丁壩

丁壩

丁壩(spur),又稱“挑流壩”,是一種治導河流、保護堤岸的水工建築物,一端與堤岸連接成丁字形,能改變水流,使堤岸不受沖刷,丁壩可使泥沙在壩田裡淤積,以造成新岸。

簡介


丁壩
丁壩
我國幅員遼闊,江河密布,為我們提供了生存必需的水資源和舟楫之利,但也需進行防災興利的治理。在治河工程中,丁壩是應用廣泛的水工建築物;在交通建設、河灘圍墾和海塗工程中,丁壩也是常用的建築物之一。丁壩有長短之分,長者使水流動力軸線發生偏轉,趨向對岸,起挑溜作用;短者起局部調整水流保護河岸的作用。由丁壩組成的護岸工程,能控導溜勢,保護堤岸,又有束狹河床、堵塞岔口和淤填灘岸的作用。丁壩由壩基和壩頭組成,其平面形狀呈直線型或拐頭型。壩頭多為流線型、圓頭型或斜線型。

組成


丁壩一般由壩頭、壩身和壩根三個部分組成。按照丁壩壩頂高程與水位的關係,丁壩可分為淹沒和非淹沒式兩種。用於航道枯水整治的丁壩,經常處於水下,一般為淹沒式。用於中水整治的丁壩,其壩頂高程有的稍高出設計洪水位,或者略高於灘面,一般洪水情況下不被淹沒。

類型


丁壩可分潛水壩或非潛水壩,在設計時,潛水壩頂可以過水,非潛水壩頂不能過水。壩身透水的稱透水丁壩,不透水的稱不透水丁壩。不透水丁壩控制水流作用較強,由石料、土料、混凝土預製構件或沉排鋪砌構成。透水丁壩可將一部分水流挑離河岸,起控導水流作用,另一部分水流透過丁壩流向壩田,減緩流速,使泥沙沉積,緩流落淤效果較好。透水丁壩可用樁柳、樁及榪槎等構築,亦可用混凝土樁,設計丁壩時,要根據流勢與治導線的要求,確定軸線方向、壩頭位置及丁壩間距等。重要河段的丁壩布設,應根據水工模型試驗確定。丁壩建成運用后,須經常進行觀測,看其是否穩定,是否達到預期目的,必要時,加以調整。
根據丁壩對水流的影響程度,又可分為長丁壩和短丁壩。長丁壩有束窄河槽、改變主流線位置的功效;短丁壩則只起迎托主流、保護灘岸的作用。一般來說,數百米甚至上千米的丁壩,多是用於航道的枯水整治,為淹沒式丁壩。對於航道的中水整治,則應盡量控制在100—200m,以免嚴重阻水,形成紊亂的水流結構,危及壩體安全或者引起對岸、壩下游岸線崩塌。
按照壩軸線與水流方向的夾角,可將丁壩分為上挑、正挑、下挑三種。這三種丁壩對水流結構的影響很不一樣。對於淹沒式丁壩以上挑式為好,因為水流漫過上挑丁壩后,可將泥沙帶向河岸一側,有利於壩檔之間的落淤。而下挑丁壩則與之相反,造成壩檔間沖刷,河心淤積,且危及壩根安全。對於非淹沒丁壩,則以下挑為好,其水流較平順,繞流所引起的沖刷較弱,相反上挑將造成壩頭水流紊亂,局部沖刷十分強烈。在河口感潮河段,以及有頂托倒灌的支流河口段,為適應水流的正逆方向交替特性,多修建成正挑形式。

作用


丁壩
丁壩
丁壩是廣泛使用的河道整治和維護建築物,其主要功能為保護河岸不受來流直接沖蝕而產生掏刷破壞,同時它也在改善航道、維護河相以及保護水生態多樣化方面發揮著作用。它能夠阻礙和
削弱斜向波和沿岸流對海岸的侵蝕作用,促進壩田淤積,形成新的海灘,達到保護海岸的目的。按丁壩的作用和性質又分為控導型和治導型兩種。控導型丁壩壩身較長,一般壩頂不過水,其作用是使主流遠離堤岸,既防止坡岸沖刷又改變河道流勢。治導型丁壩工程的主要作用是迎托水流,消減水勢,不使急流靠近河岸,從而護岸護灘、防止或減輕水流對岸灘的沖刷
丁壩修建后,局部地改變了河(海)流的流動形態,而壩體尾部旋渦的產生、分離和衰減會使水流呈現很強的三維紊動特性,相應流動結構變得十分複雜。探討丁壩附近的流動結構不僅具有重要的水力學研究價值,也對丁壩的實際工程應用有現實指導意義。