第2章自然条件.doc

第2章自然条件2.1工程地理位置 广利渔港地处东营市，位于渤海莱州湾西岸，广利、溢洪两河的交汇处，地理坐标为北纬372350，东经1184036。北与天津、秦皇岛、大连隔海相望，东与胶东半岛紧贴相连，西与滨州地区接壤，南与淄博、潍坊两工业城市相毗邻。2.2气象2.2.1气温 本区属暖温带季风气候，季风影响显著，四季分明，多风，日照充足。该区域冬季气温较低，1月份平均温度最低，为-3.5，气温回升很快，自3月份至5月份，三个月时间平均温度由3.2增至18.9。夏季三个月气温变幅不大，6、7、8三个月平均气温分别为22.1、24.9和25.9，平均最高气温7月份最大，为28.8，8月份次之，为28.7。秋季气温下降迅速，从9月到1 1月，平均气温从20.8降至5.3。全年平均气温为11.7 。2.2.2风况 根据海港海洋站( 3804N，11856E) 19962000年实测风资料，该海区常风向为SSE、E向，频率为10%；强风向为NW向，风速21m/s；次强风向为NNE向，风速为20m/s；历史上1998年7月曾出现36.9m/s的极大风速，方向为N向。 该海区全年大于6级以上大风日数为6天，从大风出现的频率和大风日数来看，大风以春、冬季多见，夏季较少。各向风要素表单位：m/s，% 表2-1 风向 项目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW平均风速6.47.06.06.06.78.08.1最大风速15.020.016.318.017.014.717.016.317.713.012.018.717.015.321.019.0频率6479105310956654552.2.3降水 平均年降水量为549mm。降水多集中在夏季6、7、8月份，三个月之和占全年的2/3；冬季各月降水量稀少，仅占全年的3%。全年的降水日数为71天，其中7月份最多，超过13天；6、8月份次之，均接近10天；1、2月份最少，均不足3天。全年的暴雨( 50mm)日数仅为2天。2.2.4雾况 东营市附近水域是渤海中雾日最多的海域，年平均雾日天数为9天，其中12月份最多，平均为8.5天；11月及7月份次之，平均为4天，年最长连续雾日天数为6天。2.2.5相对湿度 本地区年平均相对湿度为67%。2.2.6灾害性天气 本地区的灾害性天气主要有寒潮、台风和气旋。影响本地区的寒潮主要发生在每年的9月至翌年5月，平均每年发生6.3次，寒潮往往伴随大风。山东沿海平均每年受台风影响2.9次，台风中心直接到达东营市附近海域的情况极少。气旋主要伴有大风、降水甚至雷暴，气旋尺度一般较大，影响山东的气旋一般都会不同程度影响东营市附近海域，山东省一年四季均有气旋天气出现，年平均92.5次，其中春季和夏初较多，秋、冬季节相对较少。2.3工程水文 广利渔港没有水文实测资料，有关水文资料参照羊口港和临近港口的资料进行相关分析。2.3.1潮位 1、高程基准面 高程基准面为当地理论最低潮面，在1985年国家高程基下0.90m。1985年国家高程基准面0.9m 当地理论最低潮面 2、潮汐性质及潮型 广利渔港潮汐类型判别系数A=1.15，属不正规半日潮，平均涨潮历时5.5小时，平均落潮历时6.76小时。 3、潮位特征值 根据羊口站19531990年实测验潮资料进行统计得本区潮汐特征值平均海平面 1.07m最高高潮位 4.95m最低低潮位 -0.78m平均高潮位 1.91m平均低潮位 0.31m平均潮差 1.60m最大潮差 5.73m4、设计水位设计高水位 2.22m设计低水位 -O.lOm极端高水位 3.47m极端低水位 1.70m5、乘潮水位 广利渔港高潮乘潮水位统计表 表2-2乘潮水位(m) 累计频率 (%)乘潮历时7080859095一小时1.521.361.241.060.81二小时1.441.271.181.020.77三小时1.361.201.070.920.67 6、风暴潮 广利港区地处莱州湾西岸，与潍坊羊角沟港相距约60km。由于广利港区无长期的验潮资料，难以正确全面的描述其风暴潮灾害概况，鉴于广利港与羊角沟港的地理位置、地理环境以及潮汐等特征基本一致，经参考羊角沟处风暴潮资料并予以分析得出：广利港区及附近沿海地区是莱州湾风暴增水较强烈地区，是风暴潮频发地区之一。 广利渔港及附近沿海地区春、秋、冬三季的风暴潮约占全年总数的90%，其诱发系统主要为气旋（或倒槽）配合引导北方冷高压南下而形成的“北高南低”型天气系统；其次为中心在山东境内向东或向东北移出的气旋。夏季该区出现风暴潮频率很小，仅占风暴潮总数的10%，其诱发系统主要为北上至山东沿海及北地区（或海域）的台风，其次为温带气旋。据分析，广利港及附近沿海地区的风暴增水，一般可达1m左右，重者可超过2m，达2.5m左右。该处70cm和150cm的风暴增水，平均每年约出现3.2次和0.8次。2.3.2波浪 东营市沿海位于半封闭的渤海内部，加上长山列岛阻隔，外海大浪不易侵入。 该海域的波浪主要是渤海上的风生成，生成快，消失快，很少出现波周期lOs以上的大浪，此外由于波浪变化规律受风变化规律控制，具有明显的季节性变化，大浪主要由寒潮、台风和气旋产生。 渤海内部海域冬半年盛行偏N向浪，夏半年多盛行偏S向浪。4月及10月为过渡季节，4月多偏E向浪，10月以中旬为界，前期多偏SW向浪，后期则多偏NW向浪。强浪向力NNENENEE向，其次为偏NW向。夏半年波浪较小，小波年最大波高仅3.5m（19861989年），大波年5.8m（19841985年）。生成大浪的风场，主要是偏NE大风。 广利渔港位于广利河口处，属于河口港，距外海约20km，港区内波浪甚小。2.3.3海流 东营市附近海域潮流性质属规则半日潮流，每日两涨两落，且涨、落潮流基本相当。 广利河口海区海流主要为往复流，其椭圆主轴方向近似NS向，涨潮流偏W和偏N，落潮流偏E；流速较小，最大实测流速仅50cm/s左右，实测最大落潮流流速70cm/s。 此外，广利河附近海域的余流很小，大潮期余流流速为5cm/s，小潮期余流流速仅2cm/s左右。2.3.4冰况 黄河口附近海域，每年冬天都有海冰出现，除海岸附近结有固定冰外，海上流冰现象也比较严重，特别是进入融冰期后，大量流冰在风、流作用下漂移流动。本地区一般年份于12月上旬开始结冰，3月上旬海冰消失，冰期约3个月，其中1月下旬至2月中旬为盛冰期。 在盛冰期间，沿岸固定冰的宽度一般为1-3 km，在黄河三角洲广大的浅海地带，固定冰的宽度可达1Okm以上；固定冰的厚度一般为20-30cm，最厚45cm左右；固定冰的堆积高度多为1m左右，最高达3m。 盛冰期间，海上流冰外缘离岸15-2 5km，流冰的厚度多为5-15cm，最厚25 cm左右。流冰的漂流方向大致与海岸平行或与最大潮流方向一致。漂流速度一般在1节以内，最大约为2节。 东营市沿岸冰情有以下特点： 1、冰范围一般较小。东营市沿岸地区由于水浅、滩大、盐度低，是容易结冰的海域，但由于受冬季盛行偏北风和潮流的作用，流冰容易漂移流走，特别是在大潮汛，沿岸固定冰在潮位项托作用下，常常断裂破碎而成为流冰，随之被风、流带走。 2、容易出现返冻现象。所谓“返冻”现象，是指融冰期间海冰解冻甚至融化消失以后再次大范围冻结的现象。融冰一般于2月中旬开始，然而，这时正是一年中水温最低的时候，受强冷空气侵袭，气温又会剧烈下降，若再伴有大量降雪，海上便会再次出现封冻。 3、广利渔港距离外海约20km，外海流冰不能到达本港，受港区水域的地形影响港内基本无流冰形成。2.4地貌与工程地质2.4.1地形、地貌特征 广利渔港属淤积型泥沙质海岸，基本由陆上三角洲平原和水下三角洲平原构成。水下三角洲系陆上三角洲向水下延伸部分，它从高潮线始，外援伸展至水深1022m，并呈半环带状，面积约3000km2，总体自然坡降平均为1/1500。沿岸水浅、滩宽、地势平坦，沉积物以粉砂和淤泥质粉砂为主，加上水质肥沃，是比较理想的海洋农牧化基地，尤其适合多种贝类生长栖息，是全国著名的贝类产区，另外该区滩涂土质易于压实，渗透性差，是建设盐田的理想土质。 黄河三角洲是以宁海为扇面顶点，北起套尔河口，南至支脉沟口约6000km2的扇形地区，系1855年黄河铜瓦厢决口改道夺大清河入渤海以来，在入海流路改道摆动曾经流经的范围内塑造的冲积平原，这一区域介于北纬37103805，东经1181011915之间。广利河口是黄河近代三角洲摆动的南边沿。 三角洲地区地貌类型比较单一，为黄河冲积平原。地势平坦，洲面平均坡度1/100002/10000，呈西南高东北低；黄河故道高，故道之间为低洼起伏不平的地形，洲面高程在黄海基面0.08.Om之间，大部分洲面高程为3.04.Om。海平面以外为三角洲海域，一般指三角洲低潮岸线外侧20km，三角洲海岸北起套尔河口，向东经神仙沟口，再折向南至支脉沟口，岸线长约200km，神仙沟以西为渤海湾，以南为莱洲湾。 黄河三角洲的海岸为淤泥质海岸，海岸受河口流路摆动的影响较大，特别是三角洲前沿受黄河入海泥沙和海洋动力的影响，冲淤变化剧烈，在黄河行水区域岸线淤进剧烈，远离河口的岸线侵蚀后退。潮滩宽阔平缓，最宽处在西部区域，有1020km，潮滩比降在1/100005/10000之间；黄河口两侧潮滩宽度一般为5lOkm，比降变化较大，渤海湾及莱洲湾近岸水深多在15m以内，在水深05m范围内发育水下岸坡，岸坡宽度在48km，坡降6/100008/10000。2.4.2工程地质 根据“山东省东营市广利一级渔港工程地质勘察报告”根据各土层的分布、岩性和物理力学性质，将工程区域的土层划分为十一个工程地质层，新建码头区、港池航道区、综合管理区的工程地质层划分标准相同，各土层层号一致。各土层主要特征及分布情况见表2-3。 各工程地质层主要特征一览表 表2-3层号岩性主要特征分布情况1粘质粉土灰黄色黄灰色，稍湿湿，稍密， 局部表层为填土，混少量碎石。综合管理区分布，局部缺失2淤泥黑色，流塑，均质、细腻，含腐植物。场区水域分布3粘质粉土灰色，很湿，稍密，含少量云母碎屑。全区均有分布3a粉质粘土灰色，流塑，土质均匀。仅综合管理区钻孔揭露，透 镜体状分布4(粉质)粘土灰色，软塑，夹粉土薄层。全区均有分布4a砂质粉土灰色，很湿，中密，含少量云母碎屑。全区均有分布5(砂)粘质粉土黄灰色，很湿，中密，局部夹粉质粘 土。全区均有分布6(粉质)粘土灰黄色，可塑，含少量泥质结核，径 约 lcm。全区均有分布7砂质粉土、粉砂黄灰色，很湿饱和，中密密实， 颗粒级配不良。全区均有分布8粉质粘土黄灰色，可塑，局部软塑，含铁质浸 染。仅新建码头区钻孔揭露8a粘质粉土灰色，很湿，中密，见少量贝壳碎片。仅新建码头区钻孔揭露，透 镜体状分布 1、新建码头区工程地质 新建码头区土层结构总体上分布较稳定，各土层分述如下： 2层淤泥：黑色，流塑，均质，细腻，含腐植物，顶板埋深O.OOm，顶板标高-0.88O.lOm(平均-0.51m)，层厚2.203.20m(平均2.5 8m)，为高压缩性土，标贯击数（修正击数平均值，下同）N=0.9击，厚度较薄，为不良工程地质层，工程性质差； 3层粘质粉土：灰色，很湿，稍密，含少量云母碎屑，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.35；项板埋深2.203.20m(平均2.58m)，项板标高-3.30-2.95m(平均-3.09m)，层厚1.303.30m(平均2.lOm)，为中等压缩性土，标贯击数N=10.7击，分布较稳定，厚度较小，工程性质较差； 4层（粉质）粘土：灰色，软塑，夹粉土薄层，单层厚0.5lcm，局部厚530cm，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.30；项板埋深3.805.60m(平均4.68m)，项板标高-6.48-4.40m(平均-5.19m)，层厚6.5010.40m(平均7.93m)，为中等高压缩性土，标贯击数N=8.0击，分布较稳定，厚度大，为不良工程地质层，工程性质差； 4a层砂质粉土：灰色，很湿，中密，含少量云母碎屑，地基土与抛百基床的摩擦系数=0.40；顶板埋深7.808.70m(平均8.35m)，顶板标高-9.40-8.55m(平均-8.90m)，层厚1.202.lOm(平均1.60m)，为中等偏低压缩性土，标贯击数N=9.9击，分布不稳定，呈透镜体状分布，厚度小，工程性质较差； 5层（砂）粘质粉土：黄灰色，很湿，中密，局部夹粉质粘土，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.40；顶板埋深12.1015.70m(平均13.68m)，顶板标高-15.65-12.98m(平均-14.19m)，层厚5.007.50m(平均6.05m)，为中等偏低压缩性土，标贯击数N=12.7击，布稳定，厚度较大，工程性质一般； 6层（粉质）粘土：灰黄色，可塑，含少量直径lcm左右泥质结核、铁质斑点及其浸染，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.40；项板埋深17.7021.70m(平均19 .18m)，顶板标高-21.65-18.55m(平均-19.77m)，层厚1.602.80m(平均1.98m)，分布较稳定，工程性质一般； 7层粉砂、砂质粉土：黄灰色，很湿饱和，中密密实，含少量云母碎屑及贝壳碎片，颗粒级配不良，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.40;项板埋深18.6023.40m(平均21.05m)，项板标高-23.35-19.35m(平均-21.56m)，层厚2.908.40m(平均5.43m)，标贯击数N=29.3击，容许承载力为250kPa，工程性质较好； 8层粉质粘土：黄灰色，可塑，局部软塑，含铁质斑点及其浸染，局部夹粉土，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.35；项板埋深25.5027.OOm(平均26.48m)，项板标高-27.88-26.25m(平均-26.99m)，层厚9.1010.3 0m(平均9.58m)，为中等压缩性土，标贯击数N=5.8击，工程性质一般； 8a层粘质粉土：灰色，很湿，中密，见少量贝壳碎片，地基土与抛石基床的摩擦系数=0.40；项板埋深31.00，项板标高-31.85层厚1.50，呈透镜体状分布，工程性质一般。2.综合管理区岩土工程地质 综合管理医土层结构，总体上分布较稳定，现对各土层分述如下： 1层粘质粉土：灰黄色黄灰色，稍湿湿，稍密，含少量云母及贝壳碎屑，局部表层为填土，混少量碎石；项板埋深O.OOm，顶板标高3.655.62m(平均4.66m)，层厚2.705.30m(平均4.20m)，中等压缩性土，标贯击数（修正击数平均值，下同）N=5.4击，为可液化土层，工程性质差； 3层粘质粉土：灰色，很湿，稍密，含少量云母碎属，局部夹粉质粘土，顶板埋深3.605.30m(平均4.3 9m)，顶板标高-0.651.42m(平均0.27m)，层厚2.906.40m(平均4.42m)，中等压缩性土，标贯击数N=6.6 击，分布较稳定，为可液化土层，工程性质较差； 3a层粉质粘土：灰色，流塑，土质较均。在钻孔L8、L9揭露，项板埋深2.703.20m(平均2.95m)，顶板标高1.382.42m(平均1.90m)，层厚0.401.3 0m(平均-0.85m)。标贯修正击数N=3.0击，呈透镜体状分布，为不良工程地质层，工程性质差； 4层粉质粘土：灰色，软塑，夹粉土薄层，单层厚0.5lcm，局部厚1070cm，偶见腐植物；项板埋深6.8010.60m(平均8.81m)，项板标高-5.27-2.22m(平均-4.15m)，层厚8.8012.OOm(平均10.02m)，为中等偏高压缩性土，标贯击数N=6.1击，分布较稳定，厚度大，为不良工程地质层，工程性质差； 4a层砂质粉土：灰色，很湿，中密，含少量云母碎屑，项板埋深9.3014.50m(平均12.62m)，顶板标高-9.18-4.72m(平均-7.96m)，层厚1.303.60m(平均2.07m),为中等偏低压缩性士，标贯击数N=16.4击 ，分布稳定，工程性质较差；5层粘质粉土：黄灰色，很湿，中密，局部夹粉质粘土，项板埋深19.8021.50m(平均20.90m)，顶板标高-16.79-15.38m(平均-16.24m)，层厚1.803.OOm(平均2.38m)，为中等偏低压缩性土，标贯击数N=16.4击，分布稳定，工程性质一般； 6层（粉质）粘土：灰黄色，可塑，含少量直径lcm左右泥质结核、铁质斑点及其浸染，顶板埋深22.2024.lOm(平均23.28m)，项板标高-18.99-18.38m(平均-18.62m)，层厚1.20-2.20m(平均1.81m)，分布稳定，工程性质较好； 7层粉砂、砂质粉土：黄灰色，很湿饱和，中密密实，含少量云母碎屑及贝壳碎片，颗粒级配不良，顶板埋深23.7026.20m(平均25.09m)，顶板标高-20.98-19.87m(平均-20.43m)，层厚4.106.40m(平均5.26m)，标贯击数N=52.5击，容许承载力为250kPa，工程性质较好； 各层物理力学指标统计结果详见表2-4、2-5、2-6。 综合管理区土层常规物理指力学标建议值一览表 表2-4层号岩土名称含水量天然密度孔隙比性指数液性指数压缩系数压缩模量直剪快剪固结快剪标贯击数内聚力内摩檫角内聚力内摩擦角WPeIpI1a12Es12CqqCggN%g/m3/%/MPa1MPakPaOk