河道堤防冲刷深度计算(新计算)

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河道治理项目水力计算

2800 700 1960000
2.26
0.271
2.31 7.57 1.92 0.305152
68.175072
19.135872
砼护坡厚度计算 1 已知参数 η 0.075 2 厚度计算 0.076490167 H 0.61246 r 10 rb 23 L 7.57 B 0.7 m 3
护岸厚度计算 1 已知参数 k1 0.266 2 厚度计算 0.19490024 r 10 rb 20 H 0.52032 m 3 L 7.57
堤后无水厚度计算 0.68374861 堤后有水厚度计算 1.257184371
砂基沿地基段出渗坡降计算
1 m2 3 2 J0 3 x 已知参数 h0 0.187 比降计算 0.394757309 压渗长度计算 0.692592593 x 0.1 J允许 0.15
源自文库
0.425947 0.993111 0.496556
GS
n e 2.72 0.430524 0.979499 0.489749
0.756
hii 0.15
承压水头 1.54878 下游渗透出逸比降 3.11 临界水力比降计算 0.993111366 允许水力比降 0.662074244
厚度 0.498
3.11
1.54878
1.407982 1.015889189

河道堤防冲刷深度计算（新计算）

参考资料

《城市防洪⼯程设计规范》（CJJ50-92）《防洪标准》（GB50201-94）

《堤防⼯程设计规范》（GB50286-98）1、护岸冲刷深度计算

依据《堤防⼯程设计规范》（GB50286—98）①顺坝及平顺护岸冲刷深度计算：

式中：h S

H p —冲刷处的⽔深（ｍ）；

U cp —近岸垂线平均流速（ｍ／ｓ）；

U C —泥沙的启动流速（ｍ／ｓ）；粘性与沙质河床采⽤张瑞瑾公式计算，卵⽯

ｎ—与防护岸坡在平⾯上的形状有关，⼀般取ｎ＝1/4-1/6.河床采⽤长江科学院公式计算；

50—河床的中值粒径（ｍ）；H 0—⾏进⽔流⽔深（ｍ）；

r s ,r分别为泥沙与⽔的重度（KN/m 3),g为重⼒加速度（m/s 2).U cp 的计算应符合下列规定：

式中：

U—⾏近流速（ｍ／ｓ）；

η—⽔流流速分配不均匀系数，根据⽔流流向与岸坡交⾓α⾓查表采⽤。

②结论:防洪堤基础冲刷深度平顺段及凸岸段设计值取1.5m,凹岸斜冲段设计值取2m.⽩龙江杜坝段河道冲刷深度计算书

水力计算

—平均流速，取2m/s；
—河床面上允许不冲流速，沟体土质为粉质粘土查表,取0.75m/s；
n —与护坡在平面上的形状有关，土明渠一般取n=0.025;
2.03m
2．局部冲刷深度计算
水流斜冲岸坡产生的冲刷深度按下式计算:
见《堤防工程设计规范》D.2.2—2
式中: —从河底算起的局部冲深(m),从河底算起；
水深2米，沟宽6米，流速2米/秒，沟体土质为粉质粘土（亚粘土）。
根据《堤防工程设计规范GB50286-98》顺坝及平顺护岸冲刷深度计算应符合下列规定：
1.一般冲刷深度计算
水流平行于岸坡产生的冲刷深度按下百度文库计算:
，
见《堤防工程设计规范》D.2.2—1式中:
— 一般冲刷深度(m)，从水面算起；
—冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替，取2m；
—水流流向与岸坡交角，取；
—防护建筑物迎水面边坡系数，m =1.5；
—坡脚处土壤计算粒径，对于粘性土按密实程度取为0.08m；
—有浅滩的河床水流的局部冲刷流速(m/s),(近似按平均流速2m/s的1.3倍算)；
局部冲刷深度计算如下：
=

2013版堤防规范堤岸冲刷深度计算

2013版《堤防工程设计规范》

hs= 1.26m

水深H0=5m

Ucp= 2.22m/s

n=0.2

η= 1.25查表

U=2m/s

泥沙Uc=0.72

d50=0.004m

γs=19600KN/M3

γ=9800KN/M3

hs= 1.46m

水深H0=8m

Ucp= 3.33m/s

n=0.2

η= 1.25查表

U=3m/s

卵石Uc= 1.44

d50=0.04m

γs=19600KN/M3

γ=9800KN/M3

堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨

摘要：堤防工程冲刷深度是堤防工程设计所涉及的重要参数，其与堤顶超高、水面线推算、堤身护坡稳定计算共同构成堤防工程断面设计的计算要素，合理选择计算公式确定不同冲刷形势下的冲刷深度计算是堤防工程防护及防洪的关键。本文对堤防工程基础冲刷深度的计算与应用进行探讨。

关键词：堤防工程；基础冲刷深度；计算

一、工程概况

某工程，全长155.23km，主要根据防御长江1954年型洪水设计，沿皖河流域堤段则按皖河50年一遇洪水防洪标准设计加固。同马大堤当前穿堤建筑物19座，其中包括杨湾闸、华阳闸和皖河闸等3座中型水闸，同马大堤对应外滩圩15个，圩堤长度78.8km。

二、堤防冲刷深度计算

堤防工程冲刷计算包括水流平行于岸坡和水流斜冲岸坡两种不同工况，由于堤防工程建设的特殊性，在其堤防冲刷深度计算过程中两种工况均有所涉及。同马大堤堤防工程堤身型式为碾压砂砾石梯形断面，迎水面1∶1.5且采用C15砼防护，厚度0.25m~0.50m，堤顶宽3.5m，背水面边坡1∶1.25，堤脚防护采用宽×高为1.0m×0.7m的C15砼。堤防冲刷深度计算沿用《堤防工程设计规范》

（GB50286-2013）所给出的堤岸冲刷深度公式，并选择工程15个断面计算冲刷深度。

2.1水流平行岸坡冲刷深度计算

2.1.1依据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）计算这种冲刷工况通常发生在两个弯道过渡段或半径较大的微弯曲河段。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）附录中D.2.2-1公式，河段水流平行岸坡的冲刷深度按下式计算：

河床冲刷深度计算

算
冲刷深度 △hB 0.35 1.05 0.50 0.36 跨河河段大人坡跨河段大河蹽河段新寨跨河段土质中卵石小卵石小卵石粒径（mm） 25～40 15～25 15～25 水深(m) 3 2.9 4.2 允许不冲流速 1.8 1.4 1.6 v允（m/s）
度计算
冲刷深度 △hB 0.13 0.13 0.16 0.40 0.39 0.36 0.34 0.18 0.34 0.34 0.41 0.26 备注冲沟冲沟冲沟河沟河沟河沟河沟河沟河沟河沟河沟河沟跨河河段 1#跨河段 2#跨河段 3#跨河段 4#跨河段 5#跨河段 6#跨河段 7#跨河段 8#跨河段 9#跨河段 10#跨河段 11#跨河段 12#跨河段土质类型大卵石中卵石中卵石小卵石小卵石中卵石中卵石中卵石中卵石小卵石小卵石小卵石
8#跨河段 9#跨河段 10#跨河段 11#跨河段 12#跨河段
14.2 33.2 14.9 13.8 23.6
657.20 648.63 wenku.baidu.com49.06 649.95 649.95
5.1 9.6 4.2 3.1 8.5
2.78 3.46 3.55 4.45 2.78
设计规范
《河道整治设计规范》（GB50707-2011）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）《水力计算手册》（第二版）

山区中小河流冲刷深度计算及分析

斜冲计算合二为一，用流速分配系数区别，在实践应用中更加直观，便于理解和操作。３）弯段冲刷范围研究
１）河床冲刷深度类型河床冲刷深度包括工程引起的局部冲刷和河流自
然冲刷两种类型，近１０ａ来对工程引起的局部冲刷和
刷深度计算公式。两者基本可通用又略有不同。其中
称为水流的上顶冲点，该点是冲刷范围的起点；最大洪水时的顶冲点称为水流的下顶冲点，该点是冲刷范
围的终点。
２冲刷深度计算实例２．１工程实例简介该工程位于云浮市郁南县南江口镇黄岗河河段。黄岗河是罗定江（南江）的一级支流，发源于南江口镇
角，查堤防规范Ｄ．２．２采用；ｈ为局部冲刷深度，ｍ；为行近水流水深，ｍ；ｎ为与防护岸坡在平面上的形状有关，取凡＝１／４～１／６；Ｕｃ为泥沙起动流速，ｍ／ｓ。
中小河流普遍存在的问题。以２０１５年度云浮市郁南县
中小河流治理工程为例，列入治理清单的９条河有３

堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨

同马大堤工程实测河道断面15个，冲刷深度计算结果见表2。
［收稿日期］2019-04-08 ［作者简介］曹洁(1985-)，女，安徽安庆人，工程师，主要从事水利工程管理工作。
・46・
第6期 2019年6月
陕西水利 Shaanxi Water Resources
No.6 June,2019
断面
h)01 h)02 h)03 hd04 h)05 h)06 h)07 h)08 h)09 h)10 hd11 hd12 hd13 h)14 h)15
第6期 2019 年 6 月
文章编号：1673-9000(2019)06-0046-02
陕西水利 Shaanxi Water Resources
No.6 June,2019
堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨
曹洁
(安徽省怀宁长江河道管理局，安徽安庆246003)
［摘要］冲刷深度计算是堤防工程设计的一项重要任务，其与堤顶超高、水面线推算、堤身和护坡稳定
分析共同构成堤防工程断面设计的基础性环节。以安徽省怀宁长江河道左岸的同马大堤工程为例，进行工程堤防水流平行岸坡基础冲刷深度和水流斜冲岸坡冲刷深度的计算。结果表明，由于皖河河流富有变迁游荡型特征，主流迁徙变换，摆动幅度很大，堤防工程恰恰位于河段弯'性河道位置，水流冲刷主要表现为斜冲，所以斜冲岸坡冲刷深度比平行岸坡冲刷深度大，在各断面平斜冲值计算及冲刷深度计算值选取时应以斜冲结果为依据。

冲刷深度计算

-3.45 2.75 -2.8 2.1 -2.95 2.25 -2.69 1.99 -2.62 1.92 -3.16 2.46 -2.21 1.51 -2.5 1.8 -2.14 1.44 -3.77 3.07 -2.46 1.76 -2.2 1.5

2013堤防水力计算

岸坡冲刷深度按照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）附录D.2.2，顺坝及平顺护岸冲刷深度计算公式：水流不均匀系数

a <=15°20°30°40°50°

60°1 1.25 1.5 1.752 2.25

序号

堤段桩号(m)H0Ucp Uc n U 1

34 1.5749660.0353

7对于卵石的起动流速，可采用长江科学院的起动公式：水流冲刷深度计算

01n cp s c U h H U ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦

η17

050501.08c H U gd d γγγ⎫-=⎪⎭泥

护岸冲刷深度计算公式：

70°80°90°

2.5 2.753中粗砂D50=0.25-0.50mm之间

d50Y泥Y hs

20.215100.09948

河道抗冲能力计算,渗流计算,堤防沉降计算-(个人例子分享3)

1.4 河道抗冲能力计算

河道护岸堤脚处基质多为淤泥，需要进行防冲计算。本次选取各个河段进行冲刷深度进行计算。

水流对平顺护岸的冲刷深度按下式计算：

式中：h s——局部冲刷深度（m）；

H0——冲刷处的水深（m），平均取6.0m；

U c——床面上泥沙的起动流速（m/s），采用张瑞瑾公式计算为

1.45 m/s；

n——与防护岸坡形状有关的系数，取n=0.20；

——近岸垂线平均流速（m/s），按下式计算：

式中：U——行进流速（m/s），根据规模章节数据藤桥、下岸取2.55 m/s；垟岸、方隆、坎上取1.98 m/s；

η——水流流速分配不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角查表求得；取η=1.50；

表1-5 冲刷深度计算成果表

依据计算结果，本工程水下边坡及坡脚均设置10cm厚预制联锁砼块进行防护，抗冲刷流速达4m/s，能满足本工程要求。

1.5 渗流计算

根据地质勘探资料和设计水位资料，本工程大部分堤段堤基土上覆粉质粘土、淤泥及淤泥质土天然铺盖，土层较厚，分布广泛连续，属微透水性，在低水头情况下，堤基不存在渗漏及渗透稳定问题。

1.6 堤防沉降计算

因本工程新建堤防相对于现状地面加高不多，大多只有1m～2m 左右，本阶段不再进行堤防沉降计算，仅考虑堤顶预留沉降20cm。

堤防设计相关计算(新规范(冲刷深度计算,护脚块石质量计算,护坡块石厚度))

H0d50γsγU c H p UηU cp

5.450.02 2.081 1.35 2.54 2.6 1.5 3.12

0.62857125701615.429

14893.02857

13282.97143

1.16666717612054.5

102119

96112

0.2666672202587.2

12834.13333

11831.46667

n h s

0.250.59052数据录入结果

行近水流水深（H0）m

床沙的中值粒径（d50）m

泥沙容重(γs)KN/m3

水的容重（γ）KN/m3

泥沙起动流速(U c)(m/s)

重力加速度(g)

泥沙起动流速(U c)(m/s)

冲刷处的水深（H p）m

行近流速(U)m/s

水流流速不均匀系数（η）

近岸垂线平均流速(U cp)m/s

与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/4~1/6

局部冲刷深度h s(m)

关于堤防工程基础冲刷计算问题的探讨

工程管理

119

科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON

在水利工程建设中,工程建筑基础埋设深度直接影响着工程安全的成败,科学、合理的进行冲刷深度计算是堤防工程设计的重要内容。传统的堤防工程冲刷计算没有的固定的计算公式,而河床的冲刷计算受冲刷影响因素比较大,准确计算的难度也比较大。必须提出一种合理、固定、相对准确的冲刷公式,来满足实际工程设计需求的堤身高度和安全埋深。

1 堤防工程基础冲刷计算现状

目前,在水利工程建设中关于河道治理、冲刷、防洪工造物的建设设计等计算公式很多,由于不同地段、不同河流差异性比较大,所以在计算公式上也各有不同。冲涮计算公式一般都是根据特定河段、特定边界条件建立的,所以应用起来局限性比较大。如果某一河段,河段特性千差万别,就很难找到合适的计算公式。所以在世纪的工程设计中,公式的应用不能死搬硬套,要根据实际情况灵活运用,合理调整计算参数,掌握河流实际冲刷的大量数据,建立适合本工程的计算公式,确保工程建设的安全。

2 冲刷深计算

在实际工程计算中,堤防基础工程冲刷计算一般分为水流平行于岸坡和水流斜冲案坡两种工程状况。其中水流平行于岸坡的冲刷一般发生在两个弯道之间的过渡段,水流斜冲岸坡的冲刷一般发生在河流弯道的凹岸,这种冲刷一般冲刷情况比较严重。

2.1水流平行于岸坡冲刷深度计算

这种冲刷的计算公式一般是依据《堤防工程设计规范》附录中的公式进行相关的计算。具体计算公式如下:

h B =hp+[(Vcp/V 允)n -1]

关于堤防工程设计中冲刷深度计算公式的应用及实际设计中存在问题的探究

作者：张凯

来源：《科技视界》 2014年第1期

1 堤防工程

堤防工程是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。堤防是指沿河、渠、湖、海岸或行

洪区、分洪区、围垦去的边缘修筑的挡水建筑物称为堤防。堤防工程的建设最重要的作用是抵

御洪水，避免居民居住环境和农业生产受到洪水的侵袭。从工程建筑方面来说，堤防工程是一

项比较大、比较复杂的工程。堤防工程设计和施工是最重要的两个环节。在设计过程中保证设

计的合理、各个方面数据计算的准确性、选择适合的施工技术等，才能将设计方案应用于实际

工程施工中。在施工过程中要注意施工细节的处理、选取的施工材料符合施工要求、施工人员

分配得当等，才能够保证施工质量，使其能够长期稳定的、坚固的应用。

2 冲刷深度计算公式

堤防工程设计环节是整个项目开发重要的环节之一，保证设计的合理、准确、完整非常重要。堤防工程的冲刷深度是设计中需要确定的一个重要参数，关系到堤防工程使用的年限。在

堤防工程设计过程中应用到的冲刷深度计算是作为一项主要技术参数，合理的选用公式计算不

同冲刷形式下的冲刷深度是堤防防洪、堤防防护的关键。冲刷深度计算有两种不同形式，其一

是水流平行于岸坡，其二是水流斜冲岸坡。

2.1 水流平行于岸坡

由于我国工程建设是在国家相关规定的约束下进行的，相应的堤防工程建设中的设计环节

中冲刷深度计算也要符合国家的规定，即《堤防工程设计规范》。在《堤防工程设计规范》中

附录D中提出水流平行于岸坡的公式是：

注：hp表从水面算起冲刷最大程度时最大水深；Ｑ表示设计流量；Ｌ表示河道治理平均宽度，hmax表示河道平均水深；h表示河道平均水深；d表示河床土壤平均粒径；μ是一个参数，取值为0.99，表示水流压缩系数；A同样是一个参数，取值1.42，表示单宽流量集中系数。E

新堤防规范的冲刷公式

5.1 设计计算

5.1.1 防冲计算

5.1.1.1 计算公式

墙基冲刷有纵向冲刷和斜向冲刷两种情况，根据《堤防工程设计规范》(GB50286—2013)，平顺护岸冲刷深度公式如下：

0[()1]cp n s c

U h H U =⨯- 21cp U U ηη

050()c H U d = 其中：

h s —局部冲刷深度(m)；

H 0—冲刷处的水深(m)；

U cp —近岸垂直平均流速(m/s)；

U —行近流速(m/s)，根据水文计算成果，取最大流速1.20m/s

n —与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/4。

η—水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α 查表D.2.2 采用。； d 50—床沙的中值粒径(m);

γs ，—泥沙的容重(kN/m 3)

γ—水的容重(kN/m 3)

5.1.1.2 计算结果

经计算，

顺向冲刷深度为0.6～1.0m，故顺向冲刷埋深取1.0m；

斜向冲刷深度30°以内，冲刷深度为0.9～1.18m，故30°以内的斜冲基础埋深取1.2m；

斜向冲刷深度30°以上，冲刷深度为1.2～1.46m，30°以上的斜冲基础埋深取1.5m。

表5.6.1防冲计算结果表

河道堤防冲刷深度计算(新计算)

河道治理项目水力计算

河道堤防冲刷深度计算（新计算）

水力计算

2013版堤防规范堤岸冲刷深度计算

堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨

河床冲刷深度计算

山区中小河流冲刷深度计算及分析

堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨

冲刷深度计算

2013堤防水力计算

最新规范冲刷深度计算

河道抗冲能力计算,渗流计算,堤防沉降计算-(个人例子分享3)

堤防设计相关计算(新规范(冲刷深度计算,护脚块石质量计算,护坡块石厚度))

关于堤防工程基础冲刷计算问题的探讨

关于堤防工程设计中冲刷深度计算公式的应用及实际设计中存在问题的探究

新堤防规范的冲刷公式