河流泥沙起动流速总结与应用.pdf

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1、工程建设与管理CHINAWATERRESOURCES2013-2O河流泥沙起动流速总结与应用霍中迁。李甲荣(江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司，223005，淮安)关键词：河道；护砌；泥沙；起动流速中图分类号：TV87文献标识码：B文章编号：1000—1123(2013)20—0042—03我国地域辽阔．水利工程涉及的壤土：3层为重粉质砂壤土夹壤土；材料，其次采用混合材料，最后才考地质情况千差万别。主要有砂土、黏5-1层为重粉质壤土夹砂壤土；5—2虑采用刚性材料。而本工程的6层粉土、壤土等：河道设计中常常会遇到层为粉质黏土夹黏土；6层为粉砂土

2、。砂抗冲性能差，经分析即使种植草皮泥沙河床的河道．而此时河道的冲刷本工程中主要出现的土层为第也不能完全改善其抗冲性，故生态护问题就成为首要问题，要想在有限的1、2、5—2、6层。第1、2、5-2层土质相对坡方案不予采纳。投资内更好地发挥河道的最大效益，较好，稳定性及抗冲性能较强，不用护因此．本工程河道断面的护砌材就要对河道断面进行合理的设计，其砌；第6层粉砂，易产生渗透破坏，抗料分别选用混合材料及刚性材料进中一个控制因素就是河道的流速．而冲刷能力差，且粉粒含量占约30％。行比较．方案1为换填碎石+混凝土流速取决于泥沙的起动流速。本文分根据《水力计

3、算手册》，各土层的框格．方案2为换填黏土+混凝土框析总结了前人对泥沙起动流速的研不冲流速及设计最大流速见表1。格(黏土主要取自2层重粉质壤土)，究成果，并结合工程实际进行应用取经计算本工程的水力半径R=方案3为浆砌块石护坡，方案4为水得了很好的效果。1．60～2．20．贝0Ra=1．09～1．31。泥土护砌，方案5为混凝土混凝土现第6层粉砂的允许不冲流速经浇护坡．方案6为联锁式护坡砖护一工程概况、计算为：0．13～0．52m／s。取中间粒径粉砌，各方案主要优缺点详见表2。江苏朝东圩港河道工程．河道长砂的允许不冲流速为0．28m／s。由表2可见，方

4、案1造价适中，l1．68km，设计排涝流量为l7．4～216．0根据以上结果。本段河道边坡及该方案采用将6层土表面挖除换填m3／s，设计引水流量105．0～214．0m3／s。河道底部均为第6层粉砂。均不能满碎石+混凝土框格的护面形式，比较根据河道断面。河道排涝时流速为足河道允许不冲流速的要求，因此需自然、生态，透水性较好，且碎石的抗O．07m／s～0．76m／s。引水时流速为对第6层土采取防护措施。冲刷能力较强，易满足河道过流要0．51m／s～0．82m／s。求．施工时可在坡脚处设倒滤层排二、初选河道护砌方案根据朝东圩港河道工程地质报水．施工相

5、对简单，实施风险较小。但告，构成河道边坡的主要土层有第1、根据以上结果．需对河道边坡及考虑到将来河道疏浚时易将碎石带2、3、5-1、5-2、6层。1层为素填土或河底进行护砌。对护砌材料的选用，走。故本方案不予考虑。杂填土：2层为重粉质壤土夹中粉质从生态学的观点出发。优先采用生态方案2利用河道挖出的2层重表1各土层的不冲流速及设计最大流速河道断面设计最大流速(m／s)不冲流速(m／s)排涝6层粉砂工况引水工况5-1层粉质黏土重粉质壤土黏土(粒径0．005～0．25mm)O．76O．820．12～0．400．850．7-0．950．75~0．95注：

6、上表中允许不冲流速是在水力半径为1．0时的情况；当不等于1．0时，表中所列数值应乘以Re。指数d值可采用ot=1／3～1／5。收稿日期：2013—04—20作者简介：霍中迁。工程师。一42工程建设与管理2013．20中国水利表2护砌方案比较表护砌方案护砌材料生态、景观性抗冲刷能力造价(元，m)方案1换填碎石+混凝土框格较自然、生态．透水性较好抗冲刷能力较好，能满足渗透稳定要求。56方案2换填黏性土+混凝土框格较自然、生态．景观性较好抗冲刷能力较好，能满足渗透稳定要求。43方案3浆砌块石护坡生硬、呆板，不生态抗冲刷能力好，不会产生渗透破坏。92方案

7、412％水泥土厚20cm较自然、生态抗冲刷能力较好，能满足渗透稳定要求。77方案5C20混凝土护坡10cm生硬、呆板，不生态抗冲刷能力较好，能满足渗透稳定要求。84方案6连锁式护坡砖护砌高开孔率，较自然、生态抗冲刷能力较好，能满足渗透稳定要求。82粉质壤土换填，造价较低，且不影响经过初步比选．采用方案4和方示。而垂线平均流速一般又有指数型绿化种植，生态景观性较好，黏性土案6结合的护砌措施。与对数型两种表达形式。国内学者针的抗冲刷能力较强．易满足河道过对长江上游及川江卵石推移质问题，三、前人研究成果总结流要求。但回填黏土需进行强降水开展了许多研究．

8、提出了一系列起动以保证基坑干燥．影响河道两岸建筑对泥沙的研究有很多研究方向，流速公式。最终可统一为泥沙起动流物的安全使用．实施风险和难度