丁坝在河堤弯道水毁防治设计中的应用

·技术与应用2020年第10期

丁坝在河堤弯道水毁防治设计中的应用韩梦君

新疆（新疆塔里木河流域干流管理局，

库尔勒市841000）

常形成凸岸淤积，甚至会［摘要］河流在流经弯道时，受弯道水流作用，造成凹岸冲刷，长此以往，会导致凹岸水土流失，从而产生水毁险情。结威胁河堤、公路等设施的安全运行，文章通过分析塔里木河弯道凹岸路基水毁段工程地质情况，并对推荐方案进行了设计，合水流特征与河道特性，对河道整治维修方案进行了比选，可为后续相应地区河流弯道水毁的整治提供借鉴与参考。

水毁防治［关键词］丁坝群；弯道凹岸；［中图分类号］TV863

［文献标识码］C

［文章编号］1004-7042（2020）10-0047-03

河堤路基，长期遭受河河流弯道处的沿河道路、

是目前中小河流流变迁及洪水冲刷，造成路基水毁，主要基础设施亟待解决的问题之一[1]。水毁整治措施，

护坡及桩排等[2]。包括挡土墙、丁坝、抛石、河道水毁整采取治工程，需根据地形、地质条件及经济分析比较，

要求在相适宜的防治措施。河道整治工程的新理念，要兼顾对生态环满足河道整治、防冲防护的前提下，

已从单纯以增强岸坡防护境的影响，河道整治方向，刚度为主，转变为通过河内流动控制结构物来改变水

以保护堤岸，同时修复流形态，将水流挑离弯道凹岸，1

原冲刷河道的生态环境。

位于塔里塔里木河干流中下游输水堤防洪工程，

低液限木河冲积平原，沿线主要岩性为低液限粉土、粘土及粉土质砂。河段最大水位高程为904.15m，水面

工程概况

图1

工程区河道弯道凹岸冲刷

对可行方案：无纺布土工袋护坡加无纺布土工袋短丁

格宾石笼护坡加水平铺坝；格宾石笼短丁坝群方案；施工难易程度及工程经济盖方案。设计从材料需求、

等方面对方案进行优选。

宽度约为65m，设计流量为278m3/s（P=10%），纵坡为950段，受弯道水流作用，上下游300m范围内，岸坡

1.5译，河道计算平均流速为1.75m/s。南岸输水堤123+淘刷、垮塌严重，河岸线后退10耀20m，河岸线已经紧邻南岸输水堤，严重威胁到输水堤安全，如图1所示。

工程采取丁坝措施对沿河路基进行水毁整治，利用其导流与挑流作用，将水流挑离凹岸，且在坝后产生回水淤积，变冲刷为淤积，达到路基防护和生态修复的目的。在利用丁坝对河道凹岸水毁进行防治时，需要考虑到丁坝坝头受水流作用会产生局部冲刷，设计不当将会导致丁坝毁坏。2

维修方案比选

根据现场地形条件及水毁原因，设计提出3种相

（方案一）2.1无纺布土工袋护坡加无纺布土工袋短丁坝

设计沿主流弯道凹岸水毁部分新建护岸工程，护，岸全长95m；护岸型式采用“无纺布土工袋护坡”考虑到护岸工程设计基础均位于该区域地质分布下层

其天然休止角28耀30毅，粉土质砂层上，水下休止角

边坡设计坡度不应陡于1颐2.0，设计边坡系数取值为

1颐2.0；护坡坡顶高程按照最大水位以上50cm考虑，结合无纺布土工洪水无法达到护坡后形成冲刷水流。

下游端依次设置3条无纺袋护坡在护岸工程凹岸上、

地层岩性，护岸26耀28毅，结合工程沿线地下水位埋深、

布短丁坝。

需利用丁坝对河流弯道处河堤进行防冲修复，以便充分发挥丁坝群的要：合理确定坝长和坝间距，

2020年10月47技术与应用SHANXIWATERRESOURCES防冲效果；确定丁坝基础埋深。

丁坝基础埋深应低于水流在挑离坝头时产生的局部冲深高程，以保证丁坝的安全运行。

900.42根据河道停水后实地测量，河床最低处高程为

工程已m建，护岸较河工道程平冲均刷高情况程902.83以及实m测低最2.41大河m道，根深据泓线分析比较，基础埋深按照计算最大冲刷深度8.45m

考894.38虑，结合无纺布土工袋模数，

丁坝基础高程确定为2.2m。经计算，该方案直接费投资约53.92万沿格宾弯道石凹笼短丁岸上游坝依群

（次方设案置二四）元。

条挑流丁坝，长度分别为5m、10m、15m及25m，间距为40m，丁坝顺水流方向与坝轴线线呈45毅夹角布置，坝顶高程与河漫

滩高程同高（905.00m）。丁坝坝顶宽3.0m，丁坝型式采用土心丁坝全断面

“格宾石笼护坡+水平铺盖”。经计2.3

算，格宾该方案直石笼护坡接费+投资水平约铺盖88.58（方万案元三。沿主流弯道凹岸新建护岸工程，护岸）

全长95m，上50、cm下）游，端护岸设置工短程丁堤坝顶宽，护岸4.0型m式、堤为顶格宾高石程笼防护（厚基础底高程898.63m，基础采用格宾石笼水平905.00铺m盖

、

厚100cm）阻滑防冲，裹头处基础采用格宾石笼水平铺盖（厚100cm），增设6m长木桩阻滑防冲。经计算，该方案直接费投资约96.95万元。

综合比较上述设计优选结果，工程选用方案一无纺布土工袋护坡+无纺布土工袋短丁坝方案作为水毁整治方案。设计方案比选详见表1。

表1

设计方案比选

无纺布土工袋护格方案坡+无纺布土工袋

格宾石笼短丁坝

短丁坝群+宾水平石笼方案方案铺护盖坡防冲效果

通过挑流及丁坝丁坝坝后回水淤

回水淤滩护岸滩护岸

防冲护岸

就地取材，原材料需采购及运输大需采购及运输施工运输工作量小，施量块石，施工工序大量块石，施工要求工进度快，施工工多、耗用工期长、工序多、耗用工艺相对简单

工艺要求相对期长、工艺要求

较高相对较高

生态修复坝后淤滩坝后淤滩无工程投资

低

较高

高

3

丁坝根据方案方案设一计

设计，沿主流弯道凹岸水毁部分新建

护岸工程，护岸全长95m；护岸型式采用“无纺布土工袋护坡”，迎水面边坡系数1颐2.0，护坡坡顶高程按照最大水位以上50cm考虑，洪水无法达到护坡后形成冲

刷水流。

采用丁坝群设计，在护岸工程凹岸上、下游端依48山西水利次设置3条无纺布短丁坝，对沿河弯道河堤进行冲刷

防护，依据工程需要，一要合理设计坝长和坝间距；二要3.1

计算坝确定长、坝丁距坝及基础角度埋设深。

丁坝长度参考田伟平计

[4]对弯道丁坝群防护设计的

研究，依据河槽宽度取值，第一条长5m、第二条长10m、

第三条长15m；新建丁坝与水流方向夹角，参考王建众[5]对丁坝角度研究，采取顺水流方向与坝轴线成45毅夹角布置，能够保证丁坝坝头及输水堤迎水面新建护岸的安全；丁坝间距依次为30m、50m，坝顶高程设计为904.15m，较护岸工程低0.85m，与坝址处河道最

大3条水丁位坝高逐程级相挑当流。丁，使坝型河道式主采流用远无离纺岸布土工袋。通过下游形成回水，利用洪水季节河水带来滩的，泥并在砂淤丁积坝成群滩3.2

，从基础而起埋到护岸及生态深

修复的作用。

设计通过计算丁坝的局部冲深，来确定其基础埋置2013深度。冲刷深度按《堤3.2.1

）中水，附流录平行D.2.2于岸公蓘坡蓸式防工计工程设计规范》（GB50286-况

蔀算：hn

B=hp+

VVCP

-1

允蓡（1）

式中：hB———局部冲深，m；

hp———冲刷处的水深，

m；VCP———河道断面平均流速，m/s；V允———河床面上允许不冲流速，m/s；3.2.2

n水———流斜与冲防岸护岸坡工坡况

平面形状有关，一般取0.25。2

驻hp=河底起姨231tg琢算+m2Vj

2局伊部g

-30d（2）

式中：驻hp———从冲深，m；

琢———水流流向与岸坡交角；

Vj———水流局部冲刷流速，m/s；m———防护建筑物迎水面边坡系数；

d———坡脚处土壤计算粒径取表D2.2-1的当

量粒径值，cm。

上式中Vj的计算应符合下列规定：（1）滩地河床，Vj按下式计算：

Vj=BQ1式中：Q1———通过河*1H1伊滩部1+2浊分浊的设计流量，m3B1———河滩宽度，从河槽边缘至坡脚/s距；

离，m；

（山西水利

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H1———河滩水深，m；

浊———水流流速分配不均匀系数，根据角查表

（D.2.2-2）采用。

Vj=

线分析比较，基础埋深按照计算最大冲刷深度4.38m

丁坝基础高程确定为考虑，结合无纺布土工袋模数，898.15m。4

结语

（2）无滩地河床，Vj可按下式计算：QW伊Wp式中：Q———设计流量，m3/s；

施工难度低、施工采用丁坝群挑流，导流能力好、

费用少，且其坝后回水淤滩能够有效改善生态环境，

2

W———原河道过水断面面积，m；Wp———河道束窄部分断面面积，m2。

根据表2有关数据，按上述公式计算岸坡产生的

是中小河流水毁整治的首选措施。

［参

考

文

献］

［1］刘波，马保成，杜家虎.道路水毁防治措施［J］.交通企业管

理，2010，25（05）：55-56.

李若灵.浅议水毁防治措施选择［J］［2］凌建明，朱文强，.西部

交通科技，2007（01）：6-9.

马殿光.适用于中小河流受损岸坡修复的楔形［3］邢岩，姜伯乐，

［J］丁坝群水力特性初探.长江科学院院报，2018，35（09）：武炎.沿河公路的丁坝群冲刷防护试验研究［4］田伟平，李惠萍，［J］.重庆交通学院学报，2003（03）：111-115.

李璨.年楚河干流堤防整治工程设计方案优［5］王建众，刘国印，

选［J］.东北水利水电，2017，35（05）：3-5+71.

（1983-）［作者简介］韩梦君，女，2014年毕业于塔里木大学土木工程专业，工程师。

［收稿日期］2020-08-14；［修回日期］2020-09-2580-85+97.

冲刷深度，结果见下表3。

表2

局部冲刷深度吟hP/m3.45水流斜冲各断面岸坡工况下冲刷深度计算表

水流局部水流流向与迎水面坡脚处河冲刷流速岸坡交角边坡系数床质粒径Vj（/m/s）琢毅/md/mm2.54302.00.0500.0500.050河床土

质特征细砂细砂细砂3.864.382.542.5445602.02.0表3水流平行于各断面岸坡工况下冲刷深度计算表

冲刷处水深

hp

3.5m平均流速Vcp1.75m/s允许不冲流速

V允

0.65m/s局部冲刷深度

hB

4.38m（第二版）》表2-2-13备注：允许不冲流速参照《水力计算手册P47页：

取值。

参照上述计算结果，计算冲刷深度为3.45耀

河床最低处高程为4.38m。根据河道停水后实地测量，900.42m，较河道平均高程902.83m低2.41m，根据工程已建护岸工程冲刷情况以及实测最大河道深泓信息窗口山西省开展水库移民后期扶持政策实施复核查阅项目合，事先划定项目类型与随机抽取相结合，

翻阅项目档案资料清单与核实项目建设数量相结合，

依照项目实施方案与对与核对履行基建程序相结合，

评定项目建设质量与检查比实际完成工程量相结合，项目运行管理及效益相结合。

据悉，通过本次复核，将进一步加强县级移民管理机构队伍建设，进一步规范移民后期扶持项目管

进一步提高移民后期扶持资金使用效益，为我省理，

顺利实现大中型水库移民后期扶持政策中长期目标奠定基础。

（来源：中国政府网记者范珍）

2020年10月对全省抽取的13县（市、区）大中型水库移民后期扶

持政策实施情况开展复核。

本次复核以2017—2019年度大中型水库移民后

以县（市、区）移期扶持政策实施情况作为复核时段，

人口核定、后期扶持民管理机构主体责任、配套文件、

档案管理以及问题规划及方案、项目管理、资金管理、整改等情况为主要复核内容。在具体复核的方法和步

澄清实施骤上，将注重“五个清楚”，即摸清基本情况、讲清整改方法；项目、捋清取得成效、弄清存在问题、贯穿“六个相结合”，即听取市县汇报与走访座谈相结

9月20日，记者从省水利厅获悉，9月下旬开始

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