颜扬:福建LNG码头施工总体部署及LNG码头工作平台施工方案设计
北长约35km,东西最宽30km。湄洲湾湾内北——东北向周边岸线属福建省莆田市,西——西南向周边岸线属福建省泉州市。
本港址地处湄洲湾北岸莆田秀屿港区。码头使用水域位于秀屿与龙虎屿之间海域,其西北侧与现有3.5×104吨级多用途泊位相邻,西—西南隔海与湄洲湾南岸港区沙格作业区相望。水路北距福州马尾132n mile,南距厦门96 n mile,距湄洲湾口约29km,处于整个福建LNG用气市场的中部。港址地理位置E118?59?40”,N25?12?40”。地形图如图3.1所示
图3.1 LNG码头工程位置图
3.2.2地形地貌
湄洲湾受地质构造和岩性的控制,总体上呈西北高、东南低的地势。沿岸地势比较平缓,也有一些伸至海边的岩崖岬角及岩石岛屿,东西两侧有大小不等的湾澳,周围陆域地质多为花岗岩类和变质岩组成的丘陵及红土台地。湾澳有较宽阔的淤泥滩。
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接收站场地自西北向东南的地貌类型大致分为潮间带、水下岸坡、潮汐通道。 接收站位于潮间带内,为泥质浅滩,高潮时为海水淹没,低潮时出露,大致上自西北向东南平缓倾斜,地面标高约为1.10m~4.90m。护岸线的南面为水下岸坡,与潮汐通道相接,岸坡较陡,大致上向南倾斜。
场地南部为码头区,其西南部为龙虎屿浅滩,该浅滩南北面各有一条潮汐通道,受水流切割形成深槽。两个拟选方案的码头前沿位于上述深槽边上。
在场地外围,其西、北面为陆地,地形起伏变化比较平缓,零星分布有一些剥蚀残丘,部分地段岩崖岬角较发育,其东面主要为浅滩,零星分布有礁石,部分在高潮时淹没。 3.2.3水文
(1)潮汐:(最高潮位、最低潮位、平均高潮位、平均低潮位、平均潮位) ①潮汐性质
湄洲湾潮型属于正规半日潮。根据湾内不同测站的观测资料,湾内外高低潮出现时间几乎一致,各地潮位基本上同涨同落,高低潮出现时间同步,潮波属驻波型,涨急、落急出现在中潮位附近,转流出现在高低潮位附近。潮位的变化,高潮位自口外向口内沿程递增,低潮位则沿程递减,平均潮位自口外向口内递增。
②基面关系如图3.2所示
黄海平均海平面2.179m罗星塔零点3.86m1.631m秀屿理论最低潮面0.05m崇武假定验潮零点 图3.2 基面关系图
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③潮位特征值(当地理论最低潮面起算) 湾内各潮位特征值如表3.1所示:
表3.1 湄洲湾各测站潮位特征值表 单位:m 站名 潮位 最高潮位 最低潮位 平均潮位 最大潮差 最小潮差 平均潮差 平均高潮位 平均低潮位 平均半潮位 7.15 -0.03 3.54 6.68 1.85 4.38 5.57 1.37 3.56 7.67 0.02 3.86 7.20 2.15 4.87 6.36 1.48 3.92 8.18 0.04 4.02 7.59 2.22 5.11 6.66 1.55 4.11 崇武 鲤鱼尾 秀屿 (2)设计水位:(设计高水位、设计低水位、校核高水位、校核低水位) 设计高水位:7.35m 设计低水位:0.78m
极端高水位(重现期为100年的年极值高水位):8.72m 极端高水位(重现期为50年的年极值高水位):8.61m 极端低水位(重现期为100年的年极值低水位):-0.10m 极端低水位(重现期为50年的年极值低水位):-0.06m (3)潮流:(流速、流向)
在本海域曾进行过四次海流观测,分别为1984年6月和1990年8月,以及1997年1月25~26日(大潮期)和1月30~31日(小潮期)同步水文、泥沙测验,最近一次观测是专门为本工程而于2003年3月进行的大潮和小潮的潮流观测和泥沙取样分析。结合四次测流资料综合分析:湄洲湾因地形控制,湾内基本
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上是往复流。深槽部位涨落潮流向基本上与槽向一致,浅滩和湾沃部位,流向略有分散。大潮流速大于小潮流速,表层流速大于底层流速。
从实测流速资料来看,林齿礁至大生岛附近为最大流速区,最大流速达1.78m/s,黄干岛至剑屿航段流速亦较大,最大涨落急流速达1.12m/s和1.01m/s。在剑屿口门一带,最大涨落急流速均接近1.25m/s。斗尾——大竹深槽部位,涨急流速可达2.4m/s,落急流速达1.75m/s,属涨潮优势流;峰尾——东吴以及肖厝——秀屿的深槽部位,落潮流速均大于涨潮流速,为落潮优势流,峰尾——东吴断面实测最大流速为2.00m/s,肖厝——秀屿断面实测最大流速为1.85m/s。
为了更好地了解拟建港区的潮流特征,分别于2003年3月20~21日(大潮期)和3月26~27日(小潮期)在拟建港区的港池前沿及回旋水域近航道的地方分别布设了两个点,即C1点(N25°12′35.15″;E118°59′41.06″)和C2点(N25°12′22.76″;E118°59′34.43″),进行了连续28小时的流速、流向及泥沙取样的水文观测。实测资料的统计分析如下:
①流速
小潮期间,C1站涨潮最大流速为44cm/s,出现在0.2层,垂线平均流速为19cm/s;落潮最大流速为30cm/s,出现在表层,垂线平均流速为10cm/s。C2站涨潮最大流速为75cm/s,出现在0.2层,垂线平均流速为32cm/s;落潮最大流速为62cm/s,出现在表层,垂线平均流速为29cm/s。
大潮期间,C1站涨潮最大流速为107cm/s,出现在表层和0.2层,垂线平均流速为36cm/s;落潮最大流速为56cm/s,出现在0.2层,垂线平均流速为24cm/s。C2站涨潮最大流速为104cm/s,出现在0.4层,垂线平均流速为48cm/s;落潮最大流速为115cm/s,出现在0.2层,垂线平均流速为58cm/s。
②流向
拟建工程水域的水流基本上是往复流。小潮期间,C1站涨潮流向273°,落潮流向137°;C2站涨潮流向317°,落潮流向137°。
大潮期间,C1站涨潮流向269°,落潮流向130°;C2站涨潮流向302°,落潮流向132°。
综合分析本次水文测验,还可以得出本水域潮流的如下特点:
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? 无论大小潮流,一般而言表层流速大于底层流速,最大流速一般出现在表层或0.2层和0.4层。还可以看出从表层~0.8H层各层之间流速大小差别不大,说明流速分层现象不明显。
? 大潮期间,潮流流速较大,本次测验的最大流速值出现在C2测点落急时,达到115cm/s。
? C1测点无论大潮还是小潮期间,涨潮流速均大于落潮流速。
? C2测点小潮期间,涨潮流速大于落潮流速;而在大潮期间则涨落潮流速基本相当。
? 本次测验中,无论大潮是小潮期间,两测点的落潮平均流向均较稳定,落在130~137°之间。而对涨潮平均流向而言,C1基本上是W向,而C2则基本上是NW向。即涨潮流流向,C2点较之C1点顺时针向北偏移了约40度。这主要是由于两测点的位置不同,本次测验C2测点位于涨潮流路的中间而C1测点位于边缘,龙虎屿浅滩起到了一定的碍流作用。
根据实测海流的转流时刻,计算出3个测站各次潮流的涨、落潮流平均历时,本海域涨潮流平均历时6∶23,落潮流平均历时6∶01,涨潮流平均历时比落潮流平均历时要长22min,本海区存在涨、落潮流不等的现象。流速图如表3.2,表3.3所示。
表3.2 C1站流速、流向成果表流速:cm/s 流向:度
项目 站名、层次 涨潮 最大流速 0层 0.2层 0.4层 c1 0.6层 0.8层 1.0层 43 41 34 21 21 16 252 17 14 12 10 8 8 149 42 44 43 平均流速 20 20 21 平均流向 263 277 落潮 最大流速 30 24 24 平均流速 16 14 11 平均流向 141 135 8