堤防工程基础冲刷深度计算问题

１ ． 冲刷深 计算
冲刷 计 算 分 为 水 流平 行 于 岸 坡
和 水 流 斜 冲 岸 坡 两 种 工 况 。 水 流 平
为平均 流速 （ｄ ）Ｖ 为河 床面 上 ｒｓ ； ｒ
山区稳 定 、 游荡性 （ 变迁 性 ） 流各 种 河 水 位 、 速 都 适 合 ， 此 公 式 确 定 的 流 按
均水 深 （ ； ｍ）ｄ为河 床 土 壤 平 均粒 径 （ ｍ）肛 为 水 流 压 缩 系 数 ， ｌ一 ｍ ； ＝ ０３ ５ ／ 经 计 算 ／＝ ． ； 为 单 宽 流 ．７ ＶＬ。 ｚ ０９ Ａ ９ 量集 中系数 ，经 计算 Ａ＝ ．２ 为 与 １ ； ４ 历 年 汛 期 月 最 大 含 沙 量 平 均 值 有 关 的参数 ， Ｅ ０６ 取 ＝． ６；
２０ １ ２Ｏ １
２Ｏ １
１３ －３ １１ ．４
１３ ．４
３６ ．５ ３９ Ｏ
．
２４ ．６ ２７ ．４ ２－７ ３ ２６ ．２ ２ ５１
．
３ ６ １
．
ＨＤ１ ５ ＨＤ１ ４ ＨＤ１ ３ ＨＤｌ ２ ＨＤ１ ｌ ＨＤ１ Ｏ ＨＤ０ ９ ８８ ４
Ｉ６ ． ７ ４１０
深泓点（ ｍ）
１６ ．０ ６８７ １６ ５．２ ６ ８ １６ ３ ５ ６ ．６ １６ ．５ ６１４ １６ ９．４ ５ ７ １６ ７－８ ５ ３ １６ ６．９ ５ １ １６ ４．７ ５ ４ １６ ２ ９ ５ ．Ｏ １６ ０ ６ ５ ．Ｏ １６ ８ ２ｌ ４ ． １６ ６ Ｏ ４ ．６ ｌ６ ４ Ｏ ４ ．０ １６ ． ６ ４１７
ＨＤｌ ９
设 计 水位 （ ） ｍ
１ ６ ０４ ７ ．４ １ ６ ７．９ ６ ３ １６６ ．７ ５２ １６ ２９８ ６ ． １ ６ １６ ６ ．４ １ ６ ９．９ ５ ５ １６ ７ ９ ５ ．Ｏ １６ ６２ ５ ＿７ １ ６ ４．Ｏ ５ ３ １６５ ．８ １９ １６ ９．Ｏ ４ ７ １６ ７ ７１ ４ ． ｌ６ ５－３ ４ ３ １６ ３＿Ｏ ４ ３
３ １ ．５ ３ １ ．１ ２９ ．８ ３３ ．４ ２６ ．２ ３５ ．９ ３１ ．４ ２７ ．３ ３ １ ．８ ３２ ．９ ３１ ．７ ３０ ．４ ３５ ．５ ３Ｏ ．５
３１ ．１
ｈ ｍ （）
１２ ．９ １３ ｌ１ １３ ＿７ １２ ．２ １５ ．５ １１ ．４ １３ ．５ １４ ．９ １２ ．８ １１ ．９ １２ ．９ １３ ．４ １１ ．４ １３ ＿３
１６ ９ ６ ３ ．Ｏ
（） ｍ
１７ ．４ １５ ．７ １ ． ７ｌ １５ ．３ １９ ．０ ２２１ ． １７ ．１ １８ ．０ １４ ．０ １３ Ｉ８ １４ ．９ １６ ．４ １３ ．３ １５ ．４
Ｉ４ ．７
Ｖ， ／ ｏｍ ￣ （ ）
直 型 ，仅 在 河道 大 断 面 Ｄ１ － ２间 １ Ｄ１
新 文 大 桥 附 近 有 转 角 １ 。 右 的 微 ６左 弯段 。
＿ ｛
Ｊ （ ２ ）
利 工 程 防洪 减 灾 能 力要 求 越来 越 迫 切 。２ １ 年 中 央 １ 文件 《 ０１ 号 中共 中央 国务 院关 于 加快 水 利 改革 发展 的 决
１２ ．９
３６ ５
．
表 ３ 堤 防 斜 冲 段 冲 刷 深 度 计算 表 （０年 一 遇 洪 水 ） ５
《 防 工 程 设 计 规 范 》（ Ｏ ８ — 堤 ＧＢ ５ ２ ６
１ ９ ） 录 Ｄ 中公式 （ ２２ １ 进行 计 ９ ８附 Ｄ． — ） ．
算 。计算公 式 如下 ：
的设 计 和审 查工 作 ， 就 堤 防基 础 冲 现 刷 计 算 方 面 的 问 题 以 实 例 为 证 进 行
中 图 分 类 号 ：Ｖ８ １ Ｔ ７． ３ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ０ １２ （０ ２ １ — ０ ６ ０ １０ — １ ３ ２ １ ）２ ０ ２ — ２
随 着 工 业 化 、 城 镇 化 的 深 入 发 展 ． 球 气 候 变 化 影 响 加 大 ． 国 水 全 我
２ １ ．２ 中国 水 利 ０ ２１
表 １ 堤 防 平顺 段 冲刷 深 度 计 算 表 （ ０年 一遇 洪 水 ） ５
（堤 防 工 程 设计 规 范》 《 附录 Ｄ公 式 ） 断 面
ＨＤ０ ５ ＨＤ０ ６ ＨＤＯ ７ ＨＤ０ ８ ＨＤ０ ９ ＨＤ１ Ｏ ＨＤ１ １ ＨＤ１ ２ ＨＤ１ ３ ＨＤ１ ４ ＨＤ１ ５ ＨＤ１ ６ ＨＤ１ ７ ＨＤ１ ８
定 》 指导 “ 农 ” 作 的以 往多 个 中 和 三 工
式 中 ： 为 直段 一 般 冲 刷后 的最 大水
① 依 据 《 防工 程设 计 规 范》 堤 规
定 的 公 式 进 行 水 流 平 行 于 岸 坡 冲 刷
深 （ ，从 水 面算 起 ； 为设 计 流量 ｍ） ｐ
（ ３ ）Ｌ 为 河 道 治 理 平 均 宽 度 （ ； ｍ／ ； ｓ ｍ） 为 河 道 最 大 水 深 （１； 为 河 道 平 １） １
１７ ．４
Ｄ ｍ ）
０２ ．７ ０２ ．７ ０２ －６ ０２ ．９ Ｏ２ ．２ ０３ ＿２ ０２ ．７ Ｏ２ ．３ ０２ －８ Ｏ．９ ２ Ｏ．７ ２ ０－６ ２ ０． ｌ ３ ０．６ ２
Ｏ２ ．７
表 ２ 堤 防 平 顺 段 冲刷 深 度计 算 表 （ Ｏ年 一 遇 洪 水 ） ５
工 程 建 设 与 管 理
Ｃ ＩＡ ＷＡ Ｅ Ｅ ＯＵ Ｃ Ｓ ２ １ １ ＨＮ Ｔ Ｒ Ｒ Ｓ Ｒ Ｅ ０ ２．２
堤防工程基础冲刷深度计算问题
马海彦
（ 甘肃 省酒泉 市水 利水 电勘 测设计 院 ，３ ０ ０ 酒 泉 ） ７５０ ，
关键 词 ： 防工程 ； 刷深 度 ； 算 ； 堤 冲 计 探讨
深度Βιβλιοθήκη Baidu计算 。
水 流 平 行 于 岸 坡 产 生 的 冲 刷 按
央 ｌ号文 件都 提 出 “ 快 推 进大 江 大 加 河 和 中小河 流治 理” 。近年 ， 地 中小 各 河 流 治理 特 别 是 以 防 洪 堤 和 河 道 治 理项 目为 主的工 程建设 蔚然 成风 。笔
者 主持 或参 与 了 多 个 区 内 此 类项 目
岸 是 文 殊 镇 ５个 村 的 ７ ７ｈ 田 及 ０ ｍ 农
］ ㈩
定河 段 大水 位 、 流速 河 流 ， 浅 水 、 小 对
流速 大 的河 流计 算 结 果 偏 小 ， 差 较 误
大 ： 讨 赖 河 属 于 变 迁 性 河 流 ， 道 而 河
式 中 ： 为 局 部 冲 刷 深 度 （１ ， 水 ｈ １） 从 １
大片 防护林 带 。讨 赖河 市 区段 防洪 堤
工 程 河 道 治 理 长 度 ３５ｋ 河 道 平 均 ． ｍ，
面 起算 ： 如从 冲刷处 滩 面算 起 ， ｈ＝ 则 Ｂ
平 时水 小 。 床 长期 在 造 床 流量 作 用 河 下 易 使 河 相 发 生 变 化 。河 流 曲 状 蜿
比降 ｌ‰ ， １ 防洪 标准 为 ５ ０年 一 遇 ， 相
一
致， 大量 的 规范 引 用错 误 。如 公 式 中 各项 计 算 指标 物 理意 义 不变 ， 确 的 正
公式 为 ：
＋ 一
些有 益 的参考 。
嘉 峪关 市 位 于 甘肃 省 西北 部 ． 讨 赖 河 横 穿嘉 峪关 市 境 内 ， 段地 理 位 该 置重 要 ，左 岸是 嘉 峪关 市 新 城 区 ， 右
②根据桥渡“４ １公式计算。桥 ６— ”
渡“ — ” 式 ： ４ ６ １公
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ — ３ ２ １— ５ ０
作者简介 ： 海彦， 马 工程 师 。 主要 从 事 水 利 水 电 工程 勘 测 、 划 、 计 等 工 作 。 规 设
■ ２ ６
工 程 建 设 与 管 理
基 础 埋 深 值 与 当地 多 年 实 际 治 理 河
允 许不 冲 流速 （ ／）Ｎ与 防护 岸坡 在 ｍｓ ；
平 面上 的形状 有关 。 般取 ｎ １ 。 一 ＝／ ４
行 于 岸 坡 的 冲 刷 一 般 发 生 在 两 个 弯 道之 间 的 过 渡 段 或 半 径 很 大 的微 弯 河 段 ．水 流 斜 冲 岸 坡 的冲 刷 一 般 发 生在 弯 道 的 凹岸 ， 刷 较 为严 重 。讨 淘
叫（）ｊ － １
此公 式 物 理 意义 模糊 。 纲 不一 量
计 算结 果见 表 ２ 。
以 上 两 种 冲刷 公 式 水 利 工 程 均
可 用 ， 前 者 计 算 结 果 偏 小 ， 析 其 但 分 原 因 。 公 式 适 用 的 是 平 原 、 区 稳 该 山
归 纳 和分 析 ， 希望 能对 设 计 人员 提 供
２Ｏ ｌ ２０ １ ２０ １ ２ｌ Ｏ ２０ １ ２１ ０ ２０ １
１２ ．９ １１ ．９ １２ ．８ １４ ．９ １３ －５ １１ ．４ １５ ．５
３７ ２
．
３６ ．７ ３６ ０
．
２－５ ３ ２４ ．０ ２－２ ４
２－２ ３
３６ ２
．
３６ ３
．
３５ ９
．
３６ ３
．
２．２ ４ ２３ ．２ ２＿９ ３ ２－５ ３ ２４ ．７
ＨＤＯ ８
ＨＤ０ ７ ＨＤ０ ６
２１ Ｏ
２１ ０ ２１ ０
１２ ．２
１３ ．７ １３ －１
３５ ９
．
３６ ２
．
３６ ０
．
ＨＤ０ ５
２ｌ ０
１３ －０
Ｖ ｍｓ （，１
１２ ．Ｏ １２ ．Ｏ １２ －０ １２ ．Ｏ １２ ．Ｏ １２ ．０ １２ ．０ １２ ．Ｏ １２ ．０ １２ ．Ｏ １２ －０ １２ ．０ １２ ．Ｏ １２ ．０
１２ Ｏ
．
＾ １ 如）
２Ｏｌ ． １８ ．４ １９ ．７ １８ ．２ ２．２ １ ２．３ ５ １９ ．８ ２．２ ０ １６ ．８ １６ ．７ １７ ．７ １９１ ． １６ ．４ １８ ．０
应 洪 峰 流 量 ８ ８ｍ３ 。 以 下 为 堤 基 防 ４ ／ ｓ 冲刷 复核 计算 。
水 【 一； 冲 处 水 蜒 ， 流左 右 摆 动 ， 流 易 产生 斜 冲 ， （ ｌ 为刷 的 深 主 ） ｊ （ ， 近似设 计水 位最 大 深度 代 替 ； ｍ） 以
。
淘蚀 护岸 。桥 渡 “ — ” 式对 平 原 、 ４ ６ １公
（ 渡 “４ １ 公 式 ） 桥 ６— ”
断 面
ＨＤ１ ９
流 量 ｑ（ ／） ｍ３ ￣
河宽 （ ｍ１
２ ０ １
平 均 水 深 ｈ（ ） ｍ
１３ ＿Ｏ
冲 刷深 度 ＾（ 。ｍ）
３６ ３
．
滩面以下 （ ｍ）
２４ ．２
ＨＤｌ ８ ＨＤｌ ７
ＨＤ１ ６
赖 河 嘉 峪 关 市 区 河 段 河 势 基 本 为 顺
共 实 测河 道 横 断 面 １ ９个 ，其 中 工 程 区 内河 道 大 断 面共 １ ５个 ，冲刷 深 度计 算见 表 １ 。
堤基 础埋 深值 相 吻合 。 经计 算 ： 桥 渡 “４ １ 公 式计 算 用 ６ —” 冲刷深 度较 大 ． 从水 面 算起 冲刷 深 为 度 。 ３ ９ ３９ ＝ ． — ．０ｍ，则 河 床 以 下 冲刷 ５ 深 度 为 ２３ ～ ． 。为 安 全起 见 ， ．２ ２７ Ｉ ４ｎ 结