河道治理規(guī)劃設計論文
時間:2022-05-13 04:14:25
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1.1治理線的布設
中水河道的治理線,主導著河道河勢的大致格局,由此中水河道整治的布設是河道治理規(guī)劃的主要任務。治理線的布設即確定治理線的平面線型、位置、平面尺度。
1.2河道橫斷面的設計
我們通常根據經驗在河道上游和下游選取所謂的模范河段,即所選河段水深沿程變化很小、河岸略呈彎曲、深槽長、淺灘短,過渡段沙埂方向與水流垂直,并且枯水期無分汊現象;河道水主流穩(wěn)定,流態(tài)平順,流速適中,洪、枯水流向交角較小。然后計算出該河段在設計流量下的斷面河相關系,并以此為據來確定規(guī)設計劃河段的斷面尺寸和形狀。中水河道的斷面尺寸是由河床的地質條件和來沙來水條件來決定的。
2、若干河道治理措施
在天然河道中,各類型的河段具有不同的形態(tài)和演變特性,治理措施也不盡相同。本文就4種常見河道治理措施展開分析研究。
2.1蜿蜒型河道治理
在沖積平原河道中,蜿蜒型是一種相當普遍的河型。蜿蜒型中平順河段是一種較為理想的河段,崩岸強度小且位置固定,但實際中大部分蜿蜒型河段形態(tài)是蜿蜒曲折的,在輸沙不平衡和彎道環(huán)流雙重作用的影響下,會出現彎道凹岸崩退沖刷,凸岸發(fā)生淤長,蜿蜒曲折的程度加劇,在平面上發(fā)生位移等現象,待發(fā)展至一定程度便會發(fā)生自然裁彎,危及農田、村鎮(zhèn)的安全,若彎道泄水受阻,還會增加洪水災害發(fā)生幾率。因此對蜿蜒型河道整治是極其重要的。根據多年經驗蜿蜒型河段的治理措施主要有兩大類:
①裁彎曲直,改變現狀,使其向有利方向發(fā)展;
②穩(wěn)定現狀,禁止其向不利方向發(fā)展。措施一是采用人工裁彎工程改變有適度彎曲的連續(xù)河灣,將其河勢穩(wěn)定下來,將迂回曲折河道進行人工改變。人工裁彎工程分為內裁和外裁兩種。內裁一般是通過狹頸最窄出,線路短可節(jié)省土方量。外裁的引河進出口與上下游彎道難以達到平順銜接的要求,而且線路長,采用較少。措施二是當河灣發(fā)展至適度彎曲的河段時,對彎道凹岸及時加以保護,也就是實施護岸工程,以防止彎道繼續(xù)惡化。只要彎道的凹岸穩(wěn)定了,過渡段就可隨之穩(wěn)定。為將上述兩種治理措施很好地應用于實際問題河道中,還需在大量的實踐中不斷探索,不斷增長河道整治經驗,將措施一、二逐步完善。
2.2游蕩型河道治理
該類型河道具有河道縱向淺、橫向寬的特點,構成河床的物質相比其它類型河道松散,當洪水發(fā)生時,其水位陡漲陡落,洲灘密布,泥沙淤積較為嚴重,汊道較多,主流擺動幅度大且頻繁。整治泥沙是治理游蕩型河段的主要任務。本著綜合治理、兼顧標本的徹底治理游蕩型河段,可采取“下排上攔,兩岸分滯”控制洪水,“調、放、挖、攔、排”處理和利用泥沙。“調”即利用中游的水庫,排細沙,攔粗沙,由于水沙異源,據此來調水調沙通過增大下游的輸沙能力,來達到減少河床泥沙淤積的目的。“放”、“挖”即是通過挖河和放淤措施,在下游處理一部分泥沙,“下排”即根據河道防治工程和河道治理的現狀,利用現行河道盡可能多地將進入下游的洪水和泥沙輸送入海。
2.3分叉型河道治理
針對分汊型河段的治理措施有:汊道的堵塞、改善、固定。措施具體表現在上游的節(jié)點處、汊道的入口處和江心洲首尾修建治理建設工程。穩(wěn)定汊道和節(jié)點控導,通常將平順護岸作為其治理工程。江心洲首尾部位的工程措施通常是在上游修建魚嘴,在下游修建分水堤。魚嘴其前端窄矮、浸入水下,頂部沿流程逐漸擴寬增高,與江心洲首部平順銜接;分水堤的外形與魚嘴恰好相反,其平面上的寬度沿流程逐漸收縮。在采取治理措施前需要做一些準備工作,首先先分析汊道的分沙分流現狀和分沙分流的演變規(guī)律,然后視具體情況進行設計對應工程實施方案。可在上游節(jié)點處修建控導工程,這樣可以控制來沙來水條件,為此來改善上游河段的現狀;為了改變兩汊道的分沙分流比,可以在汊道的入口處修建導流壩或者順壩;通過在洲尾修建導流順壩來達到改善江心洲尾部水流態(tài)的目的。堵塞汊道主要有修建順壩、丁壩和鎖壩等措施。用順壩、丁壩堵塞汊道,一般情況下會比鎖壩的效果為好。
2.4順直型河道治理
在順直河道中,河道邊界順直,灘地及主槽的水流均具有一定的行洪能力。順直型河道中的不穩(wěn)定狀態(tài)河道,不利于引水、航運、港埠、防洪,順直型河道的治理措施為首先將邊灘穩(wěn)定下來,使其達到穩(wěn)定整個河段的目的。穩(wěn)定邊灘的工程措施,有淹沒式丁壩群,一般為上挑式,壩頂高程在枯水位以下,壩檔可以落淤,促使邊灘的淤長。在多沙河流上,也可采用編籬榪槎等簡易措施,防沖促淤。當邊灘個數較多時,施工程序應從最上游的邊灘開始,然后視下游各邊灘的變化情況逐步進行治理。工程完成后,河道斷面得到了相應的調整,整個河段逐步穩(wěn)定下來。對于順直型中小河道來講,發(fā)生超設計標準洪水是正常事,河道不建橡膠壩工程,這樣河道會靠“自動調節(jié)作用”使洪水順利通過的概率是很高的;而修建橡膠壩工程的河道失去了“自動調節(jié)作用”,則通過超設計標準洪水的概率大大降低,這是值得引起河道治理相關工作者重視的地方。建議措施為,第一種措施是橡膠壩地板采用中間低,兩邊高呈凹字的形式,人為地形成“主槽”和“邊灘”,這樣可以使洪水通過橡膠壩時主流線居中,既能增加泄洪能力,又能減緩洪水對兩岸的沖刷;第二種措施是加強橡膠壩的上下游一定范圍內兩岸的防護措施和提高設計標準,這樣提高安全保證率的同時,也會增加投入成本。
3、總結
河流破壞作用會引發(fā)一系列問題,針對產生的這一系列問題提出相應河道治理措施,可在一定程度改善河道現狀,對于保障當地百姓的正常生活、生產也至關重要。合理的河道治理措施有利于穩(wěn)定灘涂,提高灘區(qū)的土地利用價值,有利于改善兩岸各種大、中、小型提灌站的引水條件,沖灘塌岸現象也將大大減少。
作者:吳萍單位:嘉興市水利水電勘察設計研究院