张 婷 刘 达 李德吉

(1.广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510635;2.广东省水动力学应用研究重点实验室，广东 广州 510635;3.河口水利技术国家地方联合工程实验室，广东 广州 510635)

1 调研背景

2013年9月21—23日，强台风“天兔”在粤东登陆，适逢天文大潮，出现了特大暴雨降水过程及近岸巨浪，造成汕尾、惠州等市的部分海堤严重损毁。

为分析强台风“天兔”过后海堤损毁原因，总结海堤达标加固建设与管理中应注意的主要技术问题，台风过后，广东省水利厅组织广东省水利水电科学研究院调研组深入汕尾、惠州受损海堤现场，查勘了典型堤段的破坏部位及形态，系统分析和总结了海堤损毁原因，在此基础上提出了今后海堤建设和管理的建议。

2 典型海堤损毁情况

调研组共查勘了6段海堤，文中仅列出3段典型海堤损毁情况。

2.1 陆丰市甲东海堤

陆丰市甲东海堤始于东溪河水闸止于瀛江出海口左岸，处于东溪河感潮河段内，主要保护甲东镇防洪潮安全。甲东海堤长青段属于外海开敞式海堤，直面大海，海堤地理位置见下页图1。

图1 甲东海堤长青段地理位置示意图

该段海堤已经基本完成了达标加固。防潮标准为50年一遇设计潮水位。结构形式为干砌石护坡，上覆四角空心块，坡顶平段有浆砌石挡墙，挡墙上用C20混凝土压顶。

在台风大浪的猛烈打击下，该段加固后的海堤出现了局部毁损，见图2，主要是浆砌石挡墙及上部的混凝土压顶的坍塌，迎水坡的干砌石护坡及上覆的四角空心块基本保持完好，海堤基础未见明显沉降变形。

图2 浆砌石直立挡墙及混凝土压顶损毁

经现场分析，浆砌石挡墙及上部混凝土压顶坍塌的主要原因是台风引起的巨浪向岸滩传播时立波拍打的压力荷载很大，直立的浆砌石挡墙高度虽然可以达到50年一遇的设计潮水位，但是强度不足以抵御台风暴潮袭击，此外浆砌石施工过程中采用的分层施工方法导致了层间抗剪能力较差也是原因之一。

2.2 海丰市大湖镇南北堤角仔尾堤段

海丰市大湖镇南北堤角仔尾堤段碣石湾湾顶直面大海，属于开敞式海堤，海堤地理位置见图3。

图3 南北堤角仔尾堤段地理位置示意图

该堤段按照应急工程已经完成了加固，迎水坡全部用格宾石笼网，坡脚有约20m长的水平格宾石笼网铺盖，但防浪墙还没有完工。该段加固后的海堤在2013年“816”陆丰螺河大洪水(最大洪峰流量约3450m3/s，相当于超50年一遇)中发挥了重要作用，在台风“天兔”防御中也发挥了巨大作用，大部分堤段在巨浪袭击下保持完整，局部薄弱位置发生垮塌，同样在该堤段，有木麻黄保护的海堤基本没有受到损坏，生物防浪措施发挥了显著的护堤作用。

大湖南北堤角仔尾堤段的格宾石笼网施工质量较高，平时养护也较好，在巨浪打击下，基本保持完好。但由于发生越浪，堤顶及背水坡的硬化不够，尤其是防浪墙后部位置是土跟混凝土连接最薄弱的地方，遭受较大的冲刷，导致堤身料流失严重，堤身失稳，发生垮塌。此外，虽然土堤的迎水坡是土工布的，但是波浪回流把细颗粒带入了石头缝中，造成了迎水坡坡顶位置发生塌陷坑，在波浪的打击下该坑逐渐扩展，导致整个海堤堤身失稳，海堤损毁情况见图4。

图4

2.3 惠东县稔山长排海堤

惠东县稔山长排海堤位于惠东县稔山镇长排村范和港内，属于半开敞式海堤，由于湾内水域面积较大，台风易引起巨浪，海堤地理位置见图5。

图5 长排海堤地理位置示意图

该海堤已完成了加固达标设计，但未实施动工。现状堤防级别为5级，堤身全长10km。海堤堤身为均质土坝，堤身单薄，采用浆砌石护坡，没有做反滤，坝基地质为泥基，堤身净高4m，顶宽约2.2m，迎水坡坡比1∶0.1，背水坡坡比1∶1.5。在本次台风袭击下该段海堤约6处决口，总长度约1530m，海堤溃决现场见图6。

图6 长排海堤溃决现场

该海堤由于现状堤身断面偏小，原堤材料就近取材，采用人工挑填，未经碾压，填筑质量较差，属于两水夹一堤，抗滑稳定较差。此外，海堤背坡与鱼塘、虾塘相连，坡脚处没有设置护岸工程，经雨水冲刷，易造成堤身土料流失，进而失稳溃决。

3 总结海堤损毁原因

“天兔”台风中损毁严重的多为旧堤，也有相当部分加固达标后的新堤出现损毁。相对受损海堤而言，台风过后仍保持完好的海堤往往存在一些有利条件，如:部分海堤非直面大海，而是位于远离出海口或海湾掩护条件较好的位置，或堤前有红树林保护等。

3.1 未完成加固达标的旧海堤损毁原因

主要原因是标准严重偏低、断面形式不科学、缺乏消浪护岸措施、施工质量存在不足等，具体体现在:

a.未设置混凝土、浆砌石等护面的土堤，无法抵御台风波浪的冲击，损毁严重的堤身近乎完全消失。

b.设置了刚性护面结构的海堤，由于土工布反滤失效、伸缩缝处理不当、砂浆不饱满、堤身沉降变形等，护面下的土体在潮水及波浪的长期、反复作用下逐渐流失，造成护面脱空、开裂，在台风引起的大浪冲击下，护面被击碎，堤身冲毁，海堤决口。其中，采用砂作为筑堤材料的堤身土体更易流失，损毁更为严重。

c.堤顶高程不够、无消浪设施，且堤顶和背水坡土体无硬化护面进行防护的海堤，台风引起的大浪越过防浪墙后冲高跌落，冲击堤顶和背水坡，造成堤顶及背水坡形成较大的冲坑，如此反复作用导致堤身损毁。

d.以往出险决口处理不彻底的海堤，由于修复带有抢险性质，工期紧且施工条件有限，往往造成堤身填土容易流失、堤身易发生沉降，导致混凝土面板脱空甚至开裂，下一次台风到来时，大浪击碎混凝土面板或浆砌石挡墙等，形成新的决口。

3.2 已完成加固达标的新堤损毁原因

a.没有按照规范进行有关模型试验，海堤临水侧的直立挡墙上段在设计及施工上存在一些不足之处。如:陆丰市甲东海堤长青段。

b.台风产生越浪后，海堤堤顶及背水坡抗冲刷能力不足，导致部分堤身受损。如:海丰市大湖镇南北堤角仔尾堤段。

4 今后海堤建设和管理的建议［1］

a.迫切需要对省内海堤进行分类，细化类别，分类指导和管理。建议根据海堤的地理位置(开敞式、半开敞式、近河口段、江堤过渡段等)、地质条件、波浪条件、堤高及断面特征等因素分类，分别确定建设标准和概(估)算宏观控制标准。按照轻重缓急的原则，有序推进海堤加固达标建设。对重点海堤应保证资金投入，争取做一段、成一段、发挥效益一段，不留隐患。同时，建议海堤上全面设置里程桩号标志，便于后续管理。

b.应按照设计规范［2］要求，重视海堤结构形式、消浪护岸措施等模型试验工作，确保工程设计科学、有效。建议在工程建设费用中划出一定比例的科研试验经费集中使用，组织开展适应于广东省不同区域、不同类型海堤建设的一系列海堤结构形式、消浪护岸措施等模型试验，并推荐使用。对重要的、直面大海的海堤，单独开展波浪模型试验。海堤设计导则及有关规范均明确要求进行模型试验，但目前广东省多未开展。据了解，江浙地区基本按照设计规范要求，对每段海堤的设计进行波浪模型试验，取得了良好效果。

c.建议采用工程措施与生物措施相结合的原则，开展海堤建设。海堤建设应统筹考虑沿海防护林体系建设，充分发挥沿海防护林体系在沿海防灾减灾，特别是在消浪、护岸、水土保持、水源涵养、防风固沙、生物多样性保护等方面不可替代的作用。根据研究成果，30m宽度的红树林，消浪率可以达到约70%，而建设防浪林每公里投资仅需60万元左右。鉴于此，海堤加固达标建设要利用好现有沿海防护林和红树林，保护好各类自然保护区及其生态系统的完整性;扩建工程迎海一侧要保留国家特殊保护林带建设用地。

［1］广东省水利水电科学研究院.强台风“天兔”对揭阳、汕头、潮州、汕尾、惠州市海堤损毁情况的调研报告［R］.2013.

［2］DB/T 182—2004广东省海堤工程设计导则(试行)［S］.北京:中国水利水电出版社，2004.