河道危险地段防护工程设计探究

1、河道危险地段防护工程设计探究摘要：生态河道建设是现代生态城镇建设中的重要环节， 加强水利基础性工程的建设， 进一步完善防洪、排洪、灌溉等农田水利设施系统， 从治理中小河道着手， 大力开展河道生态整治工作， 构建具有良好循环功能的水生态系统。本文以顾洞河榆树底村河道险段治理工程为例， 阐述河道险段治理工程设计的主要内容， 分析了工程设计需要考虑的主要因素， 为今后的工程设计提供理论参考。关键词：农田河道治理； 生态治理； 清淤； 护岸；顾洞河发源于北票市金厂沟梁， 是大凌河的一级支流。自北向南依次流经龙潭乡、哈尔脑乡和桃花吐镇， 在桃花吐镇坤头营子村汇入大凌河。全长57.77公里， 流域面积45

2、1平方公里。项目区位于龙潭乡顾洞河上游， 河道起点至项目区终点范围内河长4.79公里， 流域面积为46.12平方公里， 河道总比降为7‰。由于人为的滥采乱弃和水流的冲淤破坏， 导致河道出现大量的沙堆和冲坑， 严重阻碍了河道行洪。为保证河道的过流能力， 避免河道形态在水流作用下的进一步恶化， 需要对项目区上游河道实施清淤疏浚工程。同时项目区河道下游有过水路面一处， 过水路面下游两岸已有石笼护岸， 为避免水流对过水路面上游河道两岸造成的冲刷破坏， 需要对过水路面上游河道两岸进行防护。同时， 结合乡镇生态建设规划， 在保证河道过流能力的前提下， 为进一步改善河道生态环境， 对两岸岸坡进

3、行生态防护。1 水文计算1.1 洪峰流量项目区内多年平均降水量为475毫米， 降雨年际变化较大， 时空分布不均， 多集中在78月， 约占全年降水量的51.7%.流域内多年平均径流深为86.8毫米， 径流量以洪水下泄为主， 非汛期河道径流量较小。冬季气候寒冷干燥， 冬春季节雨、雪稀少， 最大冻土深度为1.50米。根据顾洞河河势的变化规律， 结合工程布置情况， 本次计算共布置了2个控制断面。本次设计按照十年一遇的防洪标准进行护岸稳定性及冲刷计算， 洪峰流量为348.52方立米/秒。1.2 水面线计算以最下游处控制断面为起始断面， 利用HEC软件进行水位推求。糙率资料取自大凌河河道保护治理规划， 由

4、于项目区河段较为狭窄、主槽和滩地段界线模糊， 结合上述情况分析， 该河段糙率率定为0.033.2 清淤疏浚设计2.1 清淤疏浚工程设计在平面位置上， 以河道现有的两岸岸坎线作为本次清淤疏浚工程的工程线。在纵断面上， 以现状河道最低点作为设计河底高程， 以不改变整个河段的现有比降、平顺衔接上下游河道。在横断面上， 考虑到项目区土壤条件， 按照11.5的设计坡度对左岸岸坎进行填挖修整。综上所述， 确定清淤疏浚总长度1057米、比降8‰、平均宽度4050米、平均深度0.67米。2.2 抗滑稳定校核计算选取典型断面进行计算， 坡比为11.5, 高度为2.5米。不同工况下的土堤抗滑稳定安全

5、系数取值及计算结果， 见表1.表1 岸坡抗滑稳定计算表通过对典型断面的抗滑稳定计算分析， 在坡比为11.5时， 岸坡抗滑稳定满足要求。3 护岸工程3.1 护岸工程设计在横断面上， 考虑到项目区土壤条件， 按照11的坡度进行护岸石笼基槽开挖。石笼护岸工程采用品;字形结构， 共三层石笼网箱叠放， 从下至上采用的石笼网箱规格 （长×宽×高） 分别是：4.0米×1.5米×1.0米、4.0米×1.2米×1.0米、4.0米×1.0米×1.0米三种规格的石笼网箱， 石笼埋深不少于1.5米， 网箱采用8#镀锌铁丝机

6、编， 网眼大小为13厘米×15厘米， 网箱与网箱之间采用8#镀锌铁丝连接， 网箱内填充块石粒径介于2550厘米之间， 级配良好， 填充后空隙率小于30%, 块石强度不低于30Mpa.3.2 冲刷深度校核计算冲刷计算依据堤防工程设计规范 （GB50286-2013） 中平顺护脚冲刷深度计算公式计算， 计算弯曲段冲刷深度结果为1.258米， 平顺段冲刷深度结果为1.417米。可知采用十年一遇防洪标准进行冲刷计算时， 冲刷深度不大于1.5米， 因此， 本次设计的护岸建筑物埋深取1.5米， 可满足抗冲要求。4 植物绿化工程岸坡修整后， 为起到防洪固坡作用， 需对岸坡及坡脚进行植物措施防护， 防护形式主要为岸坡播撒草籽， 植草种类主要为高羊茅、麦冬草以及狗牙根草， 按等比例混合种植。5 结语顾洞河险段治理工程设计以增加河道过流能力、防冲为主， 兼顾河流生态修复。采取的河道整治工程措施可以满足十年一遇流量下的防冲要求。采取的植物绿化措施， 可以改善水质条件， 恢复项目区河段的生态功能。河道险段防护工程设计应满足的要求为， 以防护为主，