冲刷深度计算(按《GB50707-2011》完善)

说明：本摘抄来自水规总院的孙双元，目的在于将冲刷计算用于水调工程的设计之中。

本摘抄共有两部分关于冲刷计算的内容第一部分6．河道一般冲刷深度分析计算6．1 冲刷深度计算方法在天然河道上修建建筑物后，由于缩窄了河道宽度，增加了单宽流量和过水断面流速，从而引起的河床冲刷和变形可称为一般冲刷。

根据水利部长江水利委员会<南水北调中线工程渠道倒虹吸土建部分初步设计大纲》中的要求，一般冲刷按《铁路桥渡勘测设计规范》TBJl7—86(铁道鄯1987年7月)规定的方法进行计算。

经对青沙菏南、北两汊过水断面形态和河床质分析，应按“规范”中规定的非粘性土河床及单—河槽计算。

非粘性土河床的河槽一般冲刷公式如下：含沙量(kg／m3) <1．O 1～10 >10E O．46 O．66 O．866．2 交叉断面附近河床质及平均粒径应用上述公式计算河道一般冲刷时，需分析确定交叉断面河床质的平均粒径。

根据我院地勘队提供资料，南沙河与总干渠交叉河段南槽倒虹吸长1200m，有一个地质纵剖面(沿建筑物轴线地质纵剖面和三个地质横剖面)，布孔17个，孔深20～62．2m，孔距24～150m。

河床岩性为粗、细粒双层结构，分属第二工程地质单元和第三工程地质单元。

第二工程地质单元分布亍河床0～18m，其上部为砂卵石含漂石，卵石磨圆度较好，大部分砂较纯净；下部砂卵石、中卵石含量偏低，一般无漂石，砂中含土质较多。

经筛分平均粒径d50=52．9mm。

北槽倒虹吸全长800m，共布有19个钻孔，组成建筑物轴线纵剖面和四条横剖面、孔距25～150m，孔深20～40m，自地表至lom深度内属第二工程地质单元，河床质由砂卵石组成，砂卵石中含漂石，卵石含量约60～70％，次磨圆度。

经筛分平均粒径d50=84．3mm。

6．3 计算成果根据上述南沙河南、北槽河床质平均粒径等数据和一般冲刷公式，对南北槽不同方案、不同标准洪水进行冲刷分析计算，成果见表6一l在计算中，对亍南沙河南槽倒虹吸的设计方案和补充方案1，考虑不同标准洪水的主槽流量约占河槽总过流量的85％～95％左右，为了工程安全，忽略滩地行洪，总过流量全部计入主槽内，推算河槽部分的冲刷深度。

目录1、工程概况 (2)2、计算依据 (3)3、设计计算 (4)3.1堤顶高程的确定 (4)3.2冲刷计算 (6)3.3跌坎消能防冲计算 (7)3.4消力池后水流流速计算.......................... 错误!未定义书签。

3.5堤防稳定计算 (9)3.6暗涵过流能力计算 (12)1、工程概况智慧公园（A06-4/04号地块）明渠工程开发任务为防洪，同时具有岸坡治理、水土保持、美化环境等效益。

涉及河流为跃进河。

工程起于礼博路，终点为金通大道，治理河道长度为855.78m，新建堤防工程639.72m，穿路暗涵2处135.56m，跌水80.50m。

根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》（GB50201-2014）之规定，本区域河道防洪标准应为100年一遇。

穿公路桥涵洪水标准提高一档考虑，采用200年一遇，相应评价标准采用200年一遇。

根据《防洪标准》（GB50201-2014）和《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）规定，堤防工程级别为2级，主要建筑为2级，次要建筑物级别为3级，施工临时建筑物为4级。

按上述确定的工程等别及建筑物级别，本工程等别为Ⅱ等，工程类别为防洪工程，根据《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》（SL654-2014）表3.0.2的规定，确定工程合理使用年限为50年。

《水利工程建设标准强制性条文》（2020年版）《防洪标准》（GB50201-2014）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）《城市防洪工程设计规范》（GB/T50805-2012）《河道整治设计规范》（GB50707-2011）《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）《水工挡土墙设计规范》（SL379-2007）《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2016）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《水工建筑物荷载设计规范》（SL744-2016）《水工建筑物抗震设计标准》GB51247-2018《堤防工程管理设计规范》（SL/T171-2020）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）《水利水电工程水文计算规范》（SL278－2020）《重庆两江新区城市管理局关于礼嘉智慧公园A06-4/06号地块（礼博路社区公园）项目河道综合整治工程洪水影响评价的审查意见》（渝两江城管发【2022】5号）3.1堤顶高程的确定1、安全加高的确定本工程堤防工程等别为2级，根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013），堤防工程安全加高值应根据堤防工程的级别和防浪要求确定，均按允许越浪的护岸工程，确定安全加高值均为0.4m 。

吴川市鉴江河流治理规划设计的实践探讨叶晓斌【摘要】随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们对河流提出很多新要求。

本文结合吴川市鉴江河流治理的实际，对河流治理规划设计的实践进行了探讨，从而有效提高鉴江河道的防洪能力，减轻或避免洪涝灾害，使围内社会环境和生态环境得到明显改善。

%With China's economic development and people ’s living standards improve ,people made a lot of new requirements on the river.In this paper ,combined with Jian River regulation practice it discusses the de-sign and practice for the river regulation ,in order to effectively improve the Jian River flood control capacity , reduce or avoid the floods,so that the inner circumference of social and ecological environment has been sig-nificantly improved.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2013(000)008【总页数】4页(P36-39)【关键词】护岸工程;河流治理;疏浚工程【作者】叶晓斌【作者单位】中山市水利水电勘测设计咨询有限公司，广东中山 528403【正文语种】中文【中图分类】TV212.5+2随着经济的飞速发展，城镇建设的步伐在逐年加快，大量农业用地转化为工业用地，禾田、渔塘、蓄滞涌容逐年减小，特别是原有的城市开发建设缺乏统一整体规划，导致河道过水断面减少，河道淤积严重，排水能力下降，洪、涝、潮灾害频繁发生，因此现有河道现状已不能满足日益发展的城市化和工业化的要求，建设治理河流势在必行。

说明：本摘抄来自水规总院的孙双元，目的在于将冲刷计算用于水调工程的设计之中。

本摘抄共有两部分关于冲刷计算的内容第一部分6 ．河道一般冲刷深度分析计算6 ．1 冲刷深度计算方法在天然河道上修建建筑物后，由于缩窄了河道宽度，增加了单宽流量和过水断面流速，从而引起的河床冲刷和变形可称为一般冲刷。

根据水利部长江水利委员会＜南水北调中线工程渠道倒虹吸土建部分初步设计大纲》中的要求，一般冲刷按《铁路桥渡勘测设计规范》TBJl7 —86（铁道鄯1987年7月）规定的方法进行计算。

经对青沙菏南、北两汊过水断面形态和河床质分析，应按“规范”中规定的非粘性土河床及单—河槽计非粘性土河床的河槽一般冲刷公式如下：E系数表6 ．2 交叉断面附近河床质及平均粒径应用上述公式计算河道一般冲刷时，需分析确定交叉断面河床质的平均粒径。

根据我院地勘队提供资料，南沙河与总干渠交叉河段南槽倒虹吸长1200m，有一个地质纵剖面（沿建筑物轴线地质纵剖面和三个地质横剖面），布孔17个，孔深20～62．2m，孔距24～150m。

河床岩性为粗、细粒双层结构，分属第二工程地质单元和第三工程地质单元。

第二工程地质单元分布亍河床0～18m，其上部为砂卵石含漂石，卵石磨圆度较好，大部分砂较纯净；下部砂卵石、中卵石含量偏低，一般无漂石，砂中含土质较多。

经筛分平均粒径d50=52．9mm。

北槽倒虹吸全长800m，共布有19个钻孔，组成建筑物轴线纵剖面和四条横剖面、孔距25～150m，孔深20～40m，自地表至lom深度内属第二工程地质单元，河床质由砂卵石组成，砂卵石中含漂石，卵石含量约60～70％，次磨圆度。

经筛分平均粒径d50=84．3mm。

6 ．3 计算成果根据上述南沙河南、北槽河床质平均粒径等数据和一般冲刷公式，对南北槽不同方案、不同标准洪水进行冲刷分析计算，成果见表6一l在计算中，对亍南沙河南槽倒虹吸的设计方案和补充方案1，考虑不同标准洪水的主槽流量约占河槽总过流量的85％～95％左右，为了工程安全，忽略滩地行洪，总过流量全部计入主槽内，推算河槽部分的冲刷深度。

公路路基冲刷深度计算本文旨在介绍公路路基冲刷深度计算的背景和目的。

公路路基冲刷深度的计算是为了评估公路路基受到冲刷风险的程度，并采取相应的预防措施。

了解公路路基冲刷深度可以帮助公路管理部门制定合理的路基保护策略，确保公路的安全性和可靠性。

冲刷深度是指河流、洪水或其他水流对路基造成的侵蚀深度。

公路路基冲刷深度的计算是通过考虑多种因素来确定的，包括水流速度、频率、土壤类型和路基坡度等。

这些因素的综合考虑可以帮助确定冲刷深度，从而评估公路路基的稳定性。

公路路基冲刷深度计算的目的主要有以下几点：评估冲刷风险：通过计算冲刷深度，可以了解公路路基受到冲刷的可能性和严重程度。

这有助于进行风险评估，确定路基的稳定性和安全性情况。

制定预防措施：通过了解冲刷深度，可以采取相应的预防措施来减少冲刷风险。

例如，在容易受到冲刷的路段采取加固措施，或者设计合适的排水系统等。

保护公路安全：公路路基的稳定性对公路的安全性至关重要。

通过计算冲刷深度，可以及早发现存在冲刷风险的路段，并采取相应的修复或保护措施，确保公路的安全性和可靠性。

综上所述，公路路基冲刷深度计算旨在评估公路路基受到冲刷风险的程度，并制定相应的预防措施。

通过这些计算，公路管理部门可以保护公路的安全性，并确保公路的长期可持续使用。

公路路基冲刷深度计算的基本原理和方法如下：首先，确定计算区域：根据实际情况，选择公路路基的特定区域进行冲刷深度计算。

收集数据：收集相关的气象和水文数据，包括降雨量、径流量、土壤类型等。

这些数据将用于计算公路路基的冲刷深度。

计算单位产流量：使用合适的公式或模型，计算单位面积上产生的径流量。

这可以是单位时间内的降雨量除以单位面积。

计算水力参数：根据土壤类型和地形条件，计算水力参数，如切坡系数、抗冲刷能力等。

这些参数将用于估算冲刷深度。

计算冲刷深度：将单位产流量和水力参数带入适当的公式，计算公路路基的冲刷深度。

常用的公式有Manning公式、环流公式等。

4.3 冲刷与淤积分析计算建桥后，由于桥墩的束水作用，桥位处河床底部将发生下切冲刷。

根据工程地质勘探报告，该桥桥址处，河床冲刷层为亚粘土。

河床的冲刷计算按粘性土河床处理。

4.3.1一般冲刷计算采用《公路桥位勘测设计规范》中8.5.4-1式85135'233.0⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=L c mc c p I h h B Q A h μ（4-3式）式中, h p --桥下一般冲刷后的最大水深(m);Q 2--河槽部分通过的设计流量（m 3/s ）； μ—桥墩水流侧向压缩系数，查《公路桥位勘测设计规范》中表8.5.3-1；h m c--桥下河槽最大水深（m ）； c h --桥下河槽平均水深（m ）；A —单宽流量集中系数，5.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=H B A ,B 、H 为平滩水位时河槽宽度和河槽平均水深。

A=1.0～1.2'c B --桥下河槽部分桥孔过水净宽（m ） ,当桥下河槽扩宽至全桥时'c B 即为全桥桥下过水净宽；I L --冲刷坑范围内粘性土液性指数，在本公式中I L 的范围为0.16～1.19。

根据工程地质勘探报告，牧野桥I L =0.67。

经计算得：现状河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为9.19m ，最大冲坑深3.58m 。

按规划整治后的河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为6.42m ，最大冲坑深1.26m 。

4.3.2 局部冲刷计算牧野路卫河桥设计墩宽b=2.40m ，桥墩的走向与水流方向一致，墩形计算宽度B 1=2.40m ，查《公路桥位勘测设计规范》附录16，K ξ =0.98。

一、现状河道条件下，该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时，一般冲刷完成后，主槽最大水深h p 为9.19m ，H p /B 1=3.83>2.5，根据《公路桥位勘测设计规范》采用该规范中的8.5.4-3式V I B K h L b 25.16.0183.0ξ= （4-4式）式中，h b --桥墩局部冲刷深度(m);K ξ --墩形系数； B 1--桥墩计算宽度（m ）；h p--一般冲刷后最大水深 (m);d -- 河床泥沙平均粒径, d =0.0145（mm ）；V-- 一般冲刷后墩前行进流速(m/s)3261p h d E V = =1.43E —与汛期含沙量有关的系数，查《公路桥位勘测设计规范》中表8.5.3-２，E=0.66。

参考资料《城《防洪标准》（GB 5020 1-94）《堤防工程设计规范》（GB 5028 6-98）
1、护岸冲刷深度计算依据《堤防工程设计规范》（GB 5028 6—98）
①顺坝
及平
顺护
岸冲
刷深
度计
算：
式
中：
h S—局
部冲刷
深度
（ｍ）
；
H p—冲
刷处的
水深
（ｍ）
；
U cp—近
岸垂线
平均流
速（ｍ
／
ｓ）；
某河道冲刷深度计算书
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；
d50—河床的中值粒径（ｍ）；
H0—行进水流水深（ｍ）；
r s,r分别为泥沙与水的重度（KN/m3 ),g为重力加速度（m/s2) .
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。

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；
d 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某河道冲刷深度计算书。

4.4.4 护岸冲刷深度计算蹦河河床多为砂砾石，建堤后，改变了原河槽流态，其流速超过了河床的允许流速，将对堤脚产生冲刷。

需设置护脚防止堤冲刷破坏。

护脚埋深的计算，选择不同的代表断面，计算10年一遇冲刷深度。

采用《水力计算手册》所列公式计算。

⑴水流平行于岸坡产生的冲刷可按下式计算：h B=h P×[（V cp/V允）n－1]式中：h B ——局部冲刷深度（m）；h P ——冲刷处的水深（m），以近似设计水位最大深度代替；V cp——平均流速（m/s）V=Q/A=2.25 m/s；V允——河床面上允许不冲流速（m/s），按地质条件确定V允=1.05；n ——与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4；计算结果h B=0.11m。

t ——护脚在冲刷线以下超深t=0.5m。

（2）水流斜冲防护岸坡生产的冲刷按下式计算：△h p={(23tan(α/2)V j2)/(1+m2)0.5*g}-30d式中：△h p——从河底算起的局部刷深度（m）；α——水流流向与岸坡交角，α=60°；m——护岸迎水坡边坡系数；d——坡脚处土壤计算粒径，取d=3cm；V j——水流偏斜时，水流局部冲刷流速，V j=Q1/B1H1*[ (2β/(1+β) ]。

Q1——通过河滩部分的设计流量；B1——河滩宽度，从河槽边缘至坡脚距离；B1=70mH1——河滩水深；取H1=6mβ——水流流速分配不均匀系数，与α有关，通过查表查得。

通过计算右岸顺坝的冲刷深度△h p=0.8m，t=0.5m见表4-2。

表4-2 护脚冲刷深度计算表（单位：米）为解决冻胀问题，根据已确定的水利坡度和计算的冲刷深度确定：浆砌石坝基础埋深1.5米，0+000断面～0+800断面总坝高为2.5 m，地面以上1.0 m，地面以下1.5m。

通过计算和现场踏勘，确定在桩号0+200～0+500段浆砌石坝脚设置石笼水平铺盖，长300米，宽4米，深0.6米。

整治建筑物周边局部冲刷深度计算黄东海【摘要】针对现有局部冲刷深度经验公式多、适用范围小、计算结果与实际出入较大的问题,从冲刷机理上推导出通用的局部冲刷公式,并根据实际情况进行修正和确定相关参数.结果表明,整治建筑物周边局部冲刷深度主要与工前水深、工程前后流速变幅、水流紊动强度、流量调整情况等有关;冲刷公式中参数k、λ、n的取值对计算结果影响较大;修正后的公式与规范相比具有一定优势.%There are many empirical formulas of local scour depth around regulation structure at present,but the scope of application is small, and the calculating result is out of line with the actual situation.To solve the problem,this paper deduces the general scour depth formula from mechanism,corrects the formula and determines the relevant parameters according to the actual situation.The results show that local scour depth around regulation structure is related to water depth before project, the velocity amplitude before and after engineering, turbulence intensity of flow and the adjustment of flow,etc.The parameters of k,λ and n in the scour formula have a great influence on the calculation result.The correction formula has some advantages over the standard formula.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)011【总页数】5页(P22-25,35)【关键词】整治建筑物;局部冲刷;护底设计【作者】黄东海【作者单位】中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120【正文语种】中文【中图分类】U617.9为调整和控制水流、稳定有利河势、改善航道航行条件，在河道中常修建丁坝、顺坝、锁坝等整治建筑物。