橋涵水文論文

1、武漢理工大學橋涵水文論文武漢理工大學橋涵水文論文調治工程的考慮學 院 土木工程與建筑學院 專 業(yè) 班 級 土木1001班 姓 名 劉文斌 學 號 0121006120120 二 一三 年 五 月調治工程的考慮土木工程與建筑學院 土木1001班 劉文斌摘要：為使橋孔均勻順暢地排水輸沙，減小橋位附近河床和河岸的不利變形，保護橋梁和引道的正常運行及橋位附近河段兩岸工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不受危害，在橋位附近河段上應設置必要的調治工程。調治工程應根據(jù)河段特性、水文、地形、工程地質、河床地貌、通航要求和地方水利設施等，兼顧左右岸、上下游、洪水和枯水位，綜合考慮總體布置，情況復雜時應進行水工模型實驗加以論證確定。調治構

2、造物的主要作用是調節(jié)水流，整治河道，使水流均勻順暢地通過橋孔，以防止橋位附近的河床和河岸產(chǎn)生不利的變形，從而保證橋梁墩臺和橋頭引道的正常使用以及附近農(nóng)田免遭洪水危害。調治構造物的主要類型有：導流堤、梨形堤、丁壩、順壩、挑水壩等。調治工程的設置，應不影響河道的原有功能及兩岸河堤（岸）、村鎮(zhèn)和農(nóng)田的安全。關鍵詞：調治工程；調治構造物；導流堤；設置一、引言實踐表明，橋梁所遭受的水害不少是由于忽視了調治構造物的布設而引起的。合理地布設調治構造物，不僅能起到保橋護路的作用，而且能為治河、保田等創(chuàng)造有利條件。因此，調治構造物的布設是橋位設計的重要部分，與橋孔設計是相輔相成的。二、基本概念（或基礎知識）調治

3、工程的構造物按其對水流的作用分為三類：(1)導流構造物：主要有導流堤、梨形堤、錐坡體等；(2)挑流構造物：主要為各種形式的壩，有丁壩、順壩和格壩等；(3)防護構造物：主要有各種護岸、護坡和護基等工程。三、基本性質導流構造物的作用是：以不同的程度擴散和均勻分布橋下河床沖刷，減少對橋臺和引道路堤的威脅。各種壩的作用是：將水流方向導離橋頭引道或河岸，達到保護路基或本河岸的目的。導流堤的設計洪水頻率一般應與橋梁的設計洪水頻率相同，其他類型調治構造物的設計洪水頻率標準，視工程重要性而定。調治構造物基礎埋深的安全性質K由下面條件決定：（1）位于河槽內的調治構造物：河床土質為細顆粒的次穩(wěn)定和不穩(wěn)定河段時，K

4、=12m；穩(wěn)定河段時，K=1m。（2）位于河灘內的調治構造物，K=0.5m。四、調治構造物的分類1、導流堤平原區(qū)的河流，被河灘路堤所阻斷的河灘水流一般都比較大，由于水流斜向進入橋孔，將引起橋臺附近河床的嚴重沖刷。設置導流堤后，可使橋下河床的沖刷，分布趨于均勻，擴散到橋梁上下游較大的范圍內進行，并能減緩沖刷的進程，減少對橋臺的威脅。一般認為，被河灘路堤阻斷的河灘流量占總流量的15%（單側河灘）或25%（雙側河灘）以上時，須設置導流堤；小于上述數(shù)值時，可設置梨形堤；小于5%時，加固橋頭錐坡即可。當河灘水深小于1m，或橋下沖刷前的平均流速小于1m/s時，則不必設置導流堤。導流堤的平面形狀一般為曲線形

5、，有時也采用直線形（兩端帶有曲線）。曲線形導流堤能把河灘水流平順而均勻地導入橋孔，而直線形導流堤則能把水流逼向對岸。如果河流兩側的河灘大小不一，則可在河灘較大的一側設置曲線形導流堤，而在河灘較小的一側（凹岸）設置直線形導流堤。導流堤由上游壩和下游壩組成。上游壩的端部稱為壩端，與橋梁聯(lián)結處稱為壩根。壩端直接遭受水流的沖擊，是保證導流堤穩(wěn)定的關鍵部位，必須特殊加固。當河灘流量較小或橋頭引道凹向上游時，導流堤的上游壩長度較短，可采用梨形堤。對于河槽擺動很大的變遷性和沖擊漫流性河段，為了逐漸縮窄河槽的擺動幅度，使水流和泥沙平穩(wěn)地通過橋孔，并能保證堤后農(nóng)田和村鎮(zhèn)的安全，往往設置較長的導流堤，而且將上游壩

6、端伸出泛濫邊界之外，這種導流堤稱為封閉式導流堤。或稱為長堤。長堤一般為曲線形，其軸線與水流方向的交角不宜大于。曲線形的導流堤的合理平面形狀，應能引導被阻斷的河灘水流垂直流入橋孔，并使橋下斷面沿寬度方向的流量分布狀況有所改善，從而使橋下河床的沖刷比較均勻地發(fā)展，導流堤附近的沖刷也比較緩和。一般認為上游壩的形狀應為靠近壩端處曲率較大而靠近壩根處曲率較小、曲率變化近似橢圓形的曲線，而下游壩的形狀可接近于直線形，其軸線與水流方向的交角以至為宜，相當于水流壓縮后的擴散角。曲線形的上游壩與直線形的下游壩之間，可用一段圓弧加以連接。在實際工作中，為了簡便起見，導流堤的平面形狀常采用不同半徑的圓弧段和直線段組

7、成。導流堤的平面布置應與河流的特征相配合；導流堤的具體設計計算，則可以參照橋位勘設規(guī)程所推薦的方法進行。2、梨形堤梨形堤的作用與導流堤相似，但導引河灘水流的作用較小。當橋位河段比較穩(wěn)定，橋頭路堤阻斷的河灘流量較小，流速又不大時；或者當河灘引道路堤凹向上游，為防止其路堤遭受淘刷與改善橋梁邊空的過水條件，可設置梨形堤。梨形堤的平面，臨近橋孔部分可按一般導流堤的尺寸設計，臨河岸的后側部分用反向圓弧連接或再插入一段直線。為了節(jié)省土方，可在堤的后側留一缺口，以排除堤內的水。在河灘部分，梨形堤末端與路堤設置兩個反向圓弧連接。梨形堤的線形可采用圖1所示的形式。圖1 梨形堤的平面曲線3、丁壩應根據(jù)壩的作用、河

8、段類型、河道演變特性、水流條件、泥沙運動特點、河床與河岸的地形與地質條件、結合整治目的等因素合理選擇導治線，全面考慮確定壩的平面布置與尺寸。調治構造物的軸向布置與導治線的邊緣線成正交或較大角度的斜交者，稱為丁壩（亦稱挑水壩）。丁壩長度越大，壩頭沖刷越深，挑水能力越強，對上下游、甚至對岸的影響也越大，一般不宜采用過長的丁壩。丁壩常設置于橋頭引道路堤的上游一側或河岸邊上，其作用在于將水流挑離橋頭引道或河岸，并使泥沙在丁壩后部淤積，形成新的水邊線，以達到改變水流流向，保護路基或河岸的目的。若需要防護的路堤或河岸較長，可采用數(shù)個丁壩組成的丁壩群進行水流調治和河岸防護。將各個壩頭的連線設計成一條平滑的曲

9、線或直線，稱為導治線。導治線兩端應與河岸平順連接。按淹沒條件，丁壩分為淹沒式和非淹沒式。淹沒式丁壩，常用于中水調治，對長水流的河槽能起整治和穩(wěn)定河岸的作用；非淹沒式丁壩，常用于挑開高洪水流保護河岸和河灘引道路堤。丁壩在平面上的方向：淹沒式丁壩一般斜向上游（為上挑），壩軸線與水流方向的交角約；如果斜向下游，則漫過壩頂?shù)乃鲗⑾蚨胃考?，造成劇烈沖刷面沖走丁壩間的泥沙。非淹沒式丁壩一般斜向下游（為下挑），壩軸線與水流方向的交角約；對于流速不大的河流，也可以斜向上游。對于流向不定的潮汐河流，則應使丁壩與水流方向正交。五、結論、討論等各種調治構造物既可單獨設置，也可以聯(lián)合設置。設計時，各種調治構造物的設置、型號和尺寸，不論是否通過計算，均應結合河流特征、水文、地形、地質、河灘路堤和水利設施等，綜合考慮，配合橋孔設計而確定。按照橋位勘設規(guī)程的要求，結合已有的實踐經(jīng)驗慎重進行，必要時應通過模型試驗確定。在河