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河道治理规划设计方法及若干措施

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  摘 要:随着经济的发展,社会的不断进步,人民群众对提高河流防御洪涝灾害的能力和享有防洪保障的要求不断提高。因此对河道进行全面治理,不仅直接关系着经济社会的可持续发展,而且直接保护着人民生命财产的安全,同时对保护下游的生态安全和用水安全具有特殊作用。本文探讨了河道治理规划设计方法及若干措施。
  关键词:河道治理;规划设计;方法;措施
  河流破坏作用会引发一系列问题,针对产生的这一系列问题提出相应河道治理措施,可在一定程度改善河道现状,对于保障当地百姓的正常生活、生产也至关重要。合理的河道治理措施有利于稳定滩涂,提高滩区的土地利用价值,有利于改善两岸各种大、中、小型提灌站的引水条件,冲滩塌岸现象也将大大减少。
  一、河道整治的思路
  1、由单一治理转为综合治理。单一的防洪整治转变为防洪、生态、景观等综合治理。单一的水务部门治理转变为规划、城建、道路、环保、城管等多部门联合治理。
  2、由点上治理转为面上治理。由一条河、一个涝区的治理转变为从流域、片区、系统上全面规划治理。
  3、由被动治理转为主动治理。由被动实施大截排转变为主动控制污染源,正本清源,逐步实现雨污分流。
  4、由末端治理转为源头治理。与其通过末端河道的治理来解决行洪安全,不如从源头上通过“渗、滞、蓄、用、排”等来减少洪峰径流。
  二、河道治理规划设计方法
  1、设计流量与设计水位的确定
  中水河道治理通常采用造床流量作为设计流量。这是因为中水河道是在造床流量的长期作用下形成的,通常把平摊流量当做造床流量; 设计水位为与河漫滩齐平的水位,该水位与治理工程建筑物高程大致齐平。
  2、 治理线的布设
  中水河道的治理线,主导着河道河势的大致格局,由此中水河道整治的布设是河道治理规划的主要任务。治理线的布设即确定治理线的平面线型、位置、平面尺度。
  3、 河道横断面的设计
  我们通常根据经验在河道上游和下游选取所谓的模范河段,即所选河段水深沿程变化很小、河岸略呈弯曲、深槽长、浅滩短,过渡段沙埂方向与水流垂直,并且枯水期无分叉现象; 河道水主流稳定,流态平顺,流速适中,洪、枯水流向交角较小。然后计算出该河段在设计流量下的断面河相关系,并以此为据来确定规设计划河段的断面尺寸和形状。
  三、河道治理的若干措施
  1、蜿蜒型河道治理
  在冲积平原河道中,蜿蜒型是一种相当普遍的河型。蜿蜒型中平顺河段是一种较为理想的河段,崩岸强度小且位置固定,但实际中大部分蜿蜒型河段形态是蜿蜒曲折的,在输沙不平衡和弯道环流双重作用的影响下,会出现弯道凹岸崩退冲刷,凸岸发生淤长等现象,待发展至一定程度便会发生自然裁弯,危及农田、村镇的安全,若弯道泄水受阻,还会增加洪水灾害发生几率。因此对蜿蜒型河道整治是极其重要的。
  根据多年经验蜿蜒型河段的治理措施主要有两大类:①裁弯曲直,改变现状,使其向有利方向发展;②稳定现状,禁止其向不利方向发展。
  措施一是采用人工裁弯工程改变有适度弯曲的连续河湾,将其河势稳定下来,将迂回曲折河道进行人工改变。人工裁弯工程分为内裁和外裁两种。内裁一般是通过狭颈最窄出,线路短可节省土方量。外裁的引河进出口与上下游弯道难以达到平顺衔接的要求,而且线路长,采用较少。
  措施二是当河湾发展至适度弯曲的河段时,对弯道凹岸及时加以保护,也就是实施护岸工程,以防止弯道继续恶化。只要弯道的凹岸稳定了,过渡段就可随之稳定。为将上述两种治理措施很好地应用于实际问题河道中,还需在大量的实践中不断探索,不断增长河道整治经验,将措施一、二逐步完善。
  2、游荡型河道治理
  该类型河道具有河道纵向浅、横向宽的特点,构成河床的物质相比其它类型河道松散,当洪水发生时,其水位陡涨陡落,洲滩密布,泥沙淤积较为严重,叉道较多,主流摆动幅度大且频繁。整治泥沙是治理游荡型河段的主要任务。本着综合治理、兼顾标本的彻底治理游荡型河段,可采取“下排上拦,两岸分滞”控制洪水,“调、放、挖、拦、排”处理和利用泥沙。“调”即利用中游的水库,排细沙,拦粗沙,由于水沙异源,据此来调水调沙通过增大下游的输沙能力,来达到减少河床泥沙淤积的目的。“放”、“挖”即是通过挖河和放淤措施,在下游处理一部分泥沙,“下排”即根据河道防治工程和河道治理的现状,利用现行河道尽可能多地将进入下游的洪水和泥沙输送入海。
  3、分叉型河道治理
  针对分叉型河段的治理措施有:叉道的堵塞、改善、固定。措施具体表现在上游的节点处、叉道的入口处和江心洲首尾修建治理建设工程。稳定叉道和节点控导,通常将平顺护岸作为其治理工程。江心洲首尾部位的工程措施通常是在上游修建鱼嘴,在下游修建分水堤。鱼嘴其前端窄矮、浸入水下,顶部沿流程逐渐扩宽增高,与江心洲首部平顺衔接;分水堤的外形与鱼嘴恰好相反,其平面上的宽度沿流程逐渐收缩。在采取治理措施前需要做一些准备工作,首先分析叉道的分沙分流现状和分沙分流的演变规律,然后视具体情况进行设计对应工程实施方案。可在上游节点处修建控导工程,这样可以控制来沙来水条件,为此来改善上游河段的现状;为了改变两叉道的分沙分流比,可以在叉道的入口处修建导流坝或者顺坝;通过在洲尾修建导流顺坝来达到改善江心洲尾部水流态的目的。堵塞叉道主要有修建顺坝、丁坝和锁坝等措施。用顺坝、丁坝堵塞叉道,一般情况下会比锁坝的效果为好。
  4、顺直型河道治理
  在顺直河道中,河道边界顺直,滩地及主槽的水流均具有一定的行洪能力。顺直型河道中的不稳定状态河道,不利于引水、航运、港埠、防洪,顺直型河道的治理措施为首先将边滩稳定下来,使其达到稳定整个河段的目的。稳定边滩的工程措施,有淹没式丁坝群,一般为上挑式,坝顶高程在枯水位以下,坝档可以落淤,促使边滩的淤长。在多沙河流上,也可采用编篱杩槎等简易措施,防冲促淤。当边滩个数较多时,施工程序应从最上游的边滩开始,然后视下游各边滩的变化情况逐步进行治理。
  对于顺直型中小河道来讲,发生超设计标准洪水是正常事,河道不建橡胶坝工程,这样河道会靠“自动调节作用”使洪水顺利通过的概率是很高的;而修建橡胶坝工程的河道失去了“自动调节作用”,则通过超设计标准洪水的概率大大降低,这是值得引起河道治理相关工作者重视的地方。建议措施为,第一种措施是橡胶坝地板采用中间低,两边高呈凹字的形式,人为地形成“主槽”和“边滩”,这样可以使洪水通过橡胶坝时主流线居中,既能增加泄洪能力,又能减缓洪水对两岸的冲刷。第二种措施是加强橡胶坝的上下游一定范围内两岸的防护措施和提高设计标准,这样提高安全保证率的同时,也会增加投入成本。
  综上所述,河道治理过程中要改变过去水利工程的传统治河观念,总结现有河道的不同特点,采用符合该河道的设计理念和指导方向是我们治理河道成败的关键。既要以“以人为本,回归自然”的设计理念,又要考虑防洪排涝、截污治污等基本治河方法,还要兼顾河道生态环境建设、人文景观要求,以“安全、生态、景观”为河道治理的设计的目标,建设一个优美、生态、宜人、生机的景观带,给市民提供一个休闲、散步良好场所,给城市增添活力和生机。
  参考文献:
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  [2] 李晓虎. 河道治理工程防渗衬砌体的冻害及防治研究[J]. 山西财经大学学报. 2009(S1)
  [3] 乔起峰. 城市河道的综合治理[J]. 山西建筑. 2006(06)
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