浅谈水利工程建设中的堤防设计

浅谈水利工程建设中的堤防设计
摘要：随着城市建设的快速发展，以及人们生活水平的提高，人们对生态环境
的要求也越来越高，堤防工程的建设与生态环境相互融合更是成为了工程建设一
项重要内容，保证堤防建设方案的合理、经济、科学更是成为设计工作的重中之重，本文就堤防工程设计谈谈自己的认识。

关键词：水利工程；堤防设计；功能
1 堤防设计的基本原则
（1）安全性原则。

严格来讲，堤防设计必须充分考虑防洪度汛的重要作用，在设计时，将防洪安全作为生态堤防的主要原则，确保设计的合理性，由此才能
保证堤防的生态效应，安全原则将是生态堤防的第一原则。

（2）自然景观优先原则。

生态学概念的提出以及运用，在很大程度上都促
进了堤防建设的发展，首先，在进行堤防设计过程中，将自然因素考虑其中，设
计者可以通过实际勘察，将设计理念与生态环境相结合，在保护生态环境前提下
进行的规划设计不仅仅符合生态学理念，更加可以促进堤防的可持续发展，特别
的针对蜿蜒曲折的河道来讲，进行大规模施工建设，不仅仅浪费更多的人力、物力，更加会对自然景观做出加倍的赔偿。

所以建设规划时，必须以自然景观为前提，进行生态设计。

（3）经济性原则。

尽量利用当地植物、树种和石料，就地取材，综合利用。

少用人工材料和价格较高的外来物种的草皮、树木等，防止片面追求美观、时尚
和奢侈。

（4）生态环保原则。

生态堤防的设计还应当尊重自然生灵，坚持“生态治水”、“生态管水”思路，尽量在不影响河流生物生存需要的前提下，保留水生动植物生息、繁衍的场所，以达到人与自然和谐相处，人与河流相得益彰，形成人水共荣、人水互融的景观。

（5）亲水性原则。

充分考虑交叉建筑物的设计，多增加一些利民设施。

如
靠船码头、用水平台、小型（临时）取水设施等。

（6）多样性、异质性原则。

传统堤防在设计之时，首先要考虑的就是堤防
的安全问题和成本效益问题。

而生态堤防的设计在考虑了上述两个问题之后，最
重要的一个问题就是生态岸堤堤防的边缘效应。

传统的堤防在设计时未能考虑到
河流到滩涂到陆地的一个完整的生态系统——水生生态系统到陆生生态系统过渡
的连续性，而人为设计了一道横亘于此的堤防，破坏了这种水陆生态系统所形成
的独特联系性，造成了沿河湿地大量流失，水生动植物栖息场所被河水浸泡，河
流原本存在的水土之间的互动和联系被人为阻隔，水生动植物繁衍栖息场所消失。

因此，生态堤防在设计之初就应当考虑到上述情况，在设计之时应当适当补充自
然景观原有的成分，协调好自然景观与人为景观的结构特性，保持好河流的湿地
和滩涂，营造一个适宜水生动植物栖息繁衍的场所。

2 堤防设计要点
2.1 堤线选择
（1）河堤堤线应与河流流势相适应，并与大洪水主流线大致平行。

（2）堤
线力求平顺，各堤段平缓连接，不得采用折线或急弯。

（3）堤线应布置在占耕
地少，拆迁房屋等建筑物少的地段，利于抢险和工程管理。

（4）对于原有堤防
由于河势变化形成急弯或受水流冲刷形成的严重的崩塌段，难以保证行洪安全时，可以提出可行的退堤方案。

2.2 堤距确定
根据防洪要求分河段确定，上下游，左右岸应统筹兼顾，保证有足够的过水
断面，行洪流速不易过大。

根据河流河谷宽窄合理确定堤距，以增加保护效益。

原则上使洪水河槽有足够的行洪断面，能安全通过设计流量，又要适应河道的演
变趋势，使河槽基本维持稳定。

2.3 设计水位
根据堤防工程的防洪标准与相应洪水流量、河道槽身断面、糙率等相关要素
推求水面线,并根据沿程的水文站的具体情况分析确定。

水面线成果做两套,一套
为自然状态下(无堤)的各种频率的水面线,另一套为有堤情况下水面线。

前者计算
防洪效益,后者为确定堤防断面和堤顶高程提供依据。

2.4 堤身土方加培或防浪墙
根据堤防的等级，确定堤顶的宽度及标准设计断面，对不满足标准设计断面
的应采取土方加培措施，对堤防断面基本满足要求但高程比设计堤顶低于1.2m
以内的可采用防浪墙加固措施。

堤顶锥探灌浆、防渗膜、粘土铺盖或劈裂灌浆技术。

对堤身渗漏较严重的，通常采取在迎水坡铺设防渗膜或不小于1m厚度的粘
土铺盖，也可采用劈裂灌浆技术。

具体采用哪种措施，应根据施工工期要求、工
程造价及粘土土源等情况综合分析后确定。

对堤身渗漏较严轻的，利用锥探仪进行灌浆，以充填堤身中的漏洞、孔隙等。

堤坡防护措施。

为减轻风浪对堤坡的冲刷破坏，需对迎水侧堤坡进行防护，通常
堤坡防护技术主要有砌石护坡、混凝土预制块护坡、现浇混凝土护坡及草皮护坡等，近年来在堤坡防护中采用了生态混凝土护坡及土壤固化护坡等新技术。

对堤
身为砂堤的在设计洪水以下，一般采用砌石护坡、混凝土预制块护坡、现浇混凝
土护坡等硬护坡型式，设计洪水位以上的常采用草皮护坡，对有景观要求或城市
堤防应优先采用生态混凝土护坡。

2.5 当堤身断面尺寸不够时
在有外滩的情况下，应该尽量通过外培来进行加固，土料应具有较高的粘性，并按规范要求控制密实度，使土堤形成类似斜墙坝的结构，以利于防渗。

当堤身
土质不均，甚至存在有较多的裂缝、生物洞穴时，常采用锥探灌浆来提高堤身土
体的均匀性和防渗能力，此时，灌浆孔的布置应该是侧重于堤身的迎水面到堤内
肩的范围内，背水面可以不布置灌浆孔，除非是为了堵死背水坡上的生物洞穴入口。

可以在堤身迎水面斜铺防渗材料（如土工膜），也可以在堤外肩附近布置垂
直防渗墙以提高堤身的防渗能力。

当堤外滩较宽，河泓未深切，堤基表部的弱透
水覆盖层在堤外脚附近变薄、甚至被坑塘切割时，可以采用堤外粘土铺盖作为加
固处理措施。

当堤基浅部存在相对强透水层，且在施工深度范围内稳定地分布有
一定厚度的弱透水层时，也可以对堤基布置垂直截渗措施，位置可以是堤外平台
上或堤外肩处。

3 结语
总之，生态堤防设计作为一门新兴学科、交叉学科，应当尊重自然、维护河
流生态平衡，以自然和环保为基础，结合当地特色，选择适合的断面形式和建筑
材料，构建生态、环保、和谐的生态堤防景观，促进人与自然的和谐发展。

参考文献
[1]王军.浅析生态堤防的设计要点[J].科技与企业，2013，06：158.
[2]陈盛辉.初探山区河道生态堤防工程设计[J].科技与企业，2014，10：224-225.。