透水丁堤常常是由樁、竹子和木頭構成,可以使水流通過。水流通過透水丁堤時,損失一部分水能,流速降低,從而挾沙能力也降低並導致泥沙淤積。透水樁丁堤可以用來阻止河岸侵蝕或淤堵汊河。
基本介紹
- 中文名:透水丁堤
- 外文名:Permeable butyl dike
- 定義:用來阻止河岸侵蝕或淤堵汊河
- 構成:樁、竹子和木頭構成
- 作用:降低流速形成緩流和保護堤防
- 學科:土木工程
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概述
河道整治中不同結構和外形的丁堤對河流的作用很不一樣。根據修建的方法和材料,丁堤可以分為透水堤和不透水堤。透水丁堤和不透水丁堤從名字上可以看出它們建築材料不同,同時對水流的影響也不同。透水丁堤降低流速而不透水堤改變水流方向或者說具有挑流作用。
透水丁堤常常是由樁、竹子和木頭構成,可以使水流通過。水流通過透水丁堤時,損失一部分水能,流速降低,從而挾沙能力也降低並導致泥沙淤積。透水樁丁堤可以用來阻止河岸侵蝕或淤堵汊河。
類型
從圖1可以看出早期透水丁堤的結構,它是一排由一個橫樑把2~3個樁交叉聯繫在一起的樁組成。為了防治堤體下游和堤體之間的沖刷,首先要沉排一個防沖軟鋪蓋以達到樁的穩定。樁間的流速和深度決定了防沖軟鋪蓋的尺寸,沖刷坑向上游發展6~9 m,向下游發展9~15 m。在靠近河流的丁堤頭部沖刷坑要大一些。
圖2顯示了密西西比河的樁式丁堤,透水丁堤逐漸轉變為不透水丁堤。圖3顯示了用竹子和木材修建的透水堤。圖4顯示了在孟加拉國的不透水丁堤樁列。目前,透水丁堤可以由鋼樁、預製混凝土樁構成,被埋入河床和灘地,可以由一排樁組成,也可由多排樁構成(見圖5)。最近,提出了一種由不透水部分和透水部分組合成的新堤型(圖6),對這種堤型已經進行了多項試驗研究。
作用
透水丁堤在河道工程中可以發揮一個或多個作用,一是降低流速形成緩流,達到在堤附近淤積的目的;二是保護堤防,使主流遠離堤防;三是縮窄寬河槽,通常是改進通航水深。
影響
透水堤允許水流從樁間通過,同時也削弱了水流的流速。
由於阻水面積小,透水堤通常在較低的水力荷載下工作,通過樁間的水流沒有環流發生,或者說至少減弱了環流。
優缺點
優點
(1)就地取材。許多材料,如竹子或者木材等,都可以用來修建透水堤,利用當地可用之材來修築透水丁堤。
(2)控制流態。在透水丁堤範圍內可以適當地控制流態,使之與河岸平行。正確選擇堤間距,一組透水丁堤可以增大減小靠近河岸的流速的作用。透水丁堤的方向或者堤頭的構造對於水力性能和工程穩定性影響較弱。
(3)淹沒透水丁堤區域,紊流比淹沒不透水丁堤明顯減弱。淹沒透水丁堤比淹沒不透水丁堤更有效保護沿岸財產安全,因為前者並不像後者那樣會造成很強紊流和漩渦。然而,只有在較高輸沙的河流上,這些丁堤作用才明顯。
缺點
(1)透水丁堤承受漂浮物、流冰和原木等衝擊力不足。來自迎水面漂浮物的堆積會使透水丁堤變成半透水堤,甚至成為不透水丁堤。
(2)如果河道工程是用於將河流主槽在約束限制範圍內,透水丁堤並不適合。透水丁堤不能有效地控導水流,進而使河流進入預期的河槽,除非透水率很低。
(3)透水丁堤對水流含沙量的影響小於不透水丁堤。