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第二节河道整治的基本措施天然河流中，不同类型的河段，具有不同的河道形态和演变特性，因此，河道整治措施及其工程布局也有所不同。
下面就平原河道常见的四种河型情况分别介绍如下。
一、蜿蜒型河段整治蜿蜒型河段形态蜿蜒曲折。
由于弯道环流作用和横向输沙不平衡的影响，弯道凹岸不断冲刷崩退，凸岸则相应发生淤长，河湾在平面上不断发生位移，蜿蜒曲折的程度不断加剧，待发展至一定程度便会发生撇弯、切滩或自然裁弯。
就防洪而言，弯道水流所遇到的阻力比同样长度的顺直河段要大，这势必抬高弯道上游河段的水位，对渲泄洪水不利。
此外，曲率半径过小的弯道，汛期水流很不平顺，往往形成大溜顶冲凹岸的惊险局面，危及堤岸安全，从而增加防汛抢险的困难。
从航运来讲，河流过于弯曲，航程增大，运输成本增大。
此外，蜿蜒型河段对于港埠码头、引水工程等都存在一些不利影响。
为了消除这些不利影响，有必要对其进行整治。
蜿蜒型河段的整治措施，根据河段形势可分为两大类：一为稳定现状，防止其向不利的方向发展；一为改变现状，使其朝有利的方向发展。
稳定现状措施：当河湾发展至适度弯曲的河段时，对弯道凹岸及时加以保护，以防止弯道继续恶化。
只要弯道的凹岸稳定了，过渡段也可随之稳定。
改变现状措施：即因势利导，通过人工裁弯工程将迂回曲折的河道改变为有适度弯曲的连续河湾，将河势稳定下来。
有关人工裁弯工程设计的内容，将在后面专门介绍。
二、游荡型河段整治游荡型河段在我国以黄河下游孟津至高村河段最为典型。
该河段由于河道宽浅，两岸缺乏控制工程，河床组成物质松散，洪水暴涨陡落，泥沙淤积严重，洲滩密布，汊道众多，主流摆动频繁，且摆幅较大，摆动范围平均3〜4km，最大达 7km。
黄河下游游荡型河段河势急剧变化，所造成的主要问题是：(1)河势突变，常出现“横河”、“斜河”，大溜直接顶冲堤岸，危及黄河大堤安全。
(2)滩区滚河，主流直冲平工堤段，若抢守不及，就会造成大堤决口。
(3)河势变化，造成滩地剧烈坍塌，此冲彼淤。
第二节河道整治的基本措施天然河流中，不同类型的河段，具有不同的河道形态和演变特性，因此，河道整治措施及其工程布局也有所不同。
下面就平原河道常见的四种河型情况分别介绍如下。
一、蜿蜒型河段整治蜿蜒型河段形态蜿蜒曲折。
由于弯道环流作用和横向输沙不平衡的影响，弯道凹岸不断冲刷崩退，凸岸则相应发生淤长，河湾在平面上不断发生位移，蜿蜒曲折的程度不断加剧，待发展至一定程度便会发生撇弯、切滩或自然裁弯。
就防洪而言，弯道水流所遇到的阻力比同样长度的顺直河段要大，这势必抬高弯道上游河段的水位，对渲泄洪水不利。
此外，曲率半径过小的弯道，汛期水流很不平顺，往往形成大溜顶冲凹岸的惊险局面，危及堤岸安全，从而增加防汛抢险的困难。
从航运来讲，河流过于弯曲，航程增大，运输成本增大。
此外，蜿蜒型河段对于港埠码头、引水工程等都存在一些不利影响。
为了消除这些不利影响，有必要对其进行整治。
蜿蜒型河段的整治措施，根据河段形势可分为两大类：一为稳定现状，防止其向不利的方向发展；一为改变现状，使其朝有利的方向发展。
稳定现状措施：当河湾发展至适度弯曲的河段时，对弯道凹岸及时加以保护，以防止弯道继续恶化。
只要弯道的凹岸稳定了，过渡段也可随之稳定。
改变现状措施：即因势利导，通过人工裁弯工程将迂回曲折的河道改变为有适度弯曲的连续河湾，将河势稳定下来。
有关人工裁弯工程设计的内容，将在后面专门介绍。
二、游荡型河段整治游荡型河段在我国以黄河下游孟津至高村河段最为典型。
该河段由于河道宽浅，两岸缺乏控制工程，河床组成物质松散，洪水暴涨陡落，泥沙淤积严重，洲滩密布，汊道众多，主流摆动频繁，且摆幅较大，摆动范围平均3～4km，最大达7km。
黄河下游游荡型河段河势急剧变化，所造成的主要问题是：(1) 河势突变，常出现“横河”、“斜河”，大溜直接顶冲堤岸，危及黄河大堤安全。
(2) 滩区滚河，主流直冲平工堤段，若抢守不及，就会造成大堤决口。
(3) 河势变化，造成滩地剧烈坍塌，此冲彼淤。
河道治理方案模版第一章1.河流是指在一定气候和地质条件下形成的天然泄水输沙通道。
2.深泓线。
是指沿程各断面河床最深点的平面平顺连线。
主流线又称水流动力轴线即沿程各断面最大垂线平均流速处的平面平顺连线。
中轴线是指河道在平面上沿河各断面中点的平顺连线，一般依中水河槽的中心点为据定线，是量定河流长度的依据。
第二章1.河川径流的影响因素：气候，下垫面，人类活动影响2.水系的形成及其发展阶段：a初期阶段。
河网密度小，地面切割深度不大，支流短小，数量不多。
b繁盛阶段：谷道伸长，集水面积扩大，河网密度增大，地面切割深度不断增大。
c并夺阶段：因各条河流发展的不平衡，出现大河袭夺，兼并小河现象，使水系原状改观，河谷地面高程降低，冲积层加厚，水系密度减小，干支流年渐分明。
第三章1.河流径流的度量方法2.洪水三要素。
洪峰流量，洪水总量，洪水历时。
3.河道水流的基本特性：两相性；三维性；不恒定性；非均匀性；不平衡性；紊动性；阻力复杂性；流态特异性第四章1.含沙量：单位体积浑水中的泥沙质量。
输沙量：一定时间段内某断面的泥沙数量。
输沙率。
单位时间内通过河流某断面的泥沙数量。
2.河流泥沙按运动态（范本）势分类。
悬移质，推移质，床沙。
3.推移质的运动。
推移质的运动床面泥沙的起动。
当床面泥沙由静止状态开始运动或称启动并达到一定程度后，床面往往会出现起伏不平的沙波，而沙波运动又往往是推移质运动的主要形式，沙波的运动态（范本）势是迎流面冲刷，背流面淤积，从纵剖面看整个沙波在水流的作用下往下游缓缓爬行。
第六章1.河流的地质作用：侵蚀作用，搬运作用，沉积作用，2.河床演变的根本原因。
输沙不平衡。
3.河相关系。
冲积平原河流的河床在水流的长期作用下，形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡的河床形态，这种均衡河床形态的有关因子和表达来沙来水条件及河床地质条件之间常存在某种函数关系，这种函数关系称为河相关系。
（可写少点）5.河型分类及其演变规律（论述）：a河型分类有。
河道防洪治理方面整改措施河道防洪治理是保障人民生命财产安全，推动经济社会持续发展的重要环节。
近年来，我国河道防洪治理工作取得了显著成果，但仍然存在一些问题，需要进一步加强整改。
针对这些问题，在河道防洪治理方面，可以采取以下整改措施：一、加强河道整治工作。
加强河道整治，是河道防洪治理的基础。
要坚决打击非法占用河道的行为，对长期不监管、违规占用河道的单位和个人进行严厉处罚，并追究其法律责任。
同时，加强河道的清淤、疏浚工作，确保河道的通畅，提高水流的排水能力。
二、加强河道监测预警系统的建设。
及早发现洪水灾害的形势，是防洪工作的重要环节。
要加强河道水文监测设备的建设，增设有效的监测点，实时监测河道的水位、流速等信息，及时发布预警信息。
同时，要加强与气象部门的合作，提前预报降雨情况，加强对河道的实时监测和预警工作。
三、加强工程建设和管理。
河道防洪治理的关键是工程建设和管理。
要根据不同地区的实际情况，科学合理地规划和设计河道工程，确保工程的稳定性和安全性。
同时，加强工程质量监督，严格控制工程施工质量，确保河道工程的安全和稳定性。
此外，还要加强河道管理，建立健全河道维护和管理机制，及时处理河道的问题，确保河道的畅通。
四、加强宣传教育和群众参与。
防洪治理工作需要广泛的宣传教育和群众参与。
政府应加大防洪治理工作的宣传力度，向公众普及防洪常识，提高公众的防洪意识和应急能力。
同时，要鼓励和支持社会组织和志愿者参与防洪工作，发挥群众的主动性和积极性，形成全社会关注防洪工作的良好氛围。
综上所述，河道防洪治理是一项复杂而艰巨的任务，需要全社会各方面的支持和参与。
通过加强河道整治工作、优化河道监测预警系统、加强工程建设和管理、以及加强宣传教育和群众参与，可以进一步提高河道防洪治理工作的效果，确保人民生命财产的安全，推动经济社会的持续发展。
河道整治项目环保及水保措施1.生态修复：河道整治项目中常常需要对河岸、滩涂和河床进行修复。
在修复过程中，应尽量保留原有的植被和生态系统，避免对生物多样性造成破坏。
在河道修整时，还应栽植符合当地生态条件的植物，增加植被覆盖率，减少水土流失，改善水体透明度和水质。
2.河道改道：对于需要改道的河道整治项目，应采取避免冲击径流、减少局部生态环境影响的措施。
在水工梯度设置方面，可以选择温和的河道曲线来提高河道的稳定性，并且设计合理的渠化宽度和河道形状，降低水体流速，减小侵蚀力，减少对河床和河岸的冲刷。
3.河道生态岸线设计：在河道整治项目中，可采用生态岸线设计来增加河道的连接性和生物多样性。
生态岸线设计包括植物带、堤坡干支托渐进式坡面、人工湿地和湿地过滤等措施。
通过植被带的设置，可以提高河道的稳定性，减缓水流速度，从而降低侵蚀力；而湿地则能起到缓冲冲击和处理污染的作用。
4.河道水质净化：河道整治项目中，应在适当的位置设置水质净化设施，来改善河道的水质。
常用的水质净化设施包括人工湿地、生物滤池、浮筒过滤等。
这些设施能够去除河道中的悬浮物、营养物质和污染物，提高水质。
5.引水技术：在一些缺水地区的河道整治项目中，可以采用引水技术来改善水资源状况。
引水技术可以通过设置引水管道、水库和水渠等设施，将水资源进行有效的调度和利用，提高水资源利用效率。
6.废水处理：河道整治项目中还应注重对附近的废水进行处理。
废水处理包括废水收集、处理和再利用环节。
通过对废水的处理，减少废水进入河道的污染物负荷，改善水质。
7.河道监测与管理：为了保障河道整治项目的环保及水保效果，需要建立完善的河道监测与管理体系。
通过监测水质、生物多样性和植被覆盖等指标，及时发现和解决问题，确保河道生态环境的良好状态。
总之，河道整治项目的环保及水保措施是确保项目实施过程中尽量减少对生态环境和水资源的损害，同时通过改善河道生态环境和水质，提高水资源利用效率。
平原蜿蜒型河道险工整治措施与应用
刘俊成 宋秀宏
(山东聊城市河道工程管理处山东聊城252060)
摘 要 在徒骇河聊城险工整治中首次采用丁坝,利用丁坝改变河道水势,使险工凹岸减少水流淘刷,泥沙在丁坝上下游逐渐沉积下来,达到加固堤岸,治理险工的目的。
文中在分析险工成因的基础上,确定了险工整治原则,经方案比较确定险工的设计治理方法,通过运行,该险工治理效果显著,经济可行,对平原蜿蜒型河道险工治理有一定的推广借鉴作用。
关键词 平原蜿蜒型河道 险工整治 新技术应用
中图分类号 T V863 文献标识码 B 文章编号 1672-2469(2009)02-0031-03
1 聊城段徒骇河概况
1 1 自然地理概况
聊城市徒骇河属海河流域,地处黄泛冲击平原,位于黄河下游左岸,东南,南靠黄河、金堤河,西靠马颊河流域,北与德州地区徒骇河流域相接。
流域内西南高东北低,地面坡降在1/5000--1/7000之间。
地层由第四系松散堆积物组成。
岩性主要为粉沙、粉细沙及轻亚粘土,局部有泥质粘土层,稳定性较差。
1 2 水文、气象概况
该区属半湿润气候区,春夏秋冬四季分明。
春季干燥少雨,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季严寒干燥。
多年平均降水量582 1mm,历年最大降水量985 8mm(1961年),历年最小降水量309 8mm(1968年),降水量主要集中在7~9月份,约占全年降水量的70%以上。
多年平均水面蒸发量为1280mm,该区历年平均气温13 3!,一月份最冷,月平均气温-2 2!,极端最低气温-20 7!(1957年7月15日),七月份最热月平均气温26 8!,极端最高气温40 8!(1966年6月22日)。
主导风向为东南和东北,年平均风速为3 4~ 3 9m/s,多年平均最大风速17m/s。
地表土层的冻结厚度最大为0 42m。
1 3 河道概况
徒骇河是聊城市主要骨干排水河道之一,起源于河南省南乐县,流经阳谷、东昌府区、开发区、茌平、高唐县后进入德州禹城。
境内干流长169 5km,流域面积5182 75km2,占全市总面积的60 3%。
流域内耕地面积510万亩,人口约330万,是全国重要的粮棉基地。
河道内建有拦河闸(坝)9座,有流域面积100km2以上的支流15条,形成了较完善的防洪工程体系。
2 险工概况
徒骇河小王庄险工位于高唐县杨屯乡小王庄村西,桩号163+700~163+945之间,长度245m,正常水位水面线离右堤脚最近处5 3m。
现该段河道呈正弦曲线型,滩岸不稳定,仍有坍塌的趋势,已严重威胁到当地群众的生命及财产安全。
该段河道设计底宽69m,防洪流量657m3/s,排涝流量433m3/s,防洪水位25 06m,排涝水位23 56m,堤外地面高程约23 6m。
3 险工成因分析
(1)座弯顶冲是造成滩岸坍塌,形成险工的主要原因。
从河流动力学的角度讲,河道是水流与河床相互作用的产物。
一定的水流,必然塑造出一定的河床;一定的河床,也必然形成一定的水流。
作者简介:刘俊成(1968年-),男,高级工程师。
∀
31
∀
徒骇河为季节性河道,水位变化差较大。
据30年的观测资料分析,水位最大差值为3 6m 。
由于河
道弯曲、水位、流量经常发生变化,水的流态不稳定,在河道内自然摆动,如图1
所示。
图1 徒骇河小王庄险工平面布置示意
水流流经河道弯段时,在同一横断面上,在离心力作用下,作弯曲运动,它不仅受重力作用,而且还受离心力作用,方向由凸岸指向凹岸。
弯道凹岸附近水面便会高于凸岸附近水面,出现横向比降,进而产生一定的动水压强差,是水流横流的动力。
河道曲率越大,水流就越急,水面高差就越大,反之亦然。
在离心力和压强差的作用下,如果这两种力相平衡,则
合力为零。
图2 弯道中的螺旋流(简称弯道环流)示意
零点以上离心力大于动力压强差,其合力指向凹岸,所以在水流的上部出现流向凹岸的横向流动。
反之,零点以下离心力小于动水压强差,则水流下部出现流向凸岸的横向流动,形成断面环流。
实际上,水流还受到上游水头的压力,顶、底层流向凸岸运动的同时,也向下游运动,即水流作螺旋运动。
在断面环流的作用下,凹岸河底刷深,河岸坍塌,并将凹岸淘刷的部分泥沙带到凸岸淤积起来。
横向输沙的不平衡,使河道凹岸因不断坍塌而后退,凸岸因坡岸不断淤积而加宽延长,形成险工。
(2)风浪对滩岸冲淘及当地土质状况是形成险工的次要原因。
该区受季风的影响,多刮北风和西北风,风浪直冲坡岸,加之该处土质主要为粉沙、粉细沙及轻亚粘土,局部有泥质粘土层,稳定性较差,易于冲刷,使坡脚水土流失,滩岸坍塌逐步形成险工。
此外,徒骇河还担负一定的灌溉功能,因黄河尾水的侵入,造成该河槽不规律的淤积,改变了河道的水流结构,促使河床轴线向凹岸单侧发展,对险工形成起到促进作用。
4 整治原则
根据险工形成的原因,结合实际提出如下整治原则:
(1)以防洪除涝为主,工程布设以不减少河道排洪能力、满足安全行洪断面为原则,洪水能排泄,
涝水流路相对稳定。
(2)能较好解决工程的迎、送流问题,工程进流平顺、出流稳定。
(3)遵循河势演变规律,符合水沙发展变化趋势,通过方案比较,合理确定流路。
(4)统筹兼顾,尽量做到经济合理、技术先进、便于施工和管理。
5 整治方案
根据整治原则提出以下四种整治方案:即削坡植柳护岸、干(浆)砌石护岸、浆砌石框架植柳护岸、干(浆)砌石丁坝护岸。
∀
32∀
(1)削坡植柳护岸:该方案经济易行,缺点是抗冲能力差,可用于冲刷不很严重、滩地较宽的一类险工。
(2)浆砌石框架植柳护岸:比较经济,用于滩槽高差较大(5m 以上),对减少水土流失有较好效果。
(3)干(浆)砌石护岸,在河势控制中起着很重要的作用。
如将基础、封顶、滩地水处理好,就可以一劳永逸稳定河床。
缺点是造价高。
(4)砌石丁坝护岸,较砌石护岸经济易行,施工方便,用于偏泓改正泓效果很好。
表1 经济效果对比
项目造价(元)保护长度(m)保护单价(元/m)
施工难易丁坝护岸3000002451224 5较易浆砌石护岸4500002451836 7难砌石框架植柳护岸90000
245367 3难植柳护岸
50000
245
204 1
易
经比对决定采用浆砌石丁坝进行险工整治。
6 丁坝设计
为节约投资,丁坝外部采用M 75浆砌石,内部
图3 丁坝险工整治示意
用3︰7灰土填充,这样又可节约投资21 5%。
曲率半径R 的确定:设计整治线曲率半径R=2~6B,取R =810m 。
坝轴线的确定,坝轴线方向斜向下游,与坝头曲线的切线方向所成的角度,为减少坝头的冲刷深度,采用135#,这样布置比与水流方向成正交时的坝头冲刷深度可减少10%~15%。
坝轴线与界岸的角度为45#,这一角度对于绕过坝头水的流路,可产生延长回流流路的作用,可使坝间距达到最大长度。
坝长的确定,坝长可分为总坝长和有效坝长。
坝长不能过长或过短,过长容易使水流改变太大,在下游形成新的险工,过短则起不到治理险工的目的。
总坝长是根据45#坝轴线的方位和设计整治线的距离
来确定,总坝长为12 9m,有效坝长为总坝长的2/3即8 6m 。
坝间距的确定,
为了使丁坝发挥最大的作用,并能保证水流均匀地离开受冲河岸
,并不致使坝本身
受到淘刷,经分析按有效坝长的3倍即25m 为坝间距较为合适。
坝高的确定,同排涝水位23 46m 。
7 整治效果分析
小王庄丁坝险工整治工程于1996年11月16日开工,2000年1月29日竣工并投入使用。
经过7年洪、涝水的考验,现工程本身仍旧完好,丁坝上下游河岸坍塌已停止,丁坝上下游及两丁坝之间已形成淤滩,最宽处6m,效果比较明显,整治比较成功。
详见照片1、2。
照片1 小王庄丁坝险工整治后
照片2 小王庄丁坝险工整治后
实践证明,该险工整治措施先进可行,可在平原蜿蜒型河道整治中推广应用。
参考文献
1 刘润生 水利学[M] 上海:上海交通大学出版社,1987
2 任德林 水工建筑物[M] 河海大学水工教研室,1990
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