浅谈丁坝在提防设计中的几点要素

摘要: 治理河道是在总体规划的基础上，通过修建和整治建筑物或运用其他途径，对有害于人类生活和人居生态的环境进行建设，对有破坏效果的河道转变进行控制。丁坝是治理河道工程建设的一部分，它主要的作用有：分洪作用和减轻洪水对提防的破坏等等。

关键词:提防；设计；要素

中图分类号： S611文献标识码： A

前言:堤防是沿湖泊、江河、海洋的岸边或水库库区、蓄滞洪区的周围建立的预防风暴潮袭击或洪水漫溢的挡水建筑物，是人类在与洪水多年来作斗争的实践中最早运用并且到现在还是被人们频繁运用的一种关键的防洪工程。我国的筑堤防洪史已经有几千年的历史啦。积累了许许多多宝贵和实用的经验，这是我国的工农业得到快速发展的一个重要原因。

1、概述

丁坝在提防工程建设中是非常频繁用到的一种护岸形式，它是一端与河岸相连接，另一端是伸向河槽中的坝形建筑物，在平面上与河岸连接起来的形状像丁字。丁坝可以起到把水流挑离岸边的作用。

丁坝是河道治理当中运用的最频繁的一种建筑物。丁坝的长度在水流方向上的投影的长度和河流的宽度相比较，通常情况下是很小的。主要靠通过沿治导线布设的丁坝群的效果来造成水流方向的改变．控制水流离开堤岸并且送流到预想的方向，为了能够减缓洪水破坏提防的目的。

2、丁坝设计中需要抓住的几点要素

2.1丁坝顶部高程

在进行设计丁坝的过程中，最先考虑到的是丁坝的最高点——高程。堤顶高程应该略大于保护堤防的丁坝的顶部高程，为了非淹没式。为了达到控导水流、保护滩地的目的而在滩地边上修建的丁坝，丁坝的坝顶高程通常情况下要和滩坎齐平或按中水位来确定，在洪水期丁坝被淹没。枯水河槽进行调整和整治航道的丁坝，它的坝顶高程略大于枯水位，枯水位之上位置即被淹没。

2.2丁坝纵坡

淹没丁坝的坝顶应该有自坝根至坝头的百分之一到三百分之一的纵坡。为了能够使被治理的河段的横断面面积随着水位上升而越来越大，随着水位的下降而越来越小，不会因为横断面面积快速变化而导致河床同样产生快速的变化。另外，坝顶倾斜可以帮助水流集中在治导线范围之内。丁坝坝头的附近，会发生比较自然条件为大的水流速度，坝头和地基可能受到冲刷。

2.3丁坝长度

丁坝的长度要做到依据堤岸、滩地与治导线之间的距离所确定。岸边到治导线之间的距离决定了丁坝的长度，假如系统的整治规划还没有完全作出来，则应该考虑到上下游和两岸的要求，按照有益于引导水流的原则来最终确定坝长，通常情况下，坝长不应该超过50～100m。如过离岸边相对来说比较远，可以通过修土顺坝作为丁坝生根的场所，这种顾坝在黄河下游被称为连坝。

2.4坝头边坡

丁坝坝头迎河边坡越旋，冲刷越强烈。为了防止这些，可以通过把迎河边坡系数放大到3～5倍，另外还要铺设垫底沉排。

2.5丁坝方向

丁坝轴线与水流方向的夹角严重影响着坝头和坝间的冲淤，下和上挑丁坝作比较，挑丁坝坝头前的水流更加平静一点。冲刷坑更小更浅，有利于船只的航行。但是治理航道的丁坝是被淹没的，淹没的下挑丁坝过坝水流导致横向环流流向河槽，造成丁坝之间产生冲刷的现象；淹没的上挑丁坝过坝水流导致横向环流流向河岸，造成丁坝之间产生淤积的现象。所以，淹没的丁坝应该修筑成为上挑式。而非淹没的丁坝则应该修筑成下挑式。在有有倒灌可能或受潮汐影响的河段，淹没的丁坝应该修筑成正挑式。上挑丁坝的轴线和水流之间的夹角通常情况下应该为九十五度到一百零五度，而下挑丁坝轴线与水流之间的夹角通常情况下应该为六十度到六十五度。

对于下挑淹没的丁坝，当水流越过坝身后，在坝身下游会产生底部回流。而坝后流速可以划分成垂直于坝的以及和平行于坝的。的方向指向河槽，同底部的回流结合形成环流，方向指向河槽，从而造成把泥沙带向河槽，产生了冲刷的现象。相反，对上挑淹没丁坝，丁坝之间会产生淤积。在治理的工程中运用正挑、上挑或者下挑丁坝，要分析和考虑的因素很多，做决定时并不是仅仅的根据丁坝之间的冲淤情况。比如庄河河道治理修建的丁坝基本都是下挑式的。这样做的原因是因为现在治理河道的主要目的是为了防止洪水，河床的可动性强，有洪水发生时坍塌速度快并且其尺度也很大，主要要考虑和兼顾丁坝坝头和迎水面的安全，下挑丁坝前的冲刷坑相对来说比较浅，所以尽管是按照水中设计的坝顶的高程，还同样是运用下挑形式的方法。

2.6丁坝间距

一座孤立的丁坝肯定是不利于河岸和河床的，原因是，即使水流是挑向河槽的，但是丁坝的上下游的水流情况都会恶化导致产生冲刷的现象，因此，通常情况下，丁坝都是以丁坝群的形式出现的。下挑丁坝的丁坝间距，应该要做到确保两坝之间不会有冲刷现象的发生，而且又可以发挥到每一个丁坝的效果。为了能够满足这两个要求，应该做到可以使绕过上个丁坝的水流经扩散后抵达下个丁坝的有效长度的末端，避免有冲刷现象的发生。丁坝的有效长度为L，运用丁坝的实际长度只有它的的2／3，也就是说Lp=2／3L，对于清水河流，水流方向与堤线或岸线方向之间的交角相对来说比较小的河段，方位角很大，相对来说说坝与坝之间的间距也比较大。通常情况下，在相对来说比较顺直的河段，坝与坝之间的间距应该取坝长的3到4倍的距离，而在凹岸通常情况取的长度为坝长的1．0到2．5倍。河床上有许多沙堆积的，水流的流向变化很快，有些时候水流的方向会以接近于垂直河岸的方向冲向堤岸，所以能做的就只有运用较小的方位角，比如在庄河河下游，修建的丁坝，方位角基本都是运用三十度到四十五度这一范围之间，坝与坝之间的间距总体上与坝的长度差不多。对于正挑丁坝和上挑非淹没丁坝，丁坝之间的间距要比下挑丁坝之间的间距小一点。当原有的丁坝之间的间距相对来说比较大的时候，可以在原有丁坝之间视情况适当的修建一些长度比较短的丁坝，为了能够确保河岸不受冲刷，并且做到减缓坝间的回流达到加速淤积。

2.7 工程线

丁坝群的坝头连线工程线应该做到和河道治导线一样的于缓曲线，为了能够使水流更加平顺，并且达到使各个丁坝的受力均匀分布。一些工程上段的坝头连线应该还要做到适当的向后退离治导线，为了能够适应河势上提时的流势。丁坝之间的水流流态、河床冲淤情况和丁坝的坝头流速，可以通过运用河工的模型的实验来求得。

3、结语

堤防是沿湖泊、江河、海洋的岸边或水库库区、蓄滞洪区的周围建立的预防风暴潮袭击或洪水漫溢的挡水建筑物，是人类在与洪水多年来作斗争的实践中最早运用并且到现在还是被人们频繁运用的一种关键的防洪工程。在防洪工程的设计过程中，要充分考虑到现实的情况，依据不同的条件做出不同的方案，并经过充分验证，从其中选择出最好的方案 ，做到最经济、安全和合理，能够使得防洪堤真正的成为保护国家和人民生命财产的生命线工程。我国的筑堤防洪史已经有几千年的历史啦。积累了许许多多宝贵和实用的经验，这是我国的工农业得到快速发展的一个重要原因。本文主要谈及到了丁坝的提防设计过程中的几点要素，希望能对大家有所启发，在以后的丁坝的提防设计过程中有所帮助。

参考文献:

［１］赵西安．建筑幕墙工程手册[Z]．中国建设工业出版社，2002，4．

［２］中华人民共和国建设部．JGJ102 2003 玻璃幕墙工程技术规范[S]．中国建设工业出版社