浅谈河道治理工程项目施工关键技术要点
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浅谈河道治理工程项目施工关键技术要
点
摘要:本文以习近平生态文明思想为指导,阐述了拦河闸、生态护坡、景观
植物等施工技术的关键技术要点,为今后河道治理工程提供借鉴和参考。
关键词:河流治理;工程技术;生态环境
0研究背景
砚山县处于珠江水系和红河水系分水岭,全县地形由西向东南呈阶梯式下降,形成高、中、低三层。
每年汛期,洪水均会携带大量泥沙流向下游坝区,整体河
床平缓、弯曲,河道宽、窄变化较大,河堤低矮,由于泥沙淤积,河道狭窄,遇
大洪水年份,决堤、漫堤现象十分普遍。
随着社会经济的发展,生态环境保护成
为共识,河道治理成为热点。
1砚山县概况
砚山县位于云南省东南部,文山州中西部,地理位置介于东经103°35′~104°45′、北纬23°18′~23°59′之间。
东西最大横距107km,南北最大纵
距70km,全县土地总面积3826.57km2,全县有河流35条,其中,50km2以上河流18条,50km2以下河流17条,全长601km。
截止2022年底,累计投入河道治理
建设资金1.59亿元,实施河道治理6条86.97km,工程实施后,防洪标准从5年
一遇提高到10年一遇,有效地解决沿河两岸农田受淹的问题,保护人口10.57
万人,保护农田11.05万亩,排涝0.58万亩。
2河道治理新理念
党的十八大以来,习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”的理念成为
指导云南加快推进生态文明建设的重要指导思想。
牢固树立新发展理念,坚持节
水优先、空间均衡、系统治理、两手发力,以保护水资源、防治水污染、改善水
环境、修复水生态为主要任务。
不断探索中小河流治理工程技术和施工方案,将
先进科学的治理技术和理念运用到中小河流治理中,关键在于把握治理技术和施
工技术实践。
3河道治理原则
砚山县大部分河道地势平缓,河道弯曲,河堤低矮,两岸为自然土堤,垮塌
严重,决堤、漫堤现象十分普遍,洪涝灾害十分突出,对沿河两岸居民的生活及
工农业生产影响严重,防洪排涝形势严峻。
按照“生态治河”的治理思路,在不
突破规划投资的前提下,确定治理及技术方案。
一是河道治理要“合理规划、全
面统筹”,做到河道上游与下游、区域与整体相配套。
二是河道治理要“以人为本、以群众用水为中心”,以河道治理为出发点,合理制定治理线路,考虑河堤
与百姓居住地的距离、河宽等因素。
三是河道治理应遵循“因地制宜、少占耕地、安全经济、美观适用”,对症下药。
四是在实施过程中为杜绝浪费,杜绝“豆腐
渣工程”,应先制定合理的施工方案和施工工序,严格把控材料、施工质量。
五
是对于施工中破坏的环境和植被,施工完成后应进行补救措施,确保生态环境和
河道治理达到预期目的。
4河道治理关键技术要点
河道治理施工技术在近几年的河道治理中,摸索出行之有效方案,中小河流
治理中应用最广的是拦河闸、生态护坡、景观植物等技术工程。
4.1拦河闸工程
拦河闸是河道治理中常用的重要形式,由于砚山县的河道大部分属于山区河道,建设拦河闸的目的和意义主要以满足当地村民农田灌溉取水需求。
建设拦河
闸首先对闸门选型,拦河闸(灌溉取水闸)功能单一,从功能上选择,能适应的
门型有很多,但结合规划区当地政府和村民对灌(提)水要求来选择闸门,闸门
可选择的型式就减少很多,有老式钢筋混凝土结构水力翻板闸门、橡胶坝、普通
平板钢闸门、底轴驱动翻板闸及气囊支撑坝等可选择。
老式钢筋混凝土结构水力翻板闸门易卡污物,闸门经常不能正常关闭,存在开启、关闭不灵活的弊端,市场上基本已经被淘汰。
橡胶坝是建设城市沿河绿化带和形成城市湖泊的枢纽工程部分。
橡胶坝属薄壁柔性结构,是随着高分子合成材料的发展而出现的一种新型水工建筑物,具有造价低、施工期短、能抵抗地震和波浪等冲击、止水效果好、跨度大、汛期不阻水、维修少和管理方便等优点。
但是,橡胶坝受水流和日光侵蚀,老化较快,加之遇到非常情况不能快速开启和关闭,特别在山区河道中容易受到块石及木材的刺破。
底轴驱动翻板闸门能克服以上各种闸门的劣势,是一种新型可调控溢流闸门,闸门跨度一般以15~40m为宜,适应水头1~7m。
缺点是底轴及支铰布置于闸门底部,常年淹没在水下,检修、维护较困难,同时造价非常之高,适用于城市景观打造。
生态气囊支撑坝也能克服以上各种闸门的劣势,是一种新型可调控溢流闸门,闸门跨度一般以
10~30m为宜,适应水头1~5m。
不需要整块拆除,检修、维护较方便,不需要向底轴驱动翻板闸门需要整块检修,造价较低,启闭非常方便,但是不适用于山区河道。
普通平板钢闸门由于在水库溢洪道及隧洞运用比较多,是一种常规水闸,启闭较为方便,工程投资适中,整体安全性能高,造价相对较低,止水效果好使用寿命15至30年。
根据公革河的功能要求及使用条件,普通平板钢闸门是相对合适的选择,优缺点比较表见1。
表1 底轴驱动翻板闸门与普通平板钢闸门性能对照表
4.2建设生态护坡
河道治理的过程中保护周边的环境也是非常重要的,通过建设生态护坡,这
样可以达到保护河道目的,还能够有效的防止水土的流失,建设生态护坡已经是
河道生态治理中非常重要的一个环节,而且这门新技术的出现,大大增加了河堤
植被的涵养水源能力,还可以在不同程度上进行蓄水减洪、固本护源。
生态护坡
的建设并不是一项简单的工作,必须要对河道施工的的特点有着充分的了解,熟
悉当地的土质、地形,这样治理措施才能更适合、更科学,不同的区域采取不同
的生态护坡方式。
如土堤护坡、预制砼花格护坡、生态砼护坡、格宾网、刚性护
坡等。
砚山县公革河革豆至干河老街段治理工程,结合治理段所处位置、地形地质
条件、当地建材供应、占地等综合因素考虑,通过方案比较采用生态砼护坡。
方
案一:河道设计枯水位以上采用土堤,在土堤上种植草皮护坡。
方案二:河道设
计枯水位以上采用土堤,在土堤铺设预制混凝土花格,于花格内填土作为营养基,然后在营养基上种植草皮护坡。
方案三:河道设计枯水位以上采用土堤,在土堤
上浇筑混凝土框格,部分浇筑生态混凝土,于生态混凝土上种植草皮联合护坡以
及框格内种植草皮护坡,优缺点比较表见2。
表2 河堤形式方案对比
通过上述三个方案的比较:方案一初期投资小,后期需一定维护,但费用不高,抗冲能力差,绿化面积大,符合生态治理理念要求。
方案二初期投资不大,
基本符合生态治理理念要求,但后期需长其维护,费用高。
方案三初期投资稍大,后期较少维护,其抗冲能力强,绿化面积大,符合生态治理理念要求。
以上三个
方案其设计枯水位以下均为宾格石笼护脚,所不同的只是护脚以上护坡,根据各
方案的优缺点,结合本河段实际,河道主要位于村寨密集地段,人畜干扰大,因此,结合河段水流流速,本河道整治措施主要采用方案三较合理。
人口稀少、流
速相对较缓地段将生态混凝土置换为普通草皮护坡。
对于回水区,岸坡常处于水下,岸坡的护坡方式采用方案二,即采用贴坡式混凝土预制块支护。
根据生态护坡的原则,同时按照因地制宜、就地取材,根据堤段所在的地理
位置、堤基地质、筑堤材料、施工条件、工程造价等因素,经过技术经济比较,
通过方案比较采用格宾网护坡。
性能比较:生态材料格宾石笼格网结构护坡的优点是生态性,抗冲流速最大
可达6m3/s~8m3/s ,比较适用于流速较高的河流护坡。
其内部充填的是天然石料,石料之间有间隙,允许植物在其中生长,还可以有针对性地在其上播种合适的植物,具有工程护坡与植物护坡的双重功效,其结构为柔性结构,具有很强的适应
地基变形能力。
但格宾网施工较为复杂,进度较慢,且其耐久性现国内无工程验证,根据现已实施项目来看,格宾网易钩挂塑料袋,杂草等,需经常清理,增加
了管理维护难度。
刚性护坡的优点抗冲流速亦可达 5 m3/s,保证了铺面的稳定性,对地基变形适应能力较弱。
刚性护坡较格宾网护坡有施工简单、进度快,为刚性
材料,耐久好,衬砌后表面平顺光滑,易于管理维护等优势。
投资比较:差别在于护坡型式不同,方案二比方案一投资大,但方案一注重
了生态环保理念,易于河道景观,但不易于后期维护,方案二不为生态治理,但
是稳定性好,优点为稳定好,缺点为不符合生态治理,投资相对较大,综合以上
因素,同时结合当地实际情况,由于治理段流速不大,普遍为2m3/s~3m3/s。
表3 护堤材料结构型式比较表
表4 治理段堤型方案主要工程量及投资比较表
4.3景观植物工程
综合治理中小河流离不开景观植物工程,利用景观植物保持水土的同时,保
土固堤。
要治水先治本,从源头抓起,做好植树造林等工作,以达到山林涵养水源、保持水土的目的。
砚山县在河道治理过程中,结合乡村振兴和美丽乡村建设,在沿河城镇可以采用种植景观植物与护岸护坡相结合的方式。
南利河砚山县八嘎
乡段,河道两旁自然生长独特茂盛的柳树,是一道靓丽的风景线,在实施河道治
理项目过程中,不影响行洪的要保留原生态的面貌,影响行洪的移栽处理和补种。
结合当前的美丽河湖建设,多数乔木在色彩、线条、质地和树形方面随叶片的生
长与枯落可形成丰富的季节性变化,即使冬季落叶后也能显示出枝干的线条美。
大量观赏型乔木树种的种植,应达到三季有花。
在植物的选配上,采用慢生树与
快生树相结合的方式,即使其可以快速设置场景,并且可以保证长期的观赏价值。
通过对河道的治理改善本身及周围地区的环境,依托当地浓厚的人文历史、地域
文化特色,将河流生态治理与历史文化相结合,最终形成当地特色的旅游文化,
为人民提供一个人与自然和谐的生态休闲空间。
5结语
随着“绿水青山就是金山银山”的理念不断深入民心,砚山县越来越重视生
态环境的保护与建设,依托中小河流建设综合整治农村水环境,推进乡村振兴和
美丽乡村建设,美丽河湖建设成为热点。
进一步创新工作方法,根据自身发展方
向及河流水文特性制订相应的施工方案和施工技术组合,并进行严谨的论证,在
满足河流防洪需求的基础上,加大河道治理,考虑治理工程的生态环保效应,形
成具有地方特色的开发和发展模式,最终达到河畅、水清、岸绿、景美的目标。
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