山区河道治理工程设计探讨
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山区河道治理工程设计探讨
摘要:山区河道比降大、水流湍急洪水冲刷力大、破坏力强,经常发生洪灾危及两岸居民、林地、耕地和道路安全。
山区河道的治理可完善河道沿线防洪体系,提高河道防洪标准,减少洪灾损失,并能通过生态防护材质和结构的使用保护水生态环境,提高水生态安全,促进沿岸经济发展。
关键词:山区河道;防洪减灾;整治工程;生态防护;
1山区河道特点
山区河道多分布于沟谷地带,是山区美丽的自然景观,河道比降大、水流湍急。
山区河道汛期洪水发生时水位涨落快、涨落幅度大,洪水历史短,洪峰形状尖瘦、传播速度较快,洪水中沙石含量较大,洪水冲刷力大、破坏力强,未经治理的河道两侧受水流冲刷,边坡塌滑和水土流失情况较为普遍,经常发生洪灾危及两岸居民、林地、耕地和道路安全。
2山区河道治理工程的重要性
(1)提高防洪能力。
山区河道的治理可完善河道沿线防洪体系,提高河道防洪标准,减少洪灾损失,保护两岸耕地、林地、基础设施和农村安全。
(2)保护生态环境。
随着生态文明建设的高速发展,对于河道沿线的生态环境要求逐渐提高,河道治理可以有效减少洪水对生态环境的破坏。
(3)促进沿岸经济发展。
通过河道治理,可以有效提高项目区河道防洪能力和生态环境,可以为当地基础设施建设和经济发展提供良好的发展环境,改善当地群众生活条件,促进当地经济可持续发展。
3山区河道治理的原则
(1)防洪减灾。
以保护人民的生命财产安全为根本,优先考虑提升河道防洪标准和行洪通道畅通,保证河道的防洪能力和河道岸坡、河床的稳定性,避免河道冲刷、改道和水土流失问题的发生,达到岸固河畅的根本目的。
(2)自然
生态。
遵循河流的自然形态,顺应河流走势,在保证河道防洪需求的前提下结合
生态护坡理念,恢复河道自然生态、提升沿线人居环境品质,力求达到水清岸绿
的河道生态治理效果。
(3)安全经济。
根据河道沿线保护对象的规模和重要性,合理选择防洪标准和建筑物级别,既要确保能切实起到应有的防护作用,又要避
免过度防护浪费资金。
4河道治理工程设计
4.1工程线路布置
河道治理工程线路布置应根据河道防洪规划、地形地质条件,结合河道演变
趋势进行分析确定,布置时尽可能避免出现不必要的征地和占地情形。
整治工程
位置应尽可能利用现有堤防、护岸或土质较好、相对稳定河道滩岸,避开软弱地基,确保整治工程的整体稳定性,布置好的线路应与河道走势和大洪水流向相适应,保证过洪顺畅,减少整治工程与洪水之间的正面冲突。
4.2整治工程防护高度设计
山区河道治理中整治工程顶部高程应在河道水力计算的基础上,根据设计标
准下的河道水位,综合考虑波浪爬高、风雍高度和一定的安全超高余量。
对于山区河道来说,由于河道冲刷情况较严重,整治工程设计时通常需要考
虑一定的基础埋深;由于河道起伏较大,河道流速和流态不同,基础受水流冲刷
的影响差距也较大,应根据不同位置处的河道水流情况,合理选择不同的基础埋深。
具体而言,对于水流速度较快,冲刷情况较严重的河段,需要考虑基础埋置
深度要比较深,一般建议在冲刷线以下1.0m左右;而对于河道较缓、水流速度
相对较慢的河段,冲刷深度也相对较浅,因此基础埋置深度可以适当减小,一般
建议在冲刷线以下0.5m左右。
需要注意的是,基础埋置深度的确定还需要综合
考虑地质土质等因素,以确保其稳定性和安全性。
4.3常见整治工程结构
山区河道因其地理位置和地形特点,治理时其整治工程的结构型式首先应该
满足经济适用、就地取材、便于施工和维护,并且能满足防汛和管理的要求。
常
见的整治工程结构形式包括堤防工程、护岸工程、控导工程、疏挖工程、生物工程、安全监测等。
(1)堤防工程
针对河道岸坡高度不足以满足防洪要求的河段,通常考虑在河道两岸设置堤
防工程进行整治,山区河道的堤防工程通常采用土料、石料及砂砾料填筑而成,
并在堤防迎水面设置砌石或混凝土护面防止堤防受水流冲刷破坏。
此外,为防止
堤防受渗流影响破坏,填筑过程通常会设置铺盖、心墙、斜墙等防渗体和一定的
反滤层保护。
(2)护岸工程
对于河道高度满足防洪需求,但受水流冲刷影响严重的河段,通常考虑对河
道岸坡采用护岸工程进行防护,护岸的结构形式可根据地形和地质条件选择坡式、墙式或复合式结构进行防护,护岸工程的材质常采用干砌石、浆砌石、混凝土预
制块、现浇混凝土材质。
(3)控导工程
山区河道由于河道比降较陡、水流湍急,河道岸坡顶冲段受水流淘刷、河床
受水流冲刷下切等情况较为普遍,对此,在问题河段通常采用丁坝、潜坝等措施
来疏导水流、稳固河床和岸坡。
(4)疏挖工程
山区河道受地形和地质条件影响,汛期洪水来临时,通常会裹挟大量的砂石
堆积在河道比降相对较缓的河段,严重影响河道的正常行洪。
在进行山区河道治
理时,通常需要结合一定的河道疏挖工程,清理河道内的阻洪物、梳理河床比降,提升河道的过水和行洪能力。
(5)生物工程
河道治理工程中,传统意义上的生物工程通常指的是防浪林、护堤林、草皮
护坡等,通过植物措施辅助堤防、护岸等措施防护河道,提升其防护能力,改造
河道沿线生态环境。
近年来随着生态文明建设的高速发展,河道治理过程中,进一步强调了生物
工程和传统防护结构的结合,在保证其防护功能的前提下提升其生态性,衍生出
了生态防护结构的理念。
常用的生态防护结构有以下几种:
1)植草护坡,最为常见的生态防护结构类型,其适应性极强,施工容易、
投资较少,但由于其抗冲刷能力较差,常与其他生态防护结构配合使用。
2)砼
空心预制块护坡,此结构是近年来比较常用的生态防护结构,其生态性、整体性、稳定性和抗冲刷能力较强,常与植草护坡配合实施。
3)蜂巢约束系统护坡,是
通过相互连接的土工巢室所形成的高强度网络来限制和稳定土壤,能够显著提高
了土质边坡的稳定性,减少水土流失的可能性,近年来常作为植草护坡的稳定和
加固措施来实施。
4)生态网箱结构,生态网箱由铅丝网片内回填石料形成,自
透水性好,柔性结构设计,即可作为坡式结构的护面,也可作为墙式结构的主体,对岸坡地形条件和地质条件的适应性极好,但绿化和景观效果相对于其他结构较
为一般。
5)生态毯植草护坡,是近年来兴起的一种新兴植草护坡型式,通过在
土质边坡表面铺设一层携带草籽和肥料的复合土工织物,来实现稳固边坡和植草
绿化的效果,通过土工织物的包裹,有效避免了传统植草护坡受水流冲刷不易生根、稳定性差的问题。
6)生态框护岸,由预制混凝土生态框拼接形成,生态框
内填塞土壤和肥料后种植水生、陆生植物,生态性和景观效果极好,但对于地形
和地质条件要求较高,适宜布置在水流较缓、岸线平顺,且周边人口较密集的河
道村庄段。
(6)安全监测工程
山区河道治理,不光要从土建工程措施上进行防护,更重要的是要加强监测
和预警,在安全问题发生的萌芽阶段,通过监测和预警,早发现、早解决、早预警、早彻底,降低安全问题带来的隐患和损害。
常见的安全监测措施包括建筑物
的变形、渗流监测,水情预警,灾情播报的一些列措施。
4结语
综上所述,山区河道治理工程对于提升河道防洪安全,保护河道沿线生态环境,促进沿岸经济发展有着重要的作用。
近年来随着越来越多的新型生态防护结构使用在山区河道治理工程中,对山区河道治理向着安全、生态、文明综合建设方向发展起到了极为重要的作用。
参考文献
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