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1、河道堤防个人总结中小河流堤防工程设计工作总结中小河流堤防工程设计工作总结人类早期的文明都是农业文明人类文明的发展和河道息息相关。人类生活农耕生产用水都离不开水四大古文明都发源于河谷平原地区依河而居依河而建。堤防工程是人类活动最早修建的水利工程河谷滩地、平原土壤肥沃灌溉便利是人们理想的耕种场所但易受洪水威胁为了抵御洪水保卫家园人们便开始筑堤将洪水限制在河道内形成了早期的堤防工程。根据河段的划分中小河流一般为河流水系的河源段或上游段多属于山区河流河床纵坡陡河槽成“V”型岸坡陡主流归一滩槽不明显多存在冲刷偶有的滩地多已被开垦为耕地村庄沿两岸阶地分布洪水多由瞬时暴雨产生具有洪峰流量大历时短破坏性大的特
2、征。工程设计如同做鞋子鞋子做的大还是小都可以穿着走路但合不合脚很重要。设计一个好的堤防工程根本前提就是对河道特性的把握和洪水的了解在充分了解河道冲淤演化分析的基础上做到因地制宜因势利导让堤防和洪水“和谐共处”。目前堤防工程设计适用的规范为堤防工程设计规范（GB50286-2021）本人通过陇南地区甘泉河堤防工程的设计依据此规范以技术人员的角度在此和大家交流一下此类中小河流堤防工程设计经验及心得总结了一下设计工作中重要内容和易犯错误如存在技术上的错误和不严谨欢迎批评指正。一、现场踏勘现场踏勘是每个项目设计前期最基本最重要的工作它是设计人员对工程区河道现状和周边环境最直观的掌握；是工程设计前获得的
3、第一手基础资料；是关乎工程设计能否贴合实际的关键因素。通过现场观察根据河道洪水留下的痕迹对河道洪水特性有一个直观的了解通过对河道冲刷情况的观察能够对河势有一个准确的把握清楚的了解以上内容才能做到胸有成竹符合实际避免凭空设想闭门造车胡乱编造。很多设计人员在踏勘现场时脑中一片空白不知道该看什么该记什么下面就我的经验总结了以下踏勘现场需掌握的内容：调查清楚工程所在河道水系名称及结构分支；调查清楚工程区防护对象行政区域划分道路分布及交通条件村社名称学校、医院、工厂等人口密集公益单位防护对象规模（人口户数、人口数量、耕地面积）明确防护对象与河道的关系；查看河道现状拍摄详细影像资料包括河道两岸边坡岸坎防护
4、对象植被河床物质类型河势变化及冲淤情况已建防洪体系、阻洪建筑物及已建其他建筑物两岸支沟及排水通道历史洪水痕迹测量水线与河道深泓线关系等情况。对于已建堤防加固工程要详细掌握已建堤防结构形式量取旧堤堤顶宽度、护坡坡比堤后空间关系调查推测出旧堤堤高基础埋深分缝填缝等重要数据；调查清楚主要建筑材料来源、价格料场分布运输距离运输方式；调查清楚工程区已建堤防常用堤型结构形式旧堤主要破坏形式作为方案比选依据；二、确定堤防长度中小河流堤防工程主要任务是护村护地由于村庄耕地的分散分布导致堤防跟随村庄耕地插点式分布不可能形成完整系统的堤线分布因此堤线布置段落多单段堤防长度短河段分布范围广内容繁杂需进行详细统计分类
5、明确各段堤线长度行政区域、水系归属。同时一般情况下在踏勘现场时业主会在现场指定每个村落治理范围设计应根据水力计算对防洪必要性不足的段落进行删减合理确定治理长度。三、堤线布置堤线布置是堤防工程设计中很重要的问题关乎到工程具体实施可造作性工程造价占地情况以及泄洪安全等重要问题在布置过程中应反复进行优化调整主要注意问题有以下几点：留足行洪宽度这是堤线布置的核心原则目前行洪预留宽度的确定是依据阿尔图宁公式计算的稳定河宽主要由两个数据确定一个是造床流量另一个是稳定河宽系数。造床流量大小涉及到洪水设计成果计算和选取频率的问题我建议造床流量选取常用的2年一遇洪水不要进行调整主要调整稳定河宽系数。根据规范要求
6、稳定河宽系数取值范围为11.7平原河流取1.3以上大值山区河流取小值取值范围相对较大对计算结果影响大在大原则的基础我认为具体取值与现状河宽的吻合程度为依据。中小河流人河争地情况较为严重河道中的滩地、阶地一般均会被开垦为耕地泄洪宽度被挤压均会出现稳定河宽在最小值时也无法满足的情况。对于由于开垦耕地严重占用泄洪宽度的在堤线布置时根据计算河宽该留足行洪宽度该征就征该占就占保证设计安全。对于村庄或已建堤防等建筑物将河道束窄无法满足计算泄洪宽度的应考虑雍水问题堤高加高。堤线布置应根据已有岸坎耕地边缘地埂布置最大限度减少土方挖填降低造价；堤线布置应遵循“藏头裹尾”原则堤头堤尾要保证安全可靠防止洪水绕后冲刷
7、尽量与已建建筑物旧堤相接完善防洪体系保证接头牢固可靠；堤线在平面上应符合几何美观直线应与弧线相切尽量保持顺直顺应河势变化减少乖点及弧线段便于施工。最大限度减少占地降低施工难度。四、堤型选择堤型选择的原则是因地制宜根据当地河流岸坡和洪水特性采用当地常用结构形式。采用当地富有的建筑材料降低工程造价采用少占耕地的堤型结构降低实施难度。随着现代化的治河理念改变堤防工程应结合生态功能注重环境改善和环境美化功能在满足防洪功能的前提下具有美学的结构外表与周边环境相协调积极大胆采用新型材料新型结构提升水利工程的价值。五、水力计算水力计算是堤防工程计算的核心内容是一切设计成果的依据来源它的计算合理性直接决定堤高
8、和工程造价以及防洪安全性是工程设计合理性与否及安全性的决定因素必须予以重视。水力计算是水面线推求的过程主要计算成果数据是水深和流速水深是决定堤高的关键数据流速是决定基础埋深的主要数据采用合理的方法才能计算出合理的结果。目前规范要求计算采用的公式为能量公式即确定一个下游水深采用能量守恒公式依次向上选取断面推算上游水深逐步推求水面线过程。下面是我总结的水面线推求经验供大家参考：能量公式计算要逐断面进行推求工作量较大过程繁琐目前有较多款计算软件采用软件推求通过断面建模后可大大降低工作量提高效率同时非常便于编辑和修改在此向大家由美国陆军工程兵团水文工程中心开发的水面线计算软件HEC-RAS它适用于河道
9、稳定和非稳定流一维水力计算,其功能强大,可进行各种涉水建筑物(如桥梁、涵洞、防洪堤、堰、水库、块状阻水建筑物等)的水面线分析计算,同时可生成横断面形态图、流量及水位过程曲线、复式河道三维断面图等各种分析图表,使用起来十分方便简捷。该软件会自动考虑雍水、滩槽过流、无效过流断面河道平面变化引起的能量损失等因素计算结果基本满足设计要求。能力公式推求水面线断面选取很重要其选取合适与否直接影响计算成果。对于中小河流一般100200m选取一个计算断面断面选取河道顺直河势变化小的渐变流断面上为宜。中小河流水力计算受边界条件影响较为敏感为保证计算符合性应按照工程建成后的断面进行计算。水力计算受糙率影响大关于糙
10、率的取值简便起见根据水力计算手册和现场河道的特征和植被情况选取确定一般取值范围为0.350.38之间。水力计算陈果为水深和流速计算完成后应进行复核对水面高程与历史洪水痕迹、周边路面、耕地岸坎、村庄等进行比较确定合理性对离异较大的水深和流速进行调整使水面线光滑平顺。对于不满足泄洪要求的已建桥涵等阻洪建筑物应考虑上游雍水问题。在水力计算之前应进行河道深泓线的复核根据水线高程确定各个断面实际深泓高程保证基础埋深。六、堤高确定堤防工程最终设计成果就是堤高的确定堤高由水深基础埋深、超高三要素确定。水深由水力计算确定基础埋深由冲刷深度计算公式确定中小河流在计算的冲刷深度加一定的安全深度（一般为0.5m）取
11、整后为基础埋深计算出的基础埋深应当与邻近区域内已建堤防的基础埋深进行比较一般来说不能小于已建工程基础埋深。超高由风浪爬高公式和安全超高确定一般来说中小河流堤防工程计算超高不大于1m堤高确定需注意一下几点要求:各个断面堤高确定以后对堤顶和基础进行调坡使堤顶和基础平顺；对于计算堤高相差不大时为了便于施工建议将堤高取成等高；计算出的堤高应与邻近已建堤防、两岸道路、村庄进行比较如高程相差太大应进行复核调整使两者进行拟合。七、图纸堤防图纸主要有平布置图、纵断面图、标准横断面图和大断面图图纸内容比较简单绘制过程中要求简洁明了美观大方。对于绘制纵断面图在这里向大家一款国产水利设计CAD辅助软件ZDM该软件在
12、进行水利工程线性建筑物设计制图时可以大大提高绘图效率尤其是对于纵断面在导入桩号高程数据后可以一键生成图纸极大提高出图效率具体应注意以下细节:平面布置图应要求简洁美观能够突出地形特点和河道特性标识清楚新建堤线、已建堤线、村庄、耕地、道路等防护对象和范围明确。标识清楚指北针、村庄名称、河道名称、河流流向及与工程有关的桥涵及水利建筑物配附工程相关的特性表格、坐标及有针对意义的图纸说明在图幅满足的情况下尽量满足河流流向从左至右从上至下；线性建筑物纵断面图绘制在初设和可研阶段横向比例一般采用1:1000纵向比例根据坡降采用1:100和1:200两种比例。纵断面图一般而言可以采用加长图幅但由于加长图幅在中间临时出图时不方便建议将纵断面图断开采用不加长图。根据1:1000横向比例计算一张标准A3图幅可绘制300350m长的堤防纵断面图。ZDM绘制的纵断面图比较简单出图后应进行修改增加地质说明地质填充平面特性等内容。标准横断面图要反应堤防断面结构形式和细节采用1:50、1:100小比例尺绘制重点突出堤防细节部位详细标准尺寸单位；大断面图主要反应河道断面特性和堤防与保护对象的关系主要关键点是剖切的河道断面尽量符合实际突出两岸村庄、耕地、道路、岸坎、河槽等细部特征。一般采用1:100、1:200比例绘制它是计算工程量的基础应当选取具有代表性意义断面绘制。第 10 页 共 10 页