水利常识(一)1.doc

水利常识
一、降雨等级划分
降雨等级
现象描述
一天内降雨总量（mm）
半天内降雨总量（mm）
小雨
雨能使地面潮湿，但不泥泞
1-10
0.2-5.0
中雨
雨降到屋顶上有淅淅声，凹地积水
10-25
5.1-15
大雨
降雨如倾盆，落地四溅，平地积水
20-50
15.1-30
暴雨
降雨比大雨还猛，能造成山洪暴发
50-100
30.1-70
大暴雨
降雨比暴雨还大，或时间长，造成洪涝灾害
100-200
70.1-140
特大暴雨
降雨比大暴雨还大，能造成洪涝灾害
>200
>140
二、江西省水旱等级的划分
全省年度洪涝程度设置为4个等级，相应的划分指标值分别为：
4级洪涝年：全省多数报汛站出现大洪水，部分报汛站出现特大洪水。如1998年，称为特大洪涝年份。
3级洪涝年：全省多数报汛站出现较大洪水，部分报汛站出现大洪水或特大洪水。如1995年，称为大洪涝年份。
2级洪涝年：全省部分报汛站出现中等以上（含中等）的洪水，个别报汛站出现大洪水或特大洪水。如2005年，称为中等洪涝年份。
1级洪涝年：全省多数报汛站出现中等以下的洪水，没有报汛站出现大洪水或特大洪水。如2003年，称为小洪涝年份。
干旱常出现在大片区域，其空间分布一般是连续的，宜以发生不同级别干旱的行政单元（指市、县、区）数量作为划分全省干旱等级的指标。同样，将全省年度干旱程度也设置为4个等级，其对应的划分指标值分别为：
1级干旱年：全省大多数市、县、区出现小旱，称为干旱偏轻年份，如1984年。
2级干旱年：全省多数市、县、区出现中等以下（含中等）的干旱，称为中等干旱年份，如1989年。
3级干旱年：全省部分市、县、区出现大旱或特旱，称为严重干旱年份，如1986年。
4级干旱年：全省多数市、县、区出现大旱或特旱，称为特大干旱年，如1978年。
单站洪水级别和干旱级别的确定，既可采用目前水利部门通行的方法，也可另外设计新的方法。
三、江西省分区水稻生育期表
稻区名称
早稻
晚稻
鄱阳湖区
4月30日～7月18日（80天）
7月26日～10月31日（98天）
赣北区
5月4日～7月21日（79天）
7月28日～11月2日（98天）
赣中区
4月22日～7月14日（84天）
7月21日～10月29日（101天）
赣南区
4月16日～7月14日（90天）
7月21日～11月2日（105天）
四、洪灾与涝灾的区别
洪灾：洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使客水入境而造成的灾害。涝灾除对农业造成重大灾害外，还会造成工业甚至生命财产的损失。
涝灾：由于本地降水过多,地面径流不能及时排除,农田积水超过作物耐淹能力,造成农业减产的灾害。造成农作物减产的原因是，积水深度过大，时间过长，使土壤中的空气相继排出，造成作物根部氧气不足，根系部呼吸困难，并产生乙醇等有毒有害物质,从而影响作物生长,甚至造成作物死亡。
洪灾与涝灾的共同点是地表积水（或径流）过多，区别是洪灾是因客水入境而造成，涝灾是因本地降水过多而造成。
五、台风等级的划分及预警信号的分级
（一）热带气旋按中心附近地面最大风速，可划分为六个等级：
超强台风：底层中心附近最大平均风速≥51.0米/秒，也即风力16级或以上。
强台风：底层中心附近最大平均风速41.5米/秒至50.9米/秒，也即风力14级至15级。
台风：底层中心附近最大平均风速32.7米/秒至41.4米/秒，也即风力12级至13级。
强热带风暴：底层中心附近最大平均风速24.5米/秒至32.6米/秒，也即风力10级至11级。
热带风暴：底层中心附近最大平均风速17.2米/秒至24.4米/秒，也即风力8级至9级。
热带低压：底层中心附近最大平均风速10.8米/秒至17.1米/秒，也即风力6级至7级。
（二）台风预警信号从低至高共分为蓝、黄、橙、红四级
台风蓝色预警信号：24小时内可能受热带气旋影响，平均风力可达6级以上，或阵风7级以上；或者已经受热带气旋影响，平均风力为6级至7级，或阵风7级至8级并可能持续。
台风黄色预警信号：24小时内可能受热带气旋影响，平均风力可达8级以上，或阵风9级以上；或者已经受热带气旋影响，平均风力为8级至9级，或阵风9级至10级并可能持续。
台风橙色预警信号：12小时内可能受热带气旋影响，平均风力可达10级以上，或阵风11级以上；或者已经受热带气旋影响，平均风力为10级至11级，或阵风11级至12级并可能持续。
台风红色预警信号：6小时内可能或者已经受热带气旋影响，平均风力可达12级以上，或者已达12级以上并可能持续。
六、无实测资料时正常年径流量的推求
由于我国的水文站网还不是很完善，只在一些较大的河流上有水文观测站，而在实际工作中常常遇到的小流域，根本没有径流量的观测资料，甚至连降雨资料也没有。因此，在计算正常年径流量时，需要利用一些特殊的方法，常用的方法有等值线图法、水文比拟法、径流系数法和水文查勘法。
1.等值线图法
把相同数值的点连接起来的线叫等值线。在地图上把观测到的水文特征值标记出来，然后把相同数值的各点连成等值线，即可构成该特征值的等值线图。水文特征值的等值线图表示水文特征值的地理分布规律。
闭合流域多年径流量的主要影响因素是气候因素，而气候因素有地区性，即降雨量与蒸发量具有地理分布规律。因此，受降雨量和蒸发量影响的多年平均年径流量也具有地理分布规律。所以说我们利用这一特点绘制多年平均年径流量的等值线图，并用它来推算无实测资料地区的多年平均年径流量。
由于径流量的多寡与流域面积的大小有直接关系，为了消除这项影响，多年平均年径流量等值线图一般以径流深或径流模数为度量单位。
河川任一断面的径流量是由该断面以上流域面积上各点的径流汇集而成，所以不能将多年平均年径流深值点绘在该观测断面处，而应点绘在与多年平均年径流深最接近流域平均值的那一点。在实际工作中，一般点绘在流域面积的形心处（可作不同方向平分流域的直线，其交点即为形心）。在山区，径流量有随高程增加而增大的趋势，因此应将多年平均年径流深值点绘在流域平均高程处。目前，各省（区）编制的水文手册一般都绘有本省（区）的多年平均年径流深和各种频率的年径流深等值线图。
应用等值线图推求多年平均年径流深时，先在图上勾绘出研究流域的分水线，再找出流域的形心，而后根据等值线内插读出形心处的多年平均年径流深值。如果流域面积较大或地形复杂，等值线分布不均匀，也可用加权平均法推算，即：
Y0=(y1f1+ y2f2+.... ynfn)/F
式中 yi——相邻两径流深等值线的平均值，
fi——相邻两等值线间面积；
F——流域面积，
Y0——多年平均年径流深。
等值线图法一般对大流域查算的结果精度高一些。对于小流域，因小流域可能不闭合和河槽下切不深，不能汇集全部地下径流，所以使用等值线图有可能导致结果偏大或偏小，应结合具体条件加以适当修正。
2.水文比拟法
如前所述，水文现象具有地区性，如果某几个流域处在相似的自然地理条件下，则其水文现象具有相似的发生、发展、变化规律和相似的变化特点。与研究流域有相似自然地理特征的的流域称为相似流域（即参证流域）。水文比拟法就是以流域间的相似性为基础，将相似流域的水文资料移用至研究流域的一种简便方法。
其中移用相似流域研究资料的方法较多，如选择相似流域的径流模数、径流深度、径流量、径流系数以及降水径流相关图等。但是，地球上不可能有两个流域完全一致，或多或少存在一些差异，倘若相似流域与研究流域之间仅在个别因素上有些差异时，可以考虑不同的修正系数加以修正。
若研究流域与相似流域的气象条件和下垫面因素基本相似，仅流域面积有所不同，这时只考虑面积的影响，则研究流域的正常年径流量有如下关系式：
Q研/F研＝Q参/F参
如果使用径流深或径流模数，则不需需修正即可直接使用。
若两流域的年降水量有不同时，则　
Q研/P研＝Q参/P参
式中P研和P参——分别为研究流域与参证流域的年降水量
水文比拟法是在缺乏等值线图时是一个较为有用的方法。即使在具有等值线图的条件下，而研究流域面积较小，它的年径流量受流域自身特点的影响很大，因此对研究流域影响水文特征值的各项因素进行一些分析，可以避免盲目地使用等值线图而未考虑局部下垫面因素所产生的较大误差。因此，对于较小流域，水文比拟法更有实际意义。
3.径流系数法
当小流域内（或附近）有年雨量资料，且雨量与径流关系密切时，可利用多年平均降雨量与径流量间的定量关系计算年径流量，即利用年降雨量的多年平均值乘以径流系数推求多年平均径流量。可由下式计算之：
W＝1000×C×P×F
式中W——多年平均径流总量，m3
C——该地区年径流系数，与研究区植被、地形、地质、主河道长度等因素有关，可通过调查并参考省、地《水文手册》确定。
P——研究地区多年平均降雨量（mm），可从省、地区的《水文文手》查出，或向附近水文站、雨量站查询。
F——研究流域的集水面积（km2）。
本方法计算成果的准确程度取决于径流系数，如所选径流系数精度较高可获比较正确的结果。
4.水文查勘法
对于完全没有资料，也找不到相似流域的小河或间歇性河流，此时可进行水文查勘，收集水文资料，进行正正常年径流量的估算。这项任务一般是通过野外实地查勘访问，了解多年期间典型水位过程线，河道特性，建立水位流量关系曲线，从而推算出近似的流量过程线，并估算其正常年径流量。水文查勘工作，不仅对完全无资料的小河有必要，就是对有资料的大流域也是不可缺少的。
上述几种方法外，还可利用经验公式推求年正常径流量（或以多年平均年径流量代替）。由于经验公式都是根据各地实测资料分析得出的，有其局限性，这些经验公式一般可以在当地的《水文手册》中查得。
但需要指出：是为满足工程设计或规划的需要，为慎重起见一般不只用一种方法计算，往往运用几种方法推算的成果相互验证，以保计算成果的精度。
七、中国主要河流长度
名称
长度（千米）
名称
长度（千米）
名称
长度（千米）
长江
6300
塔里木河
2137
辽河
1430
黄河
5464
雅鲁藏布江
2057
淮河
1000
黑龙江
4370
怒江
2013
闽江
577
珠江
2197
松花江
1927
京杭运河
1801
澜沧江
2153
汉江
1532
海河(以卫河为源)
1090
八、防汛抢险水中进占操作步骤
（一）、准备工作：
共八项:1.观察河势；2.探摸水深；3.了解河床土质结构；4.确定方案；5.估算工料；6.人员分工；7.准备工具；8.清场打坡。
（二）、捆厢船加固定位
1.捆厢船要选择船长大于或等于埽面宽度的船只，在堵（船仓隔板）上布设二至三个龙枕土袋，高1m以上，并用大绳将龙骨和船体扎紧捆牢（用别棍绞紧）。
2.在埽位上下游选择合适的部位下吊头锚和后揪锚，无锚或犁子可用铅丝石笼代替；然后再栓上、下游把头缆，将船固定在进占工作台前。
（三）、打顶桩
顶桩共四种：底勾绳顶桩，过肚绳顶桩，占绳顶桩和家伙绳顶桩。
打桩时，应先打底勾绳顶桩，间距0.8~1.0m，然后再在底勾绳顶桩空当中向前或向后打过肚绳顶桩和占绳顶桩，两种桩不能打在同一排，且两排桩相距保持在1m以上，桩距0.2~0.3m，桩（绳）数为单数，至少三根，过肚和占绳最少为“三路过肚四路占”，早晚占比过肚多一路，家伙绳顶桩根据需要数量向后打，桩距0.8~1m，排距0.5m 。无论打几排桩，第一排桩均须距堤（埽）口3m以上。
（四）、布绳
顶桩打好后，按照先过肚后占绳最后底勾绳的顺序布绳，三种绳在龙骨上依次布匀，占绳和过肚绳分别加别棍并用小绳扎紧，各绳调好后，用小绳将底勾和占绳连（编）底。
（五）、下料打家伙
绳布好后，将船撑离工作台，开始下柳料。当柳料下至1m厚时，在埽面下家伙一批，如是沙底，下硬家伙，是淤底，下软家伙。为防埽体下败，下家伙后，可在下口按间距两米下拐头骑马若干付。然后插扎杆捋口并在绳上盖碎柳，开始压石。压石顺序为：先前眉口，后上、下口，最后压中间，前重后轻。整个厢修过程按埽抓泥前厚柳薄石，抓泥后“厚石薄柳”掌握。以后不再下骑马逐坯循环进行，只是根据需要选择家伙即可。操作过程中应注意：开始下料时，岸上、船上应安排专人看绳，加厢过程中适时调整绳的松紧，使各绳受力均匀，埽体平稳下沉。
（六）、封顶压土，推枕护根（善后处理）
1.当埽体到家出水一米后，可于埽面打家伙回搂底勾和占绳，根据剩余绳长就近栓在家伙桩或顶桩上，也可不打家伙直接栓在顶桩上。过肚绳解开或砍断扔入水中，将船撤出，准备进下一占。
2.埽面用柳或土找平后，在上口处根据埽长确定枕的长度，推枕护根，同时压土（石）封顶，一占施工即告结束。
九、城市暴雨强度公式
表中P、T代表设计降雨的重现期；TE代表非年最大值法选样的重现期；TM代表年最大值法选样的重现期。用i表示强度时其单位为mm/min，用q表示强度时其单位为L(s•hm2），即升/秒•公顷。
暴雨强度公式是依据《给水排水设计手册》第5册《城镇排水》第二版的表1－38和表1－39，然而这两个表并不完整，我国很多省市没有收录在表内，我们期待设计手册能尽快更新更多的暴雨强度公式，这里的计算也将随之更新。
一般根据当地气象台（站）自计雨量资料，采用统计计算方法确定。河北地区采用的暴雨强度公式：
Q=935×(1+0.871g）/（t0.6）（升/公顷。秒）
P：设计重现期，取P=1年；T：降雨历时，T=T1+MT2；T1：汇流时间，T1取8分钟；b.雨水量公式；
Q=q.w.F；w：综合径流系数0.6；F：汇水面积
十、中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策
溢洪道的设计和布置合理与否，不仅直接影响到水库的安全，而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道，约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%，故溢洪道合理的布局和选型，在水库工程设计中是一个比较重要的环节。
1．常见问题
1.1溢洪道是洪水期间保证水库安全的重要设施，中小型水库由于受工程造价的限制，其设计采用的洪水标准往往偏低、选用洪水数据（洪峰、洪量）偏小，因而必然带来溢洪道设计尺寸偏小，再加上周边岩体风化坍落，往往造成泄流能力不足，因而不能保证安全泄洪。
1.2在布置上，某些工程设计的溢洪道其进出口段离坝身太近，坝肩与溢洪道之间仅有单薄的山脊相隔。进口段如未进行有效的护砌，泄洪时一旦发生冲蚀现象，将危及坝肩安全，有些设计的陡槽末端与坝脚紧贴，如果发生横流冲刷，更易危及坝脚安全，因此这二种情况均对大坝的运行安全十分不利。
1.3溢洪道设计的平面弯道半径过大和收缩过剧，对泄流十分不利。特别在溢洪道陡坡段布置有弯道时，由于弯道流态、流势剧烈变化，导致二岸产生了水面差，这时凹岸水面壅高，并在下游衔接的平直段内产生折冲水流，大大影响了泄流能力和消能效果。另外陡坡段或缓流段的过剧收缩，也会发生显著的壅水和流态变化，并对溢洪道衬砌造成冲击，如砌护过高会增加投资，砌护过低了又不安全。
1.4溢洪道纵横剖面及平面布置设计不当，比较突出的问题是陡坡设计比降过陡。部分溢洪道布置在非岩性山坡上，其底部未做有效的反滤衬砌，致使渗水后易产生滑坡；结构上也不稳定。在横断面设计中，有些工程对两侧山坡开挖坡度注意不够，有的过陡，加上衬砌厚度偏薄，不能满足抗滑抗倾稳定，也易造成坍方和滑坡；平面布置上，存在着上下游断面连接不配套，形成“瓶颈”现象，从而影响了泄洪能力；此外溢洪道末端与河道衔接部分注意不够，导致有的末端高出河床很多，有的末端未做砌护处理，常造成严重冲刷，并向上延伸，直至整个建筑物破坏。
1.5现有水力设计方法尚不够完善，如溢洪道进口布置有引洪平流段的情况下，由于水力计算中忽略了平流段时进口水位的壅高（即水头损失）。而实际壅高有时较大，不可忽视。有些设计对溢洪道的消能工的设计考虑不够充分，或者型式选择不当，导致消力墙长度和深度均不能满足需要，消能不够充分，致使下游河段发生严重冲刷。
另在侧槽式溢洪道设计中，过去大多采用“扎马林法”进行计算。经多年实践及水工模型试验证明：使用该法计算所确定的水面坡降偏小，导致侧槽深度不够，流量系数减小，使侧堰局部呈现淹没出流，其实际泄洪流量达不到设计要求的泄量，因而对工程是不安全的。
1.6有些工程在结构设计中对泄洪的特点和基础特性考虑不周，溢洪道下泄的高速水流具有很强的冲出力、由于急流的掺气和脉动现象十分显著常会产生剧烈的震动；有些溢洪道采用低标号的浆砌石或砼砌护，且砌护厚度与边坡砌护高度都不能适应结构稳定要求，因而不能抵御高流速的冲刷；有些非岩基上的溢洪道设计时，底部几乎没有反滤排水设备，极易发生塌滑；有些大面积圬工砼衬砌由于未设伸缩沉陷缝，致使溢洪道衬砌发生一些裂缝，总之这些都使工程安全受至影响。
2．设计对策
溢洪道设计中掌握的基本资料是否充分与完善，选用的设计标准是否恰当，均直接影响到整个工程的安全及经济，现就有关问题谈一些看法：
2.1规划布局
溢洪道工程的规划布局应尽量利用有利地形地貌，即要经济合理又要保证安全。如大坝附近有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想，如主坝口子狭窄无法布置正堰则可考虑选择侧槽式溢洪道。其规划布置的主要原则是：基础坚硬均一，线路短，无弯道，出口远离坝体；工程严禁布置在滑坡或崩塌体地上。溢洪道通常有四个主要部分组成：引流段（近口段）、控制段（堰流段）、泄流段（陡坡、急流段）及消能工。
2.1.1引流段（近口段）
为引流平顺其进口形状最好做成喇叭口，为减小损失其长度不宜过长。如因地形所限必须在该段内设置弯道时，则应使弯曲段尽量平缓外、还应使弯道与下游衔接段和出口段尽量远离坝脚，以免冲刷坝脚。引流段截面一般选用梯形或矩形，当流速≤1~2米/秒时一般可不砌护，但与坝端邻近和紧接控制建筑物的范围内应砌护一定长度，同时在弯道二侧的凹岸亦应砌护，如为坚硬的岩基则可不考虑。
2.1.2控制段（堰流段）
为使泄流均匀，可使近口水流垂直于控制段建筑物；根据地形条件和泄流需要必需设置宽顶堰或实用断面堰，堰宽度可按允许单宽流量选定，岩基上单宽流量为40~70m3/s，非岩基上为20~40m3/s，土基上为20m3/s。除近口段设有引流段外，一般应使堰顶宽度≤3h堰（h堰为堰上水头，单位m）；为使水流平顺，堰口与其上游引流段可采用渐变段连接，其收缩角以12度左右为宜。如堰体较宽则应在其横向设置温度缝与沉陷缝，其间距可按10~15m布设。
2.1.3泄流段（陡坡、急流段）
该段平面均采用直线布置，并尽量避免弯道和设置扭坡顺引流态的急骤变化甚至产生负压；其纵断面设计应因地制宜地根据地形、地质而选用缓坡、陡坡或多级跃水等多种形式；陡坡段应采用均一比降；由于泄水段流速很高，故应尽量布置在岩基上，如为非岩基则该段衬砌厚度应按允许流速与地质条件选择进行设计，一般浆砌石用0.5~1.0m，砼0.2~0.5m，钢筋砼0.15~0.3m（砼与钢筋砼基部还应设0.3~05m厚的浆砌石底砌护），其坡度一般以≤1/2.5为宜。
新鲜岩基上的泄水道，可不砌护；如为松软风化岩石仍须用0.3~0.5m的浆砌石或0.2m厚的砼作砌护，并加设锚固筋；如需大面积砼衬砌则应按地质情况，结合温度变化布置伸缩缝和沉陷缝，两侧边坡可仅设横缝，底部则应设纵横缝，间距一般为8~12m，同时在衬砌底部需敷设排水的反滤料；考虑高速水流掺气的特点，边坡的砌护高度应有适当超高。
2.1.4消能工
在泄水段末端需设置消能工，其具体选择型式可根据地形、地质和水力条件的要求而定，采用多级跃水或溢洪道末端的跃流段应使其泄流方向远离坝脚≥100~150m。对于非岩基上一般均采用底流消能，并在末端设置消力池。如泄流量不大，亦可考虑消力槛形式；如为远驱式水跃，由于极易造成冲刷，此时可考虑采用差动式消力槛形式；在岩基上，如溢洪道尾端有较陡边坎时，采用挑射消能较为有利（但需考虑高空扩散气流及下游冲刷对周围影响），由于这种形式可省去消力池、护坦与海漫等工程，由于其工程量小、造价低，因而常被采用。根据工程实践鼻坎形式以矩形差动式最好，但鼻坎以上陡坡最好做成矩形断面，千万不可作成梯形断面以免需用扭坡与鼻坎衔接。
2.1.5侧槽段（指侧堰深槽式溢洪道）
该段布置应垂直于来水流向，其长度可根据等高线向上游延伸，水流特点是侧向进流，纵向泄流。
侧堰与深槽连接的渐变过渡段，其收缩角应控制在12°左右，其长度一般为槽内水深的3~5倍，其主要作用是避免槽内波动和横向旋滚的水流直接进入陡坡段。
2.2水利计算
为使水力计算与工程特性相一致，故正确选用计算公式十分重要。
2.2.1引流段的水力计算：可采取自下游控制断面向上游反推求水面曲线的方法进行（如查尔诺门斯基方法），引流段进口处端须先计算水位壅高，才能求得泄洪时的正确库水位。
2.2.2控制段的汇流计算：可根据“溢流堰水力计算设计规范”建议的方法计算，同时正确选用流量系数时并使其与选用的堰型相一致。
2.2.3泄流段陡槽水力计算：推求陡槽段水面曲线的方法较多，如陡槽底宽固定不变时，可采用BⅡ型降水曲线或用查尔诺门斯基方法计算；对底宽渐变的陡槽段则可用查氏方法分段详算。
2.2.4消能设施的水力计算：采取底流式消能可以采用A·C:巴什基洛娃图表计算。由于巴氏对各种消能设备的计算方法与步骤均较明确、详细，计算省时又能保证精度；但是我们在选定消能设施的尺寸时应该留有余地，对于一些重要的中型水库其水力计算成果还应通过模型试验加以验证；至于挑射消能计算，目前还未找到一种比较成熟适用的计算方法。
2.2.5侧槽段的水力计算：过去采用的“扎马林法”由于计算时采用了均匀流假定，而实际水流状态是沿程变量流，故不符合适用于均匀流的谢才公式，因而与实际泄流情况有较大出入。
近年来有些水利科技工作者根据水流动量或能量关系而建议采用的水面曲线推算的公式比较符合实际泄流情况，如“西南水工所在《中小型水库侧槽式溢洪道的设计》一书中介绍的公式”、“美国《小坝设计》一书中用的公式”、以及“浙江省《水利科技情报》77年第三期介绍的南斯拉夫哈丁公式”等均与水工模型试验吻合。其中南斯拉夫的哈丁公式又可结合实际验算，计算方法简便、省时，故可供设计参考。由于侧槽内实际的流态十分复杂，故在堰顶对面的岸坡水面要比平均水位抬高5~20%，因此其设计的衬砌的高度、厚度要要考虑上述影响。
由于侧槽式溢洪道在侧向进流时，水流的冲击、掺气和槽内水流波动很大，流态十分复杂，故精确计算十分困难，因此对于重要的大中型水库其侧槽式溢洪道设计需依据水工模型试验来确定其相应尺寸。
2.3结构计算
为保证建筑物安全稳定的结构计算是不可缺少的，除一些护坡及挡土墙的稳定可按一般方法计算外，必须进行陡坡面砌护厚度与消力池底板的稳定分析，而对挑射消能则应进行鼻坎的稳定与基础应力计算。
2.3.1陡坡的护砌厚度应满足滑动安全，设置伸缩缝沉陷缝以后，坡面砌护类似大面积薄板，故对基础应力以及倾复稳定一般可不须计算，其主要控制条件是滑动稳定，作用在护面上的滑动力主要有水流拖泄力、砌体自重顺坡方向的分力及护面凸体（如伸缩缝）产生的阻力；抗滑力则包括砌体自重垂直坡面的分力和水流静压力（需扣除高速水流的脉动压力）、护面上的上举力和渗透压力，其抗滑安全系数应≥1.3~1.5即为安全。
2.3.2消力池底板厚度应满足抗浮稳定要求，由于底板四周边界的约束作用，一般没有滑动问题，因此仅需对其抗浮要求进行稳定计算。作用在底板上的上浮力包括渗透压力、脉动压力、底板上凸出体产生的上举力，以及下游消力池水深与水跃段内压力差。抗浮力包括底板的浮重和底板上的水重，其抗浮安全系数≥1.3~1.5即为安全。
2.3.3挑流鼻坎的尺寸应满足滑动稳定、倾复稳定和允许的基础应力。作用于鼻坎上的向下的垂直力包括鼻坎自重、鼻坎上的水重，挑流曲面离心力的垂直分力；向上的垂直力包括脉动力、渗透压力、鼻坎下游尾部形成的上浮力、以及鼻坎上凸出体产生的上举力。作用于鼻坎的水平推力包括水流的拖泄力，挑流时其鼻坝曲面离心力的水平分力，以及鼻坎上凸出体产生的水平分力。按一般力学方法计算鼻坎的滑动与倾复稳定时其要求抗滑安全系数≥1.3~1.5，抗倾安全系数≥1.5，同时计算上述各力的合力，其作用点应位于基础面中三分点之内，且基础最大与最小应力比值≤3~5，以避免发生不均匀沉陷。
3．小结
针对中小型溢洪道常出现的问题，应从资料收集、规划布局、水利计算及结构计算层层把关，保证工程安全经济可行。

十一、钢筋理论重量表、计算公式
用钢筋直径(mm)的平方乘以0.00617
0.617是圆10钢筋每米重量。钢筋重量与直径（半径）的平方成正比。
G=0.617*D*D/100
每米的重量(Kg)＝钢筋的直径(mm)×钢筋的直径(mm)×0.00617
Φ6=0.222Kg；Φ8=0.395Kg；Φ10=0.617Kg；Φ12=0.888Kg；Φ14=1.21Kg；Φ16=1.58Kg；Φ18=2Kg；Φ20=2.47Kg；Φ22=3Kg；Φ25=3.86Kg。
钢材理论重量计算简式
材料名称 理论重量W（kg/m）
扁钢、钢板、钢带 W＝0.00785×宽×厚
方钢 W＝0.00785×边长2
圆钢、线材、钢丝 W＝0.00617×直径2
钢管 W＝0.02466×壁厚（外径--壁厚）
等边角钢 W＝0.00785×边厚（2边宽--边厚）
不等边角钢 W＝0.00785×边厚(长边宽+短边宽--边厚)
工字钢 W＝0.00785×腰厚[高+f（腿宽-腰厚）]
槽钢 W＝0.00785×腰厚[高+e（腿宽-腰厚）]
备注：1、角钢、工字钢和槽钢的准确计算公式很繁，表列简式用于计算近似值。
2、f值：一般型号及带a的为3.34，带b的为2.65，带c的为2.26。
3、e值：一般型号及带a的为3.26，带b的为2.44，带c的为2.24。
4、各长度单位均为毫米

防汛抢险知识
一、巡堤查险
在防汛抢险中，巡堤查险是一项极为重要的工作。沿江各地区从实践中总结出一套较好的办法，现综合介绍于下。
1、巡堤查险队的队员，首先必须挑选责任心强，有抢险经验、熟悉堤情的人担任。巡查队员分基本队员和后备队员。基本队员在水情到达设防水位时上堤巡查，后备队员在水情到达警戒水位时参加巡查。
2、巡堤查险任务，应按堤段的重要情况配备力量，固定某段由队包干，统一领导，分段负责。同时各队也可分派专组、专人、专地看守，使熟悉堤情、水情以及估计可能发生的险情。要求对一般险情及时处理，定期汇报；对重大险情，随时上报并提出意见。
3、巡查交接时，交接班应紧密衔接，以免脱节。接班的巡堤队员提前上班，与交班的共同巡查一遍，交待情况。相邻小队碰头时应互通情报。并应建立汇报、联络与报警制度。
4、巡查方法：堤上、堤下，堤身内外均要进行巡查，对堤内情况要加台侦察。每组约会5～7人成排前进。一人走堤外水边，乘浪花起落的时机，用脚察探破绽和防浪情况；一人走堤顶，查看堤顶和内肩以下若干米的堤坡，注意有无跌窝和裂缝；一人走背水水坡堤腰；一人走堤内脚；一人走渍水边，注意浸漏、滑脱现象及草下暗漏。如果堤脚附近没有渍水池要在离堤脚较远处巡查有无管涌险情。巡堤人员要时分时合，迂回巡查，不可有空白点，要不断交换情况。在风雨夜或风浪大时，堤外水边巡查人员要注意安全。
查险是一件细致艰苦的工作，天气越恶劣（狂风、暴雨、黑夜），查夜工作越要抓得紧。不仅对重点险工堤段要加倍注意，对般堤也决不可放松，根据各地经验，巡堤查险必须做到“四到”、“五时”、“三清”、“三快”。
四到：
手到，主要是用手来探摸和检查。检查堤边签桩或堤上绳缆是否有松动拉断情况。
脚到，用脚察探发现险情。特别是不易发现险情的水淌地区，更要靠赤脚来试探水温及土壤松软情况。如水温很低有侵骨感觉就要仔细检查。可能是由冒水孔或漏洞来的水；如土壤松软，深入内层也软如弹簧，说明不是正常的情况。堤外坡有无跌窝崩塌现象，一般也可用脚在水下探摸发现。
眼到，用眼看清堤面、堤坡脚有无崩挫、裂缝、散浸、管涌等现象，看清堤外水边有无浪坎、崩坍、近堤水面有无漩涡等现象。
耳到，用耳探听水声，有无异样的声音。如武汉市在1954年巡查时，听到水声“咕噜咕噜”、与风浪冲击堤岸的“啪啪”声不同，因而发现了很多漏洞；又如在荆江大堤巡查孙家屏墙漏洞，也是经伏地静听到的。
五时：
是指吃饭时、换政时、黄昏时、黎明时、刮风下雨时。在这些时候最窬铁疏忽忙乱，注意力不集中，容易遗漏险情。同时对险情和隐患处理后，还要注意观测，必须提高警惕。
三清、三块：
巡查前后要三清、三块。三清：即险情查清、信号记清、报告说清：三快：即发现险情快、报告快、处理快。这样才能做到及时发现险情；小险迅速处理，以免发展扩大；重大险情，上级能及时准确了解，必要时能调集力量支援抢护。
5、巡查时所带工具，一般常用到几种巡查工具如下：记录本棻讣窃叵涨橛茫恍『炱鞐供作险情标志；木尺椪闪肯涨槎阅骋幌灾勘甑牟课坏某叽纾惶鶙用以拔草及试探堤内土壤较内层的松软情况；锯木屑椀钡躺斫┦庇美磁子诘掏饨嬉苑⑾中′鑫校皇值缤不蚵淼啤⒒鸢褩便于黑夜巡查照明。各地区应根据具体条件和堤段最大可发生的险情，对所带的工具而有所增减。
二、散浸
险情说明 江水上涨，堤身泡水，水从堤内坡或内脚附近渗出，叫做散浸，一般又叫“堤出汗”（图1）。当高水位持续时间过长，散浸范围就将沿堤内坡上升、扩大，如不及时处理就会发生内脱坡、管漏等险情。
原因分析 土堤挡水后，渗水经过堤身向堤内坡方向渗透，是自然规律。但由于以下一些原因：1.堤身单薄，内坡过陡；2.堤身土质砂重，外坡又无透水性小的粘土防渗；3.堤质太差，筑堤时所取土块没有打碎，留有空隙，硪夯不实；4.堤内有隐患（如蚁洞、獾穴、树根、暗沟等），缩短了渗径。使渗径长度不够，浸润线（渗水在堤身内渗透的上界线叫做浸润线）抬高，渗水就将在堤内坡的坡面或坡脚附近渗出，就形成散浸。
抢护原则 以“临河截渗，背河导渗”，降低浸润线，稳定堤身为析则。临水坡用透水性小的粘土做外帮，可以减少渗到堤里去的水；背水坡用透水性用透水性大的砂石或柴草做反滤，可以使已经渗到堤里的水流出，而不带走土粒。这样可以降低浸润线，稳定堤身。
抢护方法 发现散浸险情后，应查明发生原因和险情程度。如堤内坡出现散浸，但坡面只有轻微的窨潮或渗出少量清水，堤身稳定，险情并无发展，可以严密监视，暂不处理。如堤坡渗水严重或发生浸水集中刷现象，说明险情在逐渐发展，则需加以抢护。抢护方法以导渗为主。如外滩较宽，附近有粘土可取，险情又很严重，则需兼用外帮防渗，内坡导渗的方法。切忌在堤内坡用粘性土料做压浸台。
汛前消灭隐患，对防止在汛期中发生散浸、跌窝和漏洞险情，亦是一项极其重要的工作。例如荆江大堤的白蚁隐患，修防部门就专门成立了灭蚁队进行追探、抽槽、翻筑，大大减轻了汛期中的散浸，跌窝和漏洞险情。
1、导渗沟
应用范围：水位继续上涨，散浸严重堤段，有继续发展趋势。一般可以堤内坡面开沟导渗，让渗水集中沟内流走，使内坡土壤干燥坚实，以稳定险情。
施工方法：
①从浸润线顶点起至堤脚外止，开若干条与堤身垂直的纵沟或与堤身成45℃～60 ℃的斜沟。斜沟比纵沟好，因为斜沟导渗范围大，收效快。有的地方在浸润线顶开模沟，实践证明，这种方法排水不畅。斜沟、纵沟都要连通，宽深都是一样，或在纵沟两边再开“人”这形支沟（图2）。开挖的数量与深度适当，否则就不能起到应用的作用。
②导渗沟的大小及间距，应根据各地具体情况而定。一般每隔5～8米一条沟，沟深约0.5～1.0米，宽0.3～0.8米。
③各沟内填粗砂、卵石、碎石，在缺乏砂石地区，也可采用砖渣、岗柴作为导渗材料。为了防止泥土掉入沟内，阻塞渗水通路，可在导渗材料上面盖草袋或稻草，然后填土。
④如果堤身含水过多，土质稀软，开沟困难的话，则可采用边开沟，边做导渗沟的办法。不允许有沟开发后，发生等待滤水材料的现象。
⑤岗柴应扎把子，直径30～40厘米。外捆稻草厚约10厘米，不使网柴与土直接接触，以色土粒填塞岗柴把子的空隙，失去滤水作用。岗柴把子要柴头向上，柴梢向下，由沟的下面向上铺。头梢接头处，要多交接些。梢尾露出沟外，以利排水（图3）。
2、透水压浸台
应用范围：
当堤身断面不足，外滩狭窄，内坡产生严重散浸时，可在内坡加做层苇层土的透水压浸台（图4）。如当地有砂石反滤料时，可先用砂石作底层，然后层土层苇做到要求高度。1954年汛期，武昌万人挡、嘉鱼蔡家店及荆江分洪区白家湾等处堤段发生散浸，都是用此法处理的，效果良好。透水压浸台所需工料较多，在堤身断面的堤段不宜采用。
施工方法：
①在筑压浸台部分先做导渗纵沟或斜沟。
②然后在堤脚上，铺放芦苇两层，每层厚10厘米，共20厘米，铺成“人”字形，柴梢向外，目的是引出渗入。
③在芦苇上面铺稻草厚5厘米，然后填土夯实，厚约1.0～1.5米。
④填土面上再铺放芦苇，层土层苇，直到浸润线顶点为止。
⑤若基础不好，土撑坡脚要抛石或用砂土袋固脚，但要注意不要将沟内渗水阻塞。
3、反滤层
应用范围：
散浸严重的堤段，开沟导渗有困难时，也可做砂石反滤层抢护。1954年在长江的汉口、武昌、荆江大堤及汉江的天门、钟祥等处堤段，发生散浸险情，做砂石反滤层抢护，效果好。
施工方法：
①砂石反滤层（图5）椣冉⒔课幻娌闶镣诔裨?0厘米，再回填粗砂一层，厚15～20厘米，上盖瓜米石一层厚10～15厘米，再盖2厘米粒径的碎石一层，厚约10～15厘米，最后盖上小片石一层。让渗水从片石隙缝流入堤脚下的滤水沟。如果堤身要培厚的话，应在片石上盖上一层草袋，再在上面填土。
②芦柴反滤层（图6）椩谏⒔课坏钠旅嫔希绕痰静菀徊悖岛?厘米，上铺芦苇厚10～20厘米，盖草袋一层或铺一层稻草，然后填土夯实。所铺芦柴或稻草，一定要露出堤脚外面，以便排出渗水，保持堤身干燥。
4、外帮
应用范围：
在内坡散浸严重的堤段，如有外滩，附近有粘土可取，可在外坡做外帮（图7）。1954年武汉市武青堤发生散浸，采用此法抢护、效果良好。
施工方法：
①沿外坡倾粘土。最好随倒随用脚踩实，要保证质量。如因急流，散土容易流失，可先在水中层垒土袋筑一隔堤，然后在土袋与堤外坡之间倾倒散粘土分层填筑，直到要求高度。这样，可起隔渗的作用（图8）。
②外帮宽度一般4～5米，长度应超出散浸堤段两端至少5米，高出水面0.5米。
三、内脱坡
险情说明 当堤背水坡发生严重散浸，没有及时处理，时间拖久，则在散浸堤段的堤顶或内肩、内坡，发生向堤脚下挫的弧形裂缝，随着土壤结构被破坏，内块就整块的向下滑动，有时也会推动坡脚土层一起滑动（图9）。

（图9）
原因分析 内脱坡与散浸有联带关系，散浸严重的堤段，堤坡浸水饱和，土的抗剪强度降低，堤坡稳定破坏，兼堤脚基础虚软，内临水塘湖沼，阻滑力减弱，当它不能支持堤坡滑动土体时，就产生脱坡。
抢护原则 产生内脱坡的主要原因是渗水降低了堤坡土体的抗剪强度。所以抢护原则是首先消除已滑动的堤坡中的渗水，部分恢复滑动土体的抗剪强度，使堤坡稳定。再进行还坡加固。
抢护方法 抢护脱坡的基本方法是开沟导渗，填塘固基，加土还坡，外帮截渗。同时结合具体情况，因地制宜，分别用不同方法加以处理。
在这里应当提出，有些地方采用打桩方法抢救脱坡，是不妥当的。它不但不能抵抗滑坡土体所产生的巨大的推力，反而容易使滑坡发展。因此，我们不主张用打桩方法抢救脱坡。现将几种常用效果显著的抢救方法列述如下：
1、透水土撑（图10）
（图10） （图11）
应有范围：若脱坡堤段，范围较大，可沿脱坡堤段做若干透水性土撑。具体尺寸可根据具体情况而定。这种方法在19