雷诺护垫在河道治理中的应用
2017-09-06王兴壮
唐 强,王兴壮
(1.东方市水务局,海南 东方 572600;2.东方市湾溪水库管理所,海南 东方572600)
雷诺护垫在河道治理中的应用
唐 强1,王兴壮2
(1.东方市水务局,海南 东方 572600;2.东方市湾溪水库管理所,海南 东方572600)
以感恩河河道治理为例,介绍雷诺护垫生态护坡在河道治理中的选择、设计和应用。
河道治理;生态护坡;雷诺护垫;感恩河
1 工程概况
感恩河是海南省东方市境内流入大海最大的一条河流,发源于东方市与乐东县交界的朦瞳岭,东靠昌化江,南依南港河,北临通天河,西濒北部湾。感恩河集雨面积381km2,河长54.5km,干流平均坡降0.45%,由东向西流经陀烈谷地直到感城镇扶宅村入北部湾。
感恩河 (感城镇段左岸)堤防工程河道全长4.77km,设计堤防保护对象主要是东方市感城镇,根据其重要性、洪水危害程度和防防护区内的人口数量,按国家GB50201—2014《防洪标准》确定本次工程防洪标准为10年一遇。根据GB50286—2013《堤防工程设计规范》,堤防工程级别为5级。
2 护坡型式选择
雷诺护垫也叫石笼护垫或格宾护垫,是将低碳钢丝经机器编制而成的双绞合六边形金属网格组合的工程构件,在构件中填石后构成主要用于冲刷防护的结构,具有生态性、柔性及地基适应性的优点,主要用于边坡护坡,河床铺底防冲刷等。
根据感恩河工程的实际情况,综合考虑工程安全、投资、景观效果及耐久性等因素,并结合当地建筑材料、施工场地、后期运行管理等多方面进行分析比选,本工程采用雷诺护垫护坡。
3 雷诺护垫设计
3.1 河道冲刷深度确定
感恩河整治河道水流基本平行堤线,河流岸坡以砂质岸坡为主,岸坡稳定性较差,河流水力对河床冲刷较为强烈,对岸坡冲刷淘蚀亦较为强烈,不良地质现象较发育。因此,河流不良物理地质现象主要表现为过渡型河段发生冲刷塌岸,危及岸坡稳定;游荡型河段在堆积和潮汐作用下河床发生演变,河道处于未稳定状态。本次对感恩河上游新建堤防进行冲刷计算,堤防建设后,对于平顺护岸冲刷深度按SL51—93《堤防工程设计规范》公式计算。
式中 hs为局部冲刷深度 (m);H0为冲刷处的水深(m);Ucp为近岸垂线平均流速 (m/s);n为与防护岸坡在平面上的形状有关,取1/4;η为水流流速不均匀系数,根据水流流向与岸坡交角查表得:交角小于15°,取1.0;Uc为泥沙起动流速(m/s),对于黏性与砂质河床,可采用张瑞瑾公式计算。
各堤段土层结构、洪水期流速、水深均有差异,选取最不利位置计算得冲刷深度如表1。
表1 最不利断面冲刷深度
本工程抛石护脚埋深取2.0m,埋深满足抗冲刷深度要求。
3.2 护脚抛石粒径确定
在水流作用下,护脚块石保持稳定的抗冲粒径按SL51—93《堤防工程设计规范》公式计算。
式中 d为折算粒径(m);W为石块重量(kN);V为水流流速,取最大流速为3.07m/s;g为重力加速度(9.81m/s2);C为石块运动的稳定系数;水平底坡取1.2;γs为石块的容重,取26.5kN/m3;γ为水的容重,取10kN/m3。
经计算,d=0.19m,W=0.10kN,工程拟采用粒径不小于0.3m的石块作为护脚抛石。
3.3 护岸厚度确定
经水文分析计算,本工程洪水期最大流速3m/s,参照雷诺护垫系列防护与流速的关系,确定雷诺护垫护岸厚度,如表2。
表2 雷诺护垫系列防护与流速的关系
最终确定该堤防工程的生态护坡防护措施采用0.23m厚雷诺护垫,其护垫构件结构及相关技术参数如图1,表3,表4。例如:规格型号CM6×2×0.17 10%铝锌P,长度6m,宽度2m,高度0.17m的镀10%铝锌合金并覆雷诺护垫,内部按照1m间隔布置隔板。长度、宽度容许公差±5%,高度容许公差±10%。
图1 雷诺护垫构件结构
表3 双隔板雷诺护垫钢丝参数
表4 双隔板雷诺护垫覆塑指标参数
4 结语
该工程于2015年3月完工。实践证明,在感恩河河道治理工程中采用雷诺护垫生态护坡防护措施是合理、适用的,建议推广使用。
[1]张秀锦.浅谈雷诺护垫在河道整治工程中的应用[J].陕西水利,2014(6):94-95.
[2]徐秋实.格宾挡墙和雷诺护垫在习水河河道治理工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2014(4):21-22.
[3]李高文.格宾和雷诺护垫在中小河道治理工程中的应用[J].湖南水利水电,2016(3):20-22.
[4]DB23/T1501—2013,水利堤(岸)坡防护工程格宾与雷诺护垫施工技术规范[S].
[5]陈辉,李涛章,李铭华,等.雷诺护垫技术在长江南京河道整治中的施工实践[J].江苏水利,2015(1):7-8,11.
(责任编辑:王艳肖)
App lication of Reynolds pad in riverway treatment
TANGQiang1,WANG Xing-zhuang2
(1.DongfangWater Authority of Hainan Province,Dongfang 572600,China;2.WanxiReservoir ManagementOffice of Dongfang,Dongfang 572600,China)
This paper takes Ganen River as example,the Reynolds Pad ecological slope is introduces in the application of riverway treatment.
riverway treatment;ecological slope protection;Reynolds pad;Ganen River
TV4
B
:1672-9900(2017)04-0092-03
2017-07-03
唐 强(1975-),男(汉族),海南东方人,工程师,主要从事水库管理工作,(Tel)15989191078。