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
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一
２ ７ 中 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 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
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科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
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
张 凯
（ 陕 西省水 利 电力勘 测 设计 研究 院 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ０ ０ ）
“ （ （ ） ｎ ＿ １ ）
注： ｈ 表示从 水面起计算 的冲刷深度 ； ｈ 表 示近似设 计水位 深度 的冲刷 水深 ； 表示 平均速流 ； 表 示河床 面上允许 不冲流 速 ； ｎ 表 示与防护岸坡在平面上 的形状有关 ． 一般取 ｎ ＝ １ ／ ４ 在应 用此项公式 中会涉及到桥 渡公 式确定堤 防可能受 到的冲刷 程度 ． 具体 的公式是 ：
【 摘 要】 冲席 ｊ 深度 计算公 式是设计堤 防工程不 可缺 少的一项 ， 其是堤 防防洪、 堤 防防护的关键 。 本 文针对堤 防工程设计 中冲席 ｊ 深度计算公 式的应用及 实际设计 中存在问题进行 分析和探 究。 【 关键词】 堤 防工程 ； 冲刷深度 计算公 式； 设计 １ 堤 防 工 程
５ ／ ３
２ ３ ｔ ｇ ｄ ｏ Ｖ＂
Ａｈ ＝— — ： ： 兰 一
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ｆ Ａ ・ （ Ｑ ／ ／ ｘ Ｌ ） （ ｈ ／ ｈ ）ｌ
』
注： ＾ 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 ， ｈ 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 泓 是一个参数 ， 取值 为 ０ ． ９ ９ ， 表 示水流压 缩 系数 ： Ａ同样是一个参数 ， 取值 １ ． ４ ２ ， 表示单宽流量集 中系数。Ｅ表 示与历年汛期月最大含沙量平均值有关的参数 ． 取０ ． ６ ６ ． 两种公式应用均可参照《 堤防工程设计规范》 中的附属表应用。 两 种公式适应于 的范 围较广 ． 如山 区稳定河段大小位 ． 小流 速河流等 ， 但 是基本应用在平稳的 ． 动荡 幅度较小 ， 水位变化不大。 水流流速适中的 环境 中建设堤防工程采用水流平行于岸坡的冲刷深度计算 公式。 ２ ． ２ 水流斜冲岸坡
水 流斜冲岸坡的计算公式 同样是在 《 堤 防工程设 计规范》 Ｄ附 录 中提出 ． 具体公式 表示 为 ：
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 ２ ３ ｇ 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 △ ＝—＿ ； — —一３ ０ ｄ 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 Ｖ１ ＋ ｍ ｇ 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 注： △ ＾ 表示从河底算起 的局 部冲刷深度 ； ｄ 表示堤坝建设 的坡脚 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 处土壤计算粒径 ： Ｖ ｊ 表示水流的局部冲刷流速 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 水流斜 冲岸坡的计算公 式只适用 于堤防工程水下 建设 部分 中是 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 以斜坡的形式进行冲刷的情 况 ． 才能应用 。 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 在进行堤防工程设计过程中根据建设 现场的情况 ． 选择针对性 的 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 公式进行准确 的。合理 的计算 ， 从提 高堤 坝工程设计 的准确性 、 安 全 的应 用 性、 合理性 。
一
３ 实际设计堤防工程过程中存在的 问题分析
在堤坝工程设计过程中采用冲刷深度计算公式 ． 从而确定堤 防工 程底部抗压力的大小 ． 进 而实现合理设 计方案的规划 在实际堤 防工 程设计 过程中存在一些问题 ． 给设 计工作 带来很大麻烦 问题存在 的 主要原 因与河 流的不稳性有 很大关系 ． 河 流不稳定 ． 将 会直接影 响冲 刷深度计算值 ． 进 而导致设计 方案与实 际情 况存在一定 的差异 ． 堤 防 工程建设无法完全按照设计方案进行 ． 给堤坝施 工造成 一定 的影响 坡。 以甘肃省东 南部的渭河 流域 为例 ． 渭 河是黄河 的一级 支流 ． 其 全 ２ ． １ 水 流 平 行 于 岸 坡 长为 ８ １ ８ ｋ ｍ ， 流域面积为 １ ３ ４ ７ ６ ６ ｋ ｍ ￣ 在渭河建设 堤防工 程时． 对渭河 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 进行考察 ． 确定水流平行 于岸坡 和水流斜冲岸坡两种方式均存在 。在 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 设 渭河 堤防工程过程 中计算 冲刷深度 的公式 是 ： 《 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 ｈ ￣ ＝ ｈ ｅ ＋ （ （ ） 一 １ ） 行 于岸坡 的公式是 ：
２ ７ 中 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 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
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
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
张 凯
（ 陕 西省水 利 电力勘 测 设计 研究 院 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ０ ０ ）
“ （ （ ） ｎ ＿ １ ）
注： ｈ 表示从 水面起计算 的冲刷深度 ； ｈ 表 示近似设 计水位 深度 的冲刷 水深 ； 表示 平均速流 ； 表 示河床 面上允许 不冲流 速 ； ｎ 表 示与防护岸坡在平面上 的形状有关 ． 一般取 ｎ ＝ １ ／ ４ 在应 用此项公式 中会涉及到桥 渡公 式确定堤 防可能受 到的冲刷 程度 ． 具体 的公式是 ：
【 摘 要】 冲席 ｊ 深度 计算公 式是设计堤 防工程不 可缺 少的一项 ， 其是堤 防防洪、 堤 防防护的关键 。 本 文针对堤 防工程设计 中冲席 ｊ 深度计算公 式的应用及 实际设计 中存在问题进行 分析和探 究。 【 关键词】 堤 防工程 ； 冲刷深度 计算公 式； 设计 １ 堤 防 工 程
５ ／ ３
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注： ＾ 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 ， ｈ 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 泓 是一个参数 ， 取值 为 ０ ． ９ ９ ， 表 示水流压 缩 系数 ： Ａ同样是一个参数 ， 取值 １ ． ４ ２ ， 表示单宽流量集 中系数。Ｅ表 示与历年汛期月最大含沙量平均值有关的参数 ． 取０ ． ６ ６ ． 两种公式应用均可参照《 堤防工程设计规范》 中的附属表应用。 两 种公式适应于 的范 围较广 ． 如山 区稳定河段大小位 ． 小流 速河流等 ， 但 是基本应用在平稳的 ． 动荡 幅度较小 ， 水位变化不大。 水流流速适中的 环境 中建设堤防工程采用水流平行于岸坡的冲刷深度计算 公式。 ２ ． ２ 水流斜冲岸坡
水 流斜冲岸坡的计算公式 同样是在 《 堤 防工程设 计规范》 Ｄ附 录 中提出 ． 具体公式 表示 为 ：
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 ２ ３ ｇ 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 △ ＝—＿ ； — —一３ ０ ｄ 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 Ｖ１ ＋ ｍ ｇ 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 注： △ ＾ 表示从河底算起 的局 部冲刷深度 ； ｄ 表示堤坝建设 的坡脚 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 处土壤计算粒径 ： Ｖ ｊ 表示水流的局部冲刷流速 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 水流斜 冲岸坡的计算公 式只适用 于堤防工程水下 建设 部分 中是 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 以斜坡的形式进行冲刷的情 况 ． 才能应用 。 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 在进行堤防工程设计过程中根据建设 现场的情况 ． 选择针对性 的 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 公式进行准确 的。合理 的计算 ， 从提 高堤 坝工程设计 的准确性 、 安 全 的应 用 性、 合理性 。
一
３ 实际设计堤防工程过程中存在的 问题分析
在堤坝工程设计过程中采用冲刷深度计算公式 ． 从而确定堤 防工 程底部抗压力的大小 ． 进 而实现合理设 计方案的规划 在实际堤 防工 程设计 过程中存在一些问题 ． 给设 计工作 带来很大麻烦 问题存在 的 主要原 因与河 流的不稳性有 很大关系 ． 河 流不稳定 ． 将 会直接影 响冲 刷深度计算值 ． 进 而导致设计 方案与实 际情 况存在一定 的差异 ． 堤 防 工程建设无法完全按照设计方案进行 ． 给堤坝施 工造成 一定 的影响 坡。 以甘肃省东 南部的渭河 流域 为例 ． 渭 河是黄河 的一级 支流 ． 其 全 ２ ． １ 水 流 平 行 于 岸 坡 长为 ８ １ ８ ｋ ｍ ， 流域面积为 １ ３ ４ ７ ６ ６ ｋ ｍ ￣ 在渭河建设 堤防工 程时． 对渭河 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 进行考察 ． 确定水流平行 于岸坡 和水流斜冲岸坡两种方式均存在 。在 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 设 渭河 堤防工程过程 中计算 冲刷深度 的公式 是 ： 《 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 ｈ ￣ ＝ ｈ ｅ ＋ （ （ ） 一 １ ） 行 于岸坡 的公式是 ：
