淺談防洪影響評(píng)價(jià)中河道沖刷深度計(jì)算

1、理 論 討 淺談 防洪影 響評(píng)價(jià) 中河道沖刷深度計(jì)算 張 豐 良 王新 濤 ( 1 ． 新 疆水 利 水 電勘 測(cè) 設(shè) 計(jì)研 究 院 ， 烏 魯 木 齊 8 3 0 0 0 0 ； 2 ． 新疆 防汛 抗 旱指 揮 部 辦公 室 ， 烏 魯木 齊 8 3 0 0 0 0 )摘 要 ： 通過(guò) 對(duì) 管道 穿越 河 道 防洪 評(píng)價(jià) 工程 的設(shè)計(jì) 發(fā) 現(xiàn) ， 防 洪堤 基礎(chǔ) 處理 最重要 的依 據(jù) 即 為中刷 深度 ， 影 響 防洪堤 沖刷 深

2、 度 計(jì)算 有 多種 計(jì) 算 公 式 ， 其 最終 計(jì) 算 結(jié)果 相 差較 大 ， 究競(jìng) 選 用哪 一 個(gè) 結(jié)果 合 理 ， 通 過(guò) 對(duì)《 新 疆獨(dú) 山子一 烏 魯 木 齊一 鄯 善 原 油 管道 工程 9 條 河 流 穿越段 防洪 影響 評(píng)價(jià) 報(bào) 告》 中的 9 條 河道 所選 取 的 斷面進(jìn) 行 分析 計(jì) 算 ， 按 多種 方法計(jì) 算 的成 果 來(lái) 分析 確定 各 河道 所在 斷面 的最 大 沖刷 深度 值 ， 并 對(duì) 計(jì)算 有較

3、大影 響的起 動(dòng) 流速 及 泥 沙粒 徑進(jìn) 行 了分析 。關(guān)鍵 詞 ： 起動(dòng) 流速 ； 泥 沙粒徑 ； 沖刷 深度 中 圖法 分 類(lèi) 號(hào) ： T V 1 4文 獻(xiàn)標(biāo) 識(shí) 碼 ： B文 章編 號(hào) ： 1 6 7 3 — 9 2 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 4 6 — 0 3防洪 工 程 進(jìn) 行 沖 刷 深 度 的 計(jì) 算 和 分 析 可 為 堤 岸 防 護(hù) 穩(wěn) 定 ， 防 沖 備 石 ， 防 汛 搶 險(xiǎn) 提 供 基 本 依

4、 據(jù) 。 目前 國(guó) 內(nèi)外 提 出的 計(jì)算 堤 岸 防護(hù) 工 程 沖 刷深 度 公 式 很 多 ， 各有 側(cè) 重 ， 各 公 式 計(jì) 算 的 差值 也 較 大 ， 需 結(jié) 合 工 程 的具 體 情 況 采用 。1影 響河道最 大沖刷 深度計(jì)算 應(yīng)考慮 的 因素 計(jì) 算 各 河 道 在 發(fā) 生 設(shè) 計(jì) 洪 水 時(shí)可 能 產(chǎn) 生 的 最 大 沖 刷 深 度 ， 根 據(jù) 河道 狀 況 、 地 質(zhì) 資 料 及 設(shè) 計(jì) 水位 和 設(shè) 計(jì) 流 量 ，

5、 按 相 關(guān) 公 式 分 別 計(jì) 算 河 道 的 最 大 沖 刷 深 度 。 最 大 沖 刷 深 度 往 往 發(fā)生 在 河道 主 槽 中 ， 當(dāng) 上 游 來(lái) 清 水 時(shí) ， 主槽 內(nèi)流 速 大 于 床 沙 起 動(dòng) 流 速 ， 河 床 發(fā) 生 沖 刷 ， 主 槽 流 速 小 于 起 動(dòng) 流速 時(shí) ， 沖 刷 才 會(huì)停 止 。( 1 ) 確 定 主 槽 內(nèi)最 大 單 寬 流 量 。 根 據(jù) 武 漢 水 利 電力 學(xué) 院 編 寫(xiě) 的 《 河

6、床 演 變 及 整 治 》 中 的計(jì) 算 方 法 ， 先 推 算 出主 槽 內(nèi)最大 單 寬 流量 ：n L q ? ： 魯 ()( 1 )I J 。 -式 中 ： Q ? B分 別 為 主 槽 通 過(guò) 的 流 量 和 主 槽 水 面 寬 ；h為主 槽 內(nèi)最大 水 深 ； h為 主 槽 平 均水 深 。( 2 ) 確 定 主 槽 內(nèi)床 沙 起動(dòng) 流 速 。 河 床 表 面 的 泥 沙 顆 粒 由靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 的臨界水 流條件

7、稱 為泥沙 的 起 動(dòng) 條件 ； 臨界 水 流 條 件 可 用 垂 線平 均 流 速 表 示 ， 稱 為起 動(dòng) 流 速 。起動(dòng) 流 速 是泥 沙 運(yùn) 動(dòng) 的 重 要水 力 特 性 。 對(duì) 于 河 床 表 面 上 的 某 種 泥 沙 顆 粒 ， 其 起 動(dòng) 流 速 是一 定 的 ； 當(dāng) 水 流 的 速 度 小 于 起 動(dòng) 流 速 時(shí) ， 泥 沙 靜 止 不 動(dòng) ； 當(dāng) 水 流 的 速 度 增 大 到起 動(dòng) 流 速 時(shí) ， 泥 沙顆 粒 開(kāi)

8、 始 由靜 止 狀 態(tài)變 為 運(yùn) 動(dòng)狀 態(tài) ； 因 此 ， 起 動(dòng) 流 速 是 泥 沙 顆 粒 開(kāi) 始 運(yùn) 動(dòng) 的 起 點(diǎn) ， 亦 是 收 稿 日期 ： 2 0 1 3 — 0 6 —2 0第-4 Q E 者簡(jiǎn)介： 張豐 良( 1 9 7 6 一) ， 女 ， 工程 師 。4 6中 國(guó) 防汛 抗 旱 第 2 3卷 第 5 期 2 0 1 3年 1 O 月 河 床 被 沖刷 的必 要條 件 。起 動(dòng) 流 速 計(jì) 算 首先 要 選 定 泥

9、沙粒 徑 ， 在 泥 沙 粒 徑 選 擇 上 ， 根 據(jù) 新 疆 工程 踏 勘 實(shí) 踐 ， 新 疆 河 流 中上 游 為 沖 刷 性 河 床 ， 河床 下 面地 層 主 要 由 圓礫 、 卵 石 、 砂粒 組 成 ， 在 這 種 地 質(zhì) 條 件 下 ， 河 底 最 易 起動(dòng) 被 沖 刷 的 是細(xì) 砂 ， 河 道 沖 刷 形 態(tài) 為 坑 式 ， 即 細(xì) 砂 被 沖 之 后 圓礫 、 卵 石 被 推 移 、滾 動(dòng) ， 因 此 ， 為 安 全

10、 考 慮 ， 計(jì) 算 粒 徑 取 各 層 地 質(zhì) 粒 徑 資 料 成 果 中的較 小值 。最 大 沖 刷 深 度 計(jì) 算 中 起 動(dòng) 流 速 公 式 采 用散 粒 體 無(wú) 黏性 顆 粒 泥 沙 的統(tǒng) 一起 動(dòng) 流 速 公式 。( 1 ) 沙莫 夫 起 動(dòng) 流 速 公 式 。 無(wú)黏 性 粗 粒 泥 沙 的 起 動(dòng) 流速 ：．- l _ 1 4 4 ~ g d 罕( 等 )( 2 )對(duì) 于河 流里 的 天 然 沙 ，： 1 ． 6 5， g

11、= 9 ． 8m／ s， 代 入 式 ( 2 ) 得 到 沙 莫 夫 起 動(dòng) 流 速 公 式 ( 對(duì) 床 面 上 有 大 量 泥 沙 起動(dòng) 的情 況 ) ：v =f)式 中 ： 日 為 水 c深 6 d；H為粒 徑 。3d( 2 ) 張 瑞 瑾 起 動(dòng) 流 速 公 式 。 武 漢 大 學(xué) 水 利 電力 學(xué) 院 張 瑞瑾 教 授 從 泥 沙 以滾 動(dòng) 方 式 出發(fā) 列 出力 的 平衡 方 程 ，最 后導(dǎo) 出張 瑞瑾 起 動(dòng) 流速 公 式

12、：(( 1 7 ． 6d + 0 ． 0 0 0 0 0 0 6 0 5) ¨ 。 ( 4 )式 中 ： H 為 水 深 ； d為 粒 徑 。 張瑞 瑾 起 動(dòng) 流 速 公 式 不 僅 適 用于 黏 結(jié) 性 細(xì)顆 粒 泥 沙 ， 而 且適 用 于 無(wú)黏 性 粗 顆 粒泥 沙 ， 是 一個(gè) 通 用 的 公 式 。( 3 ) 沙 玉 清起 動(dòng) 流速 公式 ：_0 0 l l√ 一 t ，；0 ： 0 — 0 經(jīng) 驗(yàn) 交

13、 翻 詩(shī) 從 防 洪 保 安 的 觀 點(diǎn) 出發(fā) ， 晉 江 市 防 汛 機(jī) 動(dòng) 搶 險(xiǎn) 隊(duì) ( 晉 江 市 抗 旱 服 務(wù) 隊(duì) ) 增 配 了鉆 孔 灌 漿 設(shè) 備 ， 在 每 年 非 汛 期 ， 按 計(jì) 劃 對(duì) 水 庫(kù) ( 山 圍塘 ) 土 壩 或 海 堤 實(shí) 施 灌 漿 加 固 ， 一 來(lái) 確 保 水 庫(kù) ( 山 圍塘 ) 和 海 堤 的 防 洪 防 潮 安 全 ， 二 來(lái) 解 決 了 隊(duì)員 “ 空 閑 ” 問(wèn)題 。3 ． 2

14、 兼 職 工作 管 理 所 謂 的 兼職 工作 ， 是相 對(duì) 防汛 搶 險(xiǎn) 救 災(zāi) 或者 抗 旱 服 務(wù) 而 言 的 。 對(duì) 水 庫(kù) ( 山 圍塘 ) 或 者 海 堤 實(shí) 施 灌 漿 加 固 ， 實(shí) 質(zhì) 是 防 汛 搶 險(xiǎn) 救 災(zāi) 工 作 的 前 移 ， 是 貫 徹 落 實(shí) “ 以 防 為 主 、 防 重 于 搶 ”的一 次 成 功 實(shí)踐 。晉 江 市 防 汛 機(jī) 動(dòng) 搶 險(xiǎn) 隊(duì) ( 晉 江 市 抗 旱 服 務(wù) 隊(duì) ) 有 了兼 職 工

15、 作 ， 其 職 責(zé) 就 相 應(yīng) 擴(kuò) 大 ， 因 此 ， 分 清 主 次 ， 合 理 安 排 ， 是 做 好各 項(xiàng) 工 作 的前 提 。( 1 ) 以 防汛 搶 險(xiǎn)救 災(zāi) 與抗 旱服 務(wù) 為主 ， 以土壩 灌漿 加 固為輔。 一般 土壩灌漿加固與防汛搶 險(xiǎn)救災(zāi)在時(shí)間上不 會(huì) 發(fā)生 矛盾 ， 而 當(dāng)與 抗旱 服務(wù) 的需求 沖 突時(shí) ， 堅(jiān)持 以抗 旱 服務(wù) 優(yōu) 先為 原則 ， 保證 組 建抗 旱服 務(wù) 隊(duì) 的宗 旨不變 。( 2 ) 堅(jiān)

16、持 不 以 營(yíng) 利 為 目的 。 這 是 由 單 位性 質(zhì) 所 決 定 的 。 晉 江 市 防 汛 機(jī) 動(dòng) 搶 險(xiǎn) 隊(duì) ( 晉 江 市 抗 旱 服 務(wù) 隊(duì) ) 是 全 民股 級(jí) 事 業(yè) 單 位 ， 人 員 工 資福 利 由 市 財(cái)政 全額 撥 款 。 因此 ， 土 壩 灌 漿 工 程 按 水 利 水 電 建 筑 工 程 預(yù) 算 定 額 結(jié) 算 時(shí) ， 不 計(jì) 取 “ 利 潤(rùn) ” 項(xiàng) 。 參 與灌 漿 工 作 的 隊(duì)員 只 給 予 野 外

17、 作 業(yè) 生活 補(bǔ) 貼 ， 隊(duì)伍 的財(cái) 務(wù) 納 入 晉江 市 市 級(jí) 單位 會(huì) 計(jì) 核 算 中 心核 算 。4 工作主 要業(yè)績(jī) 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 晉 江 市 防 汛 機(jī) 動(dòng) 搶 險(xiǎn) 隊(duì) 成 立 以 來(lái) ， 截 至 2 0 1 2年 年 底 ， 參 加 搶 險(xiǎn)救 災(zāi) 1 1 3次 ， 出 動(dòng) 隊(duì) 員 28 6 8 人 次 ， 配 合 黨 政 與警 民堵 住 險(xiǎn)工 缺 口4 8 處 、 2 ． 2 5k m ， 緊 急 修 復(fù) 堤 防 5 ．

18、 5k m， 臨 時(shí) 加 固海 堤 1 3 ． 3k m， 緊 急 轉(zhuǎn) 移 人 員 2 ． 2 萬(wàn) 人次 ， 解 救 人 員 20 0 0 多 人 次 ， 減 少 災(zāi) 害 損 失 約 3 ． 2 億 元 。 晉 江市 抗 旱 服 務(wù) 隊(duì)在 2 0 0 2 年 4 月 至 2 0 1 2 年 1 2間 ， 共 組 織 5 0 0 多 人 次 ， 出動(dòng) 汽 車(chē) 2 0 0 多 輛 次 ， 抗 旱 機(jī) 具 3 0 0 多 臺(tái) ( 套 ) 次

19、， 到 內(nèi)坑 、 紫 帽 、 池 店 、 羅 山 、 龍湖 、 東 石 、磁 灶 7 個(gè) 鎮(zhèn) 3 6 個(gè) 行 政 村 ， 抗 旱 面 積 33 3 3b _ m， 為 當(dāng) 地 農(nóng) 民挽 回經(jīng) 濟(jì) 損失 約 32 0 0 萬(wàn) 元 。兼 職 工作 情 況 。 截 至 2 0 1 2 年 年底 ， 共 對(duì) 7 3 座 次 水 庫(kù) ( 山 圍塘 、 海 堤 水 閘 ) 土 壩 ( 土 堤 ) 實(shí) 施 灌漿 加 固 ， 總 孔深 2 78 9 3

20、m ， 總 投 資 2 6 5 ． 2 5 萬(wàn) 元 。 實(shí) 踐表 明 ， 有 計(jì) 劃地 對(duì) 水 庫(kù) ( 山 圍塘 ) 土 壩 或 海 堤 進(jìn) 行 除 險(xiǎn) 加 固 ， 防 汛保 安 效 果 顯 著 。由于 晉 江 市 防汛 機(jī) 動(dòng) 搶 險(xiǎn) 隊(duì) 在 防 汛 搶 險(xiǎn) 救 災(zāi) 工 作 中表 現(xiàn) 突 出 ， 得 到 上 級(jí) 部 門(mén) 及領(lǐng) 導(dǎo) 的肯 定 ， 多 次 受 到 上 級(jí) 的表 彰 。 2 0 0 0 年 2 月 ， 被 泉 州市 水 利

21、水 電局 授 予 “ 1 9 9 9年 度 水 利 系 統(tǒng) 先進(jìn) 單 位 ” 稱 號(hào) ； 2 0 0 3 年 2 月 ， 被 泉 州 市 人 事 局 、 泉 州 市 水 利水 電 局 授 予 “ 水 利 系 統(tǒng) 先 進(jìn) 集 體 ”稱 號(hào) ； 2 0 0 4 年 2 月 ， 被 中共晉 江 市 委 、 晉 江市 人 民政 府 授 予 “ 2 0 0 2 ～2 0 0 3 年 度 農(nóng) 業(yè) 、 農(nóng) 村 工 作 先 進(jìn) 單 位 ” 稱 號(hào) ；2

22、 0 0 7年 2 月 ， 被 中 共 晉 江 市 委 、 晉 江 市 人 民政 府 授 予 “ 2 0 0 4 ～2 0 0 6 年 度 農(nóng) 業(yè) 農(nóng)村 工 作 先 進(jìn) 單 位 ” 稱 號(hào) ； 2 0 1 0年 2 月 ， 被 中共 晉 江 市 委 、 晉江 市 人 民政府 授 予 “ 2 0 0 7 ～2 0 0 9 年 度 創(chuàng) 建 文 明行 業(yè) 先 進(jìn) 單 位 ” 稱 號(hào) 。 而 晉 江 市 抗 旱 服 務(wù) 隊(duì)多 年 來(lái)堅(jiān) 持 無(wú)償

23、 為 農(nóng) 民提 供 抗旱 服 務(wù) ， 受 到 了農(nóng) 民的 歡 迎 。 2 0 0 2 年 4 月 1 8日， 內(nèi)坑鎮(zhèn) 人 民政 府 為 感 謝 晉 江 市抗 旱 服務(wù) 隊(duì)對(duì) 他們 抗 旱 的 支持 ， 特 贈(zèng)送 了一塊 鑲 有 “ 涌泉 以 報(bào)” 的牌 匾 。5 結(jié) 語(yǔ) 無(wú) 論是 防汛 搶 險(xiǎn)還 是 抗 旱 服務(wù) 組 織 ， 都 是 我 國(guó) 防災(zāi) 減 災(zāi) 體 系 的重 要 組 成 部 分 。 隊(duì)伍 組 建 后 ， 經(jīng) 歷 了暴 露 問(wèn)題

24、 、 解 決 問(wèn)題 、 逐 步 完 善 的過(guò) 程 。 然 而 ， 當(dāng)?shù)?黨 委 和 政 府 對(duì) 防汛 抗 旱 工作 的 重視 是 前提 ； 經(jīng)費(fèi) 的保 障是 組織 機(jī) 構(gòu) 生 存 的基 本 條 件 ； 隊(duì) 伍在 發(fā) 揮 自身 優(yōu) 勢(shì) 的 同 時(shí) ， 開(kāi) 展 橫 向與 縱 向聯(lián)合 ， 將 使 防 災(zāi) 減 災(zāi)成 效 更 加 顯 著 ； 加 強(qiáng) 隊(duì)伍 建 設(shè) 與 管 理 ， 隊(duì)員 的思 想 政 治 覺(jué) 悟 、 業(yè) 務(wù) 能 力 的 提 高 ，是

25、 做 好 各 項(xiàng)工 作 的基 礎(chǔ) ； 將 工 作 前 移 ， 由被 動(dòng) 的 防 汛 搶 險(xiǎn) 救 災(zāi) 向 主動(dòng) 的 除 險(xiǎn)加固 延 伸 ， 防患 于 未 然 ， 是 一 次 成 功 的 實(shí) 踐 。 總 之 ， 晉 江 市 防汛 機(jī) 動(dòng) 搶 險(xiǎn) 隊(duì) ( 晉 江 市 抗 旱 服務(wù) 隊(duì) ) 作 為 專業(yè) 的 防汛 搶 險(xiǎn) ( 抗 旱 服 務(wù) ) 隊(duì) 伍 ， 在 實(shí) 踐 中成 長(zhǎng) ， 克 服 缺點(diǎn) ， 發(fā) 揚(yáng)優(yōu) 點(diǎn) ， 不 斷前 進(jìn) 。參 考 文

26、獻(xiàn) ? 吳 玉 成 我 國(guó)抗 旱 服 務(wù) 組 織 建 設(shè) 發(fā) 展 模 式 初 探 Ⅱ ] 中 國(guó)防 汛抗 旱 ， 2 0 1 1 ， 2 1 ( 2 ) ： 1 6 — 1 7 ．( 上 接 第 4 7頁(yè) ) 計(jì) 算 方 法 ， 從 工 程 安 全 考 慮 ， 該 工 程 為 原 油 管 道 穿 行 ， 關(guān) 系 到 國(guó) 家 能 源 安 全 ， 一 旦 失 事 ， 將 對(duì) 河 道 水 質(zhì) 及 下 游 河 道 周 邊 環(huán) 境 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重

27、 污 染 ， 因 此 以 本 次 計(jì) 算 成 果 的 最 大 值 作 為 工 程 設(shè) 計(jì) 沖 刷 深 度 的 重 要 依 據(jù) ， 確 定 合 理 的 沖 刷 深 度 ，保 證 工 程 的 防 洪 安 全 是 合 理 可 行 的 。參 考 文獻(xiàn) [ 1 ]謝 鑒衡 ． 河床 演 變及 整 治 ( 第 2 版 ) [ M] 北京 ： 中國(guó) 水利 水 電出 版 社 ． 1 9 9 7 ．[ 2 】胡 亞玲 ． 對(duì) 新 疆河 流 防 洪問(wèn)題 的