!!《港口与航道工程管理与实务》考

《港口与航道工程管理与实务》一级建造师执业资格考试辅导复习题(2010年)主讲人：赵广伦联系电话：[phone]E-mail:[e-mail]:11515731841-1.在规则波的传播过程中，波形的波峰顶点与波谷底点通过同一点的时间间隔是2s，问该波浪的传播周期是多少？答：依题意可画出如下的波浪形态：题所问波浪的周期－－即波浪传播一个波长（A－E）所需要的时间，也就是波浪相邻的2个上跨零点（A、E）通过同一点的时间。而规则波的特性之一是AB、BC、CD、DE的长度是相等的，B、D通过同一点的时间间隔是2s，所以（A、E）通过同一点的时间应是B、D通过同一点的时间间隔的2倍。即为4s。1-2．规则波的波浪模型试验中，波峰顶点及其邻近的上跨零点通过同一测渡传感器的时间间隔为5s，则每分钟内通过该测波传感器的完整波形为（）个。P1A．6B．2C．3D．121-3.在某规则波的波浪模型试验中，波系列中波峰与相邻波谷通过同一测波传感器的时间间隔为5s，已知该试验波的波长为2.0m，则该波浪的传播速度为()n以。A.0.1B.0.2C.0.4D.0.8ABCDEO波向2-1.平均海平面是怎样确定出来的？怎样理解对平均海平面的应用？答：虽然海平面有涨有落，但多年的海平面观测值的算术平均值接近一个常数，而且观测的年份越长、积累的数据越多，越趋近一个常数，因此，对多年的潮位观测资料进行整理，取每小时潮位记录值的平均值，即得到平均海平面。又称为平均潮位。各海域的平均海平面是不完全相同的，例如，大连长兴岛的平均海平面就比黄海平均海平面（青岛验潮站）低7cm。所以，国家统一规定以黄海平均海平面（青岛验潮站）作为大地测量中计算中国陆地高程的基准面。2-2.怎样理解对理论深度基准面的应用？为什么说“理论最低潮位”还不是最低深度面？答：理论深度基准面是海图中标注水深的起算面，所以又叫作“海图深度基准面”；同时它又是潮汐表中预报潮高的起算面，所以又称为“潮高基准面”。它是经过对潮汐资料的分析和保证率计算所确定的一个比平均海平面更低的基准面，它有很大的保证率都在实际的海平面以下，但在某些偶尔的很低的低潮时，实际的水面会降到它以下，即它这时就会露出水面，它还不是真正的“最低深度面”。因此，又将它称为“理论最低潮位”。我国1956年以后统一采用理论深度基准面作为海图深度基准面，目前，规定以“理论最低潮位”为海图深度基准面，也作为潮高（潮位）基准面。2-3．港口与航道工程所用的水深图、航道图（海图）所标明的水深，是以何为起算面的？它与大地测量的起算面有何区别？答：港口与航道工程所用的水深图、航道图（海图）所标明的水深，是以“理论深度基准面”为起算面的。各海域的理论深度基准面是不完全相同的，但他们都比相应的平均海平面要低。如果以平均海平面作为标注水深的起算面，那么，一年中将有50%的时间实际的海平面要低于平均海平面，也就是说，实际水深比标注的要浅。由于港口与航道工程所用水深最终将要服务于船舶的航行，为了保证船舶航行的安全，应使水深图上所标注的水深，保持较高的保证率。理论深度基准面是按足够的保证率计算出来，再按实测资料调整后由国家颁布的。同样的道理，内河港口与航道的水深也是取用某一保证率下的低水位作为基准面的。2-4．港口与航道工程施工中某一时刻的实际水深应当怎样确定？答：任何一海域某时刻的实际水深并不一定就是该海域海图上标注的水深。实际上，某海域某一时刻的实际水深由两部分组成：一部分是海图上标注的水深（即该海域理论深度基准面以下的水深），另一部分是该海域理论深度基准面以上的受天文条件影响变化的水深，即潮水的高度。某海域某时刻的潮高值可以从该海域潮汐表上查得，潮汐表上不同时刻的潮高值是理论深度基准面以上的水深。港口与航道工程常常采用的“乘潮施工”，就是安排好工作，利用潮汐获得更大水深，突击完成某项工作的实例。2-5．某海域的理论深度基准面在黄海平均海平面以下1.29m，已有的施工地区大地测量地形图标注的施工点的海底高程为－6.00m，查得当地潮汐表上某时刻的潮高为2.12m，该地区该时刻的实际水深是多少？答：实际水深＝6.00－1.29+2.12＝6.83m6.00理论深度基准面黄海平均海平面▽▽1.29潮位▽2.12▽－6.00实际水深2-6.某海域的理论深度基准面在黄海平均海平面以下1.29m，该地区大地测量地形图标注的施工点海底高程为－6.00m，某施工单位决定乘潮拖运高8m的沉箱，规范规定拖运时的富裕水深≥0.5m，沉箱要保持2.0m的干舷。查得当地潮汐表上拖运时刻的潮高为2.12m，沉箱的拖运可行否？（关键问题：拖运沉箱时的实际水深和拖运要求的最小水深的比较）答：依题意绘制水深、海底高程、沉箱之间的相互关系示意图。海底高程－6.00m即由黄海平均海平面至海底的垂直距离6m；则乘潮拖运沉箱时的实际水深为：6-1.29+2.12=6.83m沉箱保持干舷2m，则水下部分高为8-2=6m求箱距海底的富裕水深hh＝实际水深－6m＝6.83－6＝0.83m0.5m乘潮拖运沉箱可行。6.00理论深度基准面黄海平均海平面▽▽1.29潮位▽2.12▽－6.00实际水深2.08mh2-7.某港的理论深度基准面与黄海平均海平面的高差为2.0m，该港地形图中港池泥面的标注高程是－14.0m，现需要通过港池拖运沉箱，沉箱的最小稳定吃水为13m，沉箱拖运时的富裕水深不得小于0.5m。此时的潮高为0.5m。沉箱的拖运可行否？乘潮拖运沉箱最低需要潮高为多少m？（关键问题：拖运沉箱时的实际水深和拖运要求的最小水深的比较）答：依据题意，可明确各水位高程相互关系如图所示：在港口与航道工程中，理论深度基准面的确定原则是：采用一个低于平均海平面的面作为深度基准面，即理论深度基准面永远是低于平均海平面的。其目的是以理论深度基准面标注的水深有更高的保证率，对航行和各种需要水深保证的作业更安全。所以，该港的理论深度基准面与黄海平均海平面的高差为2.0m，即是该港的理论深度基准面在黄海平均海平面的下面2m。而该港地形图中港池泥面的标注高程是－14.0m，是我国大地测量的标准，是指以平均海平面为基准的高程，也可以理解为以以平均海平面为基准的水深。而港口与航道工程沉箱拖运所需水深规定要以理论深度基准面为基准。那么，拖运沉箱时的可利用水深（实际水深）为：14.0－2.0＋0.5=12.5m＜沉箱的最小稳定吃水为（13m）＋富裕水深（0.5m）＝13.5m所以，沉箱的拖运是不可行的。14.0－2.0+最低潮高h≥沉箱的最小稳定吃水为（13m）＋富裕水深（0.5m）＝13.5mh≥1.5m拖运沉箱才可行。平均海平面该港理论深度基准面▽－1414m2m潮水面（实际水深）12.5m0.52-8.某港的理论深度基准面与黄海平均海平面的高程差为2.0m，该港地形图中标注的港口港池泥面高程为-14.0m，某施工单位需通过港池将沉箱拖运至安装地，沉箱拖运的最小稳定吃水为13m，沉箱拖运时的潮高为0.5m、富余水深按规范规定不得小于0.5m。问题：（1）沉箱拖运是否可行？计算水深说明理由。（2）如果拖运可行，潮高至少要多少米？在正常航速条件下，拖轮对沉箱的曳引作用点设在什么位置拖运最为稳定？（3）沉箱浮运拖带进行前，要进行哪些验算？（4）沉箱在预制场下水有哪些方法？（举出三种方法）。解析：（1）依据题意，各水位间的高程关系如图所示。按港航工程水深计算的原则，拖运沉箱时可利用的水深H：H＝14.0-2.0+0.5=12.5m拖运沉箱所需要的最小水深：13.0+0.5=13.5m12.5m＜13.5m所以拖运沉箱是不行的，水深不够。（2）14.0-2.0+h≥13.0+0.5h≥1.5m为使沉箱拖运可行，潮高至少要达到1.5m，当潮高达到和超过1.5m时，沉箱拖运可行，在正常航速下，拖轮对沉箱的曳引点应设置在沉箱定倾中心以下10cm左右的位置，拖运最为稳定。（3）沉箱在海上拖运前必须进行沉箱的稳定吃水（干舷高）、压载、浮游稳定性验算，如果在下水后和拖运过程中沉箱的形态有所变化和调整，则要根据变化后的新形态重新进行上述的验算。（4）沉箱下水常用的方法有：预制场固定式滑道下水；半潜驳下水浮船坞下水干船坞内预制，直接灌水出运。黄海平均海平面理论深度基准面2m▽－14140.5拖沉箱时的实际海面Hh2-9.背景资料：我国沿海某港沉箱重力式码头预制沉箱下水，沉箱外形尺寸为：长8.0m、宽6.0m、高10．0m；沉箱共计有4个长为3.65m、宽2.65m、深9.6m的仓格，沉箱底板厚0.4m。沉箱下水时从潮汐表上查得潮高为1.0m，沉箱内压载水顶面较当地海域的理论深度基准面（理论最低潮位）低4.0m，此时沉箱的干舷高度为2.0m（满足沉箱的最小干舷高度要求）。若该沉箱的浮游稳定最小吃水深为6.0m，当地海域的理论深度基准面（理论最低潮位）在黄海平均海平面以下1.5m，沉箱拖运中要通过局部的海底浅点区，当地大地测量地形图中标明该浅点区的海底高程为-7.0m。拖运沉箱通过浅点区时段内从潮汐表上查得潮高为2.0m。（2006）问题：1．依据背景费料所述，分别计算沉箱下水对从黄海平均海平面、当地理论深度基准面、沉箱下水时的实际平面、沉箱仓格内的压载水面、干舷高度的底面、沉箱浮游最小稳定吃水面至沉箱底的高度。2．沉箱下水时，仓格内压载灌水总量为多少m3？3．保持沉箱的干舷高度为2.0m．按港口工程技术规范的规定，计算沉箱通过浅点区所需要的最小水深及实际水深。拖运该沉箱可否通过海底浅点区？4．为了使沉箱更顺利地通过浅点区，当采取从沉箱中向外抽水的措施时，最少应该使沉箱仓格内的压载水面下降多少米，才能使沉箱通过浅点区？5．从沉箱仓格内处外抽水时主要应该注意什么？为什么？答：1．（本小题共6分）沉箱下水时干舷的底面（从沉箱底向上8.0）（1分）沉箱下水时的实际海平面（即为沉箱的干舷底面，即为沉箱底向上8.0m）（1分）理论深度基准面（沉箱实际海面-潮高1.0m），即从沉箱底向上7.0m（1分）黄海平均海平面（理论深度基准面向上1.5m）即以沉箱底向上8.5m（1分）沉箱浮游最小稳定吃水面（从沉箱底向上6.0）（1分）压载水面（理论深度基准面向下4.0m）即以沉箱底向上3.0m（1分）2．（本小题共4分）7.00理论深度基准面黄海平均海平面▽▽1.0潮位▽1.5▽－7.00实际水深2.010mh0.42.65×3．65×4×（3-0.4）=100.6m3（4分）3．（本小题共8分）沉箱通过浅点区需要最小水深H=h+h1沉箱下水时的吃水深h=10-2=8m（2分）规范要求的最小富裕水深h1=0.5mH=8+0.5=8.5（2分）浅点区的实际水深（考虑潮高2.0m）（2分）7.0-1.5+2.0=7.5m8.5m不能通过（2分）4．（本小题共8分）沉箱仓格内抽出1m深的水，沉箱上升的高度为：2.65×3.65×4×1.0=6×8×hh=0.81m（3分）过浅区点时差1.0m水深，应抽水使沉箱上升1.0m（2分）1.0÷0.81=1.23m最少应使沉箱仓格内的压载水下降1.23m（3分）5．（本小题共4分）主要应注意保持各仓格内的水位要同步下降。（2分）如果不同步下降形成水头差可能导致沉箱倾斜，甚至倾翻。（1分）或导致隔墙开裂。（1分）3-1.举例说明港口与航道工程混凝土中选用水泥时的几项主要技术条件。答：（1）必须考虑水泥的品种、强度等级；对于港口与航道工程的主体结构如桩、梁、板、沉箱等主要受力构件混凝土，应考虑选用硅酸盐或普通硅酸盐水泥；对于耐海水腐蚀混凝土，可考虑选用矿渣硅酸盐水泥；而对于高强预应力混凝土，如大管桩、PHC桩应选用强度等级高的水泥；预制混凝土大方块可选用强度等级相对较低的水泥。（2）水泥的凝结时间和强度发展对于远距离运送的混凝土，希望选用凝结时间长的水泥；为了加快预制场地周转，构件尽快起吊，希望选用早期强度发展快的水泥。（3）混凝土的耐久性港口与航道工程混凝土的耐久性应当是最根本的要求，对于我国南方的