山区河道修复应急工程中简易丁坝的布置与应用.doc

山区河道修复应急工程中简易丁坝的布置 与应用 摘要：丁坝是河道、航道整治中常见的水工建筑物。 本文从长度、坝高、挑角、坝型几方面对简易丁坝的作用和 布置做了简要介绍，可供在施工中应用筒易丁坝进行河道或 航道治理时做参考。 关键词：应急工程；丁坝；布置；应用 Abstract： Spur dike is hydraulic structures common channel, waterway regulation. In this paper, facing the function andpick angle, function and pick angle, introduced, application reference. dam type severalfor channel or of simple groin dam type several for channel or of simple groin in construction do Key words： emergency project； spur dike； layout； application 分类号:TV42+1. 1文献标识码：A文章编号： 坑塘村段是高州市“9.21”灾后重建项目曹江河水毁 河道修复应急工程其中一个项目点，位于高州市大坡镇的坑 塘村，曹江河坑塘支流河口段。在2010年“9.21”灾害中， 河口段的原有护岸设施被冲毁。按照设计方案，分别在河口 段干、支流左岸砌筑浆砌石挡墙支护。项目部在施工前场地 勘察过程中，发现该段堤岸由沙质土构成，由于常年受干流 来水冲击，以及干、支流河水于此处交汇，对堤岸淘刷明显， 并已多处出现崩岸，对岸边的农耕活动造成威胁。经与当地 村民咨询，核实该河口处堤岸在洪灾前就已出现多次损坏， 为该段堤防建设的重点部位。为更好的提高修复治理效果， 项目部根据以往施工经验，并结合工程实际，提出在河口段 交汇处设置一单个简易丁坝的优化方案设想。 丁坝作为一种主要的导治结构物，在水利工程和公路工 程中广泛使用。设置丁坝后可改变水流条件，消除和减缓水 流对堤岸的直接破坏，同时可减轻堤岸近旁淤积，较好地解 决水流对局部堤岸的损害，起到安全防护作用。根据丁坝坝 顶高程与水位的关系划分，丁坝分为淹没丁坝和非淹没丁坝 两种；根据丁坝坝轴线与水流方向的夹角划分，丁坝可分为 上挑丁坝、正挑丁坝和下挑丁坝三种。丁坝的平面布置主要 是指丁坝的长度、坝高、挑角以及丁坝间距等。 1、 坝高的选择 由于缺乏施工段的详细水文观测资料，设计方案中使用 了坑塘村在洪灾中的最大洪水位作为堤防修复的堤顶标高 并综合安全超高50CM。根据这一设计要点，丁坝的坝顶高程 按堤防的堤顶标高进行设置，正常洪水位下为非淹没丁坝。 2、 坝头、迎水坡、背水坡坡度的选择 2.1、 坝头处的线性和坡度，迎水坡、背水坡对坝头处 冲刷深度有着一定影响。实际工程中，丁坝多为梯形体，床 面以下多为直墙式。而为了施工方便，丁坝一般采用直的带 半圆头的形式，头部尽量做圆滑，方便绕流和溢流，泄洪时 亦可减少坝头冲刷深度，尽量保证丁坝的安全性。 2.2、 西安公路交通大学（1993年）试验，采用了床面之 上部分上下游和坝头边坡（1: ni）都相同，床面之下部分为竖 墙的模型，对边坡系数m为0.5、1.0、1.5、2.0的模型做 了试验，结果表明m=（Tl.O,坝头冲深减小8%; m=1.0?2.0, 坝头冲深减小4%; m=0?2. 0，坝头冲深共减小12%; m〉2. 0, 边坡增大，对冲深减小很不明显。因此，在丁坝坡度设计中， 应结合当地水流变化，按下表建议值取值[1]: 表一边坡坡度建议值 2.3、在本修复应急工程中普遍采用的格宾护坡形式（迎 水面坡比1: 2.5），在实际应用中取得较好的防护效果。 结合以上三点，最终将丁坝的截面设置成梯形，坝身用 回填砂土填筑压实而成，迎水面、坝头为格宾护坡，坡度为 1:2.5，背水面坡度为1:2;坡头为半圆形，设计半径为2m; 坝根与整治堤岸线相接。 3、丁坝挑角的选择 丁坝挑角的大小不同，对水流结构、坝后回流区的大小、 坝头冲刷深度和坝后淤沙效果均产生不同的影响。坝头冲刷 深度的不同，在一定程度上影响了丁坝的安全性。 对于不漫水丁坝而言，下挑丁坝的水流较为自然顺畅， 坝头冲刷较浅、效果较好；而上挑丁坝坝头对水流干扰较大、 水流较为紊乱，并在上游出现立轴漩涡，坝头局部冲刷也较 深，防护效果较差。根据试验表明，不漫水上挑丁坝的冲刷 坑深度较下挑大33%左右，上挑丁坝冲刷坑最深点在坝根附 近，下挑丁坝冲刷坑最深点出现在坝头附近［2］。 结合工程实际，如选择上挑丁坝，丁坝对支流一侧水流 干扰太大，且同时背侧受干流倒灌水冲击，腹背受力，对丁 坝的