順壩
縱向河道整治建築物
順壩是指一種縱向河道整治建築物。壩身一般較長,與水流方向大致平行或有很小交角,沿治導線布置,它具有束窄河槽、引導水流、調整岸線的作用,因此又稱作導流壩。順壩常常布設在水流分散的過渡段,分汊河段的分、匯流區,急彎和凹岸尾部,以及河口治理段。對於堤前灘地較窄的堤防,可設置與堤岸線基本平行的順壩。
1.導流順壩
導流順壩的壩軸線與整治線走向一致,可根據需要布置為直線或平緩曲線,壩根與河岸相連,壩頭宜接近下深槽,以引導水流由上深槽平順過渡到下深槽。當淺灘過渡段區較長時可與丁壩群結合,用以縮窄河床,沖刷航槽。
2.洲頭順壩
布置在江心洲洲頭,壩根與江心洲相連,壩身向上游延伸的順壩稱為洲頭順壩。主要用於調整兩條汊道的分流、分沙比,攔截洲頭橫流從而改善汊道進口流態。
3.洲尾順壩
布置在江心洲洲尾,壩根與江心洲相連,壩身向下延伸的順壩稱為洲尾順壩。洲尾順壩主要促使兩漢水流在洲尾平順匯合,減小兩汊水流相互頂托作用,防止汊道出口淤積出淺,並可攔截洲尾橫流,改善流態。
4.固灘順壩
在平原河流的汊道淺灘上,為穩定和加高低矮而且游移不定的河心沙灘,可布置一道適當長的順壩,並在其兩側加築與順壩相連的短丁壩,形成類似魚骨狀的組合壩,以加高河心沙灘,促進泥沙淤積。
5.封彎順壩
在河道過於彎曲、水流掃彎的灘險,可在凹岸布置封彎順壩,在凸岸一側開挖新航槽,改變河床的平面形態,增大彎曲半徑。
順壩的主要作用是:調整水流流向,使水流沿規劃的整治線平順流動;束窄河床,增加航槽流速;形成有利的環流,控制橫向輸沙;調整汊道分流比,改善流態。有時用於封堵漢道,增加通航漢道流量。順壩對水流結構改變不太大,沿壩水流平順,在平原河流和山區河流整治工程中,使用都較為廣泛。但順壩一旦建成,就很難改動,因此在確定壩位、線形時應特別慎重,另外,水流經過順壩壩頭后迅速擴散,流速降低,容易形成.“關門淺”。根據河流的具體情況,有的地區多用順壩,如四川的岷江、嘉陵江等。
1.調整急彎,規順岸線
在山區航道整治中,對於航道過於彎曲的河段,用順壩封彎來修整不規則的枯水岸線,使之形成新的河岸,平順水流,改善流態,可以使礙航因素得以改善。
2.堵塞支汊,調整分流分沙比
在分汊河段上布置順壩,堵塞支漢,增加主航槽枯水流量,調整分流分沙比。
3.攔截洲頭橫流,改善漢道進口流態
在分汊河段,往往存在兩汊道水面高程不一致,在江心洲頭部產生橫流,妨礙船舶航行。在江心洲頭部布置洲頭順壩,攔截橫流,使汊道進口水流平順。
4.調整匯流處的交匯角,以改善匯流條件
在分汊河段匯流處,受兩漢水流相互頂托影響,在口門處易產生淤積礙航,或因兩漢水面高程的差異,產生礙航橫流。在江心洲尾部布置洲尾順壩,可調整匯流處的交匯角,改善匯流條件,平順水流,減小淤積。
5.用於丁壩上游,以改善丁壩壩頭水流條件
在丁壩群上游第一道丁壩,一般採用下挑丁壩。根據河道條件,在丁壩群的上游也可布置順壩,改善丁壩群的水流條件。在岷江朱石灘整治中,右岸丁壩群的上游布置了一條長順壩,不僅航道尺度達到設計要求,而且橫比降減小,整治效果好。
順壩的布置原則為:
①沿航道整治線方向布置,在彎道上呈平緩曲線,以形成新的河槽平面輪廓;
②與中水流向交角不宜太大,避免水流漫頂時產生“滑梁水”,對船舶航行和航道的穩定不利;
③避免兩岸同時建順壩,以便於調整整治線的寬度;
④壩頭必須繞過危及船舶安全航行的石嘴、石樑、沖積堆及取水口等處,延伸到水流平順的地方;
⑤壩頭一般延伸到下深潭,避免水流驟然擴散形成口門段淺區;
⑥壩根應布置在主流轉向點的上游,充分發揮順壩導流作用,並避免壩根遭受水流沖刷;
⑦順壩較長且有泥沙活動的地區,為加速壩田內的淤積,在順壩與河岸之間加建格壩,格壩壩根和河岸連接,其高程比順壩頂稍低。
1.順壩材料選用和結構型式
順壩整體受力沒有丁壩大,但靠航槽一側所受的水流沖刷力仍然很大。故順壩的結構組成和壩體結構型式均可參照丁壩。拋石丁壩和充填袋填心壩的材料可按丁壩要求選用。
2.順壩的構造設計
拋石順壩的橫斷面多為梯形,由於順壩受力沒有丁壩大,故塊石順壩壩頂寬度宜取1~2m,邊坡坡度宜取1:1.0~1:2.0。充填袋填心壩壩頂寬度取1.5~3m,邊坡坡度宜取1:1.5~1:2.0。
洲頭分流、洲尾導流或封彎導流等順壩,應根據不同的受力情況,增加壩頂寬度和放緩邊坡。
順壩縱坡坡度宜與建壩后整治水位時的水面比降一致。洲頭順壩的縱坡宜採用與水面比降相反的坡度。
順壩的壩根護坡設計、順壩的壩面結構和丁壩的有關規定一致。
在江心洲尾處,由於洲尾兩股支汊水流相互碰撞,流速減小,能量降低,同時導流順壩沿水流動力軸線布置,受力較丁壩小,故洲尾順壩和導流順壩壩頭可不加寬,其壩頭坡度可取1:2.0~1:3.0。洲頭順壩壩頭可根據水流條件適當加寬,坡度適當放緩。充填袋填心壩壩頭部分應全部採用塊石結構。
在易沖刷變形的河段,順壩宜採取護底措施。護底結構應符合丁壩的規定。護底範圍可伸出邊坡坡腳外5~15m,伸出壩頭坡腳外10~20m。