城市堤防工程设计论文

摘要：介绍了防城港市木头滩水源地下游出口生态修复工程方案设计要点，本文论述了工程等级、防洪标准、主要建筑物型式比选、拦河（挡潮）闸比选、建筑物设计。今天小编给大家找来了《城市堤防工程设计论文(精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

城市堤防工程设计论文 篇1：

浅谈城市防洪排涝工程设计

摘要:本文主要从城市等别和防洪设计标准、堤库结合的防洪标准及级别、堤顶高程的确定、城市防洪规划和城市总体规划相协调、堤防工程设计与城市规划相结合、城市排涝标准的确定及投资分摊进行阐述。

关键词:城市防洪;堤防工程;防洪标准;排涝标准

城市防洪排涝工程主要包括城市上游的防洪水库、滞洪区或蓄洪区,城区或郊区的防洪堤、排泄沟、溪、塘堰、湖泊以及排涝泵站等。目前,随着城市建设的步伐加快,城市作为国家或地区的政治、经济、文化中心和交通枢纽,而城市防洪排涝工程设施作为城市基础设施的重要组成部分,其防洪排涝安全越来越重要。因此,本文将谈谈城市防洪排涝工程设计,以供参考。

1城市等别和防洪设计标准

我国颁布实施的《防洪标准》(GB50286-94)中规定,城市等别应根据所保护城市的重要程度和人口数量分为四等;城市防洪设计标准应根据城市等别、洪灾类型确定,具体见表1、表2。

表1城市等别

城市等别 分等指标

重要程度 城市人口(万人)

Ⅰ 特别重要城市 ≥150

Ⅱ 重要城市 150～50

Ⅲ 中等城市 50～20

Ⅳ 一般城市 ≤20

注:①城市人口是指市区和近郊非农业人口;②城市是指国家按行政建制设立的直辖市、县、镇。

表2防洪标准

城市等别 防洪标准(重现期:年)

河(江洪、海潮) 山洪 泥石流

Ⅰ ≥200 100～50 100

Ⅱ 200～100 50～20 100～50

Ⅲ 100～50 20～10 50～20

Ⅳ 50～20 10～5 20

注:①标准上下限的选用应考虑受灾后造成的影响、经济损失、抢险难易以及投资的可能性等因素;②海潮系指设计高潮位;③当城市地势平坦排泄洪水有困难时,山洪和泥石流防洪标准可适当降低。

城市防洪标准与保护人口有关,而城市由于河流和地形特点,往往可以分区设防,而分区设防保护人口就远小于城市的总人口,对于可以分区设防的城市,规范要求防洪时应根据各防护区的重要性来选用不同的防洪标准。但由于城市不同城区的生活、工作都是相互影响的,其中一个城区的交通、供水、供电等设施一旦受到洪灾影响,必会影响到其他城区。因此,城市防洪标准该从城市整体设防还是从分区设防,应以城市的具体情况设计适宜的防洪标准。如可从整个城市非农业人口数量或经济效益、社会效益来考虑,首先是非农业人口数量来划分,其次是经济效益,再是社会效益来考虑,综合确定。但城市个别城区情况特殊时,应从实际情况来考虑提高或是降低设防标准;城市临时性建筑物的防洪标准也可适当降低,以重现期在5～20年范围内分析确定;沿国际河流的城市,其防洪标准应专门研究确定。

2堤库结合的防洪标准及级别

按照《堤防工程设计规范》和《防洪规范》中的规定,如堤库结合的堤防标准的设计为20年一遇标准的洪水,加上水库的作用,防洪标准提高到100年一遇标准的洪水。但由于考虑到堤防标准和水库标准实施的先后顺序,避免出现当堤防标准先实施时,堤防按20年一遇标准的洪水及相应级别设计;而水库先实施,堤防则按100年一遇标准的洪水及相应级别设计,导致其标准及级别就较高等情况。因此,在具体确定防洪标准和级别时,应将堤库的标准分开考虑,以使其防洪标准能起到最好的防洪作用。

3堤顶高程的确定

堤防的高度取决于洪水水位和超高。根据《堤防工程设计规范》(GB 50286-98)有关公式:堤顶高程=设计高潮位+波浪爬高+安全超高,且《堤防工程设计规范》中规定1、2级堤防,在计算出来的超高值小于2 m时,应按2 m计算。但由于我国处于河海口(感潮河段)或吹程和风速较小河段的城市和处于内地山区河流吹程和风速较大河段的城市,其20、30、50、100年一遇标准的洪水相差不一样,且由于一些城区的堤防,特别是老城区的堤防,多与道路相结合,堤身经砌护后的安全度较高,允许短时间越浪,且大部分城市洪水涨退速度快,高水位持续时间短。因此,堤顶高程的确定,应根据每个城市的不同情况,参照规范适当降低堤防的安全超高。如处于内地山区河流吹程和风速较大河段的城市,在计算出来的超高值小于2 m应按2 m时,堤顶可设1 m高左右的防浪墙,以降低工程的造价;而对处于河海口(感潮河段)或吹程和风速较小河段的城市,其超高值按计算取值。另外,在堤身结构和基础处理等方面应增加一定的安全度,做到既安全又美观。

4城市防洪规划和城市总体规划相协调

目前,城市总体规划有《城市规划法》,防洪规划有《水法》和《防洪法》,在城市总体规划和防洪规划中,均应正确体现上述法规要求。且由于防洪规划是城市总体规划的重要组成部分,因此,还应将城市防洪规划纳入城市总体规划中去。首先,随着当前我国城市规划和建设的步伐加快,应同步加快城市防洪规划建设的步伐,将城市设防标准与城市建设步伐同步,且城市设防标准的校核,应经过城市防洪部门的规划、设计和审批;其次,随着流域性河道建设速度加快、城市防洪设防能力的提高,城市防洪规划还应注重上下游、左右岸在防洪规划设计的协调,以在遭遇洪水时,能顾及全局的解决防洪排涝问题。

5堤防工程设计与城市规划相结合

城市堤防工程,是城市总体建设的重要组成部分,不能与之截然分开。改革开放以来,随着现代化建设的推进,城市多功能高品位的建设木匾和可持续发展的总体要求,对城市堤防建设提出了更高的要求,即城市堤防不仅要有防洪功能,还应具有景观环境功能,必要时还应具有交通、商业等多种功能,走可持续发展道路。因此,堤防工程设计时,应充分考虑城市自然条件、社会环境、经济发展等因素,首先,必须服从流域防洪规划,堤岸线的布置应保证排洪的需要;其次,应与城市总体规划协调,服从城市总体规划所赋予堤防的功能任务,即堤防工程建设在保证不影响防洪安全的前提下,应朝着多功能全方位的方向发展,提升城市品位,使其具有防洪、交通、休闲、旅游(园林景观)、繁荣经济的功能。

6城市排涝标准的确定

6.1自排标准的确定

自排,是指堤防外江不涨水或水位低于防洪排涝闸关闸水位时,堤防保护区内设计标准下的暴雨洪水能及时通过防洪排涝闸自流排出堤防外。对于自排标准,虽然城市排涝各区域支流的地形及出口高程不相同,但是自排主要在堤防与支流出口处设闸,其孔口尺寸的大小对工程量及投资影响不大,因此一般自排标准取不低于堤防标准的年最大24 h的设计暴雨量(雨洪不遭遇),根据排涝区不允许淹没的范围、调蓄区容积及排涝区内表面硬化情况,计算确定自排流量。

6.2抽排标准的确定

抽排是指堤防外江涨水防洪排涝闸关闸后,堤防保护区内设计标准下的暴雨洪水能及时通过排涝泵站抽排出堤防外。对于抽排标准,按《泵站设计规范》规定:“取排水区建站后重现期10年～20年一遇的内涝洪水位”。但由于城市各个抽排区域支流的地形及出口高程不相同,所选取抽排标准应是不一样;且抽排标准设计过高,抽排流量就越大,相应地装机容量就越多,投资就越大。因此,科学选取抽排标准显得十分重要,即其标准一般取某一排水区支流的排水口关闸水位(防汛要求),关闸后外江涨水到退水开闸此过程统一计算雨洪同期遭遇不同频率不同时间组合的设计暴雨量,再根据这一设计暴雨量和各排涝区不允许淹没的范围、调蓄容积及排涝区内表面硬化情况,计算确定各排涝区抽排流量。

7投资分摊

随着城市堤防工程的建设朝着多功能全方位方向发展,其建设不再是单一的防洪水利工程,而是涉及城市的规划、建设、计划、财政、水利、土地、拆迁、供水、排水、供电、电信、交通、环保等多个部门的一个系统工程,且由于其工程量、投资较大,因此需进行投资分摊。一般情况下,投资分摊一般按水利和城建(市政)投资进行。为了合理分摊水利和城建(市政)投资,对于堤顶路(道路)、园(园林景观)相结合的堤防,从防汛路的角度考虑,水利投资可按《堤防工程设计规范》规定的堤顶宽度进行,即对于1级堤防按堤顶宽度8 m分摊水利投资;对于2级堤防按堤顶宽度6 m分摊水利投资;对于3级及以下堤防按堤顶宽度3 m分摊水利投资;对于堤顶路(道路)、园(园林景观)相分开的堤防,水利投资除计防洪挡墙外,堤后路宽度可按6 m～8 m分摊水利投资。

综上所述,城市防洪排涝工程的设计,应考虑城市建设的特点,在设计时,应服从城市等别和防洪标准、堤库结合的防洪标准、城市总体规划和城市防洪规划、堤防工程设计与城市总体规划、城市排涝标准和投资分摊等,在保证防洪排涝的前提下,尽可能做到设计合理和经济合理的统一。

参考文献

1《防洪标准》(GB50286-94)

2《堤防工程设计规范》(GB50286-98)

3《泵站设计规范》(GB/T50265-97)

4 杨如林、邹小雄.城市堤防工程设计的体会与思考[J].湖南水利水电,2006(4)

5 覃锡武.城市防洪排涝工程设计若干问题的探讨[J].人民珠江,2004(2)

Discusses the Urban Flood Prevention Draining

Waterlogged Land Engineering Design

Zhou Huan,Liu Zhongkuan

Key words: urban flood prevention; dike project; flood control standard; drains waterlogged land the standard

作者：周 欢 刘中宽

城市堤防工程设计论文 篇2：

防城港市木头滩水源地下游出口生态修复工程方案设计

摘要：介绍了防城港市木头滩水源地下游出口生态修复工程方案设计要点，本文论述了工程等级、防洪标准、主要建筑物型式比选、拦河（挡潮）闸比选、建筑物设计。

关键词：护岸;拦河（挡潮）闸 ;生态景观

1 项目概况

防城港市木头滩水源地下游出口生态修复工程位于防城区黄竹塘村木头滩拦河（闸）坝下游至防城江与石头沟交汇口约300m河段范围上。该河段现状存在河水冲刷、海水侵蚀、市政污水直排等系列水安全、水生态、水环境问题，已对木头滩水源地下游出口生态造成严重破坏，并对上游木头滩水源地产生极大工程安全隐患。因此，需对防城港市木头滩水源地下游出口河段进行综合整治与生态修复。

2 工程等级和标准

防城区驻地2020年常住人口为11.3万人，按照《防洪标准》（GB50201-2014），属于Ⅳ等城市防护，防洪设计标准应为20～50年一遇洪水。根据《广西防城港市防城江河流治理建设规划报告》、《防城港市领导担任河长的防城河干流管理范围划定报告》、《广西防城港市防城区近期防洪（潮）排涝工程可行性研究报告》及《广西防城港市防城河木头滩河段整治工程初步设计报告》确定防城区防洪标准按20年一遇洪水标准设计。本工程防护对象为木头滩河段防洪堤范围内的河滩地及江心岛，无防洪要求，允许洪水漫滩，因此，本次护岸工程按平岸设计。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）3.1.3条，确定本工程堤防级别为5级。

3 护岸型式比选

根据本工程地形、地质条件及现场踏勘情况，结合防护对象所处地域的特点，本次设计对河道岸坡采用C15混凝土挡墙护岸和生态格网固滨笼挡墙护岸两种方案进行比较。

护岸结构型式如下：方案一：C15混凝土挡墙护岸;方案二：生态格网固滨笼挡墙护岸。

根据整治河段岸坡的现场实际情况，确定各护岸型式的基本断面，得出两种护岸结构型式方案的主要工程量及直接投资比较见表3-1，两种护岸结构型式方案比较的优缺点见表3-2。

本工程防护河段为拦河闸及发电站下游，泄洪流速大，冲刷力大，因此，护岸采用质量容易保证且抗冲刷能力较强的混凝土墙式护岸型式。

4 拦河（挡潮）闸型式比选

根据本工程特点，本次设计选择气盾坝和钢坝两种方案从各方面进行比较。

（1）使用寿命

①气盾坝：钢结构门板寿命较长，气囊使用寿命短，橡胶材质最多10年，很多情况达不到10年需要更换。

②钢坝：河道中门叶、底轴均为钢结构材质，使用寿命可达到50-60年。

（2）启闭操作

①气盾坝：管路多且复杂，且开启时要调节所有盾板同步，故启闭时间较长至少几个小时;另外不能局部开启即不能调节上游水位。

②钢坝：采用液压启闭机控制，同步性强，启闭速度快，每座坝的升、卧坝时间仅需5-8分钟，能任意有效的调节上下游水位。

（3）安全性能

①气盾坝：气盾坝是通过预埋在混凝土中的管路给气袋充气或泄气，实现升坝和卧坝，管路联结接头数量多，且布置在河道中，受门体震动和推移质撞击等外力作用，接头易松动、产生泄漏，无法保证正常的蓄水，空压机需长期运行，造成能耗极大，设备整体安全性差。

②钢坝：钢坝驱动系统位于岸边或河道的启闭机室内，设备在无水环境中运行，故障率低，安全性高且检修不受外部环境影响，随时可以检查维护。

（4）景观效果

①气盾坝：使用几年后气袋由于自身形状的不稳定，以及气袋间隙部位提供支撑不足，易造成坝板变形，蓄水面高度不可控。非溢流状态下或下游无回水遮挡，气盾坝气囊及限位皮带影响景观效果。

②钢坝：钢坝的启闭设备等附属结构全部布置在两侧地下启闭机室，对周边环境影响极小，无论是否溢流，景观效果均远胜气盾坝。

钢坝可以增加喷泉、灯光、音响等效果，并且可以根据当地文化背景设计具有地方特色的喷泉造型，音乐效果从而成为当地的一道美丽风景线。

（5）工程造价

①气盾坝：1.5m高气盾坝，每米造价约6万元。

②钢坝：1.5m高钢坝，不含音乐喷泉及景观照明，每米造价约8万元;含音乐喷泉及景观照明，每米造价约16万元，设置检修廊道，土建造价略高。结合设备寿命，年均成本占優。

虽然钢坝比气盾坝造价高，但是，因为本工程位于木头滩下拦河闸及发电站下游，且每天受潮影响较大，本工程的闸坝需要经常启闭的，以及本工程对生态景观要求比较高，综合上述比较，从使用寿命、安全性、启闭操作及景观效果等方面比较，钢坝都远优于气盾坝，因此，结合本工程特点，本工程拦河（挡潮）闸选择钢坝方案。

5 护岸建筑物设计

本工程河滩地岸坡顶改造为休闲平台，本次设计考虑设亲水台阶。护岸采用坡式护岸+亲水台阶，坡式护岸采用C15混凝土浇筑，护岸顶部宽度为0.4m，顶部高程为3.5m，底部基础采用C20水下混凝土满槽浇筑，底宽为1.5m，深度为1.5m。护岸高度为4.7～5m。亲水台阶尺寸为0.3m×0.2m（宽×高）。岸坡顶设置人行步道，宽度为2m，步道面层为0.2m厚C20混凝土，下垫0.2m厚碎石垫层。

6 拦河（挡潮）闸设计

根据本工程要求生态景观效果好特点，本次拦河（挡潮）闸设计选择水景观功能较好的钢坝。钢坝可以利用坝顶过水，形成人工瀑布的景观效果。

本次钢坝采用一种新型可调控溢流坝，由土建结构、带固定轴的钢制坝体、 驱动装置、控制系统等组成。钢坝闸总长101m。钢坝共两跨，每跨44m，钢坝高1.5m，坝槽宽1.8m，深0.9m。基础采用C20水下混凝土浇筑。坝体左右两岸及中墩均设置启闭机室，左右岸的启闭机室长13.3m，宽3.7m，采用C20混凝土浇筑。中墩的启闭机室长13.3m，宽6m，采用C25混凝土浇筑。

7景观工程设计

景观工程部分主要是在护岸工程的基础上进行景观提升，并布置园路与亲水平台供市民进行休闲娱乐活动，主要建设内容为：江心岛建设环形健身步道与休闲游览步道;建设亲水平台与休闲平台2175m2;对场地内湿地进行生态化修复，并对主要活动空间周边的现状植被进行清理和修正，根据需求补植植物;对现状的抽水泵房和管理房进行改造;过水汀步花岗岩压顶;新建景观人行漫水桥1座，宽2米，长32米;布置趣味沙坑、树池座凳等游憩服务设施小品;新建成品安全员瞭望台2座。

结语：

本工程实施后，可改善防城港的投资和旅游环境，提高周边人们生活水平和生活环境，促进防城港经济快速发展。

参考文献：

[1]《堤防工程设计规范》（GB50286—2013）;

[2]《城市绿地设计规范》（GB 50420-2007）。

作者：陈创星

城市堤防工程设计论文 篇3：

水资源承载力与绿色发展理念

2012年10月13日至14日，四川省对外友协与德国艾伯特基金会本年度合作项目“第六届岷江论坛——水与未来城市绿色发展”在成都举办。出席论坛的有四川省和成都市有关部门的领导及专家学者、民间公益组织代表及省内部分高校师生共计90余人。

首届岷江论坛始于2007年，由成都城市河流研究会发起并承办，今年已是连续6年被纳入四川省对外友协与德国艾伯特基金会年度合作计划。

一

本届论坛上，多名省内知名专家教授、水源地保护社区行动项目参与者和高校环保社团代表等在论坛上与其他与会者分享了自己的研究成果和实践心得；水利专家、三农问题专家、社会学家、湿地专家、环境政策专家、环境工程专家、环境人类学家、旅游与城乡规划专家等也参与讨论并作出点评；成都城市河流研究会会长艾南山教授作了总结。

本届论坛围绕“水与未来城市绿色发展”主题，从“绿色城市发展和水资源的承载力的关系”、“城市规划与水资源调配”、“城市节水新思路新技术”，以及“构建人水和谐的新城区”等多个角度，立足岷江流域水资源现实困境，从理论到实践探讨了解决城市发展与水资源问题的路径和可行性解决方案。

二

有专家着眼天府新区发展规划，引用翔实的数据资料深入解析了新城市规划中水问题的解决之道。也有学者从城市化工业的生态演变角度，论证了盲目追求城市化带来的一系列问题，强调应该尊重自然规律、制定合理的规划。有高校环保社团代表则从微观着眼，以江安河水体水质调查为切入点，关注生活周边的水体环境，思考河流环境与城乡发展的冲突原因，寻找城市规划与河流治理之间的平衡点。有水利专家在点评中指出，都江堰灌区灌水东扩、天府新区挑战和城市供水扩展的挑战将使今后大成都地区水资源供给面临大的挑战，建议把天府新区规划水问题的解决方案研究与都江堰整个供水问题捆绑起来一起研究，并积极开源，有效节水，调整产业结构、优化配置，严格管理、合理调配水资源。

三

我国当前面临的水问题主要包括：水污染、水资源短缺和环境破坏。造成以上水环境与水资源危机的重要原因之一就是人们缺乏对自然的尊重，征服自然、改造自然的工程至上观念。论坛上，有学者介绍了美国水管理经历的由大肆开发到合理保护过程，提出可以借鉴国外水管理及其绿色基础设施建设，来解决中国水污染与环境问题；有专家建议要建立整体水环境治理的概念，将水管理和土地利用规划相结合，利用自然条件、尊重自然规律，恢复自然界的水循环。还有的学者以收集的历史上岷江与成都平原的生存环境的大量史料，以风险视角关注成都历史上的洪水灾害、干旱灾害问题和生态环境问题，进而认为都江堰正常运转会保障成都平原的平安繁荣。有城市建设专家指出，我国现有的堤防工程设计规范，对指导堤防工程建设、防止洪水灾害起到了重大作用，但护岸防护工程的设计，在满足工程安全的前提下，应该尽量注意保护生态和景观，维持河岸形式多样性，尽可能地减少对生态系统的冲击。

在论坛的讨论及点评中，有成都活水公园项目参与者指出，国外的水资源管理实际上也走了很多弯路，这些年的努力也是在纠正之前的错误；生态效益是无法衡量的，但是在实际社会环境中，影响政府决策制定需要具说服力的量化标准；中国有希望探索出自己的可持续发展道路。

四

水资源管理与城市快速发展之间的矛盾日益加剧，是我们必须面对和解决的问题。本届论坛希望可以提供平台讨论、论证解决岷江流域水问题与城市发展矛盾的理念方法，为决策者提供参考。

园林绿化、城镇污水处理和污水资源化处理是节水节能的重要突破口。论坛上，有人工湿地专家结合自己几十年的行动实践，介绍了生态家园循环模式，集中居住区生活污水人工湿地系统处理与资源化利用，以及国外污水处理的成功案例。

来自省内湿地保护社区行动项目地的村民代表及项目人员用具体生动的故事，与其他论坛参与者分享了可持续生态项目给生活及家园带来的巨大变化。有专家在点评时指出，大型污水处理厂是污水资源化处理的载体，同时也是一个污染和耗能的主体；小型家园系统式的污水就地化处理，已被证明是城乡结合节水具有推广意义的工程设计。

还有专家认为，河流的治理需要听取不同背景、不同专业的各种声音。同一条河流，在水利工程师眼中是具有资源属性的河流，包括它的水量、水质和水头等；在生态学家眼中则是具有生态属性的河流，是河流生态系统的整体性和结构与功能等。

艾南山教授在总结中也对此作了回应：讨论城市发展与水环境问题，倾听不同群体的不同声音很重要，岷江论坛的意义不在一定要有人听取这些声音，而在于一定要存在不同声音。

作者：川友