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澳门地区海堤防洪特性研究 摘要：2017年及2018年，澳门经历“天鸽”、“山竹”等超强台风后，沿线海堤受到不同程度的破坏，随着全球气候变暖及海平面上升，未来热带气旋和风暴潮的强度有可能增加，澳门地区的海堤在未来10 a间将进行较大规模的修复。基于澳门某海堤修复工程，针对其特殊历史文化背景、防洪标准、透空型防浪墙的特殊结构形式、原海堤资料不全的4个问题，利用物探、地勘、现场踏勘等方式，找出海堤损坏的根本原因，综合防洪特性分析、越浪量分析计算的结果，提出了海堤堤顶、护面、堤基修复方案，包括高压灌浆、防渗帷幕、混凝土连锁块等，为澳门地区其他海堤修复和整治提供有益的参考。 澳门主要面临热带气旋（台风）、风暴潮、暴雨等气象灾害及其导致的城市洪涝、滑坡等自然灾害风险。随着全球气候变暖及海平面上升，未来热带气旋和风暴潮的强度有可能增加，暴雨、高温热浪等极端天气事件亦有增加趋势。1927年8月20日最高潮位2.94 m(MSL，澳门平均海平面，下同），1993年（“9316”台风贝姬）最高潮位2.98 m,2008年（“0814”台风黑格比）最高潮位2.83 m据统计1 工程概况澳门某海堤修复工程位于澳门新口岸填海区孙逸仙大马路，在澳门文化中心以南附近，占地面积6.2万m2 海堤破坏现状及原因分析2.1 破坏现状根据现场实地调查，海堤主要出现了护面块石松散、空洞、垫层碎石流失、堤顶路面沉陷、防浪墙表层面板脱落、路灯倾斜等问题。见图2。2.2 原因分析原海堤的防护结构包括防浪墙、块石护面和抛石护底三部分，经过10 a左右的使用，基本处于安全稳定状态，在遭遇2017—2018年历史统计最大的强台风“天鸽”、“山竹”侵袭时，海堤整体结构没有出现明显的滑坡，海堤的基础结构仍比较稳固，但海堤的防护结构并没有达到防御强台风和大风暴潮冲击的等级，在波浪的正面冲击和吸力作用下，块石护面出现明显的移动、变形、失稳和损坏，块石层下的细颗粒堤心材料在波吸力作用下局部流失，导致部分路面塌陷和防浪墙倾斜损坏，如果不采取及时的防护修复和加强措施，如再经历类似台风影响，致使护面持续破坏和堤心结构的水土流失，可能会对后方建筑的正常使用构成安全隐患。3 工程的复杂性3.1 特殊历史文化背景本工程海堤防护的后方澳门重要建筑物，由于其特殊的历史背景和文化背景，海堤堤顶高度、防浪墙的结构形式以及护面块体的样式、颜色等都须保证与破坏前一致。而要达到原设计重现期100 a的防洪要求，根据最新的水文资料测算的海堤高程至少需要增加0.5 m，而为了达到越浪量的要求，防浪墙的结构形式也需由透空型防浪墙修改为连续的结构实体。3.2 防洪标准原海堤的防洪（潮）标准为重现期100 a，在2005年设计时采用的重现期100 a的极端高水位为2.93 m（统计年限为1925—2003年），设计的海堤堤顶高程为4.5 m，防浪墙顶高程5.0 m。但基于澳门站1925—2017年的最新潮位统计资料计算得到重现期100 a的极端高水位为3.38 m。这是考虑了台风“天鸽”引发的内港最高潮位3.78 m。因此，一方面需要基于最新统计年限的潮位资料确定极端高水位，重新核算堤顶高程及防浪墙顶高程。另一方面，需要结合澳门地区最新的防洪规划、防灾减灾规划确认重现期100 a的防洪标准是否能适应目前及今后若干年的防洪要求。3.3 透空型防浪墙本工程海堤防浪墙的结构形式为透空型防浪墙，防浪墙墙体上开有洞口，其面积约占整个墙体的1/4。这种结构形式较少见，目前未有这种防浪墙结构的越浪量理论计算公式，因此较难核算其堤顶越浪量。3.4 原海堤资料不全一方面，该海堤工程缺失施工图竣工资料，只有初步设计文件，对海堤原始结构掌握不全。另一方面，该海堤在2008年经历“黑格比”台风后进行过修复，但缺失修复后的结构资料。基于此，在原始海堤及现状海堤的结构形式尚不清楚的情况下进行全面修复和整治是本工程的难点之一。4 对工程复杂性的研究和对策4.1 应对特殊历史文化背景澳门地区尤为重视历史文化背景，由于该建筑的重要性和历史文化特殊性，本工程在保证安全满足一定防洪要求的前提下，修复设计方案尊重当地文化习俗，尽量不改变原堤顶高程、护面块石样式、颜色、防浪墙结构样式。4.2 防洪标准的确定根据GB 50201—2014《防洪标准》根据2010年国务院已批复实施的《珠江河口综合治理规划》根据澳门特别行政区防灾减灾十年规划（2019—2028年）综合以上三因素，从中期目标来看，本工程防洪标准适宜确定为重现期200 a。但提高防洪标准就意味着提高海堤堤顶标高。一方面考虑到本工程的特殊历史文化背景，另一方面，由于本工程海堤堤顶约9 m范围处坐落着该