水利工程概论
4.2.1河堤的分类 河堤的分类
河堤按作用不同分为遥堤、缕堤、格堤、 河堤按作用不同分为遥堤、缕堤、格堤、 月堤等; 月堤等;
4.2.2堤防工程的养护 堤防工程的养护
1.工程管理养护 工程管理养护 主要包括:水沟浪窝的填垫,铺道、 主要包括:水沟浪窝的填垫,铺道、堤身 的补残,堤顶的平整夯实。 的补残,堤顶的平整夯实。 2.隐患查除 隐患查除 常见的隐患有:人为洞穴、动物洞穴、 常见的隐患有:人为洞穴、动物洞穴、腐 木空穴等; 木空穴等;还有可能因修堤质量不合格留 下的界缝、裂隙等。 下的界缝、裂隙等。 植树造林 堤坡种草,外滩营造防浪林, 堤坡种草,外滩营造防浪林,堤内种植经 济作物或过木林, 济作物或过木林,是用生物措施将护堤整 险同美化环境结合的方式。 险同美化环境结合的方式。
4.4.1.2人工裁湾工程 人工裁湾工程
1
2
1—内裁 内裁
2—外裁 外裁
4.4.2游荡型河段整治 游荡型河段整治
治理游荡型河段采取“上拦下排,两岸分 治理游荡型河段采取“上拦下排, 控制洪水, 滞”控制洪水,“拦、排、放、调、挖” 处理和利用泥沙。 处理和利用泥沙。 整治工程主要包括险工和控导工程。在经 整治工程主要包括险工和控导工程。 常临水的危险堤段,为防止水流淘刷堤防, 常临水的危险堤段,为防止水流淘刷堤防, 依托大堤修建的丁坝、剁坝、 依托大堤修建的丁坝、剁坝、护岸工程叫 险工。为保护滩岸,控导有利河势, 险工。为保护滩岸,控导有利河势,在滩 岸上修建的丁坝、垛坝、 岸上修建的丁坝、垛坝、护岸工程称为控 导护滩工程。 导护滩工程。
4.1.2洪水特征值 洪水特征值
定量描述洪水的指标有洪水流量、洪峰水位、 定量描述洪水的指标有洪水流量、洪峰水位、洪 水过程线、洪水总量(洪量)、洪水频率等。 水过程线、洪水总量(洪量 、洪水频率等。 洪峰流量: 1.洪峰流量:指一次洪水从涨水至退水过程中通过某一断
面的瞬时最大流量值, 面的瞬时最大流量值,以m3/s。 。 2.洪峰水位:洪水工程中洪峰流量相应的最高水位,以m 洪峰水位: 洪峰水位 洪水工程中洪峰流量相应的最高水位, 为单位。 为单位。 3.洪水工程线:以时间为横坐标,以江河的水位或流量为 洪水工程线: 洪水工程线 以时间为横坐标, 纵坐标,绘制洪水从起涨至峰顶至回落的整个过程曲线。 纵坐标,绘制洪水从起涨至峰顶至回落的整个过程曲线。 4.洪水总量:一次洪水过程通过河川某断面的洪水总量, 洪水总量: 洪水总量 一次洪水过程通过河川某断面的洪水总量, 为单位。 以m3为单位。 5.洪水频率:某一洪水在几年内出现的几率为洪水频率。 洪水频率: 洪水频率 某一洪水在几年内出现的几率为洪水频率。
4.4.1蜿蜒型河道整治措施 蜿蜒型河道整治措施
按河道形式分为: 按河道形式分为: 1.稳定现状:当河湾发展至适度弯曲的河段 稳定现状: 稳定现状 对弯道凹岸应加以保护, 时,对弯道凹岸应加以保护,以防止继续 发展和恶化。 发展和恶化。 2改变现状:因势利导,通过裁湾工程将纡 改变现状: 改变现状 因势利导, 回曲折的河道改变为有适度弯曲度的连续 河湾,再将河势稳定下来,获得防洪、通 河湾,再将河势稳定下来,获得防洪、 航和满足沿河国民经济建设需求的综合效 益。
4.1洪水的基本知识及防洪措施 洪水的基本知识及防洪措施
洪水: 洪水:河湖在较短时间内发生的流量急剧 增加,水位明显上升的水流现象。 增加,水位明显上升的水流现象。 洪水的主要特征: 洪水的主要特征: (1)涨落变化(2)汛期(3)年内和年际 )涨落变化( )汛期( ) 变化大 特征洪水: 特征洪水: (1)暴雨洪水(2)融雪洪水(3)冰棱 )暴雨洪水( )融雪洪水( ) 洪水( )山洪( ) 洪水(4)山洪(5)溃坝洪水
4.3.1水工建筑物的布置 水工建筑物的布置
分洪工程的水工建筑物主要有:进洪闸、 分洪工程的水工建筑物主要有:进洪闸、 泄洪闸、围堤工程及主河道防护工程。 泄洪闸、围堤工程及主河道防护工程。 进洪闸的位置一般布置在被保护堤段上游, 进洪闸的位置一般布置在被保护堤段上游, 并尽量靠近分蓄洪区。 并尽量靠近分蓄洪区。 泄洪闸的位置硬选在分蓄洪区的下部高程 最低出处,一般能泄空渍水。 最低出处,一般能泄空渍水。 围堤的高度有最大需洪量相应的水位并考 虑风浪影响作用而定, 虑风浪影响作用而定,断面设计要求与河 道堤防相同。 道堤防相同。
4.5丁坝的类型和作用 丁坝的类型和作用
按坝轴线和水流交角分为上挑坝、正挑坝 按坝轴线和水流交角分为上挑坝、 和下挑坝,按坝身形式分为一般挑水坝、 和下挑坝,按坝身形式分为一般挑水坝、 人字坝、月牙坝、雁翅坝、磨盘坝; 人字坝、月牙坝、雁翅坝、磨盘坝;按平 面布置形状分为普通丁坝、勾头丁坝、 面布置形状分为普通丁坝、勾头丁坝、丁 顺坝;按透水性能分为透水坝和不透水坝。 顺坝;按透水性能分为透水坝和不透水坝。 丁坝作用:有缩窄河床、导水归槽、调整 丁坝作用:有缩窄河床、导水归槽、 流向、改变流速、冲刷浅滩、 流向、改变流速、冲刷浅滩、导引泥沙等 作用。平原河流航道整治,常用丁坝保护 作用。平原河流航道整治, 河岸,固定边滩,束水归槽,增大流速, 河岸,固定边滩,束水归槽,增大流速, 刷深航道。 刷深航道。山区河流航道整治常用丁坝调 整岸线,壅高水位,改变比降,降低流速, 整岸线,壅高水位,改变比降,降低流速, 增加航深。 增加航深。
4.3 分(蓄、滞)洪工程
分蓄洪区是利用与江河相通的湖泊、 分蓄洪区是利用与江河相通的湖泊、洼地 等修筑围堤, 等修筑围堤,用来分蓄河道超额洪水的区 域。 分洪工程一般包括进洪设施(进洪闸、 分洪工程一般包括进洪设施(进洪闸、溢 流坝等)、分洪道、 )、分洪道 流坝等)、分洪道、分(蓄)洪区及其安 全避洪设施,以及排洪设施。 全避洪设施,以及排洪设施。 根据分洪工程布局的而不同,可分为: 根据分洪工程布局的而不同,可分为: 1.以分洪道为主体构成的分洪工程。 以分洪道为主体构成的分洪工程。 以分洪道为主体构成的分洪工程 2.以分(蓄、滞)区为主体构成的分洪工程。 以分( 区为主体构成的分洪工程。 以分
4.5河道整治建筑物 河道整治建筑物
河道整治建筑物是为整治河道,稳定和改 河道整治建筑物是为整治河道, 善河势, 善河势,调整和控导水流而修建的 水工建 筑物,又称河工建筑物。 筑物,又称河工建筑物。按照建筑物外形 和作用不同,可分为丁坝、垛坝、沉排、 和作用不同,可分为丁坝、垛坝、沉排、 顺坝、锁坝等。 顺坝、锁坝等。 丁坝是坝根与河岸连接, 丁坝是坝根与河岸连接,坝轴线与流向呈 某一交角,坝头伸至整治线, 某一交角,坝头伸至整治线,在平面上与 岸线构成丁字形的河道整治建筑物。 岸线构成丁字形的河道整治建筑物。丁坝 由坝头、坝身和坝根三部分组成。 由坝头、坝身和坝根三部分组成。
第四章 防洪治河工程
学习目标: 学习目标:
1.了解洪水的基本知识及主要防洪建筑物的 了解洪水的基本知识及主要防洪建筑物的 布置; 布置; 2.熟悉防洪工程措施及河道整治的基本方法; 熟悉防洪工程措施及河道整治的基本方法; 熟悉防洪工程措施及河道整治的基本方法 3.掌握提防工程、分(蓄、滞)洪工程,河 掌握提防工程、 洪工程, 掌握提防工程 道整治建筑物的基本概念、类型及作用。 道整治建筑物的基本概念、类型及作用。
4.2防洪治河工程措施 防洪治河工程措施
工程防洪措施主要通过控制洪水、 工程防洪措施主要通过控制洪水、改变洪 水特性达到防洪减灾的目的, 水特性达到防洪减灾的目的,其内容包括 水土保持工程、水库工程、提防工程、 水土保持工程、水库工程、提防工程、分 蓄洪工程、河道整治工程等。 蓄洪工程、河道整治工程等。从性质上来 说课概括为: 说课概括为:“拦、蓄、分、泄”四个方 面。 非工程措施是通过行政、法律、 非工程措施是通过行政、法律、经济和现 代化技术等手段, 代化技术等手段,调整洪水威胁地区的开 发利用方式,加强防洪管理, 发利用方式,加强防洪管理,以适应洪水 的天然特征,减轻灾害损失, 的天然特征,减轻灾害损失,节省防洪基 建基金和工程维护管理。 建基金和工程维护管理。
4.3“拦、蓄、分、泄”工程措施 拦
“拦”指通过在河流中上游地区采取水土保持措 控制水土流失,拦截径流和泥沙, 施,控制水土流失,拦截径流和泥沙,消减河道 洪峰流量。主要包括工程措施、 洪峰流量。主要包括工程措施、生物措施和蓄水 保土耕作措施。 保土耕作措施。 “蓄”指通过在河道上游干支流修建控制性骨干 水库工程,拦蓄洪水,消减洪峰。 水库工程,拦蓄洪水,消减洪峰。 “分”也就是分洪工程指在河流适当位置修建分 洪闸,开辟分洪道, 洪闸,开辟分洪道,将超过河道安全泄量的一部 分洪水泄入分滞洪区,待河道洪水水位下降以后 分洪水泄入分滞洪区, 再将滞洪区洪水排入河道。 再将滞洪区洪水排入河道。 指充分发挥河道的宣泄能力, “泄”指充分发挥河道的宣泄能力,将洪水泄往 下游。 下游。
4.4.1.2人工裁湾工程 人工裁湾工程
裁湾工程包括:1.引河设计 引河开挖施工 裁湾工程包括: 引河设计 引河设计2.引河开挖施工 设计3.新河控制工程 新河控制工程、 设计 新河控制工程、新河护岸工程和上下 游河势控制工程。 游河势控制工程。 1.引河定线:引河设计是裁湾工程的关键。 引河定线: 引河定线 引河设计是裁湾工程的关键。 要求是:引河能顺利冲开, 要求是:引河能顺利冲开,并满足枯水通 航的要求; 航的要求;引河与拟裁湾道的上下游河段 形成比较平顺而又顺乎自然发展的河势。 形成比较平顺而又顺乎自然发展的河势。 引河的形式有内裁和外裁两种。 引河的形式有内裁和外裁两种。 2.断面设计 保证引河能及时冲开,力求土 断面设计:保证引河能及时冲开 断面设计 保证引河能及时冲开, 方量尽量小。 方量尽量小。 3.护岸工程。 护岸工程。 护岸工程
4.2堤防工程 堤防工程
堤防是沿河流、湖泊、海洋的岸边或 蓄洪 堤防是沿河流、湖泊、 水库库区的周边修建的挡水建筑物。 区、水库库区的周边修建的挡水建筑物。 堤防工程的分类: 堤防工程的分类: 按堤防所处的位置分为河堤、湖堤、海堤、 按堤防所处的位置分为河堤、湖堤、海堤、 围堤和水库堤等; 围堤和水库堤等;按堤防的功能可分为防 洪堤、防涝堤、防坡堤等; 洪堤、防涝堤、防坡堤等;按堤防所在河 流的级别分为干堤、支堤;按建筑材料分 流的级别分为干堤、支堤; 为土堤、钢筋混凝土。 为土堤、钢筋 分汊型和顺直型河道整治