河道治理堤防整治工程设计探讨

河道治理堤防整治工程设计探讨

王燕 赵红艳

乌拉特前旗水旱灾害防御中心 内蒙古 巴彦淖尔 015000

摘要：根据现阶段情况来看,随着生态环境的不断发展变化,河道汛期时间段也开始处于集中状态下,频频出现河水暴涨上升情况,对周围建筑及人们生命安全非常不利。因此为有效解决这一问题,就需相关专业人士能够结合河道水流实际情况提出科学合理堤防整治方案,做好工程设计安排,从而确保河道水资源稳定运行。

关键词：河道治理；堤防整治；计算分析；设计方案

1河道治理堤防整治工程设计原则

1.1安全性原则

确保工程的安全性是设计的首要原则。考虑河道及其周边环境的水文、地质、地形等因素，合理确定工程的设计标准、防洪标准和抗震要求，确保工程具备足够的抵御洪水和地震等自然灾害的能力。

1.2可持续性原则

设计应考虑工程的可持续性，包括生态环境的保护、水资源的合理利用和社会经济的可持续发展。设计应充分考虑环境影响评价，保护生态系统的完整性，并合理规划和利用水资源，满足社会经济的可持续需求。

1.3经济性原则

在安全性的前提下，设计应考虑经济效益，力求实现经济效益与工程质量相匹配。通过合理的设计方案，在保证项目质量的同时，降低工程投资成本，优化工程设计，提高工程的经济效益。

1.4生态环境保护原则

设计应注重保护和修复河道的生态环境。在设计过程中考虑河道生态系统的恢复和重建，合理规划沿岸植被，保护生物多样性，减少对水生态系统的不良影响。

1.5结构合理性原则

设计应根据工程所处的地理、气候、地质等条件，选择合理的结构形式和材料，确保工程的稳定性和耐久性。同时，合理考虑施工工艺和施工可行性，确保工程的可实施性和施工质量。

1.6全面性原则

设计应全面考虑工程的各个方面，包括水力学、土力学、结构力学、环境保护等，确保工程在各个方面都能满足设计要求。各种因素之间应协调一致，确保设计方案的整体效果和综合效益。综上所述，河道治理和堤防整治工程设计应注重安全性、可持续性、经济性、生态环境保护、结构合理性和全面性等原则，在此基础上制定科学合理的设计方案，以确保工程的安全可靠、经济有效和对环境的最小影响。

2河道治理堤防整治设计

2.1水文地质调查

调查区域的地质特征，如地质构造、岩性、断裂带等。了解地质条件可以帮助评估河道对岩石侵蚀和沉积的敏感性，对设计合适的工程措施提供指导。包括流量、水位、洪峰流量、洪水频率等。收集历史水文数据，并利用水文模型进行未来流量预测，以更好地理解河道水文特征，为工程设计提供准确的数据基础。测量河道的形态特征，包括河道宽度、深度、底坡等。这些特征对于确定堤防设计的宽度和高度、河床整治的工程量等至关重要。调查泥沙的来源、输移特征和河道的输沙能力。收集泥沙样本并进行泥沙分析，评估河道的淤积和冲刷风险，为合理的泥沙管理提供依据。了解河道及周边地区的水质状况和环境保护需求。

河道治理方案：根据实际情况，确定河道治理的目标和范围，包括河道的宽度、深度、纵横坡、曲率等。设计方案应考虑河床稳定性、航道通航条件、洪水排涝能力等因素，制定适当的河道整治措施，如挖淤、加固河床、修剪河岸等。

2.2堤防整治方案

堤防的高度和宽度应根据工程所在区域的洪水情况确定。通过水文和水利计算，确定保护区域内的设计洪水位和洪水流量，然后根据防洪标准确定堤防的高度和宽度，确保足够的防洪能力。堤防的坡度和斜率取决于地质和土壤条件，以及所选用的堤防材料。一般来说，坡度较陡的堤防可以增加抗冲刷能力，而坡度较缓的堤防有利于减少渗流和稳定性。设计时需要根据实际情况进行合理的选择。设计堤防时需要考虑防渗措施，以防止水通过堤防渗漏。常见的防渗措施包括选择适宜的堤防材料，如土石坝、混凝土面板堤、加固堤等，以及采取防渗帷幕、防渗墙等措施，增加堤防的防渗性能。对于位于地震带的堤防工程，需要加强其抗震能力。在设计中考虑地震荷载的作用，合理选择抗震设计参数，如加固堤防的钢筋混凝土结构或其他适用的结构形式，确保堤防在地震发生时能够保持稳定。根据地质条件和设计要求，选择适宜的堤防材料。常见的材料包括土石材料、混凝土、钢筋混凝土和加固材料等。对于特殊地质条件下的堤防工程，可能需要采用特殊的材料和处理方法，如地工合成材料等。

堤防设计需要综合考虑防洪、防冲、防渗和抗震等方面的要求，根据具体工程的地理、气候、地质和水文条件，选择合适的设计参数和材料。设计过程中需要遵循相关的技术规范和设计准则，并进行必要的安全性和稳定性分析，确保堤防的稳定性和安全性。

2.3生态修复方案

湿地是生态系统中重要的环境组成部分，对于水质净化、水体稳定和生物多样性等起着关键作用。设计方案中应考虑湿地的保护与恢复，保留现有的湿地区域，还原湿地生态系统，并采取合适的管理措施，如湿地保护区划和湿地水源涵养。设计方案应考虑维护和修复水生态系统，例如增加支流的连接、恢复河段的自然河床形态和植被，修复湿地生态系统，确保水体的持续流动和水生生物的栖息地。沿岸植被在维护河道生态平衡和保护河岸稳定性方面起着重要作用。设计方案中应合理规划沿岸植被，选择适合当地环境条件的植被类型和布局，以增强岸线的稳定性，减少水土流失，并为生态系统提供适宜的栖息地。设计方案应考虑合理的水资源管理措施，确保水资源的可持续利用。这包括合理的水资源分配与调度，提高水资源的利用效率，减少水的浪费和污染，并保护河流的生态流量，满足生态需求和人类用水需求之间的平衡。设计方案还应考虑建立环境监测体系，对生态恢复和环境保护效果进行定期评估和监测。同时，制定相应的环境管理措施，加强对施工和运营过程中对环境影响的监管，确保设计方案的环境目标得到实现。

2.4防洪调度方案

建立科学的洪水监测和预警系统，包括水位、流量和降雨等参数的实时监测和数据传输。预警系统能够及时发出警报，提前预警可能发生的洪水，并向相关部门和居民发布警报信息，以便采取紧急应对措施。对于设计附带水库的工程，制定合理的水库调度方案是重要的防洪措施。通过科学的水文预测，根据洪水的时间、强度和预计流量，合理调整水库的蓄水和泄洪计划，确保水库的蓄洪容积能够满足洪峰流量的调节和洪水储蓄需求，降低下游洪峰流量。

根据工程所在河道的特点和设计要求，选择合适的泄洪方式。常见的泄洪方式包括自由溢流、控制性溢洪道、泄洪闸等。通过科学的水力计算和模拟分析，确定合适的泄洪方式，以减轻洪水对堤防和河道的冲击，保护工程的安全。制定详细的防洪调度计划，包括各个防洪调度措施的具体操作步骤和执行时机。根据洪水的发展趋势和预测情况，及时采取相应的防洪调度措施，确保工程的防洪能力得到充分发挥。建立健全的洪水应急响应机制，包括明确各级责任单位和人员的职责和任务，建立应急指挥体系，提前制定应急预案，开展应急演练和培训。在洪水来临时，能够迅速响应，组织有效的救援和疏散工作，最大限度地减少洪灾损失。

通过建立洪水预警系统、合理的水库调度、选择合适的泄洪方式以及制定防洪调度计划和应急响应机制，能够科学预测和及时应对洪水，降低洪水对于河道和堤防的冲击，提高工程的防洪能力和安全性。

结束语

在具体设计方案制定时，还需综合考虑社会经济效益、可行性研究、环境影响评价等因素。通过科学合理的设计方案，达到保护生态环境、提高防洪能力和保障工程安全的目标。这些方案需要由专业的水利工程设计团队进行制定，并严格按照国家相关的技术规范和标准进行实施。

参考文献

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