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河道危险地段防护工程设计探究

时间:2018-04-17 来源:吉林农业 所属分类: 防洪工程答辩 本文字数:1861字
  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451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7~8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程序进行水位推求。糙率资料取自《大凌河河道保护治理规划》, 由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1∶1.5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40~50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1∶1.5, 高度为2.5米。不同工况下的土堤抗滑稳定安全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1∶1.5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1∶1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25~50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, 兼顾上下游及左右岸, 保证项目区河势稳定、边坡安全;在河势上, 尽量保留河流的自然形态;在生态上, 尽量保护物种的多样性;在满足上述要求的前提下, 河道治理规划应与区域规划相协调, 与周边环境及发展相协调。
    答辩来源参考:荆英楠.河道险段治理工程设计要素分析——以顾洞河榆树底村为例[J].吉林农业,2018(07):78.
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