生态河道设计实例分析

１工程 概况 某生态河道地处 丘 陵低山地 区， 河道上游连 接Ａ 水库 （ 是该水库 泄洪河道 ） 下游连接 Ｂ ， 水 库， 总长为 １ｋ ， 比降约 ｏ ０。 ９ ｍ 河道 ０ ３ 本次实际设 溅 长 １ ７ ｍ ３５ 由于缺少维护 、 ， 清理 河内泥土多年沉积 ， 造 成河道淤积严重 ， 而且堤 防残缺 ， 道行洪能力 河 极低 ， 沿河农 田每年都遭遇洪灾 。另外由于河道 缺乏调 蓄能 力，沿河农 田 经常受到干旱 威胁 ， 严 重影响 了农业生 产发展。 ２生态河道设计 ｚ 流量计算 ｌ Ｚ ．生态环境需水量计算 １ １ （ 道 内需水流量 １ 河道 内 考虑生态基流、 维持河岸植物生长需 水流量 、 水面蒸发需水流量和河道渗漏流量。 生态基流根据法 国乡村法取为 Ｏ ｍ／ ． ２３ ｓ 。 沿河岸为林草地 ， 耗水量为 ５ ｗｄ 日 ｍ ／。维持 树 木生长需水流量为 Ｑ （ １ ｌ０ ９／ ００＞４￣６０ ＝ ＝５ ９ｘ００ｘ ）１０ （ ３０ ） ｘ （ ２
体波长根据实际地形地貌确定。 Ｗ × ０ ６ １４ １Ｏ ＝５ ２ １ ） ８ ｙ０ ｏ＝ ５ ｍ （ ２ ２纵断面设计 ． ２ 水生动物耗水按 １ 粥， ｍ 丰水期从 ５ 月到 １ 月 ， Ｏ 根据原河道淤积程 度，确定 各断面高程 ， 使 共 １４ ， ８ 天 水生动物耗水量为 Ｗ ￣ ＝ｌ １ ４ ８ ｘ ８ ＝１ ４ｍ 纵断面呈现高低起伏 ， 而不是单一坡降。在 河道 转弯处 ， 降低河底高程 ， 形成深潭 ； 道顺 直段 在河 丰水期用水量为 由于抬高河底 ， 在其附近形成浅滩。由于该河道 Ｗ 芊 属于农村河道 ， 需考虑灌溉要求 ， 蓄作用 的 起拦 ＿ ９ ｍ０３ ． ４ ｌ ＋ ５ ＋ ８ ３６ １ ＋ ４ ６ ５ ２ １４ ２ 浅滩 间距 可 由试 算 确定 。假 设 间距 为 １０ ０ｍ， ＝ ４４ ２ｍ］ ９ ３ ３０ …， ０ｍ， 直到满足要求 。 丰水期净来水量为
００ ９ ／ ．０ ｍａ ｓ
１２４ ３ ３ ２ ｍ／ ｓ 。 Ｗ ￣ ｉｈ ＝ ｘ ．０ ｘ ０ ｘｌ ｘ ８ ＝ ４１ ＝ ｌ ｄ Ｓ ００ ３ １ ０ ０ ｌ ４ ４ ６ｍ ｋ ２ ２生态河道断面设计 生态耗水包括沿岸植物生长需水和水生动 ２ ．平面设计 ２１ 物耗水。沿河岸为林草地 ， 耗水量为 ５ ｍｄ河 日 ｍ ／ ， 尽可能保持原河道的蜿蜒特 眭， 根据原河道 段长度为 １０ ，平均水面宽为 ６ 车 水期从 ５ ０ｍ ｍ， 的蜿蜒 性， 蜿蜒波长一般为主河槽 的 ９ １ 倍 ， — ５ 具 月到 １ 月 ， １４ ， 岸植物耗水量为 ０ 共 ８天 沿
＝
按复式断面没计， 由于在断面 ０１７ ＋０ 处和下 游大 幅度抬高浅滩 拦蓄水 ， 于灌溉 ， 用 主河槽 尺 ｍｌ ｍ２１ ｈ ｈ ＋ 寸按生态环境需水流量和蓄水设计 ， 行洪滩地尺 其 中 ａ２ｂ３ｍ＝５ｍ＝－ ｘ１０ －，－， ｌ ，￣ ５ ＝０ ，代人 ， 寸按泄洪流量设计 。先将河道概 化成明渠均匀 １ ｌ， 计算得 流， 根据明渠均匀流公式 Ｑ Ａ √ ． ＝ Ｃ Ｒｆ 计算河道横 Ｖ １ １０ ２ （ ２ ３ １ ０ ｘｘ２ ｘ＋ ＋ 断面尺寸 ， 然后进行校核 。 ５ ２ １ｘ ）４ ６ ｍ３ ｘ＋ ５ ２＝６ ． ７ ２ ３生态护坡设 计 （） ２计算来水量与用水量 ２ ． 然植物护坡 ３Ｉ自 １ 定水文年型 确 河道 土质为粘壤土 ， 在河道顺直地方 ， 边坡 在拦蓄水量时 ， 要取合适的水文年型 ， 如果 １ ． ： 时不需做特殊 防护 ， １ ５ 采用植物护坡就可满足 取 ９ ％的水文年 型 ， ５ 拦蓄水量 可能会偏少 ， 而如 要求。 但应尽量选用适宜当地生长 、 根系发达、 固 果取 ５ ％ ｏ 的水文年型 ， 浅滩会太高 ， 投资太 大 ， 且 土能力强 、 耐旱 、 、 耐淹 耐瘠薄 的植物 。主要植物 不利于生态 ， ， ７ ％的水文年型 。 因此 取 ５ 有： 、 草皮 芦苇、 灌木等。Ｎ＆－ 河道两岸硬化 白化 ２ 水期 、 沣 枯水期划分 面积 ， 减少工程建设对河道 自然面貌 和生态环境 可根据河 流的补 给类 型 ， 河道是雨水补 的破 坏， 物可选用本 土杂草。 该 植 给 ，由降水多少划分 ，月至 １ 月是丰水期 ，１ ５ Ｏ １ ｚ ２石笼护坡 ３ 至来年四月是枯水期。 在河道转弯处 的凹岸 ， 主河槽需采用石笼护 净来水量 坡。 在石笼 中扦插柳条 ， 起到加固和绿化的作用 。 丰水期来 水量 ： ７％的水文年 ， 取 ５ 从水文年 ２ ３块石护坡 ３ 鉴查出降 雨量 ｒ７０ ｍ， ＝ ０ｍ 径流系数为 ａ ３５径 ￣３ ， 可 道桥附近采甩 失石护坡 ， 并种植一些观 流深为 Ｒ－ ￣ ＝０Ｎ ３ ＝ ４ ｍ ， － ｐ ７ （０ ５ ２ ５ ｍ 汇流面积为 Ａ 赏 陛强植物 ， 如美 ＾ 、 、 、 蕉 香樟 红枫 红花继木等。
（＞ １计算拦蓄容积 浅滩不能太高 ， 否则投资太 大 ， 且影响生态 ， 初步定为 ２ 即 ｈ２ ｍ， ＝ 。 Ｖ ｘ Ｅ １（Ｒ ｃ ｌ ＝ ｘ ｘ ｘ ＋ ｂ ： ｌ ） × Ａ １ ＋ ） — ｘｈ （ ２ ＋ ｏ ｄ １＋ Ｄ Ⅱ １ ａ
Ｗ 丰 来水＝ 丰杀水 Ｗ 丰Ｊ水 ＝．５ ０ ９ ４３２ 苒ｌ ： Ｗ ＋ ； ： ４ ｘｌ ４＿ ４ ． Ｉ ２ ｊ ＝
０１ ２ ／ ．３ ｍ３ ｓ
（） ｊ夕需水流量 ２｝ 萱 可 该生态河道属于农 村河 道 ， 距居 民区较 但 远 ， 以生活用水和 工业用水不从河道取。农 田 所 灌 溉从河道 中取 ，附近农作物 以小 麦和水稻为 主。 整个河道农田面积约为 ６０ 亩 ， ３ｏ 灌水周期为 ７ ， 天 则一天灌溉 ９０ ０ 亩农 田。 根据生态环境需水 流量计算 ， 用灌 溉保证率为 ７％， 溉定额取 采 ５ 灌 ４ ｍ 亩， ０ 每天灌溉 ８ ， 时。 Ａ Ｏ１ ｍ￣ ． ｋ Ｑ农 田＝ ０ ｘ０（ ｘ ０）１ ５ ３ （ ０４ ） ３ ６ ０ ２ ｍ／ ９ ／ ８ ＝ ｓ ２ ４缓 带 计 设 来 水量 为 河道生态环境需水流量取 在岸堤圾 向外 １－０ ０２ 米科Ｉ 植意扬 ， 中间 并在 Ｗ ＿ 水 ） × ０ ０ ０ （ ５０ ｘ １０ ＝ 种植灌木 ， 丰 （ １ ０ ＝ ４ ｘ． ｌ￣ ０ ０ 涞 Ａ ２ １ ０ 允许杂草生长。 Ｑ河遭 ：． ｏ ＋０ ６ ｌ ２ １ ５ １ ｃ ０ ｍ０ ９０ ｏ ｍ ３ ＋２ ＝ ＿ ２ ６ Ｚ ５ １％ ４ｘ０ Ｚ１ ２洪水流量计算 ３结束 语 假设不同的 ｘ 计算相应的来水量 ， 回归 通过 在生态 河道建设方面 ， 前我国仍处于起步 目 Ａ水库集 水面积 Ｆ ３ ． ｍ ，干 流长度 ￣ ． ２ －６ ｋ ２ 可得出来水函数 。 和探索阶段 ， 缺乏传统治理方法和生态工程技术 １ｋ 干流比降 Ｊ３％。 ９ｍ， ＝． ｏ 主汛期限制水位 ５５ 分析 ， ０ ９ ｍ， ｘｌ０ 丰水期用水量包括农 田 ＝Ｏ 时， 灌溉用水 、 的有机结合以及系统 的理论指导 。 别对于山丘 特 １０ 年一遇校核水位 ６Ａ ｍ， 库总库容 ２２ ００ １８ 水 ６０ 渗漏需水量和生态耗水等 。 区生态河道设 计方法的研究成果更为少见 ， 通过 万 ｍ， ， 兴利库容 １７ 万 Ｉ ， ６ １ ｎ 溢洪道 （ ） ３ 闸 堰顶高 蒸发需水量 、 农田 灌溉面积为 ３ 亩 ， ３ 灌水量为 １０ ３ 本文的研究 ， ２ｍ， ｒ ￣， 希望能对类 似工程起到—定的借鉴 程为 ５． 米 ， 一座以防洪 、 、 ８０ 是 ７ 灌溉 城镇工业和 民用供水为主 ， 合发展水产养殖等综合利用 的 农 田灌溉用水量 为 结 作用。 Ｗ ￣ ＝ ３ １ ０３ ０ ３ ｘ ２ ＝ ９６ ｍ 参 考 文 献 中型水库。五年—遇泄洪流量为 ８． ｍ／ ３９ ３ ７ ｓ 。 每天 水面 蒸发 深度 取 ３ ｍ，河 段长 度 为 【张利权 李小平成 谈生 态河道 建设ｆ． ｍ ０８０ ＋ １ 断面区间来水面积约 ２ ｍ， ｋ２ 干流长为 １ ］ ｑ中国浦 东． ０ｍ， ｍ， 月到 １ 月 ， 生 态河道 研 讨 会 论 文 集２ ０４３５ ０ ０ ５ －７ １ｋ ， ２ ｉ干流坡降 ００ ， ｎ ０ ． ３按推理公式计算得十年一 １０ 平均水面宽为 ６ 丰水期从 ５ ８ 天 蒸发需水量为 遇洪峰流量 为 １３ ｍ 。十年一遇 洪水流量为 共 １４ ， ９８ 弧 ｂ 云鹏． 陈芳清等． 态河流构建原理与技术． 生 水 Ｗｅ ３ １０ ６ １４ １ ０ ＝３ ２ ￣ ｘ ０ ｘｘ ）０ ０３ ｍ ． － ８／ １ ８ ．９ ９ ＝ ０ ．７ ３７ ＋１ ３８ １ ３１ ｍ弧 。 土保持研究２ ０ ， （） ０ ７ ４２： １ 该生态河道平均水力坡降为 ０ ０ ，河道 长 ｆ 侯俊． ．３ ０ 升 生态型河道的构建原理及应 用技术研 究 ０ １７ ＋０ 断面区间来水面积约 ３ ｍ ， ｋ ２ 干流长为 ０ｍ， 为 ｍｄ含水层平均厚度 ｌ１ ． Ｄ武汉： 河海大学环境科学与工程学￣２ ０ ０５ ｌ ｋ ，干 流坡降 ０ ０ ，十年一遇 洪峰 流量为 度为 １０ 渗透系数 ｋ ８ ／， ｉ ｆｍ ９３ Ｏ 月 ０月 ８ ｄ ＝ ２ ． ｍ／ ９７ ３ ０ ｓ 。十年一 遇洪水 流量 为 １ ３ ７ ２ ． ＝ 为 ｌｍ，丰水期从 ５ 到 １ ，共 １４天 ， ０． ＋９ ７ １ ０ １４河道渗漏量为 ， ８
．
一
２ ２ ０一
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１ ｘｌ ，ｍｓ ５】 ０￣
２ ３横断面设计 ． ２
枯水期每天水面蒸发深度取 ３ ｍ， ａ ｒ 河段长 度 为 １ｋ 水 面平均宽度 ９ ， ９ｍ， ｍ 水面蒸 发需水流 量 量为 Ｑ １ｘ ０ （ ９３（ ０ ４ ３ ０） ． ６ ￣ ９ １００ ｘ ） ０ （ ｘ ６ ０ Ｏ ０ ｍ／ ／ ０ １ ＝Ｏ ｓ 该 河道河道平均水力坡降为 ０ ０ ， ． ３ 河道长 ０ 度为 １ｋ 渗透 系数 ｋ ２ｍｄ含水层 平均厚 ９ｍ， 为 ０ ／， 度 为 １ｍ， ０ 河道渗漏 流量为 Ｑ ４ ０） Ｄ ３ｘ ９ｘ ０ ０ｘ０（ ３ ０ ） ｆ ２ （ Ｏ １ ｌ０ １ｙ ４ｘ ６ ０ ＝ ｏ ２
生态 河道设 计实例 分析 生与 工 态 境程 环
施兴 会 。 方 斌斌 ｚ
（、 １ 义乌市安迪 水利水 电勘测设计有限公 司， 浙江 义乌 ３ ２ ０ ２ 义乌市廿三里街道 办事 处， ２００ 、 浙江 义乌 ３２ ０ ） ２ ００
摘 要： 结合 实际 工程 ， 笔者 流量计 算、 面设 计、 断 护坡设 计、 冲带设计 四个方 面， 绍 了生态河道设 计 ， 缓 介 可供相 关专业技 术人 员参考 。 关键 词 ： 态河道设 计 ； 生 流量计 算 ； 面设 计 ； 断 护坡 设计 ； 冲带设 计 缓