浅谈防洪工程建设的堤防设计_1
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浅谈防洪工程建设的堤防设计
发布时间:2021-06-23T06:26:07.936Z 来源:《防护工程》2021年6期作者:王婧华[导读] 堤防工程是河道防洪整治中的重要组成部分,堤防工程设计工作对于整个工程水利项目安全运行和质量维护工作较为重要;通过河道堤防工程设计满足人们对于防洪、发电或航运等多种经济需求。
因此,要加强堤防工程设计,提高施工水平。
王婧华
中建新疆建工集团第一建筑工程有限公司新疆 830000摘要:堤防工程是河道防洪整治中的重要组成部分,堤防工程设计工作对于整个工程水利项目安全运行和质量维护工作较为重要;通过河道堤防工程设计满足人们对于防洪、发电或航运等多种经济需求。
因此,要加强堤防工程设计,提高施工水平。
关键词:防洪工程;建设;堤防设计
1堤防工程设计的原则 1.1综合治理原则
在进行堤防工程设计时,从堤防整体设计和长远经济利益出发,要遵守综合治理的原则。
在有效优化河道堤防设计效果的基础上,也要充分考量堤防设计整体性经济效益和环保效益,提升堤防综合效益、自然价值以及堤防的整体美观度。
1.2安全性原则
堤防的安全性对于堤防设计而言具有重要作用,相关部门在进行堤防工程设计时,要严格遵守安全性原则,在设计各个环节和细节管理时都要满足安全要求,以满足堤防工程防洪度汛的实际应用效果。
1.3因地制宜原则
在堤防工程设计的过程中,要充分结合周围环境因素,要组织专业人员进行工程现场勘查,充分认识到自然因素的重要性,坚持因地制宜的原则,贯彻设计过程始终,科学合理设计堤防工程,提高设计价值。
2防洪工程建设的堤防设计
2.1工程概述
某河流域河床高程1081.5~1115.5m,两岸地形具有较大的起伏变化,山体岩石多为裸露状态,具有较高的地势,由部分岩体为黄土覆盖。
右岸的地形则相对较为平缓。
水库总库容410.0×104?m3,正常蓄水位114.8m,水库兴利库容306×104?m3,水库死库容60.0×104?m3,防洪库容为101.77×104?m3。
河流域防洪工程属于Ⅳ等工程等级,为小(1)型水利枢纽工程,主要建筑物为4级级别,包括工程大坝、溢洪道、放水泄洪兼导流隧洞等部分。
大坝坝顶长593.0m,高程1003m,最大坝高为49.15m。
2.2?计算河道稳定河宽
防洪堤设计过程中要求进行一有效的河床宽度整治,使得泄洪过程中河流两岸具有较强的安全性,为了避免泄洪过程中增加流速,要求河道整治宽度具有合理的数值,从而能够冲刷两岸的顺坝。
通过大量的堤坝工程建筑实践,可得稳定河宽、造床流量之间具有以下关系: B=AQ0.5J0.2B=AQ0.5J0.2式中Q—造床流量,m3/s; A—系数;
B—稳定河段水面宽度,m; J—河床比降值。
在河流域防洪工程设计过程中结合以往得到的统计资料选择1~5的范围值,同时在河段中设计标准稳定河段,在满槽状态下选取B1、Q1、J1三点位置,从方向思维上求取A值,选取2工河流域河段内较为稳定状态下4个河段中的资料,据此反求系数A数值,得出在表1中的相关数值。
表1 河宽系数计算结果
2.3设计护岸工程
按照坝长度1~3倍设计丁坝间距,可以适当加大治导线凹岸以外与丁坝之间的距离。
以下挑式布置非淹没丁坝,采用30°~60°的水流向与坝轴线夹角。
通过理论数据与实际工程测算,可得斜坡式护面的丁坝淘刷深度与直墙式深度相比较小,因此,从工程投资的经济性以及安全性层面上可以看到,在设计中可以采用斜坡式的设计方式,采用1∶1.5的边坡结构。
运用L1=0.33Bcscα计算短丁坝长度。
在实际的设计过程中,丁坝段河道较窄,因此水流横向摆幅较为有限,由此丁坝主要运用于迎托水流,并消减水势,避免在水流的作用下出现河岸并冲刷的严重后果。
坝身、坝头、坝根共同构成丁坝,坝根和河岸之间相连,同时坝头伸向河槽,设计过程中运用园弧形形式设计坝头,设计过程中具有较强的抗溜能力,能够结合流向变化做出相应的调整。
设计过程中,针对某一段防洪河段,一般采用以整个保护长度40%来设计一般弯顶以上的保护长度,余下60%为弯顶以下长度。
河流运行过程中,凹岸水流具有较强的顶冲力,在不同的流量下具有不同的力度,一般小水上提,大水下挫,这对丁坝布置具有一定的指导作用,在设计过程中要求上疏下密、短小成群、上顺下挑。
水流转折点上游位置设置第1座丁坝,由此使得在水流未冲刷堤岸之前,即能够将主流控制在一定的限度之内,避免水流出现较大的波动,从而实现对水流的因势利导。
按照同一丁坝群中其余坝长度2/3设计第1座丁坝长度,由此将水流均匀地分摊到所有坝之中,避免对某一坝造成较为严重的负担。
与中间个坝的长度相比,1座丁坝长度要求能够相应减少,在设计过程中可以采用与第1座丁坝同样的长度,通过这样一种设计方式,以此缓解坝头处水流冲刷与坝头下游水面跌落冲刷,最终使得较为平顺的与下游水面衔接。
3结束语
对防洪堤防的设计进行分析和研究,有效地提升了防洪堤防的牢固度和稳定性,保障了人们的财产和生命安全。
因此,相关工作者应当积极提升自身素质,采用科学的方法设计防洪堤防,提高堤防的稳定性和使用寿命,保障社会的稳定。
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