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1、第三章 堤防工程基本知识 堤防是修建于江河、湖泊、海洋岸边以及水库、蓄滞洪区周边 的挡水建筑物，随着使用位置及作用的不同、而划分为不同的种类， 并根据其工作条件的不同需采取相应的防护措施；本章重点介绍堤防 的种类、作用、各部位名称以及堤防的护岸工程。第一节 堤防种类、作用及各部位名称一、堤防的种类堤防工程有不同的分类方法，主要是按其修建位置、作用和修 建材料的不同而划分的。（一）按位置和作用分类 堤防是水利工程的重要组成部分，按其所在的位置和作用不同， 通常分为防洪堤、海塘堤、渠堤。1、防洪堤 防洪堤又分为江河堤、湖堤、库区堤、及蓄滞洪区围堤等，它 们是沿江河、湖泊、库区、蓄滞洪区的岸边或周边
2、修建的，其主要作 用是：用于束范、输送洪水，防止洪水漫溢成灾；减少挡水或蓄滞洪 区域的淹没范围。2、海塘堤 海塘堤修建在海边，用以防御涨潮和风浪潮引起的危害，又称 为海堤或防潮、防浪堤。海堤分为土海堤和护坡（直立式、斜墙式、 混合式）海堤两大类。3、渠堤渠堤修建在渠道两侧，用于输送引水或排水。二）按建筑材料分类依据修建堤防的建筑材料不同，堤防可分为土堤、土石混合堤、 石堤（砌石挡土墙）、钢筋混凝土堤等。其中，土堤最为常见，在缺 乏土料的山区也常采用土石混合堤。二、堤防的作用随着使用位置的不同，堤防的具体作用不同（一）江河堤在洪水位高于当地地面高程的江河岸边，顺水流方向修建的挡水 建筑物，称为江
3、河堤防，简称江河堤；江河堤一般为土堤或土石混合 堤，也有的采用砌石或混凝土防浪墙；江河堤的主要作用有：约束江 河水，束范洪水，防止洪水漫溢造成灾害。（二）湖堤在湖泊周围修建围堤，用以控制湖水水面，限制淹没范围，减少 淹没面积，也可以通过修建围堤而抬高湖泊的蓄水水位，增加湖泊蓄 水调洪能力，减轻江河防洪负担。（三）海堤沿海滩或海岸修建堤防（防浪墙），用以阻挡涨潮和风暴潮对沿 海低洼地区的侵袭，确保防风浪潮安全，也能增加陆地面积、防止附 近土地盐碱化。四）围堤借助于修建于蓄滞洪区周围的堤防，可以抬高蓄洪水位，形成较第三章堤防基本知识 大的蓄滞洪库容，以适应临时滞蓄超标准洪水的需要、并确保蓄滞洪 区
4、周遍地区的安全。（五）库区堤在水库回水区外沿修建堤防后，可以控制水库蓄水时的回水范 围，减少淹没面积，降低淹没损失；通过修建库区围堤，可以在水库 挡水大坝设计挡水能力范围内，抬高水库的蓄水水位，增加水库的蓄 水量，以充分发挥水库的工程效能。此前，曾有不少的水库，就是因 为受回水影响的限制而不能按设计蓄水位运行，只能采用低水位运 行，制约了工程和投资效益的发挥。（六）渠堤通过修建在渠道两侧的堤防（渠堤），可以实行高水位输水，增 大输水能力，从而扩大送水范围，并减少沟渠占地面积。三、堤防各部位名称1111:图3-1堤防平面示意图临河背河堤肩线堤脚线堤身多用土、或土石材料修成，两边具有一定坡度，一般
5、呈梯形 断面。图31、32 分别是堤防的平面和断面图，堤防各部位的名 称主要有：堤顶：堤的顶部平面； 堤坡：临水侧堤坡（坡面）为临水（河）坡，背水侧堤坡为背水 （河）坡；堤肩：堤顶与堤坡交界的地方，也分临水（河）堤肩与背水（河） 堤肩；堤脚：也称堤根，是堤防与地面相交的地方；堤顶线 32.00/ /V / /VZ / /V / X V / /V /./ /护堤地30m2%40,00r3 堤坡线30,0护堤地10m12m图3-2堤防1-1断面示意图保护地：也称护堤地（或柳荫地），是为保护堤防完整与安全而 在堤脚以外确定的一定管理范围，也分临水（河）护堤地与背水（河） 护堤地，临水（河）护堤地内种
6、植防浪林，背水（河）护堤地内栽植 防护林。四、堤防的修建标准堤防工程的修建标准是与其所承担的防洪（或防潮）标准相对应 的，防洪标准通常以所防御洪水的重现期或出现频率来表示，即以防 多少年一遇的洪水为设计标准，防洪标准的确定又与枢纽工程的等别 和堤防的级别有关。一）等级划分与防洪标准枢纽工程，按其规模、效益及在国民经济中的重要性分等，共分 为五等；枢纽中的不同建筑物，按枢纽的等别、建筑物在枢纽中的作 用和重要性、进行分级，共分为五级。这种等级关系参见表 31表 31 水工建筑物级别划分枢纽工程等别永久性建主要建筑物一1二2三3四4五5隹筑物级别临时性建筑物次要建筑物级别3434455555枢纽工
7、程和建筑物的等级不同，对其要求也就不同，如防洪标准、坝顶超高、安全系数、建筑材料、结构尺寸、设备配置等方面的选择， 与工程和建筑物的等级有关。根据保护对象的重要性、洪水灾害的严重性、以及国民经济发展 水平等条件，水利电力部曾颁布试行等级划分指标及防洪标准有关规 定，摘录于表 32、33、3-4表 32 水利水电枢纽工程分等指标（平原、滨海部分）SDJ217-87)工程等别工程规模水库总库容（亿 m3）防洪排涝灌溉供水水电站保护城 镇及工矿区保护农田面 积（万亩）排涝面 积（万亩）灌溉面 积（万亩）供给城 镇及工矿 区装机容量（万KW）一大型10特别重要500200150特别重要二大型101.0
8、重要5001002006015050重要三中型1.00.1中等100306015505中等252.5四小型0.10.01一般30515350.5一般2.50.05五小型0.010.001V5V3V0.5V0.05注总库容指校核洪水位以下的静库容 面积为设计面积表 33 平原水库枢纽工程洪水标准 （平原、滨海部分）建筑物级别13530010020正常运用502010洪水重现1005010期2000100030010050非常运用10003001005020SDJ217-87)表 34永久性水工建筑物正常运用的洪水标准（山区、丘仁陵)(SDJ12-78)建筑物级另12345洪水重现期2000500
9、5001001005050303020中华人民共和国水利部于 1993 年 4 月发布堤防工程技术规范，其中，堤防工程的级别划分见表 35表 35 堤防工程的级别划分表防护项目堤防工程级别对象12345城镇重要程度特别重要城市重要城市中等城市一般城市非农业人口（万人）1501505050205005003003001001003050050015015050502020工矿企业主要厂区库间）特大型大型中型中型小型辅助厂区、生活区较大型大型中、小型二）堤防的规划设计1、设计洪水及设计洪水位确定洪水标准后，再确定对应洪水标准（频率或重现期）的设计 洪水，并推算沿河道各控制站的洪水位，作为规划设计的
10、依据。确定设计洪水有多种方法，一是采用实际洪水法，即以过去曾经 发生的某典型洪水作为设计洪水，设计洪水位要根据河道已发生的演 变状况（特别是冲、淤变化）和将来可能的演变趋势进行分析、推算 确定；二是频率计算法，根据实际发生的洪水资料，进行频率计算， 选择某一频率（洪水标准）的洪水作为设计洪水；三是以实际洪水位、 将其酌量提高、另加安全超高而作为设计的依据。实际工程中，大多是根据实际发生的洪水（尤其是最大洪水）、第三章堤防基本知识 历史调查洪水、以及频率计算成果，经综合分析比较，确定出堤防的 设计洪水，并确定相应的洪水位。应当注意：随着时间的推移，由于河道冲淤、边界条件等变化， 河道的过水能力及
11、水位表现也在发生变化；要结合实际变化情况、及 可能的变化趋势，对设计洪水的洪水位做阶段性调整。2、堤线的选择 新建、改建堤防在选定堤线时，应根据河流的河势、河道演变特 征、地质地貌条件、以及两岸的社会经济情况，进行多方案论证、比 较，择优选定： 堤线应大致与洪水流向平行，避免急弯或局部突出，两岸堤线 尽量平行。 堤线不宜距河槽太近，以免河床演变或河岸坍塌而危及堤防安 全。 堤线宜选择在地形高、整体性好、坚硬、地层单一的地基上。 尽量照顾两岸城镇规划和工农业生产布局，节约土地，方便交 通。3、堤身断面设计 堤防多用土、或土石材料修成，堤身一般采用梯形断面，堤身断 面设计主要是确定堤顶高程、堤顶宽
12、度、边坡坡度等。（1）堤顶高程 堤顶高程=设计洪水位+风浪爬高+风壅增水高度+安全加高。其 中，风浪爬高与地区风速、风向、水面宽度、水深、堤坡的坡度、坡第三章堤防基本知识 面材料等因素有关，安全加高与堤防工程的级别、堤防是否允许过水 等因素有关。设计当中，习惯将各种爬高与安全加高值之和称为堤顶超高（或 堤顶综合超高），即堤顶高程为设计洪水位加堤顶超高。黄河堤防的 堤顶超高在高村以上为、高村至艾山为25m、艾山以下为21m。（2）堤顶宽度 堤顶宽度，应考虑满足防渗、施工、管理、汛期抢险交通运输、以及堆放防汛器材等要求，结合堤防的级别而综合分析确定；一般1 级堤防的堤顶宽度不宜小于8m、2级堤防的
13、堤顶宽度不宜小于6m、 3级以下不宜小于3m;目前,黄河采用的堤顶宽度一般为1012m。（3）设计边坡 设计边坡应根据堤防等级、堤身高度、堤身结构、堤基及筑堤土质、水位涨落变化、洪水持续时间、风浪情况、防渗要求、施工条件 等因素，先综合分析拟定、并经过边坡稳定分析验算而确定，要满足 边坡稳定要求，12级堤防的边坡不宜陡于1 : 3。（4）堤防结构及附属设施 堤顶应向一侧或两侧倾斜，坡度宜采用2%3%; 为降低填土高度、减少用土量，堤顶上可以设置防浪墙； 根据堤身稳定、施工、管理、排水等需要，确定是否设置戗台 或设置多少级戗台; 堤防的护坡应坚固耐用、抗冲、就地取材、方便施工和维修管 理，两侧堤坡或同一坡的不同部位可以选用不同的护坡型式，背水侧第三章堤防基本知识 多采用草皮护坡，临水侧的护坡型式应根据堤段靠溜情况、风浪大小、 堤防等级、堤身与堤基土质等情况综合分析选择； 为防止雨水的冲刷破坏，堤防可采用散排水或集中排水；受雨 水冲刷严重或高于6m的土堤，宜在堤顶、堤坡、堤脚、堤坡与山坡 或其它建筑物的结合部设置集中排水设施（如排水沟），纵向排水沟 可设在堤肩附近、戗台内侧、或堤脚处，横向排水沟每隔50100m 设置一条、并与纵向排水沟连通； 堤防的防渗应满足渗流稳定计算的要求：均质堤防靠适宜的土 料、合理的断面尺寸、
