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关于城防工程防洪堤堤顶超高问题探讨
作者:佚名 来源:土木工程网 点击量: 发布时间:2013-12-10 12:29:23
文说明第2.2.1条对安全加高值有如下说明:

  “2.2.1 在堤防工程设计中,由于水文观测资料系列的局限性、河流冲淤变化、主流位置改变、堤顶磨损和风雨侵蚀等,设计堤顶高程需有一定的安全加高值。……考虑到堤防高度较土坝低,加上堤防加高一般比水利枢纽或土坝容易,本规范采用比土坝低一级的数值(安全加高)……”

  《城市防洪工程设计规范》条文说明的第2.3.1条对堤防安全超高说明如下:

  “2.3.1 防洪建筑物的安全超高是指防洪建筑物挡水部分的顶标高高出设计水位加上风浪爬高后的富余高度,安全超高是考虑由于洪水位计算中可能存在的误差;泥沙淤积造成水位的暂时抬高;以及其它因素可能出现的水位抬高。总之是为了避免各种不利因素对防洪安全的影响,而采取的一种措施……”

  “防洪建筑物的安全超高应较不允许过水的土坝、堆石坝为小,因其事故后的危害也较水库大坝事故造成的危害小……”

  从这两个规范的条文说明可知,堤防安全加高主要是由于一些不能考虑的因素引起水位抬高或计算误差引起水位的抬高所留的安全余度,总之是由水位不能精确计算所致。而且安全加高的规定参考了土坝设计规范的土坝安全超高值,认为堤防高度比土坝低,失事后造成的危害比土坝小,因此取比土坝低的安全加高值。

  根据以上分析及***省部分城市防洪堤设计的堤防超高调查分析可得出如下结论:

  1、堤防安全加高值与堤防失事后的危害程度有关。堤防越高,失事后的危害越大,堤防的安全加高宜取大值;堤防越低、失事后的危害较小,堤防的安全加高可适当降低。如平原河网堤防,设计洪水位高出地面有限,堤防安全加高可取小一些。

  2、堤防安全加高与堤防断面结构的安全度有关。若堤防高度较高,而堤身较单薄的土堤,洪水位一旦超过堤顶高程,堤防即会因漫顶溃决,则堤防的安全加高值应取大值;若堤防堤顶宽度较大(如堤路结合堤防),或堤后地面(路面)高程较高或堤防背水坡较缓,即使洪水位超过堤顶也不会造成堤防溃决,则堤防安全加高值可适当减小。

  3、堤防的安全加高值与设计洪水位的精度有关,一般相邻两个级别防洪标准所计算的洪水位差值大,洪水位的绝对计算误差一般较大,堤防的安全加高应取大值;而一些平原城市堤防的设计洪水位与高一级标准洪水位相差不多,则洪水位的计算绝对误差一般不会很大,因此安全加高值可适当降低。

  根据以上分析结论,结合有关的堤防设计规范,建议我省城市堤防安全加高值2级堤防按表6选用,三级堤防按表7选用。

  Z0.5%-Z1%

  (2)Δh为设计洪水位与堤后地面高程的差值。若堤后紧贴有宽度不小于10m的填高道路,计算Δh值时堤后地面高程可取道路路面高程。

  表6建议的城市堤防安全加高值从表中看与两个因素有关。一是堤防挡水的高度,随着堤防挡水的高度降低,失事后的危害程度减小,堤防安全加高值也逐步减小,这与有关的规范条文说明符合;再是与比堤防设计洪水位高一级标准的设计洪水位与该堤防的设计洪水位差值有关,ΔZ越小,一般计算的设计洪水位绝对误差越小,其安全加高值也可取小,这也符合有关规范的条文说明。

  (四)堤防安全加高值选用的几点说明

  1、对于一些特别宽的堤防、堤路结合防洪堤,其路面宽不小于10m的,或堤防背水坡缓于1:5的防洪堤,由于堤防断面较大,不易溃决失事,其堤防安全加高值可取低一些,建议取用低一档Δh的安全加高值。如堤后有宽度大于10m,高出地面的道路,在计算Δh时,堤后地面工程可取道路路面高程。

  2、表6、表7适用于堤防设计水位由洪水控制的城市堤防,对于设计水位由潮位控制的海塘,建议按《海塘技术规范》取用。

  3、对于平原圩区地区,建议城市防洪堤的安全加高值比农村圩堤高0.3m以上。

  4、表6、表7的安全加高值A为不允许越浪的堤防工程的安全加高值。《堤防工程设计规范》规定允许越浪的三级堤防工程安全加高值比不允许越浪堤防安全加高值低0.3m。由于****省的一般城市防洪堤波浪爬高值较小,若按规范执行,安全加高值偏小。因此,建议对于允许越浪的城市防洪堤安全加高A仍按表6、表7选用,而堤顶超高Y允按下式计算:

  Y允=R′+e+A

  式中 当R≤0.3m时,R′=0

  当R>0.3m时,R′=R-0.3

  即当波浪爬高R≤0.3m时,允许越浪堤防堤顶超高不计波浪爬高;当波浪爬高R>0.3m时,计算允许越浪堤防的堤顶超高时,波浪

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