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基于水流流速选择土质边坡护岸型式
摘 要:护岸的类型繁多,包括草皮 、砌石类、混凝土类等。其各自的适用条件不相同。本文提出各护岸允许流
速,按照流速和不同护岸特点进行了分析,选择河道护岸的方法。
关键词:允许流速;护岸类型;
【文章编号】 1627-6868 ( 2016) 05-0003-02
为保护岸坡,控制河势,人们在大大小小的河流上修建了各种类型的护岸和护坡,护岸主要目的是防止河道被侵蚀,河道侵蚀影响因素较多,水流流速是重要和容易获得的参数之一,用其衡量土质边坡冲刷简要易行,本文主要从水流流速方面提出判断和选择护岸型式。
1.不同土岸坡允许流速,见表 1。
这些边坡在河道水流中容易冲刷,在超过允许流速时容
易产生坍塌和崩岸,应该进行护岸。
2.河道护岸类型及允许流速
2.1 草皮护岸
草皮护岸是利用水生植物或耐水树种的根系固土,防止
岸坡坍塌。这种护岸既可绿化美观岸坡环境,又可保障河道
自然属性及堤岸安全。主要用于小型河道及水流流速度较小
的人工湖的堤岸
2.2 干砌块石(抛石)护岸
砌石护岸是一种历史悠久的治河护坡方法,一般是利用
当地河卵石、 块石 .采用人工干砌形成直立或具有一定坡度的
护岸。这种护岸的最大特点是:结构型式简单、施工操作方
便、工程造价低廉。 另外,干砌石护岸具有一定抗冲刷能力,
适用于流量较大但流速不大的河道。
2.3 混凝土预制块
利用预制混凝土块进行岸坡侵蚀防护是目前比较常用
的技术。混凝土块可以单块放置, 也可以通过多种方式连接,
如相互咬合或用缆索连接,使其充分发挥结构柔性和整体性
的优点。结构底面必须铺设反滤层和垫层,可以选用土工布
或碎石。这项技术适用于水流和风浪淘刷侵蚀严重、坡面相
对平整的河流岸坡。
2.4 生态型混凝土预制件
生态型混凝土预制块是利用混凝土预制件构件构成的
各类孔状结构,这种护岸技术采用预制件结构,强度高,施
工简单,速度快;其多孔结构符合生态设计原理,兼顾了生
态和景观需求。不仅能保护岸坡抵抗水流冲刷,而且还为动
植物生长提供了有利条件。特别适用于河道较窄、岸坡比较
陡的城市河道岸坡防护。
2.5 浆砌块石整体护岸
对于流量较大城镇河道。防止洪水冲刷保障堤防安全是
非常重要的。因此,要保证河道堤防不决口,适宜采用相对
坚固的浆砌石护岸。在砌石的胶结材料选择时,可根据河道
最大流速选择水泥砂浆或白 灰砂浆。浆砌石护岸具有结构
稳定性较好、整体性好、强度较高、抗冲能力强等特点,可
用于大江大河(如长江、黄河使用较多)或流速大的 堤防
护岸。该护岸型式适用于城镇周边流量较大、有较强防冲要
求的河道。
2.6 现浇混凝土护岸
为防止洪水对岸坡的冲刷,常利用一定厚度的现浇 混
凝土 .在河道两岸建成直立或倾斜的混凝土挡墙。 这种护坡在
过去几十年中,特别是大城市的河道整治中应用最广泛。混
凝土护岸常称三面光护岸。它的优点是抗冲刷能力很强,适
用于大江大河及流速较大的河道和部位。其最大缺点是隔绝
了水生生物、植物生长繁衍通道,堤岸不能生长绿色植物,
使河道处于一种封闭状态,缺乏绿色和生机。
2.7 铅丝石笼护岸
利用铅丝将卵石、块石固定成较大体积的整体,防止较
大洪水冲刷。常常利用铅丝竹编织成网笼装卵(块)石,码
砌成坡护岸。在常水位以上,还可在石料空隙中掺人种植土
及耐水植物种子。 待其生长后形成生态绿色护岸。 铅丝(竹)
网笼的疏密可根据石料的直径确定。铅丝笼护岸抗水流冲刷
能力强、整体性好,且能满足生态型(绿化)护岸的要求。
其最大特点是有利于水草、鱼类及两栖水生动物的繁殖和栖
息生长。
各护岸允许流速见表 2。
3.基于流速选择护岸型式的步骤
首先测量河道边界条件,实测河道平面和剖面;然后估
算平均水力条件,按照天然河道非均匀流推求河道水面线计
算每一断面的流速;分析现状条件下边坡稳定性,按照土质
边坡允许流速与水流流速对比,论证护岸的必要性;依据护
岸允许流速必选河道护岸型式;最后按照护岸后的设计断面
重新进行水力计算和边坡稳定计算,验算护岸稳定性。
4.实例介绍
实例 1 漳河流域位于安陆市西南部,境内流域面积
308km2,河长 39km ,流域内总人口 18.35 万人,耕地面积
1.85 万 hm2,耕地和人口多位于漳河干支流沿岸。流域范围
涉及王义贞店镇、雷公镇、木梓乡、巡店镇和辛榨乡。漳河
流域洪水由暴雨形成,洪水期水位暴涨暴落,河道摆动范围
大,河势多变,河流沿岸防洪设施少、标准低,一遇暴雨就
造成洪涝灾害。河道多年未实施清淤,河道萎缩严重,行洪
能力逐步降低,对流域地区城乡的防洪安全构成了严重威胁。
2011 年 7 月湖北省水利厅批复漳河防洪工程, 开始对漳河干
支流整治,设计中对漳河干流双河段、黄冲段、桑树段以及
漳河支流万家河王义贞店
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