非潜没透水丁坝冲刷深度计算公式初探
关于堤防工程设计中冲刷深度计算公式的应用及实际设计中存在问题的探究
２ ７ 中 刷深度计算公式
堤 防工程设计环节是整个项 目开发重要 的环节 之一 ， 保证设计 的 合理 、 准确 、 完整非常重要 。 堤防工程 的冲刷深度是设计 中需要确定 的 个重要参数 ． 关系到堤 防工程使用的年 限 在堤 防工程设 计过程 中 应用到 的冲刷深度计算是作为一项主要技术参数 ． 合 理的选用公式计 算不 同冲刷形式 下的冲刷深度是堤防防洪 、 堤 防防护 的关 键。 冲刷深 度计算有 两种不 同形式 ． 其一是水 流平行于岸坡 ． 其二是水 流斜冲岸
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
关于堤防工程设计中冲刷深度计算公式的 应用及实际设计中存在 问题的探究
张 凯
（ 陕 西省水 利 电力勘 测 设计 研究 院 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ０ ０ ）
“ （ （ ） ｎ ＿ １ ）
注： ｈ 表示从 水面起计算 的冲刷深度 ； ｈ 表 示近似设 计水位 深度 的冲刷 水深 ； 表示 平均速流 ； 表 示河床 面上允许 不冲流 速 ； ｎ 表 示与防护岸坡在平面上 的形状有关 ． 一般取 ｎ ＝ １ ／ ４ 在应 用此项公式 中会涉及到桥 渡公 式确定堤 防可能受 到的冲刷 程度 ． 具体 的公式是 ：
【 摘 要】 冲席 ｊ 深度 计算公 式是设计堤 防工程不 可缺 少的一项 ， 其是堤 防防洪、 堤 防防护的关键 。 本 文针对堤 防工程设计 中冲席 ｊ 深度计算公 式的应用及 实际设计 中存在问题进行 分析和探 究。 【 关键词】 堤 防工程 ； 冲刷深度 计算公 式； 设计 １ 堤 防 工 程
５ ／ ３
２ ３ ｔ ｇ ｄ ｏ Ｖ＂
水力插板透水丁坝坝头冲刷深度规律初探
第38卷第12期2016年12月人民黄河YELLOW RIVERYol.38,No.12Dec. ,2016【防洪治河】水力插板透水丁坝坝头冲刷深度规律初探张凯，侍克斌，李玉建，吴福飞，王欣，任志(新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052)摘要：水力插板透水丁坝的坝头局部冲刷严重影响着水力插板的稳定性和安全性。
采取单因素控制变量的方法进行室内动床试验，探索了坝头冲刷坑深度与模型沙粒径、束窄度、流量、水力插板透水率、丁坝挑角之间的关系。
结果表明：当模型沙粒径从0.058 m m至0.138 m m增大138%时，坝头冲刷坑深度从9.2 cm至5.7 cm减小38%;当丁坝束窄度从0.08至0.42增大425%时，坝头冲刷坑深度从5.3 cm至9.2 cm增大74%;当流量从10.28 L/s至16.03 L/s增大56%时，坝头冲刷坑深度从6.5 cm至9.6 cm增大48% ;当水力插板透水率从0增大至80%时，坝头冲刷坑深度从8.9 cm至2.1 cm减小76% ;当挑角沒小于90°，从30°至90°增大200%时，坝头冲刷坑深度从6.5 cm至9.0 cm增大38% ;当挑角沒等于90°时，坝头冲刷坑深度达到最大值；当挑角沒大于90°，从90°至150°增大67%时，坝头冲刷坑深度从9.0 cm至7.1 cm减小21%。
详细分析了模型沙粒径、束窄度、流量、水力插板透水率、挑角的变化对坝头冲刷坑深度影响的机理。
关键词：水力插板；透水丁坝；坝头冲刷；模型沙粒径；束窄度；流量；水力插板透水率；挑角中图分类号：TV863 文献标志码：A doi:10.3969/j.issn.1000-1379.2016.12.0171引言水力插板技术诞生于1992年，是由胜利油田管理 局的何富荣在油田固井、喷射钻井、井下冲砂、打水泥 塞等多项石油行业的特种专用技术原理的基础上，将 水利工程、海洋工程、粧基工程与特种专用技术进行了 巧妙的结合，形成了具有多种工程技术优势的一门技 术[1]。
河堤岸冲刷深度计算
二.顺坝及平顺护岸冲刷深度计算
1.水流平行于岸坡产生的冲刷深度计算计算公式
式中：
h B -局部冲刷深度（m)，从水面算起;
h p -冲刷处的水深（m)，以近似设计水位最大深度代替;V cp -平均流速（m/s);
V 允-河床面上允许不冲流速（m/s);
n-与防护岸坡在平面上的形状有关，一般取n=1/4;
2.水流斜冲防护岸坡的冲刷深度计算公式
式中：
Δh p
-从河底算起的局部冲深（m);α-水流流向与岸坡交角（度);m-防护建筑物迎水面边坡系数;
d-坡脚处土壤计算粒径（cm）。
对非粘性土，取大于15%（按重量计）的筛孔直径；对粘性土，取表D.22-1的当量V j -水流的局部冲刷流速（m/s);
V j 的计算
计算公式
式中：
B 1-河滩宽度（m)，从河槽边缘至坡脚距离;Q 1-通过河滩部分的设计流量（m 3/s);H 1-河滩水深(m);
堤岸冲刷深度计算
η-水流流速分配不均匀系数，根据α角查表D.2.2-2;
计算公式
式中：
Q-设计流量（m 3/s);
W -原河道过水断面面积（m 2);W p -河道缩窄部分的断面面积(m 2);
土，取表D.22-1的当量粒径值;
V jαd△H P
（m/S）（º）（m）（m）
平直堤
段1.7642679950.50.0060.105278455
转湾堤
段1.76426799100.50.0060.391646627
桩号m 要求堤基埋深（m）。
丁坝及淹没丁坝冲刷公式研究
丁坝及淹没丁坝冲刷公式研究马兴华;周海【摘要】针对整治建筑物冲刷问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程,研究探讨了普遍冲刷和淹没丁坝冲刷的冲刷规律、主要影响因素、冲刷机理.基于河流动力学基础理论,分别推导了基于起动流速、起动切应力的冲刷深度半经验半理论公式,经非淹没丁坝冲刷实例和淹没丁坝冲刷数模成果验证和率定,效果良好,适用于非淹没丁坝和淹没丁坝冲刷深度计算,从冲刷计算原理看,同样适用于顺坝及护岸冲刷深度计算.对其中有关冲刷深度半经验半理论公式的主要研究成果进行了系统总结.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】8页(P126-133)【关键词】整治建筑物冲刷;丁坝冲刷;护岸冲刷;普遍冲刷;冲刷公式【作者】马兴华;周海【作者单位】中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120;中交上海航道勘察设计研究院有限公司,上海200120【正文语种】中文【中图分类】U617.8整治建筑物冲刷关系到整治建筑物安全，是整治建筑物建设需要考虑的重要问题。
长期以来，国内外水利水运工程界通过工程实践、室内试验和理论分析，对整治建筑物冲刷深度开展了持续的研究，基于不同的工程条件，研究得到了众多整治建筑物冲刷经验公式和半经验半理论公式，内容涵盖顺坝及平顺护岸冲刷、丁坝冲刷、锁坝冲刷等[1-3]。
但整治建筑物冲刷问题十分复杂，准确预测整治建筑物的冲刷深度仍然是困扰工程界的一大难题。
为解决整治建筑物冲刷深度问题，2012年以来，上海航道勘察设计研究院依托长江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程开展了专题研究[4-5]，研究揭示了普遍冲刷和淹没丁坝冲刷的冲刷规律、主要影响因素、冲刷机理；并基于河流动力学基础理论，分别推导了基于起动流速、起动切应力的冲刷深度半经验半理论公式，公式及参数经黄河下游非淹没丁坝冲刷实例和淹没丁坝冲刷数模成果验证和率定[5]，效果良好，适用于非淹没丁坝和淹没丁坝冲刷深度计算，从冲刷计算原理看，同样适用于顺坝及护岸冲刷深度计算。
非淹没异侧双体丁坝水流恢复区长度计算
文 章 编 号 ：１００１－４１７９（２０１９）０５－０１７６－０４
人Ｙ ａｎｇ民ｔｚ ｅ 长Ｒ ｉｖｅ江ｒ
Ｖｏｌ．５０，Ｎｏ．５ Ｍａｙ， ２０１９
非淹没异侧双体丁坝水流恢复区长度计算
潘 海 静１，顾 正 华１，李 云２，张 荣 茂３
（１．浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州 ３１００５８； ２．南 京 水 利 科 学 研 究 院，江 苏 南 京 ２１００２９； ３．浙 江 大 学 数学科学学院，浙江 杭州 ３１００２７）
流系统中丁坝群的合理布置提供一定的参考。
关 键 词 ：恢 复 区 长 度 ；间 距 阈 值 ；作 用 尺 度 ；ＲＮＧ κ－ε模 型 ；非 淹 没 异 侧 双 体 丁 坝
中 图 法 分 类 号 ：ＴＶ１４ 文 献 标 志 码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１９．０５．０３２
２．２ 数 据 收 集 ２．２．１ 模 型 的 建 立
本 文 的 数 值 模 拟 部 分 采 用 计 算 流 体 力 学 （ＣＦＤ）商 用软 件 ＦＬＵＥＮＴ进 行 分 析。 湍 流 模 型 选 择 中，ＲＮＧ κ－ε紊 流 模 型 在 分 离 流 和 曲 线 流 以 及 弱 漩 涡 中 具 有
摘要：丁坝恢复区长度是认识丁坝群作用尺度的一个 重 要 指 标，目 前 关 于 这 方 面 的 研 究 成 果 不 多。分 别 基 于
双丁坝断面流速分布相似划分准则（准则Ⅱ）和大尺度涡不相重叠的作用尺度划分准则（准则Ⅰ）计 算 两 种 间
距阈值，然后将恢复区长度转化为上述两个阈值的差，利 用 率 定 后 的 ＲＮＧ κ－ε紊 流 数 学 模 型 进 行 数 值 模 拟
基于减小坝头局部冲刷的非淹没式水力插板透水丁坝群优化试验
水
道
港 口
第３ ７ 卷第 ６ 期
１ 单 因素 试 验
１ ． １ 试验 总概 况
模型试验是在长 １ ０ ｉ ｎ ， 宽１ ． ２ １ Ｔ Ｉ ， 高０ ． ４ ｍ， 底坡 ｉ ＝ １ ／ ４ ０ ０ ０ 的砖 砌式 混 凝 土水 槽 中进行 。水槽 进水 口设 置 有 消能栏 栅 进 行消能 ， 在 离 进 水 口６ ｍ处 放 置 丁 坝群 进 行 试 验 。试 验 的 平
坝 坝头冲刷坑 深度 的影 响为 ： 丁坝 长度 ＞丁 坝间距 ＞丁坝透 水率 ＞丁 坝挑 角 。水力插 板透水丁坝群 减 小坝 头局部 冲刷 的最佳设计参数 和布置方案 ： 第 一个丁坝长度 ， 第二 个丁坝长度 ， 第 三个 丁坝长度与河
宽 的 比值 分别为 ０ ． ２ ５ 、 ０ ． ２ １ 、 ０ ． ２ １ ； 第 一个 、 第二个丁坝透水 率为 ３ ０ ％， 第 三个 丁坝透水率为 ２ ０ ％； 第一 、 二 个 丁坝间距 与第 一个 丁坝长度 的比值为 ３ ， 第二、 三个 丁坝间距与第 二个 丁坝 长度 的比值 为 ２ ； 第一 个 、
第二个和第三个丁坝挑 角为 ６ ０ 。 。
关键词 ： 水力插板透水丁坝 ； 丁坝群 ； 坝头 冲刷 ； 丁坝间距 ； 挑角； 透水率 ； 丁坝长度 ； 正交试验
中图分类号 ： Ｔ ｖ ８ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ５ — ８ ４ ４ ３ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ ５ ９ ９ — ０ ５
水力 插 板技 术诞 生 于 １ ９ ９ ２ 年， 是 一个 具 有 多种 工 程技 术优 势 的一 门全新 技术 Ｈ ］ 。 由于水力 插 板 技术 具 有预置化程度高 ， 工程造价低 ， 施工周期 短等优点。经过 ２ Ｏ 多年的发展 ， 水力插板技术在桥梁基础工程 、 河道整治工程口 ］ 、 海港工程等多种工程技术领域 中广泛应用 ］ 。有学者将透水丁坝与水力插板技术相结合 ， 提 出水力插板透水 丁坝新型水工建筑物 ， 水力插板透水丁坝整体轮廓见图 １ 。并对水力插板透水 丁坝进行 数值模拟和动床模型试验 ， 发现水力插板透水丁坝缓流促淤和防护堤岸 的效果 比其他类型丁坝显著 ］ 。任 何类型丁坝都无法避免局部冲刷和沿程冲刷 ， 而坝头局部冲刷严重威胁丁坝 的稳定性和安全性 ］ 。有学者 通过研究提 出合理的单丁坝及双丁坝设 计参数和布置方案随 。而实际工 程中往往是由丁坝群产生 的累积效应来充分发挥丁坝的作用ｎ 。所谓 累积 效应 是 指 由河 流 中多个 水 工 建筑 物共 同作用 影 响下 的连 锁 反应 产 生 的叠加 效应 ， 表现为河流 中多个水工建筑物的共 同影响下时 间、 空 间、 多元耦合等 方面累积起来的差异性或非线性变化 。因此 ， 合理 的布置和设计丁坝群 对 于其 累积效应作用 的发挥 至关重要 ， 还没有学者进行深入 的研究 。笔者 １ 一 水 力 插 板 ２ 一 透 水 孔 在 已有 的研 究 基础 上 ， 通 过单 因素 试 验 ， 正交 试 验寻 找减 小 局部 冲 刷 的水力 图 １ 水力插板透水 丁坝整体轮 廓 插板透水丁坝群最佳设计参数和布置方案 ， 为实 际工程 中水力插板透水 丁 Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ ｌ ｆ ａ ｓ ｈ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ 坝 的应用 提供 参考 。
丁坝工程冲刷与防护措施研究综述
自 然 灾 害 学 报
２０２０年 ２月
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＵＲＡＬＤＩＳＡＳＴＥＲＳ
Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０２０
文章编号：１００４－４５７４（２０２０）０１－０００１－１０
ＤＯＩ牶１０．１３５７７／ｊ．ｊｎｄ．２０２０．０１０１
丁坝工程冲刷与防护措施研究综述
关于丁坝冲刷的研究可追溯到 ２０世纪 ２０年代，由于在冲刷过程中，丁坝周围水流、泥沙与丁坝间具有
收稿日期：２０１９－０８－０５； 修回日期：２０１９－０９－０４ 基金项目：国家重点研发计划资助项目（２０１８ＹＦＣ１５０８４０３） Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙ：ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＲ＆ＤＰｒｏｇｒａｍ ｏｆＣｈｉｎａ（２０１８ＹＦＣ１５０８４０３） 作者简介：武永新（１９６２－：３２９３６７７８６８＠ｑｑ．ｃｏｍ 通讯作者：苑希民（１９６８－），男，教授，博士，主要从事防洪减灾与水利信息化研究．Ｅｍａｉｌ：ｙｘｍ＠ｔｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
武永新１，２，王建家１，２，苑希民１，２
（１．天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 ３０００７２；２．天津大学 建筑工程学院，天津 ３０００７２）
摘 要：丁坝是一种典型的河道整治建筑物，在控导工程中被广泛应用，实际工程中对于丁坝冲刷与 防护的研究尤为重要，关系到丁坝的稳定与安全。本文系统的回顾了国内外丁坝工程冲刷与防护安 全的研究进展，重点从机理研究、原型观测、物理模型、数值模拟和防护措施等五个方面对丁坝冲刷 及防护的研究成果进行综述，总结分析了国内外丁坝冲刷的理论研究动态及存在的不足，并提出大 致的研究思路以期为后续的丁坝冲刷与防护相关问题的研究提供科学建议。 关键词：丁坝；控导工程；冲刷机理；冲刷过程；防护措施；研究综述 中图分类号：ＴＶ８１；Ｘ９ 文献标志码：Ａ
水利工程常用计算公式
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH3）1/2式中：m—堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝Q＝K＝A3△x=f1112 22i-i 2g2g⎭⎝⎭⎝式中：△x——流段长度（m）；g——重力加速度（m/s2）；h 1、h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）；v 1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）；a 1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）；n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）； A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）； 4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为（25（1（2（3（4（5 （66式中：h a —计算断面处的大气压强水柱高（m ）； H v —水的气化压强水柱高（m ） 最小淹没深度S ，可按下式估算：式中：0γF —吼道断面的水流弗劳德数，000gh /V F =γ。
虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现： （1）用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型； （2）自发动；（3）水力真空装置； （4）水箱抽气装置。
断流装置常采用真空破坏阀。
在已知h B 、a 值时，真空破坏时的瞬间最大进气量可按下式估算： 式中：μ—真空破坏阀系统的流量系数；a ω—真空破坏阀的断面面积（㎡）；a ρρ、—分别为水河空气的密度。
7、水库蓄水容积 1、总库容估算公式（1V B L H K （2V A K 2V ho F C 水库为不完全年调节C=O.2~0.4 水库为完全年调节C=O.5~1 水库为不完全多年调节C=l~1.3 水库为完全多年调节C=1.3~1.5 3、水库灌溉放水流量估算公式：Q=CA Q —最大灌溉放水流量，m3/s 。
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中国农村水刺水电 ・Ｏ２年第 ５朝 ２Ｏ
非潜没透水丁坝冲刷深度计算公式初搽
冯红 春 石 自堂 刘景 国
（ 山东黄河河务局 ２０ ） ５ １ ０３
（ 武汉大学水利水电学院 ４ ０ ） ３７ ０２
摘要
通过水槽 实验研究了非潜浸 透水丁士 见冲剐深 度与坝前 壅水高度及透水强 度之 同的关 系， 出非潜 没透 水丁坝 得
图 １ 透水丁坝前后的寰层 水流流 速分布 田（ 单位 ： ／） ｃ ｓ ｍ
坝后 １ ＾处水流 流速 分布及水面变化情况。丁坝长度为 ２ ｍ， ０ｃ 与水槽边垂直 ， 水槽 水深从 ２ ｏ一５ ｍ变化 ， ０ｃ 实验 中 ， 水槽 内均 匀流速小于泥沙起动流速 ， 没有丁坝时 ， 在 床面基 本不冲刷 ， 置 于丁坝后 ， 面发 生一定 的冲刷。一共进行 了 ６组不 同透 水性 床 的丁 坝实验 ， １ 图 为其中一组实 验的流 速分布情 况。
当丁坝 为不透 水时 ， ＝０ 即 Ｐ＝０ 丁坝 透水较 强时 ， ， ； 接近 Ｖ ， Ｐ接 近 １ ．即 。设 置透水丁坝后的水流流态随透水强 度
Ｐ值 的变化而变化。当 Ｐ值较小时 ， 水流 流态与不透水丁坝很 相似 ， 同样可以将透水丁坝附近 的水流分 为三个区 ， 即主流区、
现通过实验得出有关结论 。
对于均匀非潜设 透水 丁坝 ， 其坝前壅水 高度与丁坝 的透水 强度有关 ， 透水强度用 Ｐ表 示 ， 大小 用紧邻丁坝 下游 的水流 其 流速 与丁坝上游的水 流流速 的 比值来表示 。
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』。』【 。。。 Ｌ ／ 上 ／
１ 实验 概 况
部分转 变为势能 ， 水位增 高 ； 其 远离 丁坝另一 侧 的水流受 其
影响较小 ， 其水 流流速变化不大。
维普资讯
非 潜 没 逢 术 丁 坝 冲 刷 深 度 计 算 公 式初 撂
冯 红春
石 自堂
刘 景 国
４ ７
与另 一侧 的水位 变化情况。试验 表明 ， 坝前 壅高 △＾与透水强 度 产 成 直线 比例关 系 ， 当 增大 时， 坝前壅高 △＾减 小 ； 产 当 减小时 ， 坝前 壅高 Ａ ｈ增 大， 其关系变化见 图 ２ 。 （） ２ 冲刷坑深 与坝前 壅高 Ａ ｈ的关 系。试验 中变化 丁坝 的透水强度 Ｐ， 量测不 同情况 下 的坝 前 壅高 Ａ ｈ及坝 头冲刷坑 深， 试验表 明 ， 冲刷坑深 与坝前 壅高 Ａ ｈ成 比， 即冲刷坑深
实验 时量 测丁坝前 ｌ 、 、 Ｏ＾ ５ ｈ １＾处 （ ＾为坝前 水深 ） 丁 及
—
—
冲刷坑
—
０
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、 透术丁坝Ｉ ＠
Ｕ Ｌ ＿ Ｊ Ｌ ｊ
—
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＝０ ５ ｍ。丁 ６ｍ
—
—
—
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—
—
—
—
—
—
坝的透水性变化 主要靠铁 筛布 的孔径 大小 及铁 筛 布 内填粗砂
＾ 随坝前 壅高 Ａｈ的增大而增大 ， 见图 ３ 。
水强度 Ｐ来 减小 冲刷坑深 。
２３ 透水丁坝冲刷深度减小的原因 ．
根 据以上的试验 可知 ， 透水丁坝可减小 丁坝坝 头冲刷坑 深 ＾， 其原因在于 ：
（ ） 水丁坝 的透水 性 ， 坝前一部分 水 流穿过 丁坝而 使 １透 使 坝前水深 壅高减小 ， 因而也使水流受阻挡后产生 的反 向底流 减 小， 泥沙 的扰动能力和 冲刷降低 ； （） ２ 由于丁坝 的透 水性 ， 使水 流受 丁坝阻 挡后沿 坝轴线 方 向 的（ 沿程 变流量 ） 流量减 小 ， 因此 绕 过 丁坝坝 头 的流 量也 减
冲刷深度减 小的原 因； 井结合影响丁坝的各水力要素， 采用量纲分析 的方法 ， 出非潜没透水丁蛔 冲刷深度 的计算， 式。 导 ＾ ＼
关 键 词 逢 水 丁蝈 壅水 高度 冲刷 深 度
透水 丁坝是一种新型结构的 丁坝 ， 它与 传统 丁坝 的不 同之 处是有一定 的透 水率。如用 铅丝 笼或 土工织物 布包 裹粗砂 材 料做坝 ， 或在不透水丁坝 中布设过水混凝 土管等都可称 为透水 丁坝。非潜 没透 水丁坝 是指 顶部 高于河道水位 的透水丁坝 ， 其 冲埽 深度比不透水丁坝的冲刷深度要小 ， 且透永 丁坝 不 同的透 水强度会 对冲刷深度产 生不 同的 影响 ， 了分 析其 冲刷机 理 ， 为
上 回流 区、 下回流 区。
２ 实 验现 象 观 察及 成 果 分 析
２１ 丁坝水 流流态 ．
设 置透水丁 坝后 ， 过水 总断 面减 小 ， 坝前水 流一部分 穿过
透水 丁坝 ， 另一部分贝 绕过 坝头 ， 其分流变化见 图 ｌ 。由于受 丁
逐渐增 大 Ｐ值 ， 丁坝 附 近水 流的三个 区逐 渐发生变化 ， 随 着 Ｐ值的增 大． 回流 区和 下 回流 区逐 渐变 小 ， 尸值 超 过 上 当 ０４时 ． 回流区和下 回流区消失 。试验表 明， 上 透水 丁坝坝头处 的单宽流量及近底纵 向流速与透水强度 Ｐ直接相关 ， 其冲刷坑 大小、 深浅的 主要影响因素为透水强度 Ｐ、 上游行 近流速 、 宽 单 流 量 坝轴线与水流夹角 、 坝面坡度 、 河床组成 、 含沙量等ｏ
实验是在玻璃水槽 中进行 ， 水槽 长 ｌ ， １ 在实验 中 Ｏｉ 宽 ｎ ｍ， 用矩形薄壁堰量测 流量 ， 用格栅 尾 门调节 槽 中水 位， 长 江科 用 学院研制的小探 头旋浆流速仪测 量流速 。 实验 中所用 的透水丁坝 材料 为不 同孔径 的铁筛 布包裹 粗 砂， 透水 丁坝的形状与传统不透水 丁坝 的形状类似 。实验 用砂 为树 脂沙， 其容 重 ＝１ ／ ， ４ 中值 粒径 多少来控制 。
坝的影响 ， 坝前 １＾断 面处 的横 向水 面变化 较大 ， 近丁坝侧 靠 上游 水赢 受透 水丁坝 的影 响和阻挡 ， 水流流 速变 小 ， 水流动能
一
２２ 冲刷深度 、 ． 透水强 度及坝前壅高之间关系
（） ｉ透水强 度 Ｐ与坝 前壅 高 △ ＾的关 系。在试 验 中， 变化 丁坝 的透 水强度 ， 量测 丁坝前 后 的水 流流速 、 位及 丁坝 一侧 水