河道治理防洪工程设计洪水计算简述唐崇熙

河道治理防洪工程设计洪水计算简述唐崇熙

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要:随着水利工程建设不断的加快,相关项目的水准也在不断的提升,而项目的施工要求也越来越高,尤其是在防洪形式不断变化的情况下,水利工程防洪堤的施工和设计也有了更为严格的要求。因此,水利工程应该贯彻落实理念政策,加强提高防洪堤设计的原则性和施工的技术性,另外施工要注重各个环节的控制管理,以及在设计过程中要做到全面的综合考虑。只有有效的提高了水利工程防洪堤的施工质量和设计的合理性,才能从真正意义上实现施工效益和水准的同步发展。

关键词:河道治理;防洪工程;防洪设计

1防洪设计的基本原则

全面贯彻以人为本、人与自然和谐相处的治水新思想,遵循流域规划和防洪规划统筹兼顾、全面规划、除害与兴利相结合,促进生态环境改善,严格遵循照顾现状,立足长远的指导思想。防洪堤堤身的结构设计应经济实用、就地取材、便于施工与维护。堤身设计包括断面布置,填筑材料的碾压标准、堤顶高程、护坡与坡面排水、防渗与排水设施等。堤身设计要依据地基条件、河道运行宽度、水面比降等因素综合考虑,分段设计防洪堤形式,尽量避免一个防洪堤工程运用一种横断面形式一概而论。在设计堤身过程中充分考虑周边环境要求。

2防洪设计的具体措施

2.1驳岸的形式设计

前期的现场调研及沟通协调非常重要,了解现场才能准确其景观定位。前期可以根据周边的环境及空间,对驳岸做一个简单的定位,确定驳岸形式及节点位置等。而如在防洪河道设计前介入景观设计而各相关部门专业将景观的因素考虑进去后再对河道进行设计,那么后期设计更能达到效果。

城市防洪河道景观的设计与驳岸息息相关,根据不同驳岸形式做不同的设计。驳岸形式的话根据其景观生态性分为以下几种:(1)刚性挡墙。刚性挡墙主要是指生态性差的挡墙形式,这种形式安全性较高,占用空间小,但较为生硬,生态性差。这类挡墙大多通过后期用植物来做软化,或者结合灯光景墙,甚至下沉式的立面空间等达到最佳的景观效果;(2)结合型驳岸。用刚性的材料制造绿化空间,让植物融入到生硬的混凝土和石材中。如反滤混凝土砌块、棕榈石、格宾笼,甚至于生态混凝土等等,都在用现代技术去将植物融入到材料中,相依相存。这种形式不但生态,稳定性也很高;(3)生态型驳岸。生态型驳岸主要是指如草坡入水的方式,结合置石甚至于底部大量使用抛石形成自然的水面效果。但是这类型驳岸需要一定的条件,如需要较大空间、必须能够控制常水位等。否则洪水期与枯水期变化较大,植物可能被冲走或者河道底裸露杂草丛生。

2.2计算分析

在任何设计中,计算分析都是设计过程中最核心的环节,只有准确的计算和分析,才能保证设计的质量和效果。而在防洪堤设计中,设计人员要对地形地质条件、地基承载力、荷载组合进行精准的计算和严格的分析,以此来保证防洪堤设计的严谨性和科学性。在实际计算测量过程中,防洪堤的主要荷载包括以下几个方面:至承台梁底的上部主动土压力作用在迎水侧、背水侧挡墙的垂直和水平力,两侧挡墙自重,框架梁自重,外挡土板自重,迎水侧挡墙的静水压力和浪压力,作用承台及拉梁上的填土自重。而由于设计水位出现机率不大,并且出现的时间也不长,并且防洪堤身所采用的黏土渗透系数也不大,所以,荷载组合可以按建筑物本身恒载组合作为计算荷载。设计是水利工程防洪堤建设中最核心的工作内容,防洪堤设计只有做好了工程规划和计算分析,才能有效的保证防洪堤工程顺利施工,进而也能保证防洪堤的施工质量和整体防洪效果。

2.3防洪堤横断面设计结合环境保护的有效措施

在防洪堤横断面设计过程中要以防洪堤设计的相关规范为前提,结合现状,结合环境保护要求设计防洪堤。在保障防汛安全的前提下,创新设计思路,开放设计理念,综合考虑防洪与环保的深度结合,拓展设计视野,考察其他地区较为成熟的设计方案,引为己用。

针对大部分防洪堤基础容易损坏的实际情况,设计防洪堤横断面基础时不可一味的要求深度,防洪堤横断面深度约大,施工难度越大,成本也会越高。河道汛期冲刷基础,汛期过后河床冲坑再次淤平,针对洪水特性,设计防洪堤基础当以“不被冲走”为目的,即使基础被冲出,裸露河床,只要其保存完整,防洪堤护坡可依旧保持良好。铅丝石笼,或者较大抛石可防止洪水冲走,且施工简易,维修方便。在抛石距离工地较远的下游河道,可浇筑不规整大块砼,抛于防洪堤基础部位。基础深度在保障最大冲刷深度不掏刷为主。

针对防洪堤坡面宜垮塌的实际情况,可考虑用格槟笼铺设为防洪堤护坡。槟槟笼为软性材料,堤身塌陷,护坡依旧可保持完整性,由于槟槟笼有很好的透水性,无需考虑地下水对护坡的影响,防洪堤后坡面水土流失问题可考虑种植草木,防止水土流失。

2.4郊野型水系景观设计

特点:水系两岸用地空间宽敞,周边主要为山体、农田、散布自建民居等,水系两侧绿地空间宽裕,为城市与郊区发展过渡区域;功能定位:城市生态格局、城市旅游、城市休闲游憩空间;发展策略:生态型水系两岸多为开发程度较低区域,生态基底良好,通过恢复自然原生型景观形式,丰富植物群落,维护生物多样性,布置生态休闲、娱乐空间,适当增加休闲旅游设施,营造城市周边生态休闲和旅游场所;主要措施:结合该类型水系两岸空间宽裕的优势以及生态驳岸的特点,建设结合性驳岸形式或生态型驳岸,植物种植形式以灌木和大草坪为主,且建设生态滞留带,保障郊野型水系水质,适当增加休闲旅游设施,建设城市郊野滨水公共绿地空间。

结束语

在水利工程中,防洪堤是一个尤其关键的组成部分,其关系着人们的生命安全和财产安全,并且其对于整个水利工程项目的效益以及社会影响都有深远的作用。因此,在水利工程施工建设过程中,应该高度重视防洪堤的设计与施工,要结合防洪堤施工的难点和问题,制定出完善的规章制度,以此来提高施工的科学性和设计的原则性。只有保证了防洪堤的工程质量,才能使得防洪堤充分发挥出应有的作用,进而为国家和人民的生命财产安全提供保障。

参考文献:

[1]朱雨全.对水利工程防洪堤施工设计的探究[J].黑龙江水利科技,2014,05:85-86.

[2]严飞.生态景观型江堤设计理念在城市防洪工程中的应用[J].中国市政工程,2013,10:48-53.

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