游艇基地防波堤平面研究

周玲娟

摘 要：本文以珠海淇澳帆船游艇基地码头工程为例，通过波浪、泥沙潮流数学模型的分析结果对游艇码头的防波堤平面布置进行研究，为游艇码头的防波堤设计提供参考。

关键词：防波堤 游艇码头 平面布置

1.概述

珠海淇澳岛帆船游艇基地总体以会员服务、航行、赛事组织、休闲、商务活动为主要项目的定位形式，参照欧美及香港游艇会的运作模式和经营理念，采用会员制的组织方式，聘请专业团队进行管理，并提供游艇、帆船的选择、购买、航海技能培训及船舶维护保养服务。

游艇基地包括码头水域、系泊设施、防护设施、上下岸设施、游艇岸上存放设施、岸上管理运营设施、综合服务设施、交通设施等。本文重点针对淇澳帆船游艇基地的防护设施平面布置进行研究。

2.项目概况

珠海淇澳游艇会位于珠海市香洲区淇澳岛南芒湾，港区内需设置136个游艇泊位，总面积约14.3万m2，其中陆地面积约1.5万m2，海域使用面积12.8万m2。工程所在区域已建突堤式码头一座，为婆湾码头，长约170m，规划作为游艇码头防波堤的一部分。 2. 1设计船型

游艇码头靠泊的船型为机动艇和帆船，其中机动艇最大船型为50（长）×9.6（宽）×3.0（吃水）m，最小船型为12（长）×4.1（宽）×1.1（吃水）m，帆船最大船型为25（长）×6.5（宽）×5.0（吃水）m，最小船型为12（长）×3.9（宽）×2.1（吃水）m。

2.2风浪条件

2.2.1风

工程附近海洋站1995～2006年实测风资料统计结果（表1、图1）显示，常风向为SE向，出现频率为19.8%，多年平均风速为5.4m/s；次常风向是ESE向，出现频率为17.2%，多年平均风速为6.1m/s；强风向为N向，出现频率为14.1%，平均风速为8.8m/s；次强风向为N N W，出现频率为6.3%，平均风速为7.8m/s；多年年平均风速最小的是WSW向风，为2.3m/s，其频率也最小，为0.2%；SW向风频率次小，出现频率为0.4%。

2.2.2波浪

游艇基地所在的淇澳岛南浅滩近期以淤积为主，平均淤积厚度约为0.02 m/a，呈现为整体的淤积。旧码头附近淤积厚度最大，为1.26m，平均年淤积强度为0.057m/a。

3.防波堤平面布置研究

3. 1游艇码头港池泊稳条件

鉴于游艇对港池水域泊稳条件的特殊要求，游艇基地一般需配套建设防波堤，控制波浪入射和其在港内的反射，使水域达到泊稳条件要求。国内对游艇泊稳条件尚无相关规范或标准，参照国内外游艇码头设计中泊稳条件的选择，波高一般控制在0.1～0.3m之间，浮式码头游艇泊稳的允许波高为0.5m。

3.2防护设施布置原则

防波堤口门的位置、方向及宽度应综合考虑常风向、波浪、潮流、泥沙运动的影响，确保游艇及帆船可安全进出口门。口门方向的选择，应防止波浪和潮流直接进入港内，同时应防止因泥沙入侵造成的口门淤塞。口门还宜设在泥沙运动转向点处，或设在泥沙运动相对较弱的破波带之外。此外，为保证游艇安全进出港池，不能使游艇受横浪作用。同时需考虑到小型帆船不宜顶风直线前进，口门方向需与常风向保持45～90度的夹角。

3 . 3防波堤布置方案

对于风向，工程所在海域常风向为SE向，次常风向是ESE向，强风向为N向，由于N向为陆域，故防波堤主要掩护方向为SE向，口门方向需与SE向保持45度～90度。对于外海波浪，工程位于珠江口伶仃洋西侧，因为珠江口外万山群岛及大屿山等众多岛屿作为天然屏障，对外海波浪有较明显的阻拦作用，伶仃洋湾内海区在大风（主要是台风）时以风浪为主，水域波况主要为SE、S向及E向小风区波浪控制，防波堤设计时需保证游艇出入口门的时候不受横浪作用。对此，本文结合景观效果，考虑了以下三个防波堤平面布置方案：

（1）平面方案一：

防波堤由东、西两段组成，其中西防波堤长为324.1m，呈“L”型，转角连接处均为圆弧处理；东防波堤沿原婆湾码头直线延长200.0m。堤头段局部加大，做成圆形，东堤堤头中心位置设置一座灯塔。防波堤口门布置在港区南侧，宽50m。具体见图3。

（2）平面方案二：

防波堤由东、西两段组成，其中西防波堤自北端岸线以直线向南延伸159.6m；东防波堤在原婆湾码头基础上延长，呈“L”型，堤头位置往西南侧转折，堤头段局部加大，做成圆形，东堤堤头中心位置设置一座灯塔。防波堤口门布置在港区中部，宽50m。具体见图4。

（3）平面方案三：

除东、西防波堤和进出港航道在口门处有些不同外，方案三的平面布置与方案一基本相同。具体見图5。

3 . 4防波堤布置方案对比

3.4.1掩护条件对比

在充分收集珠海帆船游艇会码头工程附近海洋站风、浪资料的基础上，采用波浪整体数学模型试验，考虑不同设计水位与该海域S、SSE、SW、E向不同重现期波浪组合工况，对码头工程航道、回旋水域、防波堤内外侧、码头停泊水域、排水涵等波浪状况进行了试验研究，确定了防波堤内外及港池区域的波浪要素，分析了设计高水位、2年一遇各向浪作用下游艇码头停泊水域泊稳条件，主要结论如下：

①模型试验结果显示，在极端高水位、50年一遇SE向浪作用下，方案一外航道有效波高在1.67～1.78m之间，口门处有效波高为0.41m；西防波堤外侧有效波高在0.51～1.29m之间，南防波堤外侧有效波高在1.76～1.78m之间；进入口门后，受双向防波堤的影响，港池内波浪动力显著减弱，中型游艇码头泊位处有效波高在0.66～0.71m之间，比波高在0.37以下，大型游艇码头泊位有效波高在0.47～0.62m之间，比波高在0.35以下。S、SW、E向浪作用下，港池及停泊水域的波高相对于口外波浪亦显著减小；设计高水位、设计低水位情况下波浪场特征与极端高水位同一浪向波浪场基本一致，表明方案一防波堤布置具有较好的防浪效果。方案二、方案三对S、SE、SW、E向浪都有较好的防浪作用。

②不同方案防浪效果比较分析显示，在极端高水位，E、SE、S、SW向浪水文组合条件下，方案一回旋水域相应的有效波高分别为0.34m、0.55m、0.51m、0.4m；西防波堤内侧（大型游艇码头泊位）相应的有效波高分别为0.59m、0.55m、0.35m、 0.1m，南防波堤內侧相应的有效波高分别为0.28m、0.30m、0.51m、0.54m，对工程区域主浪向SE、S向浪的防浪效果最佳，为三个方案中波浪条件最优方案。

③泊稳试验结果显示，方案一各向浪作用下，游艇码头停泊水域H4%大多在0.3m以下，仅E向浪条件下，大型游艇码头停泊水域H4%为0.49m。方案二各向浪作用下，游艇码头停泊水域H4%大多在0.4m以下。方案三各向浪作用下，游艇码头停泊水域H4%大多在0.3m以下。综上，各方案基本满足泊稳条件。

3.4.2泥沙回淤对比

根据潮流数学模型研究及泥沙回淤分析研究报告，基于工程附近水域的水流条件和泥沙运动特性，计算分析各方案实施前后的流速分布及其变化情况、泥沙回淤情况等，结论如下：

①3种方案工程后港池和回旋水域流速不大，进港航道流速较大；方案二工程后进港航道流速较其它2个方案小，方案一横向流速小于方案三。

②方案一港内年回淤量最小，为12.41万m3，港内平均淤积强度为1.12m/a；方案二港内年回淤量最大，为14.41万m3，港内平均淤积强度为1.22m/a；方案三港内年回淤量居中，为13.18万m3，港内平均淤积强度为1.15m/a。

③方案一港区骤淤量最小，为15.13万m3，港区平均淤积强度为1.37m/a；方案二港区骤淤量最大，为17.36万m3，港池平均淤积强度为1.51m/a；方案三港区骤淤量居中，为15.63万m3，港池平均淤积强度为1.40m/a。

3.4.3推荐防波堤平面布置方案

本工程的三个防波堤平面布置方案均能满足港内水域泊位、船舶进出港安全等要求。方案三仅口门位置与方案一不同，相比较，方案三挡浪效果比方案一稍好，但泊稳试验结果显示方案一、方案三游艇码头停泊水域H4%大多在0.3m以下，均能满足游艇泊稳要求。且方案一港区年回淤量最小，为12.41万m3，方案三港区年回淤量为13.18万m3，港内回淤条件较方案一差。

综上所述，防波堤平面布置方案一较优。

4.结语

游艇不同于普通货船，其对泊稳条件要求较高，本文仅从防波堤对游艇会基地码头港池水域的掩护情况及回淤情况角度分析，推荐出相对较优的防波堤平面布置方案，工程实际中还需考虑防波堤的工程造价、对游艇进出港便利性等角度分析比较。

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