关于堤防堤顶超高问题的探讨

赫军

(齐齐哈尔市水利勘测设计研究院，黑龙江齐齐哈尔161006)

我国河流与城市众多，基于供排水、灌溉和航运等需求，人们选择了靠水而居，绝大多数城市的发展都因河而起。现在我国城市防洪事业有了很大发展，大江大河和大中城市已初步建成了防洪体系，在保护人民生命财产安全和城市经济发展上发挥了不可替代的重要作用。堤防工程是防洪体系中主要组成部分之一，目前我国堤防总长度已达25万km，每年新建、扩建、加固、维修的工程也很大。在首先满足堤防防洪安全前提下，堤顶高程的确定就直接关系到工程投资、占地和城市沿岸景观。

1 基本资料

齐齐哈尔市甘南县堤防工程级别为2级，计算断面的选取有代表性的4个断面，分别为东阳堤桩号12+000和32+ 400，巨宝堤桩号1+000和10+000［1］，具体特性见表1。

表1 计算断面特性统计表

2 堤顶超高计算

我国现行规范规定，堤防超高由风浪爬高、风壅水面高度和安全加高3部分组成，计算公式为:Y=R+e+A，各断面波浪要素值见表2。

表2 各断面波浪要素值

风浪要素计算公式如下:

风壅水面高度在有限风区的情况下，按下式计算:

式中:e为计算点的风壅水面高度，m;K为综合摩阻系数，可取K=3.6×10－6;V为设计风速，按计算的波浪的风速确定; F为由计算点逆风向量到对岸的距离，m;d为水域的平均水深，m;β为风向与垂直于堤轴线的法线的夹角(度)。

波浪爬高计算公式如下:

式中:Rp为累积频率为p的波浪爬高，m;K△为斜坡的糙率及渗透性系数;Kv为经验系数;Kp为爬高累积频率换算系数;m为斜坡坡率;H为堤前波浪的平均波高，m;L为堤前波浪的波长，m。……