Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技视界 科技・探索・争鸣 关于堤防工程设计中冲刷深度计算公式的 应用及实际设计中存在问题的探究 张凯 （陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安７１ ００００） 【摘要】冲席ｊ深度计算公式是设计堤防工程不可缺少的一项，其是堤防防洪、堤防防护的关键。本文针对堤防工程设计中冲席ｊ深度计算公 式的应用及实际设计中存在问题进行分析和探究。 【关键词】堤防工程；冲刷深度计算公式；设计 １堤防工程 水流斜冲岸坡的计算公式同样是在《堤防工程设计规范》Ｄ附录 中提出．具体公式表示为： 堤防工程是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程 堤防是指 ２３ ｇ 沿河、渠、湖、海岸或行洪区、分洪区、围垦去的边缘修筑的挡水建筑物 △ ＝—＿ ；——一３０ｄ 称为堤防 堤防工程的建设最重要的作用是抵御洪水．避免居民居住 Ｖ１＋ｍ ｇ 环境和农业生产受到洪水的侵袭 从工程建筑方面来说，堤防工程是 注：△＾ 表示从河底算起的局部冲刷深度；ｄ表示堤坝建设的坡脚 项比较大、比较复杂的工程。堤防工程设计和施工是最重要的两个 处土壤计算粒径：Ｖｊ表示水流的局部冲刷流速 环节。在设计过程中保证设计的合理、各个方面数据计算的准确性、选 水流斜冲岸坡的计算公式只适用于堤防工程水下建设部分中是 择适合的施工技术等．才能将设计方案应用于实际工程施工中 在施 以斜坡的形式进行冲刷的情况．才能应用。 工过程中要注意施工细节的处理、选取的施工材料符合施工要求、施 在进行堤防工程设计过程中根据建设现场的情况．选择针对性的 工人员分配得当等，才能够保证施工质量，使其能够长期稳定的、坚固 公式进行准确的。合理的计算，从提高堤坝工程设计的准确性、安全 的应用 性、合理性。 一２ ７中刷深度计算公式 堤防工程设计环节是整个项目开发重要的环节之一，保证设计的 合理、准确、完整非常重要。堤防工程的冲刷深度是设计中需要确定的 个重要参数．关系到堤防工程使用的年限 在堤防工程设计过程中 应用到的冲刷深度计算是作为一项主要技术参数．合理的选用公式计 算不同冲刷形式下的冲刷深度是堤防防洪、堤防防护的关键。冲刷深 度计算有两种不同形式．其一是水流平行于岸坡．其二是水流斜冲岸 一３实际设计堤防工程过程中存在的问题分析 在堤坝工程设计过程中采用冲刷深度计算公式．从而确定堤防工 程底部抗压力的大小．进而实现合理设计方案的规划 在实际堤防工 程设计过程中存在一些问题．给设计工作带来很大麻烦 问题存在的 主要原因与河流的不稳性有很大关系．河流不稳定．将会直接影响冲 刷深度计算值．进而导致设计方案与实际情况存在一定的差异．堤防 工程建设无法完全按照设计方案进行．给堤坝施工造成一定的影响 坡。 以甘肃省东南部的渭河流域为例．渭河是黄河的一级支流．其全 ２．１水流平行于岸坡 长为８１８ｋｍ，流域面积为１３４７６６ｋｍ￣ 在渭河建设堤防工程时．对渭河 由于我国工程建设是在国家相关规定的约束下进行的．相应的堤 进行考察．确定水流平行于岸坡和水流斜冲岸坡两种方式均存在。在 防工程建设中的设计环节中冲刷深度计算也要符合国家的规定，即 设渭河堤防工程过程中计算冲刷深度的公式是： 《堤防工程设计规范》。在《堤防工程设计规范》中附录Ｄ中提出水流平 ｈ￣＝ｈｅ＋（（ ） 一１） 行于岸坡的公式是： “（（ ）ｎ＿１） 注：ｈ 表示从水面起计算的冲刷深度；ｈ 表示近似设计水位深度 的冲刷水深； 表示平均速流； 表示河床面上允许不冲流速；ｎ表 示与防护岸坡在平面上的形状有关．一般取ｎ＝１／４ 在应用此项公式中会涉及到桥渡公式确定堤防可能受到的冲刷 程度．具体的公式是： ５／３ ２３ｔｇ ｏｄ Ｖ＂ Ａｈ ＝——：：兰 一一３０ｄ ３ 一１—～＿（ｒ ｆＡ・（Ｑ／／ｘＬ）（ｈ ／ｈ）ｌ 』 注：＾ 表从水面算起冲刷最大程度时最大水深；Ｑ表示设计流量； Ｌ表示河道治理平均宽度，ｈ 表示河道平均水深；ｈ表示河道平均水 深；ｄ表示河床土壤平均粒径泓是一个参数，取值为０．９９，表示水流压 缩系数：Ａ同样是一个参数，取值１．４２，表示单宽流量集中系数。Ｅ表 示与历年汛期月最大含沙量平均值有关的参数．取０．６６． 两种公式应用均可参照《堤防工程设计规范》中的附属表应用。两 种公式适应于的范围较广．如山区稳定河段大小位．小流速河流等，但 是基本应用在平稳的．动荡幅度较小，水位变化不大。水流流速适中的 环境中建设堤防工程采用水流平行于岸坡的冲刷深度计算公式。 ２．２水流斜冲岸坡 、／ｌ＋ｍ ｇ ・由于渭河属于动荡型河流．摆动幅度较大．采用水流冲刷岸坡的 公式次数较多．在应用公式计算过程中由于河流的断面 冲刷河流断 面形成的倾斜角度不断变化．促使公式计算结果不准确．相应的设计 无法准确和合理。另外，设计堤防工程中参照附近堤防工程建设方案 时忽视基础的深值是是否负荷渭河实际需求．也是设计中实际存在的 问题，将会给堤防工程使用寿命造成一定的影响。 总体来说．堤防工程设计过程中冲斜角度不准确．致使冲刷深度 计算不准确．这是导致设计不合理是最严重的实际问题 而忽视基础 埋深值的准确性以及计算堤防工程建设所需数值计算不准确等也会 ４结束语 堤防工程建设是我国政府比较支持和重视的一项工程．其是防洪 抗灾的重要措施之～。在建设堤防工程过程中一定保证其质量，使其 能够长期稳定、坚固的应用。为此，在进行堤防工程建设项目过程中注 重设计和施工环节 本文针对堤防工程设实际计环节出现的问题进 行探讨，确定最大的影响因素是冲刷深度公式计算（下转第１２８页） 作者简介：张凯（１９７ｏ＿＿），男，汉族，生于西安，祖籍陕西蓝田。先后于１９９２年毕业于西安建筑科技大学供热通风与空调工程专业，１９９７年毕业于西安理工大学 水利水电施工与管理专业，双大专学历。１９９３年在陕西省水利电力勘测设计研究院参加工作至今，先后在设计一处、电站室、咨询公司、经营管理处，从事水利水电 工程规划、设计、招标代理以及经营管理等＿Ｔ－作。期间。曾荣获２００２年度陕西省技术能手、２０００年度省水利系统职工计算机比赛一等奖等多项奖励。 ｓｃｉｅｎｃｅ＆ ｃｈｎ。 。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ科技视界ｌ １ ２３ 科技・探索・争鸣 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏｎ 升到０．５时．“业主通过惩罚约束监理。监理没有其他副业”、监理在“ 业主通过奖励和惩罚同时约束监理．监理没有其他副业”和“业主通过 奖励和惩罚同时约束监理，监理从事了其他副业”三种情况下都会努 力工作。所以，只有在奖励和惩罚并用时，加大对监理的惩罚力度，并 提高监督频率．才能使监理努力工作时的收益绝对大于不努力工作时 的收益．才能有效激励监理努力工作 ２工程监理激励机制研究 项目效益工资应该在合同中进行明确规定具体额度。项目效益工资主 要与工程难度、技术复杂性、成本控制、社会效应等有关。道德工资是 针对防合谋和其他可能发生的道德风险设置的，其主要考察监理的道 德素质、组织纪律、诚实守法等方面，道德工资和其他工资不同的是， 如果出现道德问题．不仅要扣除道德工资．还要对道德行为进行处罚． 即道德工资有可能是负的 风险控制工资是业主分担部分风险给监 理．并给与承担风险所应该获得的利益。这里的风险控制主要对技术 风险和经济与管理风险进行控制 在该项薪酬制度中，把监理的努力程度（项目效益工资）、防止监 ２．１ 工程监理激励机制分析 理与承包单位合谋（道德工资）以及部分风险控制因素（风险控制工 由于业主与监理之间的信任是建立在合同的基础上．监理所采取 通过薪酬的方式表现出来．能使工程监理明确了解哪些行为对他 的行动依赖业主所提供的报酬合同．因此报酬合同的设计关系到委托 资）那他所得 代理关系的成败．若报酬合同设置了激励机制．监理就会受到报酬合 的工资有影响。如果监理很好的履行了自己的责任和义务．从而对其他监理起到激励效果 ● 同的诱导．影响监理行为的选择。业主在考虑信息不对称、外部环境和 到的薪酬就会很多，风险分担等约束条件下．在满足监理参与约束和激励相容约束的前提 下．应从合同内部对监理激励约束机制进行设计 ２．２工程监理的显性激励机制设计 在我国．监理费的取费基本实行的是固定费率，是按照工程项目 建设成本的百分比计算的 从成本控制、风险管理和资金运转效率等 【参考文献】 ［１］刘双艳．关于信息不对称的研究综述『Ｊ１ｌ理论探讨，２０１ １：２３７—２３９． ［２］郑喜春．信息不对称理论在工程项目管理中应用【Ｊ１ｌ科学管理，２０１０，０９（３２）： ４９—５Ｏ． 多方面与其他咨询行业问取费比较，现行工程监理的取费标准偏低。 这不利于监理行业的良好发展．留不住有能力的监理，也吸引不了新 鲜血液的加人．使整个行业队伍的素质偏低：更不利于建设工程项目 的质量、安全的控制，不能达到激励工程监理的目的。所以根据我国目 前监理取费的现状．应调高监理取费标准，而监理单位应该施行“基础 工资＋岗位工资＋项目效益工资＋道德工资＋风险控制工资”薪酬制度 『３］曾贤刚，程磊磊．不对称信息条件下环境监管的博弈分析ｌ Ｊｌｌ经济理论与经济 管理．２００９（８）：５６—５９． ［４］鹿中山，杨树萍，杨善林．工程安全监理的博弈分析【ＪＩｌ建筑科学，２０１２，２８（１）： １００—１０３． ［５］完世伟，曹玉贵，杨忠直．基于委托代理的工程监理寻租行为博弈分析ｆＪＪ．工 业工程，２００６，９（４）：４６—４８． 『６］黄智芳，文国华，黄月胜．工程项目质量管理的博弈分析＿Ｊ】．湖南城市学院学 报：自然科学版，２００５ｆ４）． 下面来分析一下这种制度 张建龙，毕星．建设项目业主与监理单位之间委托一代理机制分析『Ｊ１．西北大 在该制度中，基础工资是指从事该行业的入门工资，主要与学历、 ［７］哲学社会科学版．２００８，３８（６）：１１９—１２２． 职称和从业时间等有关 岗位工资是指从事不同岗位从应提供不同的 学学报：技术报酬．是对技术性员工的肯定．比如工程监理单位可以分为职能 管理部、现场项目部和经营销售部，不同的部门再按岗位定薪。项目效 益工资主要体现所建工程项目的效益．与工程监理的努力程度有关． ［责任编辑：汤静］ （上接第１０６页） 细．此次设计在原机械的基础上加入电气部分内容，采用气压控制回 路．通过气压缸活塞杆的直线运动作为驱动力 推动活塞的上下运动．实现板料的连续送进与 板料冲切时防止回弹。实现了机械电气一体化 的目标。ｅ 【参考文献】 ［１］吴宗泽 罗圣国．机械设计课程设计手册ＩＪ１．２版．高 等教育出版社 ［２］许福玲胨尧明．液压与气压传动 ２版．机械工业 出版社． 『３］濮良贵，纪名刚．机械设计Ｉ Ｊｌｌ７版．高等教育出版社 『４１丁松聚ｌ冷冲模设计ｌ Ｊ１．机械工业出版社． ［５］付宏生冷冲压成形工艺与模具设计制造ｆ Ｊ１ｌ化学 Ｔ业出版社． ［６］汽油发动机原理及其结构ｌ Ｊ１．机械工业出版社 ［责任编辑：杨玉洁］ 图６俯视图 鉴于轴瓦冲床整体设计为一复杂的装配设计．在结构设计上遵循 “自上而下”的设计理念．传统的设计将机械和电气部分划分的很详 ｓ］．２０００：６１—７１ （上接第１２３页）不准确。冲刷深度计算是堤防工程设计环节中起到 ［３］ＧＢ５０２８６—９８堤防工程设计规范［水力计算手册［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社．２００２：４６３— 举足轻重的作用。在设计堤防工程过程前，冲刷深度有一定的了解，选 ［４］武汉水利水电学院．４６８． 取适合的计算公式，根据河流实际情况，准确的进行冲刷深度计算，是 保证堤防工程设计合理、准确的措施之一。 ［５］武汉水利电力学院．河流泥沙２￣９－（Ｔ册）【Ｍ］北京：中国水利水电出版社． ２ｏ０１：１４５—１５９． 【参考文献】 ［１］林波．城市堤防工程设计探讨［Ｊ］．水利天地，２０１ １（０６）． ［责任编辑：汤静］ ［２］王顺意水流冲刷深度计算在实体工程中的应用探讨ｌＪ１．四川建材，２０１１（ｏ２） ’２８ ｌ科技视界ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎ。 。ｇｙ Ｖｉｓｉ。ｎ ｝