防洪堤環(huán)保型橫斷面設(shè)計方法探討

賈亞東

身份證號：652928198902120752

防洪堤環(huán)保型橫斷面設(shè)計方法探討

賈亞東

身份證號：652928198902120752

在防洪堤橫斷面設(shè)計過程中，要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，保障滿足防汛和管理的要求，并且設(shè)計要經(jīng)濟(jì)實用、就地取材、便于維修養(yǎng)護(hù)。在滿足規(guī)范要求的前提下，應(yīng)盡量采用環(huán)保措施好的橫斷面形式，保障河道兩岸的生態(tài)。文章主要分析了當(dāng)下防洪堤設(shè)計與環(huán)境保護(hù)的矛盾，探討并提出了解決措施。

防洪堤橫斷面設(shè)計；環(huán)境保護(hù)

前言

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略的實施，節(jié)能環(huán)保是發(fā)展的主要方向，作為水利設(shè)計人員，在防洪堤設(shè)計過程中，不但要考慮設(shè)計的工程經(jīng)濟(jì)實用，更應(yīng)考慮環(huán)境保護(hù)與工程相結(jié)合，在保障洪水不肆虐的前提下，解放思想、實事求是，采用較為環(huán)保的防洪斷面形式是適應(yīng)新時代的主流。

1.新疆阿克蘇地區(qū)防洪堤工程斷面形式概述

通過之前許多已建工程的設(shè)計及實踐經(jīng)驗，阿克蘇常用的堤防形式有三種，分別是斜插板基礎(chǔ)型式、重力式擋土墻基礎(chǔ)形式和鉛絲籠(格檳籠)護(hù)坡形式。擋土墻形式混凝土量過大，防洪堤成本太高，斜插板基礎(chǔ)形式施工簡易，經(jīng)濟(jì)實用，但砼板較為脆弱，在河道靠近上游處，河床卵石一般粒徑5～20cm，洪水對防洪堤砼板沖刷較為嚴(yán)重。鉛絲籠(格檳籠)護(hù)坡形式由于其取材方便、施工簡單，更有利于維修養(yǎng)護(hù)，被應(yīng)用于部分河道，防洪效果顯著。綜合比較，此三者防洪堤形式各有優(yōu)劣，但無論哪種防洪堤橫斷面形式都只起到防洪作用而忽視了防洪對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，在原始河道無永久性防洪堤時，河道兩岸在有粘性土壤的地方草木繁盛，野生動物棲息。修建永久性防洪堤后，部分河道變成了“渠道”，兩岸皆用混凝土斜插板護(hù)坡，在市、縣郊區(qū)更加多見。每當(dāng)汛期過后，維修養(yǎng)護(hù)在所難免。因此，需要優(yōu)化防洪堤橫斷面形式，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)，環(huán)保比較后，選擇較為合適的鉛絲籠防洪堤護(hù)坡，并在護(hù)坡上種植草木，恢復(fù)河岸原狀生態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)設(shè)計防洪堤環(huán)保經(jīng)濟(jì)實惠的目的。

2.防洪堤堤身設(shè)計的基本原則

全面貫徹以人為本、人與自然和諧相處的治水新思想，結(jié)合阿克蘇河流域洪水災(zāi)害頻繁的實際，遵循阿克蘇河流域規(guī)劃和防洪規(guī)劃統(tǒng)籌兼顧、全面規(guī)劃、除害與興利相結(jié)合，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境改善，嚴(yán)格遵循照顧現(xiàn)狀，立足長遠(yuǎn)的指導(dǎo)思想。

防洪堤堤身的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)經(jīng)濟(jì)實用、就地取材、便于施工與維護(hù)。堤身設(shè)計包括斷面布置，填筑材料的碾壓標(biāo)準(zhǔn)、堤頂高程、護(hù)坡與坡面排水、防滲與排水設(shè)施等。堤身設(shè)計要依據(jù)地基條件、河道運行寬度、水面比降等因素綜合考慮，分段設(shè)計防洪堤形式，盡量避免一個防洪堤工程運用一種橫斷面形式一概而論。在設(shè)計堤身過程中充分考慮周邊環(huán)境要求。

3.已建永久性防洪堤存在的問題

3.1 已建防洪堤損毀的主要部位

現(xiàn)狀修建的防洪堤經(jīng)過長年累月的沖刷、頂沖，已有部分需要維修加固處理，在維修加固設(shè)計中總結(jié)出防洪堤幾個主要容易破壞的地方：一：防洪堤基礎(chǔ)被掏刷嚴(yán)重，裸露出河床。大部分損壞的防洪堤不是護(hù)坡，而是防洪堤基礎(chǔ)。基礎(chǔ)為鉛絲籠的水平鋪蓋被沖走或扭曲變形，基礎(chǔ)為擋土墻的防洪堤也有裸露出地面，由于基礎(chǔ)的損壞，護(hù)坡沒有支撐，出現(xiàn)滑坡等問題。二：防洪堤堤身出現(xiàn)垮塌，有一些防洪堤護(hù)坡后面的堤身填筑出現(xiàn)掏空現(xiàn)象，主要原因是在施工過程中對堤身的碾壓不夠，且部分河道岸坎后為耕地，地下水位過高也影響了防洪堤護(hù)坡的穩(wěn)定。三：防洪堤后坡面水土流失嚴(yán)重，原設(shè)計堤后為邊坡系數(shù)1：1.5，經(jīng)過長年雨水等因素的影響，防洪堤后出現(xiàn)塌落。

3.2 防洪堤設(shè)計中存在的問題

由于防洪堤設(shè)計主要依照整個治理河道的以往經(jīng)驗，按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行防洪堤設(shè)計，基本上所有的設(shè)計如出一轍，無創(chuàng)新。因為之前的防洪斷面已適應(yīng)多年，新的防洪堤形式的安全性能，技術(shù)問題較為復(fù)雜，設(shè)計人員較為保守，一條河流總以原有設(shè)計為依據(jù)結(jié)合現(xiàn)有規(guī)范設(shè)計新建防洪堤。

4.防洪堤橫斷面設(shè)計結(jié)合環(huán)境保護(hù)的有效措施

在防洪堤橫斷面設(shè)計過程中要以防洪堤設(shè)計的相關(guān)規(guī)范為前提，結(jié)合現(xiàn)狀，結(jié)合環(huán)境保護(hù)要求設(shè)計防洪堤。在保障防汛安全的前提下，創(chuàng)新設(shè)計思路，開放設(shè)計理念，綜合考慮防洪與環(huán)保的深度結(jié)合，拓展設(shè)計視野，考察其他地區(qū)較為成熟的設(shè)計方案，引為己用。

針對大部分防洪堤基礎(chǔ)容易損壞的實際情況，設(shè)計防洪堤橫斷面基礎(chǔ)時不可一味的要求深度，防洪堤橫斷面深度約大，施工難度越大，成本也會越高。河道汛期沖刷基礎(chǔ)，汛期過后河床沖坑再次淤平，針對洪水特性，設(shè)計防洪堤基礎(chǔ)當(dāng)以“不被沖走”為目的，即使基礎(chǔ)被沖出，裸露河床，只要其保存完整，防洪堤護(hù)坡可依舊保持良好。鉛絲石籠，或者較大拋石可防止洪水沖走，且施工簡易，維修方便。在拋石距離工地較遠(yuǎn)的下游河道，可澆筑不規(guī)整大塊砼，拋于防洪堤基礎(chǔ)部位。基礎(chǔ)深度在保障最大沖刷深度不掏刷為主。

針對防洪堤坡面宜垮塌的實際情況，可考慮用格檳籠(雷諾護(hù)墊)鋪設(shè)為防洪堤護(hù)坡。檳檳籠(雷諾護(hù)墊)為軟性材料，堤身塌陷，護(hù)坡依舊可保持完整性，由于檳檳籠(雷諾護(hù)墊)有很好的透水性，無需考慮地下水對護(hù)坡的影響，防洪堤后坡面水土流失問題可考慮種植草木，防止水土流失。

針對防洪堤橫斷面設(shè)計與環(huán)境保護(hù)不匹配的實際情況，在設(shè)計防洪堤時盡量減少混凝土砼板護(hù)坡，結(jié)合現(xiàn)狀河道岸坎，分段設(shè)計，對已建臨時性防洪堤已有樹木生長，形成較為穩(wěn)固的防洪岸坎不破壞，只需做加固處理。在堤身填筑材料為黏土或者沙土的情況下，用檳檳籠(雷諾護(hù)墊)為護(hù)坡材料，并在護(hù)坡縫隙中種植草皮，或者成活率較大的柳樹等，隨著植被的生長，護(hù)坡會更加穩(wěn)固，對環(huán)境影響較少。國家水利部新推的“綠化混凝土新工藝”，透水混凝土上種草皮護(hù)坡，即固土護(hù)坡又凈化水質(zhì)，已有部分地區(qū)修建，工程運行良好。設(shè)計人員應(yīng)組織學(xué)習(xí)，深入了解，運用新工藝。

結(jié)語

綜上所述，本地區(qū)現(xiàn)階段防洪堤的建設(shè)還有諸多缺陷和問題，一定要提高設(shè)計意識，綜合考慮防洪堤建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相匹配，嚴(yán)格按照防洪要求，轉(zhuǎn)變設(shè)計理念，創(chuàng)新設(shè)計思路。防洪堤的建設(shè)應(yīng)以除水禍為前提，改善生態(tài)環(huán)境為主，確保河道兩岸生態(tài)文明建設(shè)與洪澇治理相輔相成，充分發(fā)揮防洪堤建設(shè)后環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[1]提防工程設(shè)計規(guī)范，2013(5)

[2]水利家園河道整治引入“綠色混凝土”新工藝，2017(3)