黃河下游放於固堤效果分析及其施工影響研究

前言

　　黃河下游是舉世聞名的“地上懸河”，洪水危害最為嚴(yán)重，一直是黃河防洪工作的重點。經(jīng)過半個世紀(jì)堅持不懈的努力，黃河治理開發(fā)取得了很大的成效：下游防洪取得了連續(xù)50多年伏秋大汛不決口的安瀾局面；先后修建了三門峽、小浪底、陸渾、故縣等干支流水庫；先后4次加高培厚了黃河下游1 400km的臨黃大堤，開展了大規(guī)模的放淤固堤、河道整治：開辟了北金堤、東平湖等滯洪區(qū)；對河口進(jìn)行了初步治理；初步形成了“上攔下排、兩岸分滯”的下游防洪工程體系，加強(qiáng)了防洪非工程措施建設(shè)，提高了黃河下游抗御洪水災(zāi)害的能力，扭轉(zhuǎn)了歷史上黃河頻繁決口改道的局面，保障了黃淮海大平原的防洪安全和穩(wěn)定發(fā)展。但由于黃河河情特殊，洪水威脅依然是心腹之患?！　「鶕?jù)國務(wù)院2002年批復(fù)的《黃河近期重點治理開發(fā)規(guī)劃》。解決黃河的洪水和泥沙問題的基本思路是：上攔下排、兩岸分滯”，控制洪水；利用“攔、排、放、調(diào)、挖’’綜合措施，處理和利用泥沙。通過綜合治理，謀求黃河長治久安。近期防洪措施主要包括黃河下，游洪工程、干支流防洪水庫、上中游河道治理、病險水庫除險加固、重要城市防洪和防洪非工程措施等，重點是黃河下游防洪工程?！　±^續(xù)加固黃河下游干堤，建成標(biāo)準(zhǔn)化堤防。根據(jù)黃河下游防洪需要，《黃河近期重點治理開發(fā)規(guī)劃》對黃河下游堤防頂寬達(dá)不到12 m、斷面不滿足防滲要求的1109.3 lan大堤進(jìn)行幫寬；按三級公路標(biāo)準(zhǔn)，以6 m寬度，對堤頂進(jìn)行硬化。為了基本覆蓋背河地面經(jīng)常出現(xiàn)險情的范圍，保證堤身背河側(cè)不再發(fā)生漏洞、滑坡等，結(jié)合黃河建設(shè)“相對地下河”的要求，《黃河近期重點治理開發(fā)規(guī)劃》加固堤段長1239.6 l（rn，其中放淤固堤l180.4 km（包括挖河固堤50hn），寬度為100m，高度與設(shè)計洪水位平，在堤內(nèi)種植防浪林，在淤背體頂部營造生態(tài)林帶；截滲墻加固59.2 km?！饵S河近期重點治理開發(fā)規(guī)劃》改建加固險工135處。對易發(fā)生順堤行洪的堤段修建防護(hù)壩91道，加高加固現(xiàn)有防護(hù)壩146道。對沁河下游防洪工程五龍口以下險點隱患堤段實施堤防幫寬和放淤固堤。改建部分涵閘，新建、續(xù)建一些險工?！　?biāo)準(zhǔn)化堤防建設(shè)的目標(biāo)就是構(gòu)筑“防洪保障線、搶險交通線、生態(tài)景觀線”。標(biāo)準(zhǔn)化堤防建設(shè)明確提出：①黃河大堤不僅是防洪保安的重要屏障，而且也是防大汛、搶大險的重要交通要道。堤頂?shù)缆纷鳛辄S河防汛搶險和料物運輸?shù)闹饕ǖ?，大洪水期間，若遇陰雨天氣，堤頂?shù)缆纺酀舨豢?，將會貽誤戰(zhàn)機(jī)，危及沿岸人民群眾的生命財產(chǎn)安全。②在大堤背河的淤區(qū)上種植生態(tài)林，不但將成為黃河抗洪搶險的重要取材基地，而且對于改善沿黃生態(tài)環(huán)境、提高城市空氣質(zhì)量具有重要作用。放淤固堤是通過泥漿泵或挖泥船，把黃河灘地或河槽泥沙抽吸到大堤背河，起到加大堤防斷面，增加堤防穩(wěn)定的目的?！　〗?jīng)過長期的實踐證明，有計劃地在下游放淤固堤、長期開展挖河固堤、結(jié)合引黃供水沉沙淤高背河地面，淤筑“相對地下河”，是防洪的長遠(yuǎn)戰(zhàn)略部署。

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)介紹了黃河下游放淤固堤工程相關(guān)技術(shù)研究成果。簡要概述了黃河下游放淤固堤的形成與發(fā)展，對黃河堤防隱患險情及放淤固堤的情況進(jìn)行了廣泛深入的調(diào)研后確定了重點研究的代表性堤段。對黃河下游堤防各種土體參數(shù)的統(tǒng)計特征進(jìn)行了分析研究，并對黃河下游堤防淤背區(qū)淤土的滲透性進(jìn)行了試驗及參數(shù)數(shù)據(jù)分析，得出了用于滲流可靠性分析的各種土體的統(tǒng)計指標(biāo)，并確定了其概率分布規(guī)律，特別是對黃河堤防各種土體的滲透系數(shù)的分布規(guī)律進(jìn)行了深人的研究。在此基礎(chǔ)上，將可靠性理論應(yīng)用于放淤固堤防滲加固效果分析，研制了數(shù)值計算模擬程序，根據(jù)土體單元滲透破壞概率分析了滲透破壞區(qū)域的確定方法，探討了不同淤背寬度情況下的防滲加固效果。同時，根據(jù)具體堤段分析了放淤固堤后背河坑塘對防洪安全的影響問題。分別利用數(shù)值模擬技術(shù)研究了河南與山東黃河堤防放淤固堤施工對黃河大堤可能產(chǎn)生的影響，提出了其施工中應(yīng)該采取的預(yù)防對策及措施，對黃河下游堤防的放淤固堤工程建設(shè)與管理具有重要指導(dǎo)意義。    本書可供水利工程技術(shù)人員和管理人員使用，也可以供大專院校相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

前言第1章  概述  1.1  黃河下游堤防概況  1.2  黃河下游堤防歷史險情及產(chǎn)生原因  1.3  黃河堤防防滲加固主要措施及其適應(yīng)性綜述  1.4  放淤固堤技術(shù)研究進(jìn)展第2章  黃河下游放淤固堤工程概況  2.1  放淤固堤的作用及意義  2.2  放淤固堤在不同時期的標(biāo)準(zhǔn)  2.3  放淤固堤設(shè)計遵循的原則  2.4  放淤固堤存在的問題  2.5  放淤固堤的工程技術(shù)  2.6  小結(jié)第3章  放淤固堤效果分析的可靠性方法  3.1  概述  3.2  可靠性分析基本原理簡介  3.3  可靠性分析基本方法  3.4  可靠性分析方法比選  3.5  可靠性分析概率統(tǒng)計的基本方法第4章  黃河下游堤防土性參數(shù)的統(tǒng)計特征  4.1  概述  4.2  土性參數(shù)的統(tǒng)計分析  4.3  滲透系數(shù)統(tǒng)計特征  4.4  臨界坡降統(tǒng)計特征  4.5  土體密度統(tǒng)計特征  4.6  小結(jié)第5章  黃河下游淤背區(qū)土質(zhì)試驗及其參數(shù)的統(tǒng)計特征  5.1  概述  5.2  取樣淤區(qū)概況及試驗成果  5.3  試驗成果分析  5.4  小結(jié)第6章  放淤固堤工程效果分析  6.1  滲流穩(wěn)定可靠性分析原理與實施方法  6.2  滲流穩(wěn)定可靠性有限元計算采用的參數(shù)與條件  6.3  計算成果與淤背效果分析  6.4  小結(jié)第7章  放淤固堤后背河坑塘對防洪安全影響分析  7.1  概述  7.2  典型堤段基本情況  7.3  滲流計算分析  7.4  邊坡穩(wěn)定計算分析  7.5  小  結(jié)第8章  放淤固堤施工影響典型堤段基本情況及試驗分析  8.1  黃河放淤固堤施工影響基本情況  8.2  黃河放淤固堤施工大堤裂縫成因初步分析  8.3  裂縫堤段試驗剖面選取  8.4  典型裂縫堤段土體試驗研究  8.5  小結(jié)第9章  河南黃河放淤固堤施工影響分析  9.1  概述  9.2  河南黃河放淤固堤施工影響數(shù)值分析的基本理論  9.3  河南黃河堤防裂縫堤段典型斷面分析  9.4  小結(jié)第10章  山東黃河放淤固堤施工影響分析  10.1  土體飽和-非飽和滲流與應(yīng)力耦合分析原理  10.2  土體濕化變形原理及數(shù)值模擬方法  10.3  堤防裂縫判別方法  10.4  堤防縱向裂縫分析的基本過程  10.5  縱向裂縫堤段典型斷面分析第ll章  放淤固堤施工影響預(yù)防對策數(shù)值分析與評價  11.1  堤防土體力學(xué)特性的影響分析  11.2  排水速度的影響分析  11.3  放淤固堤合理施工速率分析  11.4  濕化變形的影響分析  11.5  堤頂堆載的影響分析  11.6  車輛荷載的影響分析  11.7  堤頂?shù)缆放c淤背施工順序的影響分析  11.8  堤防縱向裂縫危害分析  11.9  數(shù)值分析基本結(jié)論第12章  放淤固堤施工造成大堤裂縫的防治措施研究  12.1  堤防裂縫預(yù)防對策  12.2  堤防裂縫處理對策第13章結(jié)語參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　黃河下游放淤固堤工程概況　　2.1　放淤固堤的作用及意義　　利用黃河多泥沙及“懸河”的特點，20世紀(jì)50年代中期至70年代，結(jié)合自流引黃灌溉，大力進(jìn)行淤背沉沙放淤填塘，淤平了歷史上決口形成的百余處老口門潭坑，同時使大面積低洼沙荒堿地得到改良。如舉世聞名的花園口決口堤段是典型的老口門，背河老口門潭坑深 l3 m，歷來滲水嚴(yán)重，曾經(jīng)進(jìn)行過抽槽換土及修黏土斜墻等處理措施，但收效甚微。l956年汛期利用涵閘引水沉沙，將近 2 km2的潭坑基本淤平，附近地面普遍抬高，使該堤段臨背懸差大大減小，改變了該段堤防滲水出險的局面?！　↑S河下游堤防曾經(jīng)采用過放淤固堤、后戧、前戧、壓力灌漿，以及截滲墻等加固措施。經(jīng)過長期的實踐證明，放淤固堤優(yōu)點最為明顯：一是可以顯著提高堤防的整體穩(wěn)定性，有效解決堤身質(zhì)量差問題，處理堤身和堤基隱患；二是較寬的放淤體可以為防汛搶險提供場地、料源等；三是從河道中挖取泥沙，有一定的疏浚減淤作用；四是淤區(qū)頂部營造的生態(tài)林帶對改善生態(tài)環(huán)境十分有利；五是長期實施放淤固堤，利用黃河泥沙淤高背河地面，淤筑“相對地下河”，可逐步實現(xiàn)黃河長治久安。同時，該措施已受到沿黃地方政府的大力支持。因此，規(guī)劃選定放淤固堤為下游堤防加固的主要措施?！　　?/pre>








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