【摘要】通过对樵桑联围达标加固堤围综合超高研究分析，提出了一种可以供珠三角二级堤围堤顶超高选取的确定办法。这种办法对今后的堤围设计具有一定的参考价值，从而为堤围堤顶超高的选取提供一种有效、实用的思路。
【关键词】堤围；堤顶超高；计算方法；确定原则
1引言
珠三角的二级堤围是广东省的重点堤围，是仅次于北江大堤的重要堤围，主要包括佛山大堤、樵桑联围、中顺大围、江新联围、东莞大堤等，它保护着全省一半以上的国民经济产值。二级堤围的达标加固的关键之一是合理确定堤围的堤顶超高。根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）第6.3.1条规定，二级堤围综合超高不小于2.0m，但是如果一刀切取综合超高2.0m，有些堤段可能会造成浪费，甚至会影响堤围的安全，下面以佛山市南海区的樵桑联围为例，探讨如何合理选取二级堤围综合超高。
2堤顶超高计算方法
堤顶超高值，按《堤防工程设计规范》GB50286-98推荐的（6.3.1）式计算堤顶超高Y：
Y=R+e+A
式中：Y——堤顶超高（m）
R——设计波浪爬高（m）
e——设计风壅增水高度（m）
A——安全超高（m），查《堤防工程设计规范》（GB50286-98）表2.2.1得2级堤围不允许越浪时A=0.8m，允许越浪时A=0.4m。
樵桑联围部分堤顶临水侧设有防浪墙，因此设有防浪墙堤顶高程算至防浪墙顶面，但根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），不计防浪墙的堤顶面高程应高出设计洪水位0.5m以上。
风浪要素采用莆田试验站公式，计算如下：
（1）风速：
樵桑联围所在地没有风速实测资料，查取距离樵桑联围南海段25km的南海气象站统计的风速资料，历年汛期10m高年最大10m风速的平均值为8.4m/s。为了进一步复核风速的合理性，查取周边国家气象站的广州站、新会站的数据，其历年汛期10m高年最大10m风速的平均值分别为8.8m/s和11.2m/s，本工程位于广州站和新会站之间，但靠向内陆，风速相对会小些，所以本工程不考虑风向的影响，取南海气象站历年汛期10m高年最大10m风速的平均值8.4m/s计算，可以满足工程的需要。
根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98），设计风浪的计算风速可采用历年汛期最大风速的平均值的1.5倍，即8.4x1.5＝12.6m/s。
(2)吹程（风区长度及水域水深）
根据水深地形图及各堤段的横断面图，结合相应频率量出。水域平均深度根据水深地形图按下式计算：
式中：
d——风区平均水深（m）；
di、△Xi——水深图上每二点间平均深度及二点间的距离（m）；
Hp——设计频率潮位；
h0——水深图深度基准面与珠江基面之差值（m）；
各代表堤段的吹程及水深计算见表1
(3)风浪爬高
本工程的断面迎水坡坡率有两种：m=0和m=3。
①当m=0时，风浪爬高和风壅增水高度的计算可采用《水闸设计规范》（SL265—2001）附录E中的波高（hp）和波浪中心线超出计算水位的高度（hz）的计算公式替代计算。
a)平均波高（hm）：根据《水闸设计规范》（SL265—2001）浪压力计算公式E.0.1-1求得。
式中：hm------平均波高（m）；
V0------计算风速（m/s）；
D------风区长度（m）；
Hm------风区内的平均水深（m）。
b)平均波周期（Tm）：根据《水闸设计规范》浪压力计算公式E.0.1-2求得。
式中：Tm------平均波周期（s）
c)平均波长（Lm）：按堤脚前水深H，根据《水闸设计规范》计算公式E.0.1-2求得。
d)波高（hp）：本堤防工程采用50年一遇防洪标准，按2级堤防进行设计。
根据《水闸设计规范》附录表E.0.1-1查得波列累计频率P=2%，hm/Hm值，按《水闸设计规范》附录表E.0.1-2查得hp/hm值，求得hp（本工程为h2％）。
e)波浪中心线超出计算水位的高度（hz）：根据《水闸设计规范》浪压力计算公式E.0.2-2求得。
式中：hp------波高（m）；
hz------波浪中心线超出计算水位的高度（m）；
Lm------平均波长（m）；
H------堤脚前水深（m）。
②当m=3时，风浪爬高和风壅增水高度的计算可采用《堤防工程设计规范》（GB50286-98）附录C的公式计算。
a)根据《堤防工程设计规范》附录C要素公式C.1.2-1、C.1.2-2、C.1.3-1计算平均波高、平均波周期、波长（取迎水坡坡度系数m=0.5）；计算结果详见表2。
b)查表C.3.1-1、表C.3.1-2、表C.3.1-3、表C.3.1-4得出斜坡的糙率及渗透性系数K△、经验系数Kv，爬高累计频率系数Kp、无风情况下光滑不透水护面的爬高值R0。
c)按Rp=K△KvKpR0H计算风浪爬高，Rp为累计设计频率波浪爬高计算值（本工程为R2％）。
风浪要素计算成果表(50年一遇)
表1
风浪爬高计算成果表(50年一遇)
表2
注：1、2级堤防安全超高0.8m；
2、hz为波浪中心线超出计算水位的高度；hp为相应于波列累积频率p的波高(p=2%)。
3堤顶高程确定原则
按规范GB50286-98第6.3.1条规定，2级堤防堤顶超高值不应小于2.0m，高于2的计算成果，结合可研阶段的成果和本工程的实际，堤顶高程按照如下原则确定：
（1） 新培堤段按照50年一遇洪水位超高2.0m选取；
（2） 现状堤顶有混凝土路面，且路面高程高于50年一遇洪水位加0.5m的，保留现状堤顶高程，设置防浪墙，墙顶高程按照50年一遇洪水位超高2.0m选取；
（3） 穿越城区、厂区、堤外河滩地面高程高于50年一遇洪水位、堤面已经硬化、堤面宽度大于30m的堤段，堤顶高程不变，新设防浪墙按照表2计算的风浪爬高+安全超高0.8m+50年一遇洪水位选取。
4结语
从表2的计算结果可知，计算的堤围综合超高均小于2.0m，最小的才1.20m，可见如果按规范规定，二级堤防堤顶超高值取大于2.0m，会造成培堤土方加大，占地增多，重要的是堤围并非越高越好，对于软弱地基，堤围越高，地基失稳的可能性就更大，甚至变得无法稳定，必须进行较大规模的基础处理。对于珠三角西北江上游水位较高，安全超高2.0m在整个堤围高度中所占的比例不大，可能影响相对较小，但是对于下游受潮水影响为主的区域，设计洪水高于地面多在2～3m，如果安全超高取2.0m，则在整个堤围高度中所占的比例达到40％～60％。由于过大的安全超高对堤围并无帮助，相反还可能浪费，甚至影响堤围安全，所以对堤围的综合安全超高应该综合分析，合理选用。
