T-CAOE 72-2023 海灘養(yǎng)護攔沙堤設計技術導則

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07.060．ｂ學兔兔ｗｗｗｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載CCS

A

45團 體 標 準

—2023海灘養(yǎng)護攔沙堤設計技術導則Technical

directives

barrier

2023-11-29發(fā)布 2023-11-29實施中國海洋工程咨詢協(xié)會 發(fā)布學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載 ..................................................................................

I

...............................................................................

1

....................................................................

1

........................................................................

1

...........................................................................

24.1

建設必要........................................................................

24.2

環(huán)境適宜........................................................................

34.3

功能合理........................................................................

34.4

材料可行........................................................................

3

........................................................................

35.1

按功能分類

.....................................................................

35.2

按平面型式分類

.................................................................

35.3

按斷面型式分類

.................................................................

35.4

按材料分類

.....................................................................

4

...............................................................

4

....................................................................

47.1

確定依據(jù)........................................................................

47.2

功能選擇

........................................................................

5

...............................................................

58.1

...................................................................

58.2

...................................................................

68.3

...................................................................

6

....................................................................

69.1

攔沙堤長度確定..................................................................

69.2

攔沙堤高程確定..................................................................

89.3

..............................................................

9

.......................................................

910.1

..................................................................

910.2

材料選擇......................................................................

10

.........................................................................

10

......................

11

............................................................................

12學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載 本文件按照GB/T

1.1—2020《標準化工作導則

第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國海洋工程咨詢協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：魯東大學、自然資源部第三海洋研究所、中國海洋大學。本文件主要起草人：朱君、王慶、戰(zhàn)超、吉孟瑞、王楠、戚洪帥、劉建輝、雷剛、石洪源、華文豪、李雪艷、孫鳳娟、韓彥青。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載1

范圍本文件規(guī)定了沙灘及礫灘養(yǎng)護工程中攔沙堤的設計要求、功能選擇、平面形態(tài)和尺度的確定以及斷面結構和材料選擇等。本文件適用于沙灘及礫灘養(yǎng)護工程中攔沙堤的設計工作。海岸侵蝕防護的攔沙堤功能效果評估可參考本文件。2

規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T

18190—2017 海洋學術語 海洋地質學GB/T

—2007 海洋調查規(guī)范 第2部分：海洋水文觀測GB/T

—2007 海洋調查規(guī)范 第6部分：海洋生物調查GB/T

—2007 海洋調查規(guī)范 第8部分：海洋地質地球物理調查GB/T

12763.11—2007 海洋調查規(guī)范 第11部分：海洋工程地質調查GB/T

—2019 海洋觀測規(guī)范 第2部分：海濱觀測GB/T

17501—2017 海洋工程地形測量規(guī)范GB/T

51015—2014 海堤工程設計規(guī)范HY/T

—2018 海灘養(yǎng)護與修復技術指南JTS

—2015 港口與航道水文規(guī)范JTS

—2018防波堤與護岸設計規(guī)范JTS/T

231—2021 水運工程模擬試驗技術規(guī)范T/CAOE

1—2020 圍填海工程海堤生態(tài)化建設標準3

術語和定義下列術語和定義適用于本文件。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載3.1海灘 beach由激浪和激浪流作用，在海濱塑造形成的松散沉積物堆積體。注：海灘包括前濱與后濱。[來源：GB/T

18190—2017，2.3.4]3.2海灘養(yǎng)護 beach

將異地與修復區(qū)海岸環(huán)境相適應的沉積物通過人工手段搬運到海岸指定位置，增加平均高潮位以上海灘寬度，恢復海灘功能。必要時可輔以特定的海岸構筑物。[來源：HY/T

255—2018，3.4]3.3攔沙堤 sediment

修建的垂直于海岸或略微傾斜于海岸的限制砂質海灘泥沙沿岸輸移的非透水或部分透水的構筑物。3.4灘肩 beach

berm分布于后濱前緣地帶平坦的、階梯狀的堆積面。[來源：GB/T

18190—2017，2.3.8]3.5閉合深度 closure

depth海灘剖面產生季節(jié)性有效變化的向海界限深度，該深度通常無海底底床顯著變化，近濱與濱外間無明顯沉積物交換。[來源：HY/T

255—2018，3.8]4

一般要求4.1

建設必要攔沙堤應是經系統(tǒng)科學論證而開展沙灘及礫灘養(yǎng)護、海岸侵蝕防護的主要設施，其建設應符合海岸保護修復的目標。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載4.2

環(huán)境適宜攔沙堤工程建設選址應具備適宜的地形地貌、工程地質、水動力和生態(tài)環(huán)境條件。4.3

攔沙堤功能設計要確保沙灘及礫灘養(yǎng)護目標的實現(xiàn)，不能造成水動力、岸灘沖淤等變化帶來的不良后果，可適當兼顧河口導流、消浪、游客安全、景觀改善等輔助功能。4.4

材料可行攔沙堤建設材料應符合海洋環(huán)境保護相關要求，優(yōu)先選擇綠色低碳、無污染、堅固耐用、易加工制作、來源豐富、經濟性好的制作材料。5

攔沙堤分類5.1

按功能分類可分為：a) 約束型攔沙堤（F1）：以阻止泥沙擴散流失為主要目的修建的攔沙堤；b)

阻沙型攔沙堤（F2）：以阻止泥沙向下游方向輸移為主要目的修建的攔沙堤；c) 阻浪型攔沙堤（F3）：以削弱波浪阻止波影區(qū)泥沙向下游輸移為主要目的修建的攔沙堤。5.2

按平面型式分類可分為：a) 直線形堤：外部輪廓形狀為直線的攔沙堤；b)

折線形堤：外部輪廓形狀為折線形的攔沙堤；c) 弧線形堤：外部輪廓形狀為弧形的攔沙堤。5.3

按斷面型式分類可分為：a) 斜坡式攔沙堤：用石料、混凝土塊體或其他充填材料建設、堤兩側為斜坡的攔沙堤；b)

直立式攔沙堤：堤身斷面兩側均為直立或接近直立的墻面，墻身坐落于拋石基床的重力式結構或板樁、樁基等結構。調查項目、觀測方法及數(shù)據(jù)要求調查項目：波浪、海流、潮位、懸沙等。

14914.2201912763.22007中第章的規(guī)定，潮位監(jiān)測應符合

14914.2中第章的規(guī)定，懸沙觀

12763.8章的規(guī)定。數(shù)據(jù)要求：按

章的規(guī)定執(zhí)行。調查項目：岸灘及水下地形、沉積物粒度、淤泥層厚度等。觀測方法：岸灘及水下地形觀測應符合

1750110

調查項目：底棲動物、底棲植物的種類組成、數(shù)量及其水平分布和垂直分布。監(jiān)測方法：應符合

12763.6200712數(shù)據(jù)要求：按

章的規(guī)定執(zhí)行。收集項目：擬建攔沙堤海域的臺風、風暴潮、強浪等相關資料。數(shù)據(jù)要求：）臺風：每年臺風數(shù)量、頻率、最大風速等；）潮汐：潮汐性質、漲落潮歷時、平均潮差、設計高水位、設計低水位、極端高水位、極端）波浪：不同重現(xiàn)期的波浪要素等。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載5.4

按材料分類可分為：a) 袋裝砂堤：采用袋裝砂土構造的攔沙堤；b)

天然塊石堤：以天然石料為主要材料的攔沙堤；c) 木制堤：以木料為主要材料的攔沙堤；d)

混凝土堤：以混凝土為主要材料的攔沙堤；e) 其他材質堤：使用不在上述材料之內的材料制成的攔沙堤。6

基礎資料調查與收集攔沙堤建設前，應對海灘養(yǎng)護與修復區(qū)的海岸水文要素、岸灘及近岸沉積物、地形地貌與工程地質、潮間帶底棲生物等進行調查，對相關歷史資料進行收集。調查類別、項目、方法、要求及歷史資料收集明細見表1。表1

攔沙堤建設基礎資料調查收集明細表表1

攔沙堤建設基礎資料調查收集明細表7.1

7.1.1

攔沙堤功能的選擇應與海灘養(yǎng)護修復的目標相一致。兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023兔學兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載7.1.2

攔沙堤功能選擇前應掌握海岸沿岸輸沙方向和凈輸沙率，沿岸輸沙方向可由合成波向和岸線走向確定，沿岸凈輸沙率計算可參考

—2015中附錄T的相關規(guī)定。7.1.3

攔沙堤方案確定后應結合數(shù)值模擬或整體物理模型試驗對攔沙堤的效果進行驗算，數(shù)值模擬和物理模擬可參照JTS/T

—2021中第5章、第6章、第8章和第7.2

功能選擇7.2.1

在無明顯沿岸（凈）輸沙岸段的兩側，可選用約束型攔沙堤（7.2.2

在有明顯沿岸（凈）輸沙岸段的下游，可選用阻沙型攔沙堤（7.2.3

在有明顯沿岸凈輸沙岸段的上游，可選用阻浪型攔沙堤（7.2.4

約束型攔沙堤與養(yǎng)護海灘穩(wěn)定后的趨勢示意見圖1，阻沙型及阻浪型攔沙堤與養(yǎng)護海灘穩(wěn)定后的趨勢示意見圖2。圖1

約束型攔沙堤與養(yǎng)護海灘穩(wěn)定后的趨勢示意圖2

阻沙型及阻浪型攔沙堤與養(yǎng)護海灘穩(wěn)定后的趨勢示意8

攔沙堤平面形態(tài)確定8.1

約束型攔沙堤的平面形態(tài)以直線形堤為主，其通常與岸線垂直。兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載學兔T/CAOE

72-2023兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載學兔8.2

阻沙型攔沙堤的平面形態(tài)以直線形堤為主，其既可與岸線垂直亦可與岸線呈一角度傾斜設置。8.3

阻浪型攔沙堤平面形態(tài)較多，直線形堤、折線形堤、弧形堤都較為常見。對于這類攔沙堤，其最主要的設計參數(shù)是攔沙堤末端波浪繞射控制點位置的確定，而攔沙堤的具體平面形態(tài)差異對防浪和輸沙效果的影響可忽略。攔沙堤末端波浪繞射控制點可采用Hsu

&

Evans

（）的拋物線模型進行計算，計算方法見附錄A。在確定繞射控制點的位置后，可結合工程投資、景觀效果等選擇直線形堤、折線形堤和弧形堤等具體型式。9

攔沙堤尺度確定9.1

攔沙堤長度確定9.1.1

約束型攔沙堤9.1.1.1

約束型攔沙堤由水平段和坡折段組成（圖3）。9.1.1.2

水平段包括設計灘肩寬度l0和安全段長度ls

。9.1.1.3

設計灘肩寬度l0為未受攔沙堤影響岸段的平均設計灘肩寬度，由海灘養(yǎng)護修復方案確定。9.1.1.4

安全段長度取決于當?shù)亻]合深度處20年一遇有效波高的數(shù)值，見表2。9.1.1.5

坡折段長度lp的計算由式（1）確定：????

=

??/?? （1）式中：lp——坡折段長度，單位為米（md

——攔沙堤水平段頂高程??1及末端高程??3之間的垂直距離，單位為米（m）；??——攔沙堤坡折段坡度，無量綱。9.1.1.6

攔沙堤坡折段坡度??宜略大于海灘養(yǎng)護后的平衡剖面坡度????。????/m20/m0~<5<1.01.0~<2.010~<152.0~<4.015~254.0．ｃｘｗｚｆ學兔兔ｗｗｗ．ｂｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023．ｃｘｗｚｆ學兔兔ｗｗｗ．ｂｏｍ標準下載9.1.1.7

當對攔沙堤坡折段有安全、景觀等功能需求時，可根據(jù)實際情況提高坡度段頂高程。??1——攔沙堤水平段頂高程；??2——修復海灘灘肩高程；??3——圖3

約束型攔沙堤剖面示意圖表2

安全長度表2

安全長度ls

的取值9.1.2.1

阻沙型攔沙堤由水平段和坡折段組成。9.1.2.2

水平段包括設計灘肩寬度l0、有效攔沙長度lf

和安全段長度ls

（圖4）。9.1.2.3

設計灘肩寬度l0、安全段長度ls

及坡折段長度lp計算方法及要求見。9.1.2.4

有效攔沙長度lf

的計算取決于設計完全有效攔沙年數(shù)??、年凈輸沙率Q0

、岸灘剖面變形高度??′及波浪入射角度

d

（詳見表3）。年凈輸沙率Q0

及岸灘剖面變形高度??′應符合

—2015的規(guī)定。9.1.2.5

波浪入射角度d

為波峰線與等深線間的夾角（°），d

小于90°。9.1.2.6

完全有效攔沙年數(shù)??根據(jù)海灘養(yǎng)護修復目標確定，通常取1~3年。??0/??′)/m

/md

=0°d

=5°d

=10°d

=15°d

=20°d

=25°d

=30°d

=35°d

=40°2004.76.78.29.610.912.113.314.615.95007.410.613.115.217.219.121.123.125.2100010.515.018.521.524.327.129.832.735.6200014.921.226.130.434.438.342.246.250.4500023.633.541.348.154.560.666.773.179.81000033.547.458.468.177.085.794.4103.32000048.567.382.796.3109.0121.2133.5146.1159.55000084.4132.9153.4172.9192.0231.2252.3．ｃｏｍ標準下ｘｗｚｆ．ｂ學兔兔ｗｗｗ載T/CAOE

72-2023．ｃｏｍ標準下ｘｗｚｆ．ｂ學兔兔ｗｗｗ載圖4

阻沙型攔沙堤剖面示意圖表3

有效攔沙長度表3

有效攔沙長度

的取值9.1.3.1

阻沙型攔沙堤一般僅有水平段。9.1.3.2

阻浪型攔沙堤長度會隨其平面型式發(fā)生變化，本文件只規(guī)定了阻浪型攔沙堤首末端點的位置，對攔沙堤沿軸線的長度不作要求。9.2

攔沙堤高程確定9.2.1

約束型攔沙堤水平段頂高程為H=H+

(0~1.0)

m。其中，H為設計灘肩高程，可用以下公式計算：H=20年一遇高水位+設計波浪爬高 （2）學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載設計波浪重現(xiàn)期為20年，累積頻率取13%，設計波浪爬高經驗公式見式（3??2??2

=

??(??0??0)1/2

+0??0??2

+0.004)]

}

（3）式中：??2——設計波浪爬高，單位為米（m）；??0——閉合深度設計波高，單位為米（m）；??0——閉合深度設計波長，單位為米（m）；????——灘面坡度，無量綱。9.2.2

阻沙型攔沙堤高程設計阻沙型攔沙堤高程設計同約束型攔沙堤，詳見9.2.1。9.2.3

阻浪型攔沙堤高程設計9.2.3.1

阻浪型攔沙堤高程可采用式（29.2.3.2

迎浪段頂高程宜定在設計高水位以上不小于60%設計波高值處。9.2.3.3

攔沙堤頂高程應按JTS

154—2018的規(guī)定進行復核。9.3攔沙堤堤頂寬度確定9.3.1

攔沙堤堤頂寬度不宜小于1.1倍設計波高值。9.3.2

當有使用要求時，攔沙堤堤頂寬度應根據(jù)使用要求確定。9.3.3

對采用陸上推進法施工的攔沙堤，應考慮施工機械對頂寬的要求。10

攔沙堤斷面結構及材料選擇10.1

斷面結構選擇10.1.1

攔沙堤斷面可采用斜坡式、直立式或混合式結構。10.1.2

斜坡式攔沙堤宜用于水深相對較淺、地基較差、砂石料來源豐富的情況。10.1.3

直立式結構宜用于水深較深、地基較好或經過處理的情況。10.1.4

攔沙堤可分段設計，近岸段和遠岸段可采用不同的斷面結構型式。10.1.5

攔沙堤斷面形式及尺度可參照

154—2018和GB/T

51015—2014的規(guī)定進行確定。10.1.6

攔沙堤堤基處理及結構穩(wěn)定性計算應參照GB/T

51015—2014中第

910章的規(guī)定進行確定。學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023學兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載10.1.7

攔沙堤的生態(tài)化建設可參照T/CAOE

1—2020進行確定。10.2

材料選擇10.2.1

對于臨時修建的攔沙堤，可選擇木質堤或袋裝砂堤等易于移除且環(huán)境影響較小的生態(tài)材料。10.2.2

為減小攔沙堤建設對相鄰未養(yǎng)護區(qū)海岸造成的侵蝕影響，可采用具有一定穿透系數(shù)的天然塊石堤或開孔攔沙堤設計。10.2.3

對具有阻浪型攔沙堤或結構穩(wěn)定性要求較高的攔沙堤，宜采用混凝土堤。11

工作成果按文件要求對海灘養(yǎng)護工程中攔沙堤的功能、平面形態(tài)、尺度、斷面結構及材料選擇確定后，應編制專題研究報告，專題研究報告應包含如下內容：a）項目概況；包括項目地理位置、項目目標、項目依據(jù)等；b）工程建設條件：包括項目周邊自然條件、社會條件、海灘資源環(huán)境現(xiàn)狀等；c）海灘養(yǎng)護方案：包括海灘養(yǎng)護方案設計思路、具體方案及攔沙堤必要性分析等；d）攔沙堤工程設計方案：包括攔沙堤功能選擇、平面形態(tài)及尺度確定、斷面結構及材料選擇等；e）結論與建議：包括專題研究的結論和對后續(xù)工作的建議。10兔ｗ學兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載T/CAOE

72-2023兔ｗ學兔ｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標準下載附錄

A（資料性）阻浪型攔沙堤末端波浪繞射控制點計算方法采用阻浪型攔沙堤形成的穩(wěn)定沙灘平面形態(tài)可參照Hsu

&

Evans

（1989）的拋物線模型(如圖A.1所示)，其方程表示如式（A.1）：

（A.1）=C+C +C R

式中：R——任意極半徑，單位為米（m）；??

——相應的極角，單位為弧度（R——控制線的長度，單位為米（mβ

波峰線和控制線的夾角，單位為弧度（C、C、C是β的函數(shù)，其中，β的范圍為10o～80o，各函數(shù)表達式如下：C=0.0707－0.004

7β＋

0.000

349β－0.000

008

β＋0.000

65βC=0.9536＋0.007

8β－0.000

048

β＋0.000

2β－0.000

000

128

1βC=0.0214－0.007

8β＋0.000

300

4β－0.000

01l

83β＋0.000

43β圖A.1

拋物線海岸平衡模式（

Evan，