河道防洪整治工程设计

(整期优先)网络出版时间:2021-08-13
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河道防洪整治工程设计

马 潇 李梦楚 张 弛

陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西西安 710001

摘要:河道防洪工程建设对于城市发展、生态环境构建具有十分重要的意义。可有效改善城市防洪标准低下的现状,同时,结合生态景观打造工程可为当地居民提供良好的生活休憩环境。目前,防洪工程通常采用防洪堤型式加以治理,合理选择堤型可在一定程度上节约工程投资并有利于河道防洪安全。通过适当工程措施提高治理河段区域城市防洪能力,结合适宜的景观设计,达到经济可持续发展与人水和谐的综合治理效果,相关设计思路和关键治理措施可供类似工程参考。

关键词:河道;防洪;整治工程;设计

中图分类号:TV85 文献标识码:A

1治理原则

河道工程治理目的是改善河道行洪能力,增强河道边坡稳定,增加景观效果。基本前提是保证河岸稳定,尽可能兼顾生态景观要求。主要的工程治理措施包括:河道清淤疏浚、岸坡防护、水工挡土墙等建筑物修建、相关景观设施建设等等[4-5]。(1)防护第一原则。河道治理首先应满足工程河段防洪要求,保证防护对象防洪安全,对防洪标准不达标威胁人们生命安全的河段,应新建防洪水工建筑物。同时,对于存在河道边坡滑动危险的河段,综合考虑增加边坡抗力的工程措施,如挡土墙、锚杆等防护体系。(2)自然和谐原则。河道治理应尽量遵循河道天然走势,维持河道现有形态趋势,尽量避免过度扩宽河道、截弯取直,尽量维持天然河道断面形式,必要时可局部修正河道断面形态或微调河道平面走势。(3)因地制宜,综合治理的原则。天然河道的形态特征根据其所处位置不同,差异很大,治理方案应充分考虑工程区域地形地质、工程材料、自然灾害问题,景观需求上的不同,综合考虑河道清淤、岸坡防护、堤防工程、附属水工建筑物等治理措施,提升河道水利工作性能。

2河道防洪整治工程设计

2.1重视生态护岸工程

河道治理中应落实以环境促进环境发展的思想,加强生态护岸工程的建设,保证生态治理河道的思想落实。生态护岸工程是以建设良好河道岸堤生态环境来保证防洪、水利和水资源的功能。城市采取的措施是建立和优化污水处理系统,禁止污水直接排放到河流当中,而农村则应注重生活垃圾的管理,建立集体垃圾处理点,发展绿色农业技术等,减少生活和种植对地表水的污染程度。然后主要开展河道的水利工程建设,这其中要将防洪需求作为核心,做好河道弯曲度的控制,以此调节水流速度,提升防洪性能。同时在河道的护岸建设中要利用好树木和植物的稳固功能,发展绿化,以此提升护岸工程的寿命,也让河道护岸能够与河流形成一个系统的生态环境。最后在护岸的工程建设中要注意水体净化,可以在农村区域建立湿地区域,在城市做水中植物,以此提升水质净化功能。

河道护岸的主要目的是维护边坡稳定,防止水流对河岸冲刷。护岸的形式应综合考虑河床现有形式,河岸边坡稳定情况,河岸所在地的地形地貌等因素。目前主要采用的结构形式有墙式护岸、坡式护岸、坝式护岸和桩式护岸,对于一般河道护岸工程墙式护岸采用较多,即采用水工挡土墙增加岸坡抗力从而增加边坡稳定性,同时防止水流冲刷坡脚。水工挡土墙的优点是占地面积小,其结构整体性能较好,强度较高,抗冲刷能力强,其缺点是景观性较差,植被无法依附于墙体生长,在水流冲刷能量强和用地面积较小的位置采用较多。根据水工挡土墙的材料和形式可分为混凝土、浆砌石、埋石混凝土、干砌石、土工合成材料加筋挡墙等。随着现代治河理念对生态景观的重视,生态挡墙和复合式柔性岸式护岸被广泛地应用,除满足水流冲刷防护的要求外,其整体性和生态环保性也较好,常见复合式柔性护岸有植物护坡、框格种植草皮护坡、浆砌块石护坡、混凝土预制块护坡、雷诺护垫、生态土袋护坡、土工格室护坡。

2.2运用网格生态技术

网格生态技术的主要功用就是护坡,以网格状的建设来减少岸堤的水土流失,也促进河流水体与河堤的生态交互。在施工中以混凝土或石头等耐腐蚀的网格结构来保护河堤,形成网格状的组织。此技术拥有经济效益好,适用范围广,可以保证河道稳定的优点,并且在网格中可以种植植被,进一步提升稳固性,也提升美观性;但是在施工中要注意河流的流量和流速,不适合在大流量、流速快的河流中使用。

2.3 完善河道断面整治

河道断面整治能够保证河道的整体结构完整,防治溃堤的情况发生,也能缓解河道淤泥过多的情况。传统的断面整治都是做简单封闭清淤,这种方法会影响到水中的生物环境,并且不能与原有河堤形成一体,二次断面的发展概率较大,影响河道的整体结构。对此,在河道断面整治过程中,需要做技术工艺的应用,按开展分段清淤,并针对河道的实际情况做清淤工作的优化,做好河道淤泥的生态利用。在断面整治的过程中要注意清淤的深度,减少对河床的破坏,并且区分深层断面和浅滩的不同形式,保证整治的效果。

2.4 重视工程施工管理

针对河道水利工程施工对河道治理的影响,一定要重视工程施工管理,提升水利工程的质量,也减少施工中对河道的污染。在工程施工的过程加强场地管控,将施工区域与河流做区域隔离,这样便于施工建设,也能减少施工中对河流水体的污染。在施工中要注意施工区域大小的控制,尽量缩小施工的影响范围,避免对河道周边环境的破坏。对于施工废料要设置弃渣场,对于废料做无害化处理,对于有回收利用价值做好回收,最后在工程完工后对弃碴做集中处理,实现绿色施工。在施工中的用水管理上一定要做严格控制,禁止施工用水排放到河流当中,对于施工中的设备要做好管理,避免出现漏油污染的情况。

2.5河道淤积处理

河道淤积主要是发生在河流比降较小流速较缓的河道,由于水流携带泥沙在流速较缓的河段沉淀淤积,逐步使得河床变浅,减少了行洪断面,因此需要清除河床淤积物,恢复河道行洪断面,同时加强河岸两边水土保持措施,减缓淤积过程。

2.6 比降较大河段治理

对于比降较大的河道,水流水速较快,水流陡涨陡落,对河床以及库岸冲刷严重,同时由于河道冲刷带走大量砂石混合体,会逐渐形成下游淤积。对于此类问题,一般采用护岸工程、修建溢流堰等形式减缓河道水流流速,减少水流冲刷能力。

2.7河道岸滩及河心滩治理

由于河道趋势的变化,河道水流呈现出冲刷凹岸淤积,同时在凸岸与河心洲形成淤积的特点。岸滩和河心滩的存在一定程度侵占了河道行洪断面,岸滩和河心滩的治理分为两个方面,一方面维护河道的稳定保证河道走势不再进一步变化,另一方面对受冲刷的河岸进行进一步防护,常见的处理方式采用切滩、护岸、修建水工整治建筑物的方式进行综合治理 。

结束语

通过方案比选,防洪整治工程采用扬斜式墙方案,沿着原有河岸布置,可减少占地面积、降低工程难度、耐久性好等优点,并且符合远期的景观规划目的。经过计算获取得河道的稳定河宽、堤防高程、冲刷深度,现状河宽满足稳定河宽要求,堤防基础埋深设计为 1.5 m。

参考文献

[1]程维.河道防洪整治工程设计[J].陕西水利,2020,{4}(11):187-188.

[2]张瑞其.山西清水河河道防洪整治工程设计浅析[J].陕西水利,2019,{4}(08):65-66+71.

[3]闫永旺.北京市山区河道治理工程设计的体会[J].水利规划与设计,2013,{4}(01):15-17.

[4]谭巧矛,陆秉山,梁若冰,苏锦豪.南宁市凤凰江河道整治工程方案设计探讨[J].人民珠江,2012,33(03):76-78.