河道堤防冲刷深度计算(新计算)
冲刷计算
4.2.1洛河冲刷分析计算a.冲刷计算冲刷深度参照《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）（以下简称《规范2013》）附录D.2计算。
其冲刷深度按下列公式计算：s 01n cp c U h h U ⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦（D.2.2-1）21cp U Uηη=+ （D.2.2-2） 公式中：h s ——局部冲刷深度（m ）；h 0——冲刷处的水深（m ）,取3.85m; U cp ——近岸垂线平均流速,取4.42m/s ；n ——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/5；η——水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α查《规范2013》附录D2表D.2.2,取1.00；U ——行近流速（m/s ），取4.42m/s ；U c ——泥沙起动流速（m/s ），对于卵石的起动流速，可采用长江科学院的起动公式（D.2.1-6）计算；17050501.08s c H U gd d γγγ⎛⎫-= ⎪⎝⎭（D.2.1-6） g ——重力加速度（m/s 2）,9.8m/s 2； d 50——床沙的中值粒径，0.0215m ； H 0——行近流速水深（m ），取4.09m ；γs 、γ——泥沙与水的容重（kN/m ³）,γs 取1.7kN/m ³；γ取1.0kN/m ³。
使用以上公式，经过计算机软件计算，结果列表4.18淄阳河冲刷水深计算成果表。
表4.18 洛河冲刷水深计算成果表综上所述：该管道穿越河道处冲刷深度为1.5m,根据相关规范要求管道开挖深度应位于河道冲刷深度0.5米以下，即管道开挖深度应大于等于2m 。
河流名称 U （m/s ） ηg（m/s 2） d 50 （m ） H 0（m ） r s（kN/m ³ γ（kN/m ³ h 0（m ） H s（m ） 洛河 4.421.009.80.02154.091.71.03.851.50。
兴宁市罗坝河塘堤加固工程堤顶超高值-堤岸冲刷深度计算详解
兴宁市罗坝河塘堤加固工程堤顶超高值\堤岸冲刷深度计算详解摘要：以工程实例数据对堤防工程堤顶超高值、堤岸冲刷深度公式详细分解计算，说明堤防工程的设计的科学重要性。
关键词：工程简介波浪爬高波浪周期波长风壅增水高度冲刷深度兴宁市罗坝河塘堤加固工程位于兴宁市刁坊镇内，刁坊镇位于兴宁市东南部，面积58.01km2，工程围内由宁江河中游右岸及樟坑沥回水支堤组成，总长7.9km，围内集雨面积12.4km2，现有耕地0.55万亩，人口1.32万人。
全镇工业总产值17135万元，农业总产值16589.48万元。
交通便利，有S225线、河梅高速公路及广梅汕铁路等穿过。
一、堤防堤顶超高值计算该工程的堤顶超高值均按《堤防工程设计规范》(GB50286—98)中的有关公式和有关规定进行计算。
堤顶超高的计算公式为：Y=R+e+A (1)式中Y——堤顶超高(m)；R——设计波浪爬高(m)；e——设计风壅增水高度(m)；A——安全加高(m)。
本工程为不允许越浪的4级堤防工程，查本规范表2.2.1可知，A取值为0.6m。
设计波浪爬高R和设计风壅增水高度e均按本规范附录C中的公式和有关规定进行计算。
由于该工程堤线较长，堤的走向变化复杂，故选取工程中较有代表性的堤段进行计算。
(一)、宁江河主堤段(神光沥出口至樟坑沥出口)该堤段采用护坡式，堤外坡(迎水面)坡比为1：2.0。
由于堤线较长，只能选取水深较深，水域较宽的典型断面进行计算。
1、风浪要素的确定风浪要素的计算公式为：其中不规则波的波长为式中——平均波高(m)；——平均波周期(S)；V——计算风速(m/s)；F——风区长度(m)；d——水域的平均水深(m)；g——重力加速度(9.81m/s2)；tmin——风浪达到稳定状态的最小风时(S)；L——波长(m)。
该堤段中，计算风速V=16m/s，水域平均水深d=8.25米，风区长度F=97米，风向按垂直于堤线计。
根据这些已知条件，利用公式(2)可求得波浪的平均高H。
天然河道冲刷深度计算
天然河道冲刷深度计算天然河道是经过长时间自然作用形成的自然河道，由于其形成过程中的一些特殊条件和因素，其河床深度和宽度非常复杂，难以准确测算。
而冲刷深度是天然河道中河床变化最为显著的指标之一，也是衡量河道演变过程中重要参数之一。
下面将介绍天然河道冲刷深度的计算方法。
一、冲刷深度的定义和意义冲刷深度指的是河床因为水流冲刷而发生变化的深度。
天然河道冲刷深度是河道演变过程中基本参数之一，可以反映河道演变史、河床勾配、河流水力环境等。
通过计算天然河道的冲刷深度，可以准确分析河道的演变趋势和演变速率，为河道治理和保护提供依据。
二、天然河道冲刷深度的计算方法天然河道的冲刷深度可以通过实地的测量数据和数学模型计算得出。
1. 实地测量数据法实地测量数据法指的是使用测量仪器直接在河床上进行测量。
常用的测量仪器有测线仪、测深仪和高差仪等。
根据测量数据，计算出两个时间点之间的河床平均高度差，即为河道冲刷深度。
这种方法具有准确性高，实时性好的特点，但是需要在实地进行测量，费时费力。
2. 数学模型法数学模型法通过建立数学模型计算河道冲刷深度，其中最为常用的数学模型是算法模型。
算法模型是一种基于特定算法的数学模型，可以通过对过去一段时间河道演变状态的分析，将河道冲刷深度与河道环境因素联系起来，并得到相应的计算公式。
通过输入不同的河道环境数据，就可以得到相应的冲刷深度计算结果。
算法模型是一种快速高效的计算方法，适用于大规模的河道冲刷深度计算，但是其准确性依赖于河道参数的选取以及模型的精度。
三、总结天然河道冲刷深度是反映河道演变过程的重要指标之一，准确求算天然河道冲刷深度对于河道治理和保护具有重要意义。
通过实地测量数据法和数学模型法两种方法，可以得到较为准确的冲刷深度计算结果。
对于不同的河道环境和需求，应选择适合的方法进行计算，以取得最优的结果。
水力计算
—河床面上允许不冲流速，沟体土质为粉质粘土查表,取0.75m/s；
n —与护坡在平面上的形状有关，土明渠一般取n=0.025;
2.03m
2．局部冲刷深度 计算
水流斜冲岸坡产生的冲刷深度 按下式计算:
见《堤防工程设计规范》D.2.2—2
式中: —从河底算起的局部冲深(m),从河底算起；
水深2米，沟宽6米，流速2米/秒，沟体土质为粉质粘土（亚粘土）。
根据《堤防工程设计规范GB50286-98》顺坝及平顺护岸冲刷深度计算应符合下列规定：
1.一般冲刷深度计算
水流平行于岸坡Biblioteka 生的冲刷深度 按下式计算:，
见《堤防工程设计规范》D.2.2—1式中:
— 一般冲刷深度(m)，从水面算起；
—冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替，取2m；
—水流流向与岸坡交角，取 ；
—防护建筑物迎水面边坡系数，m =1.5；
—坡脚处土壤计算粒径，对于粘性土按密实程度取为0.08m；
—有浅滩的河床水流的局部冲刷流速(m/s),(近似按平均流速2m/s的1.3倍算)；
局部冲刷深度计算如下：
=
天然河道冲刷深度计算
天然河道冲刷深度计算
天然河道河床深度是指河道底部到水面之间的距离，其计算方法通常是通过测量河道底部的高程和水面高程来确定。
然而，由于河道中的水流不断地冲刷着河床，导致河床深度会发生变化。
因此，对于天然河道的深度计算，需要考虑河道底部的深度变化。
河道沿程的沉积质量和河床坡度是影响天然河道河床深度变化的主要因素。
沉积质量受水体携带物质量和河道水流速度的影响，河床坡度则受到河道地形和水流力的影响。
因此，天然河道深度变化的计算需要考虑这些因素。
现有的计算方法主要是基于河道横截面形态的变化，将河道划分成若干个河段，按照时间序列对每个河段的河床高程进行测量，并计算出深度变化量。
同时，还可以利用一些数学模型来对河道的深度变化进行预测和模拟。
总之，天然河道深度的计算需要考虑河道沿程的变化和河床深度变化的影响因素。
通过对这些因素的综合分析，可以计算出河道的深度变化量，为河道管理和防洪工作提供参考。
- 1 -。
冲刷深度
4.4."4护岸冲刷深度计算蹦河河床多为砂砾石，建堤后，改变了原河槽流态，其流速超过了河床的允许流速，将对堤脚产生冲刷。
需设置护脚防止堤冲刷破坏。
护脚埋深的计算，选择不同的代表断面，计算10年一遇冲刷深度。
采用《水力计算手册》所列公式计算。
⑴水流平行于岸坡产生的冲刷可按下式计算：hB=hP×[（Vcp/V允）n－1]式中：hB——局部冲刷深度（m）；hP——冲刷处的水深（m），以近似设计水位最大深度代替；Vcp——平均流速（m/s）V=Q/A=2."25 m/s；V允——河床面上允许不冲流速（m/s），按地质条件确定V允=1."05；n——与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4；计算结果hB=0."11m。
t——护脚在冲刷线以下超深t=0."5m。
（2）水流斜冲防护岸坡生产的冲刷按下式计算：△hp={(23tan(α/2)Vj2)/(1+m2)0."5*g}-30d式中：△hp——从河底算起的局部刷深度（m）；α——水流流向与岸坡交角，α=60°；m——护岸迎水坡边坡系数；d——坡脚处土壤计算粒径，取d=3cm；Vj——水流偏斜时，水流局部冲刷流速，Vj=Q1/B1H1*[ (2β/(1+β) ]。
Q1——通过河滩部分的设计流量；B1——河滩宽度，从河槽边缘至坡脚距离；B1=70mH1——河滩水深；取H1=6mβ——水流流速分配不均匀系数，与α有关，通过查表查得。
通过计算右岸顺坝的冲刷深度△hp=0."8m，t=0."5m见表4-2。
"表4-2护脚冲刷深度计算表（单位：米）序号123桩号0+000~0+2000+200~0+5000+500~0+800堤线长度200300300地面以上堤高1.01.01.0顺堤冲深hB0.1△hp0.80.5弯道冲深超深t0.50.50.5计算堤高1.62.32为解决冻胀问题，根据已确定的水利坡度和计算的冲刷深度确定：浆砌石坝基础埋深1."5米，0+000断面～0+800断面总坝高为2."5m，地面以上1."0 m，地面以下1."5m。
河岸冲刷深度计算
1、水流平 行于岸坡产
计算公式
hB
hp
[( V cp V允
）n
1]
式中： hB-局部冲刷 深hp-度冲（刷m处)，的 水Vc深p-平（均m流)， 速V允（-河m床/p
V允
n
hp
3.9333862 0.6
0.25
3.5
2、水流斜 冲防护岸坡
21.07
4 8 10
3、Vj的计算 ⑴.滩地河 床， 计算公式
Vj Q1 • 2 B1 • H1 1
2
2
8
3
10
6
式中： B1-河滩宽度 （Q1m-通)，过从河河滩 部H1分-河的滩设水计深
(ηm-水); 流流速 分配不均匀
Q1
B1
H1
496
42
3.5
η
Vj
1.5
4.0489796
α
≤15°
土性质 不密实的
表B.2.2 粘性土的当量粒径值
空隙比 0.9～1.2
干容重 （kN/m3）
11.76
粘性土当量粒径 （cm）
粘土及重粘壤 土
轻粘壤土
黄土
1
0.5
0.5
中等密实的 0.6～0.9 密实的 0.3～0.6
很密实的 0.2～0.3
11.76～ 151.56.868～ 191.96.060～
20°
η
1
1.25
表B.2.3 水流流速不均匀系数
30°
40°
50°
60°
70°
80°
1.5
1.75
2
2.25
2.5
2.75
⑵.无滩地河
堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨
堤防工程基础冲刷深度的计算与应用探讨摘要：堤防工程冲刷深度是堤防工程设计所涉及的重要参数，其与堤顶超高、水面线推算、堤身护坡稳定计算共同构成堤防工程断面设计的计算要素，合理选择计算公式确定不同冲刷形势下的冲刷深度计算是堤防工程防护及防洪的关键。
本文对堤防工程基础冲刷深度的计算与应用进行探讨。
关键词：堤防工程；基础冲刷深度；计算一、工程概况某工程，全长155.23km，主要根据防御长江1954年型洪水设计，沿皖河流域堤段则按皖河50年一遇洪水防洪标准设计加固。
同马大堤当前穿堤建筑物19座，其中包括杨湾闸、华阳闸和皖河闸等3座中型水闸，同马大堤对应外滩圩15个，圩堤长度78.8km。
二、堤防冲刷深度计算堤防工程冲刷计算包括水流平行于岸坡和水流斜冲岸坡两种不同工况，由于堤防工程建设的特殊性，在其堤防冲刷深度计算过程中两种工况均有所涉及。
同马大堤堤防工程堤身型式为碾压砂砾石梯形断面，迎水面1∶1.5且采用C15砼防护，厚度0.25m~0.50m，堤顶宽3.5m，背水面边坡1∶1.25，堤脚防护采用宽×高为1.0m×0.7m的C15砼。
堤防冲刷深度计算沿用《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）所给出的堤岸冲刷深度公式，并选择工程15个断面计算冲刷深度。
2.1水流平行岸坡冲刷深度计算2.1.1依据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）计算这种冲刷工况通常发生在两个弯道过渡段或半径较大的微弯曲河段。
根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）附录中D.2.2-1公式，河段水流平行岸坡的冲刷深度按下式计算：这一公式物理意义不明确，量纲不统一，规范引用错误，如若公式中各变量的物理意义不变，则应表示如下：式中：hB表示局部冲刷深度，应从水面线算起，m；hP表示冲刷位置水流深度，m，取设计水位最大深度；Vcp表示流速均值，m/s；V允表示河床所允许不冲流流速，m/s；n表示防护岸坡平面形状，取n=1/4。
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参考资料
《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）《防洪标准》（GB50201-94）
《堤防工程设计规范》（GB50286-98）1、护岸冲刷深度计算
依据《堤防工程设计规范》（GB50286—98）①顺坝及平顺护岸冲刷深度计算：
式中：h S
H p —冲刷处的水深（ｍ）；
U cp —近岸垂线平均流速（ｍ／ｓ）；
U C —泥沙的启动流速（ｍ／ｓ）；粘性与沙质河床采用张瑞瑾公式计算，卵石
ｎ—与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取ｎ＝1/4-1/6.河床采用长江科学院公式计算；
d
50—河床的中值粒径（ｍ）；H 0—行进水流水深（ｍ）；
r s ,r分别为泥沙与水的重度（KN/m 3),g为重力加速度（m/s 2).U cp 的计算应符合下列规定：
式中：
U—行近流速（ｍ／ｓ）；
η—水流流速分配不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α角查表采用。
② 结论:防洪堤基础冲刷深度平顺段及凸岸段设计值取1.5m,凹岸斜冲段设计值取2m.
白龙江杜坝段河道冲刷深度计算书。