系不健全一是管理机构不健全，目前尚没有成立专门防潮工程管理机构；二是防潮堤确权划界工作没有完成，不能保证堤防用地；三是防潮观测、通讯、预警系统还没有建立等。第三节 工程建设的必要性黄河三角洲莱州湾西岸地区，是全国第二大油田胜利油田所在地，自1983年东营市成立以来，工农业生产发展较快，能源、交通、电讯、水利等基础设施都已初具规模，这里土地广阔，滩涂资源、油气资源十分丰富，具有良好的发展前景。近几年来，随着社会和经济的发展，黄河三角洲海岸带经济开发和建设项目的迅猛增加，基础设施不断向近海地带发展，昔日荒芜的滩涂区域不断的被港口、码头、机场、水源、水产养殖场、盐场、工厂、钻井和采油平台等高投资产业所替代，新开通的东营机场距海边10公里，重要的水源工程-广南水库、广北水库距海边仅7公里，东营经济开发区距海边14公里，一旦风暴潮发生，这些重要的基础设施将受到严重威胁。据东营市有关部门、县区及油田有关风暴潮灾情报告统计，自50年代以来短短50余年中，东营市沿海地区发生过10次左右重或特重风暴潮灾害，这些风暴潮给东营市沿海地区带来的经济损失，轻者也超过亿元，重者高达数亿元，破坏极其惨重。沿海地区经济损失达数千万元的中度风暴潮灾害平均约2年发生一次，百万元左右的局部灾害几乎每年都有。风暴潮不仅造成巨大的财产损失和人员伤亡，还破坏沿岸的生态环境。随着黄河三角洲地区的加速开发和经济的迅猛发展，作为黄河三角洲上的中心城市东营，已投入巨资进行城市绿化，而广利河、溢洪河口没有建设挡潮设施，如遇风暴潮，海水沿河上溢，污染内陆水源，严重威胁中心城的生态环境。另外，完善的防潮体系及中心城“碧水工程”的建设，可以有效的防止内陆污染海洋，为国家实施环渤海“碧海工程”创造条件。由于经常遭受风暴潮的侵袭，近几年，黄河三角洲莱州湾西岸的沿海滩涂开发受到严重影响，影响了“海上山东”的建设。而作为黄河三角洲上的中心城市东营，距海边仅十几公里，多年来却一直没有实现临海的夙愿，黄河三角洲莱州湾西岸防潮体系作为一个重要的基础工程，为构筑油城滨海城市形象奠定重要基础。由于缺少保护，广利港的建设也受到了严重制约。随着黄河三角洲地区招商引资的进一步深入，莱州湾西岸已成为外商投资的热点地区，防潮堤的修建也顺应了这一要求。莱州湾西岸防潮工程体系自五十年代开始建设以来，在抵御风暴潮灾害中发挥了巨大作用。但由于工程建设标准低、年久失修造成的工程老化、管理设施不配套等原因，致使防潮能力大大降低，特别是广利河至永丰河段防潮堤遭风暴潮严重破坏，已根本起不到防潮作用。已经成为影响和制约东营市经济进一步发展和胜利油田油气开发的重要因素。因此，根据防潮工程现状、保护区的重要程度及资金状况，急需建设黄河三角洲莱州湾西岸广利河至永丰河段防潮体系。第四章 防潮体系规划第一节 战略定位和规划原则一、战略定位建设防潮大堤，就是在不超越自然和环境承载力的条件下，通过工程和非工程措施，确保中心城市和胜利油田人民生命、生产安全；阻止海水到灌，实施油城“碧水工程”和“碧海工程”；通过海堤工程建设，构筑东营滨海城市框架，从而支持本地区的经济和社会发展。二、规划原则风暴潮、海水内侵和洪涝是黄河三角洲莱州湾西岸三大严重的自然灾害，通过建设防潮体系工程，实现该地区经济、社会的可持续发展，生态环境得到有效保护，实现区域内人与自然和谐相处。规划原则：全面规划、综合治理、善待环境、协调发展；防潮工程应与河口、港湾、海岸整治相结合；注重生态环境、自然环境，使经济效益、社会效益和生态环境效益相统一，确保黄河三角洲地区经济快速、稳定、持续健康发展。第二节 工程标准、规模一、规划标准依据防洪标准（gb5020194）和东营市城市总体规划（19962010），防潮规划标准确定为五十年一遇。根据堤防工程设计规范（gb50286-98）和山东省防潮工程若干技术问题暂行规定，确定堤防级别为级，堤坝、挡潮闸等主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级。二、工程规模中型第三节 工程总体布局一、方案比选根据防潮工程现状、沿海情况及所要实现的目的，拟订以下三个方案。方案一：在广利河新沙路处修建广利河明海闸，沿广利河北岸筑回水堤至溢洪河口，修建溢洪河明港闸，继续沿广利河北岸筑堤至广利河口（广利河与支脉河交汇处），广利河回水堤长8.6公里；自广利河回水堤末端起修建防潮堤向东延伸至东营南港进港路东端（高程0.50米），然后顺路北侧向西折回到高程1.50米，再向北与原防潮堤汇合至永丰河口，防潮堤长30.7公里；沿永丰河南岸筑回水堤至永丰河挡潮闸，永丰河回水堤长7.5公里。修建养殖公司明泺闸、青坨沟明源闸及其他小型涵闸、交通桥。方案二：在广利河新沙路处修建广利河明海闸，沿广利河北岸筑回水堤至溢洪河口，修建溢洪河明港闸，继续沿广利河北岸筑回水堤1.4公里，广利河回水堤长8.6公里；自广利河回水堤末端起修建防潮堤至海红公司建堤处，再向北与原防潮堤汇合至永丰河口，防潮堤长25.3公里；沿永丰河南岸筑回水堤至永丰河挡潮闸，永丰河回水堤长7.5公里。修建养殖公司明泺闸、青坨沟明源闸及其他小型涵闸、交通桥。方案三：在广利河新沙路处修建广利河明海闸，沿广利河北岸筑回水堤至溢洪河口，修建溢洪河明港闸，继续沿广利河北岸筑回水堤至原防潮堤，广利河回水堤长8.6公里；自广利河回水堤末端顺原防潮堤向北至永丰河口，防潮堤全长18.1公里；沿永丰河南岸筑回水堤至永丰河挡潮闸，永丰河回水堤长7.5公里。修建养殖公司明泺闸、青坨沟明源闸及其他小型涵闸、交通桥。方案优缺点：方案一：优点是能抗御五十年一遇风暴潮，确保东营市中心城和胜利油田生产安全，为实施环渤海“碧海工程”及港口建设创造条件，同时实现临堤见海，初步塑造东营滨海城市形象，保护范围最大；缺点是投资最大、施工难度最大、管理维修费用最高。方案二：优点是能抗御五十年一遇风暴潮，确保东营市中心城和胜利油田生产安全，为实施环渤海“碧海工程”及港口建设创造条件，为下一步塑造东营滨海城市形象奠定基础，投资适中，施工难度较小；缺点是保护范围较方案一偏小。方案三：优点是能抗御五十年一遇风暴潮，确保东营市中心城和胜利油田生产安全，为实施环渤海“碧海工程”及港口建设创造条件，投资最省，施工难度最小，管理维修费用最低；缺点是保护范围最小。方 案 优 缺 点项 目方案一方案二方案三保护范围最 大较 大最 小施工难度最 大较 小最 小工程内容建筑物相同回水堤16.1公里防潮堤30.7公里建筑物相同回水堤16.1公里防潮堤25.3公里建筑物相同回水堤16.1公里防潮堤18公里工程投资3.89亿元3.20亿元2.83亿元经论证，推荐采用方案二，以下工作均按方案二进行。二、工程总体布局在广利河新沙路处修建广利河明海闸（桩号0+000），沿广利河北岸筑回水堤至溢洪河口，修建溢洪河明港闸（桩号7+059），继续沿广利河北岸筑回水堤至原防潮堤，广利河回水堤长8.6公里；自广利河回水堤末端起修建防潮堤至支脉河与广利河交汇处，向北与原防潮堤汇合至胜利油田养殖公司泵站，修建养殖公司明泺闸（桩号22+800），继续向北至青坨沟，修建青坨沟明源闸（桩号28+750），然后起弧线向西北至红光渔港（桩号33+900），防潮堤全长25.3公里；沿永丰河南岸筑回水堤至永丰河挡潮闸（桩号41+400），永丰河回水堤长7.5公里，堤防全长41.4公里。为了方便引用海水和及时排除涝水，在堤内侧距防潮堤、回水堤120米处开挖引排水沟。为满足保护区内养殖引用海水的需要，在设计桩号1+950、2+950、8+500、11+650、18+500、34+000、36+100、39+000修建小型涵闸。为方便管理和交通，在堤内排水沟上修建8座交通桥。第五章 海洋水文统计及分析第一节 资料的来源及处理建立年极值最高水位序列是使用概率统计方法计算年极端水位分布的基础。由于历史的原因，该防潮工程地区沿岸的验潮资料非常稀少，基本上无长期的验潮资料。为了科学合理的提出不同重现期的极端水位，国家海洋局北海预报中心经过广泛的调研，选取收集了防潮大堤附近羊角沟验潮站1951年2001年51年的长期验潮资料和历年最高潮位值，同时选用了防潮工程区内广利港的短期潮汐观测资料，包括国家海洋局青岛海洋预报台1998年9月在广利港的观测资料；选用了国家海洋局第一海洋研究所1987年45月在广利港航道布设的水位站获取的资料；选用了1997年国家海洋局北海预报中心承担山东省人民政府下达的全省沿海重点岸段防风暴潮警戒水位核定项目时收集的其它历史资料（如历史天气图、附近海洋站的水文气象资料）；查阅了附近市县的地方志记载和灾情实地调查资料。为了充分利用羊角沟验潮站长达51年的长期验潮资料，在建立广利港的统计样本时，首先必须根据广利港和羊角沟的同步观测资料，建立两站之间的相关关系。（1）将羊角沟的长期验潮资料引申到广利港，然后据此分析两站的潮汐和风暴潮特征，工程设计高潮位、极端高水位，以及不同重现期的水位年极值分布。（2）由于拟建的防潮大堤位于广利港附近，参照并利用广利港的水位年极端分布值来推算防潮大堤的水位年极值。第二节防潮堤附近的潮汐特征一、潮汐类型1、羊角沟近海根据羊角沟多年的潮位资料分析，羊角沟的潮汐特征比值（ho1+hk1）/ hm2=0.70，大于0.5，说明该海区为不规则半日潮混合潮区，在一个太阴日中有两次高潮和低潮，但两相邻的高潮或低潮的高度不相等，涨潮时间与落潮时间也不相等，日潮不等现象较明显。2 、广利港近海广利港离羊角沟站的直线距离只有十余公里，取羊角沟港和广利港同步潮位观测资料做两站潮位相关分析。图5-1是潮位相关分析图，其潮位基准面是黄海海平面。（1）将广利港、羊角沟同步短期潮汐资料进行准调和分析，分别求得两地的k1、m2分潮调和常数。（2）利用两地的分潮调和常数差比关系，将羊角沟长期的验潮资料分析的调和常数订正到广利港，得到广利港的k1、m2。（3）根据羊角沟长期验潮资料分析的调和常数之间的差比关系，分别求得广利港p1、q1、k1、n2、s2、k2等六个分潮的调和常数并进行广利港潮汐特征的分析。经计算，广利港的潮汐特征比值（ho1+hk1）/hm2=0.55，为不规则半日潮混合潮区。图5-1 羊角沟与广利港潮位相关图二、潮汐特征值根据羊角沟潮汐实测资料及差比关系，算得两港区的主要潮汐特征值（见表5-1）。表5-1 羊角沟与广利港潮汐特征值统计表 （单位：cm）潮汐要素羊角沟广利港水尺0点上黄海基面上水尺0点上黄海基面上平均半潮面3122692-16平均高潮位3849817567平均低潮位239479-99平均潮差145166平均高高潮位40712120193平均低高潮位3607414739平均低低潮位231-550-108平均高低潮位248-3819-89平均高潮不等4754平均低潮不等1719平均大的潮差176201平均小的潮差112128三、设计水位设计高水位的变化反应了该区域潮汐本身的变化，是防潮大堤建设的重要参数。根据交通部海港水文规范（jtj213-98）规定，选择一年的验潮资料进行潮位频率统计并绘制成图，摘取高潮10%和低潮90%的潮位值，分别作为设计高水位和设计低水位值。以羊角沟1997年一年潮汐资料进行设计高潮位的推算。由于广利港的潮汐资料不足一年，故用“短期同步差比法”计算设计高水位和低水位。根据交通部海港水文规范（jtj213-98）规定，进行差比计算时两港口或验潮站之间应符合下列条件：（1）潮汐性质相似；（2）地理位置邻近；（3）受河流径流包括径流的影响相似。图5-2 广利港与羊角沟潮汐过程曲线比较通过两港潮位过程曲线比较（见图5-2），结合前面已计算的有关参数可以看出：两站的潮型、潮差和日不等状况基本相似，符合差比计算条件，可选择羊角沟站为对比站。为了与附近的验潮站进行对比，同时给出黄河海港的设计高水位、设计低水位（见表5-2）。由表5-2可以看出，向莱州湾湾底方向，设计高水位逐渐增大。其主要原因是黄河海港处于无潮点附近，潮差较小的缘故。表5-2设计水位推算结果（单位：cm）设计高水位设计低水位水尺零点黄海基准面水尺零点黄海基准面黄河海港268118111-39广利港250142-1-109羊角沟434148201-85四、极端高水位的推算不同重现期的最高水位值和历史最高潮位是设计防潮大堤的重要参数。目前国内外经常使用的推算极值水位的概率分布有p型、weibull、gumbel、对数分布四种。交通部海港水文规范（jtj213-98）规定，不同重现期的高（低）潮位一般采用第型极值分布（cumbel）进行计算。由于广利港验潮资料短缺，为更合理地推算出防潮工程区域的极端高水位，我们还采用历史上的最高水位法、组合法和近似计算法分别计算出广利港极端高水位值，以备综合考虑极端高水位的计算。经综合分析，将防潮工程50年一遇的极端高水位确定为363cm是比较合理的。方 法水尺零点上黄海基面上历史最高水位法486378组合法475367近似计算法470362gumbel方法471363表5-3 广利港50年一遇的极端高水位计算结果（单位：cm）第六章工程地质第一节区域地质概况东营市地处华北平原坳陷区之济阳坳陷东端，地层自老至新有太古界泰山岩群，古生界寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，中生界侏罗系、白垩系，新生界第三系、第四系；缺失元古界，古生界上奥陶统、志留系、泥盆系、下古炭统及中生界三叠系。东营凹陷和凸起自北而南主要有：埕子口凸起（东端）、车镇凹陷（东部）、义和庄凸起（东部）、沾化凹陷（东部）、陈家庄凸起、东营凹陷（东半部）、广饶凸起（部分），呈大写“m”型。境内断裂构造发育充分，断层众多，断层性质均为正断层；其内部发育的第四纪活动断裂主要包括：无棣益都断裂、广饶齐河断裂和埕子口断裂，这些断裂一般切割较深，且为构造单元的边界断裂。莱州湾地区有郯城庐江大断裂穿过，在1046年曾发生过6.5级地震，现代小震活动也较频繁，但该区的地震活动危险主要来自邻近地震构造带内强烈活动的影响，最大的强震主要来自渤海地震，本区内部是一个地震活动相对较弱的地区。区域处黄河三角洲下游，第四系厚达400600m，为海陆交互相沉积，上部土层为新近第四纪堆积，物质组成较细，以粉质粘土为主。第二节防潮堤、回水堤工程地质一、防潮堤工程地质由于防潮堤轴线较长，地质情况有些差别，将防潮堤地质分为四段，第一段（段）为29+10033+000，第二段（段）为24+10029+100，第三段（段）为19+80024+100，第四段（段）为14+15019+800。这四段工程地质条件如下：a段：地势平坦，无海沟穿越，地层分布较稳定,无不良地质现象。1-1、1-2层粉土：土质不均匀，夹有粉质粘土及粘土薄层，1-1层结构较松散，强度较低，在ct8、ct12ct13，揭露其强度最低，锥尖强度qc仅为0.7 mpa，均为微弱透水性。根据局部勘探孔标准贯入试验该层标贯击数n63.5=615击，主要击数集中在912击，该1-1层饱和粉土产生中等液化，1-2层饱和粉土产生轻微液化。1-1层工程性能差，1-2层工程性能一般。2层粉质粘土：岩性不均匀, 夹淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土薄层，强度较低，锥尖强度qc仅为0.3 mpa ，中偏高压缩性土，其压缩性系数a1-2=0.230.41(mpa-1)，该层厚度较大，承载力低，压缩性高，为软弱下卧层，工程性能较差。3层淤泥质粘土：岩性不均匀, 夹淤泥薄层，强度较低，锥尖强度qc仅为0.3mpa ，属高压缩性土，其压缩性系数a1-2=0.751.35(mpa-1)，该层土质软弱，呈流塑，厚度较大，层厚在1.403.70m，透水性差，属极微透水土层，是水利工程中理想的隔水层，对防渗有利，但其承载力低，压缩性高，对坝址的稳定性不利，是软弱下卧层，工程性能极差。4层粉土属弱透水，承载力较高，工程性能较好；5、6层工程性能一般，7层淤泥质粘土，土质较软弱，工程性能较差，但对坝址的稳定性影响不大；8层粉土工程性能较好。该区段场地为中等液化场地，建议采取相应的抗液化措施，并进行软弱土层的抗滑动验算。根据室内土工试验土分析结果报告表的数据，统计出a区段（ct1ct15）各土层的物理力学性质指标，见表6-1、表6-2、表6-3。表6-1 a区段土层的物理性质指标表层号土 层名 称取 值比重g天然含水量w ()重 度kn/m3孔隙比e饱和度sr()液限wl()塑限wp()塑性指数ip液性指数il1-1粉土平均值2.6824.319.50.7029329.019.49.60.51范围值2.682.6824.623.719.719.40.7210.691959129.328.519.818.69.99.50.520.511-2粉土平均值2.6624.320.30.62910029.222.07.20.32范围值2.662.6624.324.320.420.20.6370.62110010029.229.222.022.07.27.20.320.322粉质粘土平均值2.7030.819.30.82710032.218.613.60.90范围值2.702.7032.130.219.519.10.8670.80310010032.632.018.718.513.913.50.960.873淤泥质粘土平均值2.7449.517.51.3439944.722.821.91.22范围值2.752.7356.944.218.017.01.4801.1871009750.637.924.918.826.117.71.361.024粉 土平均值2.6722.520.20.6129624.215.78.50.85范围值2.682.6426.620.420.519.90.6800.5741009425.823.420.213.59.65.61.140.705粉质粘土平均值2.7028.019.70.75210030.616.514.10.79范围值2.722.6832.223.720.319.20.8730.6331009833.427.816.516.516.911.30.930.646粉 质粘 土平均值2.6828.719.50.7749926.815.311.51.15范围值2.692.6833.225.220.018.60.9260.6781009627.825.316.214.212.211.11.440.817淤泥质粘土平均值2.7341.518.01.1469840.020.819.21.08范围值2.742.7245.737.718.517.41.2711.0251009345.637.124.719.721.717.11.371.008粉 土平均值2.6522.819.90.6409527.021.35.70.26范围值2.672.6423.621.320.719.40.6820.5651009127.126.922.319.47.54.80.270.25表6-2a区段上部土层的颗粒组成表层号土 层名 称取值颗粒组成百分比%（mm）0.250.250.0740.0740.050.050.010.010.0050.0051-1粉 土平均值2.8023.6563.765.534.26范围值1.394.2018.3128.9967.7159.817.873.184.723.821-2粉 土平均值7.2326.3460.223.452.76范围值13.351.1033.7318.9547.6672.782.494.412.772.76 根据土工试验、静力触探试验及标准贯入试验，依照建筑地基基础设计规范（gbj789），结合当地建筑经验，综合提供各层土的承载力标准值：表6-3 a区段各土层的力学性质指标表 层 次 土 层 名 称承载力标准值 fk（kpa）压 缩系 数a1-2(mpa-1)压 缩模 量es1-2(mpa)直剪 静探指标ckpa()qcmpafskpa1-1粉 土800.114.55141.2101-2粉 土900.046.55182.0182粉质粘土700.324.09100.373淤泥质粘土650.992.06.52.60.354 粉 土1200.067.57206.0605粉质粘土800.314.51090.45106粉质粘土900.195.010120.6207淤泥质粘土750.722.51060.4598粉土1300.077.55217.065b段：地势较平坦，有三条海沟穿越，其中清沱沟最宽，达29m，最深处达2.0m，其河床冲填土土质较软，层厚为0.300.80m。地层分布相对较稳定,无不良地质现象。1-1、1-2层粉土、粉质粘土：土质不均匀，夹有粘土薄层，结构较松散，强度较低，为微弱透水性。该层饱和粉土产生液化，工程性能一般。1-3层粉质粘土：该层仅在ct29ct291孔揭露，以透镜体的形式揭露，土质较软弱，其强度较低，锥尖强度qc仅为0.3 mpa ，为微透水层。属软弱下卧层，工程性能较差。1-4层粉土：该层分布较稳定，土质不