唐河初步设计报告(4)

采用《堤防工程设计规范》（GB50286—98）中6.3.1式：

Y?R?e?A

1?mkv2Fe?cos?2gDR?k?kw2h?

式中 Y —— 堤顶超高（m）；

R —— 设计波浪爬高（m），按莆田实验站公式计算平均爬

高；

k△—— 斜坡的糙率渗透系数，根据护面类型查草皮护坡为

0.85-0.90，取0.9；

kw —— 经验系数，由风速W、坡前水深H、重力加速度组成的无维量，取1.23；

K —— 综合摩阻系数，取3.6×10-6；

V —— 设计风速，取汛期多年平均最大风速的1.5倍，汛期多年平均最大风速为15.2m/s，则V=22.8 m/s；

F —— 吹程，取上口宽； D —— 平均水深；

β—— 风向与垂直堤轴线的法线的夹角，β=0； A —— 安全超高取0.6m。

经计算，唐河堤顶超高为XXXm，设计时取为XXXm。 （3）堤防结构设计

根据《堤防工程设计规范》（GB50286—98），本工程为4级堤防，设计堤顶高程为20年一遇洪水位加1.0m超高，堤顶宽3.0m，并向外侧倾斜，坡度为2%，堤防内侧边坡为1：2，外侧边坡为1：2。另外，本次设

16

计对40km堤顶路面（16+780~36+780两侧）进行整治，采用泥结碎石路面（厚15cm），路面宽2.5m。

3.3.2 河道工程设计

3.3.2.1

河底比降设计

根据舞阳县水利局2008年提供的河道测量成果进行分析，在保证河道行洪安全的情况下，以河道挖方量最小的原则确定河道比降。经最终分析研究确定唐河的比降如下：

桩号-0+400～8+500之间河底比降为0.000096，桩号8+500～12+530之间河底比降为0.0007，桩号12+530～35+530之间河底比降为0.0018，桩号35+530～38+335之间河底比降为0.0039。 3.3.2.2

河道横断面设计

河道横断面设计是河道治理的重要内容，在河道横断面设计时主要考虑满足河道的防洪除涝要求。

为了确定最佳的河道断面，本次进行了三种方案的比选：

方案一、梯形断面。梯形断面占地较小，结构简单实用，是中小河道常用的断面形式。在河道两岸保护范围内，设臵保护带，防止岸边边坡耕作，便于河道管理，确保堤防安全。

方案二、复式断面。复式断面适用于河滩较开阔的河道。枯水期流量小，水流在中槽主河道。洪水期流量大，允许洪水漫滩，过水断面大，洪水位低，不需要修建高大的防洪堤。

方案三、矩形断面。矩形断面占地少，挖方量小，是河道使用较多的形式，但由于矩形断面需筑挡土墙，因而投资大，施工相对困难，因而在条件允许的情况下尽量不采用。

17

通过方案对比，结合唐河的特点本次设计采用方案一。

梯形断面，桩号-0+400～16+530之间河底宽24m，边坡1：2；桩号16+500～21+530之间河底宽14m，边坡1：2；桩号21+530～31+530之间河底宽10m，边坡1：2；桩号31+530～38+335之间河底宽8m，边坡1：2。 3.3.2.3

河道过流能力计算

河道过流能力按明渠均匀流进行计算，公式如下： Q?ACRi

A?(b?mh)h

11/6 C?R

nR?A/x

2 x?b?2h1?m

ν=Q/A

式中 Q —— 设计流量（m3/s）； A —— 过水断面面积（m2）； C —— 谢才系数（m2/s）； i —— 水力坡度； R —— 水力半径（m）； b —— 设计渠底宽度（m）； h —— 设计水深（m）； χ—— 湿周（m）；

n —— 渠道糙率，参照《水工设计手册》第一册选取为0.03； m —— 边坡系数；

18

ν—— 流速（m/s）。 唐河过流能力计算结果见表5-1。

表5-1 唐河设计过流能力计算成果表

河名 桩号 5年一遇 流量 流速 （m3/s） （m/s） 216.6 191.9 172.6 143.3 115.7 95.8 61.3 0.89 0.86 1.72 1.70 1.65 1.56 1.98 20年一遇 流量 流速 （m3/s） （m/s） 418.8 371.1 337.7 277.0 223.6 185.0 118.5 1.05 1.02 2.07 2.05 1.91 1.87 2.42 -0+400 8+500 12+530 唐河 17+030 21+530 25+030 31+530 3.3.2.4 河道水面线推求

河道水面线采用水力学中明渠恒定非均匀渐变流水面线计算法计算，公式如下：

ｆ（Zu）＝Zu +（α+ξ）Q2/（2gAu2）-ΔSQ2/（2Ku2） Ψ（Zd）＝Zd +（α+ξ）Q2/（2gAd2）+ΔSQ2/（2Kd2）

式中 ｆ（Zu）——上游断面水位函数；

Ψ（Zd）——下游断面水位函数； Zu ——上游断面水位 ； Zd ——下游断面水位； α——动能修正系数； ξ——局部水头损失系数；

19

Q ——流量（m3/s）； g ——重力加速度； Au ——上游断面面积（m2）； Ad ——下游断面面积（m2）； ΔS ——断面间距（m）； Ku ——上游断面流量系数； Kd ——下游断面流量系数；

Ku、Kd取值：

Ku、Kd?ACR式中参数含义同明渠均匀流公式。 本次设计起始端水位时， 唐河水力要素见5-2。

20

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库唐河初步设计报告(4)在线全文阅读。