孤东海堤冲淤形势与防护对策分析

2014-04-07杨建民

山东水利 2014年9期

关键词：堤段海堤大堤

杨建民

（胜利石油管理局生产管理部，山东东营 257001）

孤东海堤冲淤形势与防护对策分析

杨建民

（胜利石油管理局生产管理部，山东东营 257001）

分析了多年来孤东近堤海域水深情势、等深线位置变化、根部水深变化规律以及各个剖面的冲淤特征情况，同时结合多年的监测资料提出防护对策。

孤东海堤；冲淤形势；防护对策

孤东海堤位于东营市河口区东部的渤海浅海区域，黄河入海口以北约15 km处，始建于1987年，全长约16.7 km。2005年对孤东北大堤进行了堤脚加固，目前，孤东东大堤K0+000～K3+ 400段受KD401进海路的保护运行良好，没有出现损坏情况；K3+400～K10+000段海堤的损坏情况较为严重。

1 孤东近堤海域水深情势分析

1.1 孤东近堤海域水深情势

1）各等深线大部蚀退，蚀退最剧烈的区域出现在近堤南、北两部海域。根据2010—2012年孤东近堤海域等深线比较图可以看出，2010—2012年孤东海堤近堤海域大部分处于冲刷状态，北大堤和东大堤交汇区海域基本保持稳定，证明了该区域的防护措施取得了明显的效果；各等深线整体上出现了向近堤靠近的现象，尤其是南北两侧海域尤为明显。

2）丁坝的影响。丁坝的修建改变了附近地形的冲淤形态，从等深线图上可以明显看出，丁坝南部区域产生淤积，但丁坝以北根部水深则产生了冲刷，其他部分变动不大。在丁坝南部与海堤交汇处产生了一个水深小于1 m的浅滩，浅滩面积年际变化不大。

1.2 孤东近堤海域等深线位置变化

2012 年与2010年相比，孤东近堤海域等深线位置呈现出全部向陆地靠拢的趋势。冲刷最剧烈的区域出现在北大堤近堤海域，在中部海域基本上处于冲淤交替的准平衡状态，南部海域主要表现为冲刷，程度仅次于北部海域。孤东近堤海域总面积为76.08 km2，其中2010—2012年间，冲刷面积为42.35 km2，淤积面积为19.47 km2，冲淤平衡面积为14.26 km2，分别占总面积的55.66%，25.60%，18.74%。

1.3 孤东海堤根部水深情势

2010—2012 年间，孤东海堤近堤根部水深加大与减小的堤段共存，水深加大堤段（冲刷堤段）大于水深减小的堤段（淤积堤段）。

在27个孤东海堤断面中，近堤根部水深加大的有18个断面，水深平均加大0.69 m，最大水深加大1.48 m。重点防护部位产生一定的淤积，说明了对孤东海堤采取的一系列防护措施，取得了较好的防护效果，但在南、北部防护上则需要保持高度警惕。

2 孤东近堤海域冲淤变化

2.1剖面图及剖面冲淤变化特征

2012 年相对于2000年总体表现为剧烈冲刷。

1）北部海域主要表现为断面剧烈冲刷，并且海堤前沿沙坝均有剧烈冲刷；剖面整体比降减小，平均水深进一步加大，今后一段时间内将会保持较快的冲刷状态，而且冲刷趋势为由外而内，由南向北，逐步蚕食海堤附近的浅滩。

2）中部海域主要表现为在经过较为剧烈的冲刷后，冲蚀速率逐步放缓，大部分剖面海堤根部水深大于4 m，水深最大处达到7 m后，海堤根部水深逐步减小到5.5 m。

3）南部海域主要表现为断面剧烈冲刷，并且海堤前沿沙坝均有剧烈冲刷，剖面整体比降逐步减小。

2.2 孤东近堤海域冲淤量

孤东近堤海域布设27个剖面，断面长度约5 km，测区面积76 km2，2010—2012年度整体表现为冲刷，冲刷体积为0.18亿m3，平均冲刷厚度为0.27 m。2010—2012年度有24个剖面均发生冲刷，冲刷最大的两个剖面分别是J8和J9，冲刷厚度达到0.69 m、0.59 m。

孤东近堤海域从2000—2012年共计12年的时间里，该海域平均刷深1.84 m，剖面最大冲刷深度达到3.38 m，出现在J26剖面。从冲刷程度上可以看出，该海域的南北两侧是冲刷的重点区域，中部海域的冲刷程度远小于两侧，多年平均冲刷深度达到0.15 m。孤东近堤海域的冲刷速率并没有明显减小，只是重点冲刷区域集中在了该海域的南北两侧，海堤中部海域达到了准动态平衡阶段，在2010—2012年度，甚至部分剖面发生了轻微淤积。

孤东近堤海域除J1和J2剖面以外的所有剖面，平均水深都达到4 m以上，其中J8～J16剖面的平均水深都达到甚至超过了7 m水深，这也从侧面反映出孤东海堤的严峻形势。通过分析可知，在2000—2012年共12年的时间里，剖面平均冲刷厚度超过3 m的剖面共有4个，分别是J5、J6、J25、J26，而且平均冲淤厚度超过2 m的剖面都分布在该测区的南北两侧。

3 结论及建议

1）2010 —2012年孤东海堤近堤海域处于大部冲刷状态，北部和南部海域水深出现冲刷状态，北大堤和东大堤交汇区海域基本保持稳定，海堤根部水深有所减小，证明了该区域的防护措施取得了明显效果；各等深线整体上出现了向近堤靠近的现象，尤其是南北两侧海域尤为明显，这说明海堤防护形势依然不容乐观，任重而道远。

2）孤东近堤海域2 m等深线全部表现为蚀退，其中J2剖面蚀退最为剧烈，达到-0.58 km， 3 m等深线全部表现为蚀退，其中蚀退最大的J3剖面达到-0.59 km；4 m等深线表现为全部蚀退状态，其中J9剖面蚀退达到-0.71 km；5 m等深线同样表现为全部蚀退，其中J25剖面蚀退达到-0.98 km。

3）通过统计计算结果可以得出以下结论：孤东近堤海域的冲刷速率并没有明显减小，只是重点冲刷区域集中在了该海域的南北两侧，海堤中部海域达到了准动态平衡阶段，在2010—2012年度，甚至部分剖面发生了轻微淤积。这充分说明了孤东海堤的防护区域由中间部位的重点防护，将会扩展到全部海堤的整体防护阶段。

4）未来数年孤东近堤海域还会呈现出冲刷的态势，但是冲刷的重点区域将分别出现在南北两侧海域，主要表现为南北两侧海域的海堤近堤水深将会不断加大，堤前海滩将会逐步消亡。海堤中部海域将会处于准动态平衡下的微冲或微淤状态，主要表现为海堤根部将不会有较大程度的冲刷，偶尔会有略微淤积，或略微冲刷。

5）孤东海堤东大堤自2005年至今，除了进行局部修复以外，基本没有进行大规模的维修加固。经过2009年底的冰凌灾害和2011-09的风暴潮袭击，海堤堤脚多处出现抛石和扭工字体流失的情况，严重影响了海堤的自身安全，甚至威胁到孤东油田的油气生产安全，因此建议尽快开展对这两段东大堤的维护工作，以确保孤东海堤以及孤东油田的安全生产。

6）为了及时了解孤东海堤近堤海域的冲淤状况，研究近堤海域的冲淤机理，建议继续加强对该海域和海堤的监控，同时建议每2年进行一次流场调查，以便更好地应对随着海洋动力条件的改变，而产生的对海堤防潮形势的威胁。