第二章 堤防漫溢除險和復堤
因自然與人類活動的影響等原因，不少江河湖堤防（此處不包括海堤）的防洪標準很低。從抗御1998年大洪水的實際看來，很多堤防面臨著漫頂?shù)默F(xiàn)實威脅，出現(xiàn)了靠子堤擋水1～2m的超常狀態(tài)，險情極為嚴重。在正常情況下，堤防要解除漫溢的威脅，堤頂必須達到有關規(guī)范規(guī)定的設計高程。堤身加高，堤坡和堤頂相應也要加培。
堤防潰決的復堤、因崩岸退堤還灘、堤線的裁彎取直等，需要在新的地基上，進行新堤的設計和施工。
第一節(jié) 堤頂高程的復核
堤頂高程應由推定的設計洪水位h1加上一定的堤頂超高y所確定。凡是堤頂高程尚未達到兩者之和的堤防，原則上都應加高培厚堤身，使之達標。所以，為了進行堤防漫溢破壞的除險工作，首先就要復核堤頂高程，檢查其是否滿足規(guī)范規(guī)定的要求。
一、堤防工程防洪標準的推定
堤防工程防護對象的防洪標準應按國家標準《防洪標準》確定。堤防工程的防洪標準應根據(jù)防護區(qū)內(nèi)防洪標準較高防護對象的防洪標準確定。堤防工程的級別應符合國家標準《堤防工程設計規(guī)范》的規(guī)定，見表2－1.
表2－1 堤防工程的級別 防洪標準［重現(xiàn)期（年）］
≥100
<100,且≥50
<50,且≥30
<30,且≥20
<20,且≥10
堤防工程的級別
1 2 3 4 5
對于特別重要的堤防，其防洪標準經(jīng)專題論證后，要報主管部門審批確定。蓄、滯、行洪區(qū)的堤防工程的防洪標準，應根據(jù)江河流域規(guī)劃要求專門確定。
以洪水的重現(xiàn)期表示的防洪標準，所對應的是洪峰流量值。不同河段應該通過洪水的頻率分析，計算出相應重現(xiàn)期的設計洪水洪峰流量值，實測當時河段的縱橫斷面，并分析選用糙率值，通過推水面線的方法，得到該河段沿程的設計洪水位值。對于選用的糙率、斷面等，必須通過非設計流量下實際水面線的反復校核。
以重現(xiàn)期表示的設計洪水位，一般可以保持一個相當長時期的穩(wěn)定。如果河道糙率或斷面發(fā)生了很大變化（如淤積、裁灣等），必須采用上述步驟，重新推算沿程新的設計洪水位，以免對堤防安全造成威脅。
當江河水系復雜，分流、頂托組合因素很多，難以用某一重現(xiàn)期的設計洪水來推定設計洪水位時，在一些流域規(guī)劃中，往往以實際發(fā)生的某次洪水的水位，或者在此基礎上酌量提高后作為設計洪水位，在經(jīng)上級主管部門批準后，也可作為堤頂高程設計洪水位復核的依據(jù)。
二、堤頂超高的計算
由于風浪和各種不確定性因素確定的影響，在設計洪水位上必須再加上一定的超高，以策安全。
堤頂超高： y=R+e+A （2-1）
1.波浪爬高R： 在風浪的作用下，波浪爬高常會引起堤防的漫溢險情。波浪爬高可按《堤防工程設計規(guī)范》所介紹的方法計算。
湖堤及內(nèi)陸河堤設計波浪的計算風速，可采用歷年汛期風速平均值的1.5倍。
2.風壅水面高e： 風沿水域吹過所形成的水面升高，即風壅水面超過靜水面的高度，在有限風區(qū)的情況下，可按下式計算：
e=KV2F/（2gd）。cosβ （2-2）
式中e為計算點的風壅水面高度，m；K為綜合摩阻系數(shù)，取K=3.6×10-6；V為設計風速，m/s，按計算波浪的風速確定；F為由計算點逆風向量到對岸的距離m；d為水域的平均水深m；β為風向與堤軸線的法線的夾角度。
3.安全加高A： 在設計堤頂高程時，要有一定的安全加高值，是因為水文分析中觀測資料系列的有限性，河道沖淤變化，主流位置改變，堤頂磨損和風雨侵蝕。安全加高值不含施工予留的沉降加高。該值應根據(jù)堤防國家標準《堤防工程設計規(guī)范》，工程的級別和防浪要求按表2－2的規(guī)定分析確定。
表2－2 堤防工程的安全加高 堤防工程的級別
1 2 3 4 5
安全加高(m)
不允許越浪的堤防工程 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5
允許越浪的堤防工程
0.5 0.4 0.4 0.3 0.3
4.堤頂超高的取值：江河湖泊堤防原則上應按上述方法計算堤頂超高。在堤防加固設計中，堤頂超高計算值可能變幅很大，直接使用有困難，往往按堤的等級、材料及河段特性，分段給出規(guī)定值。如長江中游堤防特別重要的一類堤超高2.0m；二類堤超高1.5m；一般的三類堤超高1.0m。
因自然與人類活動的影響等原因，不少江河湖堤防（此處不包括海堤）的防洪標準很低。從抗御1998年大洪水的實際看來，很多堤防面臨著漫頂?shù)默F(xiàn)實威脅，出現(xiàn)了靠子堤擋水1～2m的超常狀態(tài)，險情極為嚴重。在正常情況下，堤防要解除漫溢的威脅，堤頂必須達到有關規(guī)范規(guī)定的設計高程。堤身加高，堤坡和堤頂相應也要加培。
堤防潰決的復堤、因崩岸退堤還灘、堤線的裁彎取直等，需要在新的地基上，進行新堤的設計和施工。
第一節(jié) 堤頂高程的復核
堤頂高程應由推定的設計洪水位h1加上一定的堤頂超高y所確定。凡是堤頂高程尚未達到兩者之和的堤防，原則上都應加高培厚堤身，使之達標。所以，為了進行堤防漫溢破壞的除險工作，首先就要復核堤頂高程，檢查其是否滿足規(guī)范規(guī)定的要求。
一、堤防工程防洪標準的推定
堤防工程防護對象的防洪標準應按國家標準《防洪標準》確定。堤防工程的防洪標準應根據(jù)防護區(qū)內(nèi)防洪標準較高防護對象的防洪標準確定。堤防工程的級別應符合國家標準《堤防工程設計規(guī)范》的規(guī)定，見表2－1.
表2－1 堤防工程的級別 防洪標準［重現(xiàn)期（年）］
≥100
<100,且≥50
<50,且≥30
<30,且≥20
<20,且≥10
堤防工程的級別
1 2 3 4 5
對于特別重要的堤防，其防洪標準經(jīng)專題論證后，要報主管部門審批確定。蓄、滯、行洪區(qū)的堤防工程的防洪標準，應根據(jù)江河流域規(guī)劃要求專門確定。
以洪水的重現(xiàn)期表示的防洪標準，所對應的是洪峰流量值。不同河段應該通過洪水的頻率分析，計算出相應重現(xiàn)期的設計洪水洪峰流量值，實測當時河段的縱橫斷面，并分析選用糙率值，通過推水面線的方法，得到該河段沿程的設計洪水位值。對于選用的糙率、斷面等，必須通過非設計流量下實際水面線的反復校核。
以重現(xiàn)期表示的設計洪水位，一般可以保持一個相當長時期的穩(wěn)定。如果河道糙率或斷面發(fā)生了很大變化（如淤積、裁灣等），必須采用上述步驟，重新推算沿程新的設計洪水位，以免對堤防安全造成威脅。
當江河水系復雜，分流、頂托組合因素很多，難以用某一重現(xiàn)期的設計洪水來推定設計洪水位時，在一些流域規(guī)劃中，往往以實際發(fā)生的某次洪水的水位，或者在此基礎上酌量提高后作為設計洪水位，在經(jīng)上級主管部門批準后，也可作為堤頂高程設計洪水位復核的依據(jù)。
二、堤頂超高的計算
由于風浪和各種不確定性因素確定的影響，在設計洪水位上必須再加上一定的超高，以策安全。
堤頂超高： y=R+e+A （2-1）
1.波浪爬高R： 在風浪的作用下，波浪爬高常會引起堤防的漫溢險情。波浪爬高可按《堤防工程設計規(guī)范》所介紹的方法計算。
湖堤及內(nèi)陸河堤設計波浪的計算風速，可采用歷年汛期風速平均值的1.5倍。
2.風壅水面高e： 風沿水域吹過所形成的水面升高，即風壅水面超過靜水面的高度，在有限風區(qū)的情況下，可按下式計算：
e=KV2F/（2gd）。cosβ （2-2）
式中e為計算點的風壅水面高度，m；K為綜合摩阻系數(shù)，取K=3.6×10-6；V為設計風速，m/s，按計算波浪的風速確定；F為由計算點逆風向量到對岸的距離m；d為水域的平均水深m；β為風向與堤軸線的法線的夾角度。
3.安全加高A： 在設計堤頂高程時，要有一定的安全加高值，是因為水文分析中觀測資料系列的有限性，河道沖淤變化，主流位置改變，堤頂磨損和風雨侵蝕。安全加高值不含施工予留的沉降加高。該值應根據(jù)堤防國家標準《堤防工程設計規(guī)范》，工程的級別和防浪要求按表2－2的規(guī)定分析確定。
表2－2 堤防工程的安全加高 堤防工程的級別
1 2 3 4 5
安全加高(m)
不允許越浪的堤防工程 1.0 0.8 0.7 0.6 0.5
允許越浪的堤防工程
0.5 0.4 0.4 0.3 0.3
4.堤頂超高的取值：江河湖泊堤防原則上應按上述方法計算堤頂超高。在堤防加固設計中，堤頂超高計算值可能變幅很大，直接使用有困難，往往按堤的等級、材料及河段特性，分段給出規(guī)定值。如長江中游堤防特別重要的一類堤超高2.0m；二類堤超高1.5m；一般的三類堤超高1.0m。