第四节 堤防的基本轮廓

堤防的基本轮廓是指堤防的顶部高程（即堤顶高）、堤顶宽度和堤的迎水面和背水面的边坡坡度。

一、堤顶高程

堤防的顶部应高于堤前水域（江、河、湖、海）的静水位，并能防止风浪溅越或溅上

堤顶，所以堤防的顶部高程应等于静水位加上风所引起的水位壅高，波浪的爬高和安全加高，即

B=G+h_d+h_B+δ

（1 35）

式中 B———堤防的顶部高程（m）；

G———堤前水域的计算静水位（m），计算静水位系指水域（江、湖、河、海）的设

计洪水位（即正常运用情况）或最高洪水位（即非常运用情况）；

h_d———风所引起的水位壅高（m），即由于风的作用而使堤前静水位较原来的计算静

水位产生的壅高值；

h_B———风浪沿堤防坡面的爬高值（m）；

δ———波浪面（指波浪爬高的顶面）以上的安全加高（m），根据堤防的等级及使用

条件确定。

由于风的作用，堤防前面静水位产生的壅高值h_d可按下式计算：

h_d=K2gv²HDcosβ

（1 36）

式中 h_d———风所引起的水位壅高（m）；

K———综合摩阻系数，可采用3.6×10^-6；g———重力加速度，g=9.81m/s；

v———风速（m/s）；

D———风区长度（m）；

H———堤防迎水面前的水深（m）；

β———风向与堤防轴线的法线的夹角（°）。风浪沿堤防上游坡面的爬高通常按下式计算：

h_B=3.2K_shtanα

（1 37）

式中 h_B———风浪沿边坡的爬高（m）；

h———波浪的高度（m）；

α———堤防的上游坡角（°）；

K_s———边坡的粗糙系数，与堤防边坡的护面形式有关：对于块石护面，K_s为0.75

～0.80；对于混凝土护面，K_s为0.90～0.95；对于光滑的不透水护面（如沥青混凝土护面，K_s为1.0）。

波浪顶面以上的安全加高值δ可根据堤防的等级按表116采用。

表1 16

堤顶的安全加高δ值

根据堤防顶部是否允许波浪溅越的要求，堤顶的安全加高也可按表117采用。

表1 17

堤顶安全加高的最小值

对于水面比较开阔的水域，安全加高宜采用较大值，对于水面比较狭窄的水域，安全加高可采用较小值。

堤防工程的级别与防洪标准有关，防洪标准高，堤防的级别见表118。

表1 18

堤防工程的级别

表119所列为我国某些江河堤防堤顶的安全加高值。

表1 19

国内某些堤防堤顶的安全加高值

二、堤防顶部宽度

堤防的顶部宽度取决于交通要求和防汛要求，当堤顶作为交通道路时，堤顶的宽度应满足相应等级公路的有关规定。如无交通要求，仅为防汛和检修需要，则堤顶宽度应根据堤防的级别和重要性而定，级别高的和较重要的堤防，顶部宽度应略大一些，其他堤防的顶部宽度则可略小一些，但最小顶宽一般不小于3.0m。黄河大堤兼作交通道路，并且在防汛时有运土和储备土料的要求，堤顶宽度一般为7.0～10.0m，有些河段则达20.0m；荆江大堤的堤顶宽度为7.5～10.0m；淮北大堤的堤顶宽度平均为6.0～10.0m。

为了排除降雨时堤顶上的雨水，堤顶应做成向一侧倾斜或向两侧倾斜，使堤顶表面具

有2%～3%的横向坡度。

三、堤防的边坡坡度

堤防的边坡坡度决定于堤防的高度、堤防的型式、筑堤的材料和堤防的运用条件。通常是根据上述条件初步选定防护堤的边坡坡度后，还要根据渗透计算和稳定性计算的结果并结合技术经济分析才能最后确定。

一般情况下，防护堤的迎水边坡的坡度要比背水边坡缓一些，这是因为迎水边坡经常淹没在水中，处于饱和状态，土的抗剪强度较低，同时还受到水位变化和风浪的作用，所以稳定性较差的缘故。但当防护堤的背水边坡坡脚处不设排水设施时，则背水坡的坡度应更缓一些。

在初步确定防护堤的边坡坡度时，可根据防护堤的高度和筑堤材料按表120和表

121选用。

表1 20

防护堤的边坡坡率m值

表1 21

防护堤的边坡坡度值

① 为最小值。

海堤临水坡的坡度可根据护坡的型式按表122采用。

表123中列出国内外部分防护堤的断面尺寸，可供参考。

防护堤的断面形状基本上是一个梯形，当堤身高度不大时，迎水坡和背水坡通常都采用单一的坡度；当防护堤的高度较大时，沿堤坡可采用不同的坡度，顶部坡度较陡，下部坡度逐步放缓。考虑到交通、检修、防汛、施工、防渗和稳定性的特殊需要，在防护堤的下游边坡上可增设马道（戗道、戗台），马道的宽度一般为2.0～3.0m。在防护堤的堤坡变坡处，通常都设有马道。

图115所示为国内外部分防护堤的断面形状。

表1 22

海堤迎水坡的设计坡度

表1 23

国内外部分防护堤的断面尺寸

图1 15（一）国内外部分防护堤的断面形状

图1 15（二）国内外部分防护堤的断面形状