關于水利工程中中小河流治理設計方法的探析

何天文

【摘要】河流治理是當前水利工程中的重要部分。由于中小河流的源頭大多是在山區，并且因為近幾十年人們為了經濟的發展，加大了對森林資源的開采力度，從而導致了水土流失問題異常嚴峻。鑒于此，本文就基于水利工程中中小河流治理，提出了中小型河道治理設計的相關方法。

【關鍵詞】水利工程；中小河流；治理；設計方法

引言

中小河流的防洪問題和生態問題是當前社會經濟發展的實際過程中的突出問題，所以針對當前中小河流治理過程中的問題，確定科學有效的治理設計方法至關重要，保護江水運沿岸的基礎設施和城鎮，堅持人類與大自然的和諧發展，統籌河道管理和中小河流治理問題，既要做好防洪工作也要做好泄洪的安排工作。進而促進人與自然的和諧發展。

1、加強中小河流治理的必要性分析

在我國600多個城市中就有100多個城市依傍著七大江河的干流，因為在大堤的防護下，大部分都處于大江大河或中小河流的上游山丘地帶，所以會遭受河流洪水的侵襲。例如，在2004年九月初，川東重鎮達州市市區水深較高，洪水淹沒嚴重，同樣也是受到嘉陵江二級支流州河洪水侵害的后果。在我國，除大江大河之外，還有在一些地廣人稀的、降水較少地區的內陸河水系，因為洪水及漲猛落，很多支流流入大海的中小河流，洪水嚴重，使很多城市和村莊都受到威脅等。所以采取合理的治理設計方法抗洪防災措施是必要的。

2、我國水利工程中中小河流治理現狀

2.1 投資少，基礎設施差

中小型河流多地處山區，經濟底子薄，多年來，在防洪工程建設上，地方財政無能力、無資金投入基礎設施建設；只是近一、二年國家才對中小河流的防洪設施建設及小型水庫除險加固工程有所投入，但范圍較小和投資不大。

2.2 中小河流治理滯后

經過多年治理，目前我國已經基本形成良好的防洪體系，但是由于國家在河流防洪、治理上將主要精力放在大型河流方面，從而導致中小河流在防洪體系中占比例極小，使得中小河流治理滯后，在防洪方面達不到國家規定標準，甚至在部分地區中小河流根本就沒有進行過有效的治理，致使中小河流存在嚴重的退化以及隨時面臨山洪災害威脅的情況。

2.3 中小河流洪災頻繁

根據相關統計表明，一年中中小河流引發的洪災占所有河流的三分之二還多，而因而洪災而死亡的人數有超過60%發生于中小河流。

3、加強梳理工程中中小河流治理設計的方法

3.1 河提設計

堤線布置應從工程整體出發，河堤布置主要根據河段防洪功能、河岸基礎以及河段的建筑材料儲備條件等因素確定。如有的房屋建在河岸邊，有的直接建在水中，已經沒有填筑河堤的面積，對這些河段只能采取較陡的河堤邊坡系數，堤腳采取防沖刷措施，建筑材料以毛塊石支砌和砼基礎為主。河堤按地形和地質情況的不同采用兩種結構型式，即地形平坦或地質較差的河段采用填筑河堤，迎水坡腳以下設防沖刷齒墻迎水坡面采用砼護襯；當有較高河坎或基礎地質較好的河段采用重力擋墻支砌或漿砌塊石護砌。

3.1.1 齒墻深度的確定

堤前齒墻是河堤基礎是否穩定的關鍵。齒墻深度根據哈根公式計算最大沖刷深度而確定，依照有關規范及沖刷深度計算結果，堤防防沖基礎深度應在沖刷線以下0.5m-1.0m，而取最大沖刷深度，具有較大的工程量和施工難度。為此從規范標準、施工可行性及節約工程投資等方面考慮，齒墻埋深根據不同的工段取2-3.5m，即一般直線段采用2m；彎道河段采用3-3.5m，同時在角度較大的凹彎等險工段設大體積拋石防止較大沖刷。要求齒墻基礎應開挖至承載力較大的砂礫石層。

3.1.2 河堤幾何尺寸確定

由于受到堤身斷面形狀、堤身填土性質、堤基地質、水文、地形和施工條件等諸多因素的影響，堤防在汛期往往出現漫頂、堤身（基）滲透破壞、堤身滑坡等險情。依據堤防的設計與使用要求，在使用年限內應充分考慮影響這些險情的因素，以滿足滲透穩定和堤坡整體穩定的要求。

3.2 河道斷面設計

3.2.1 河流橫斷面

根據河流平水流量合理設計河岸與河灘地的平均高程。若是該河段潮差較大，則其高潮水位的灘地淹沒水深應低于1.2米。此外，河岸和河灘地的寬度設計應從兩方面進行：①按照行洪、排澇的要求規劃設計河岸和河灘地的寬度；②根據最低的人身安全要求規劃設計出最小的河岸和河灘地的寬度，通常最小的河岸和河灘地的寬度為2米左右。

如果河道受一些條件限制無法將河段設計為復式斷面，那么還能將河段設計為矩形斷面或梯形斷面的形式。當河道深度超過2.5米時，為了確保人身安全應設置相關防護措施，特別是在城市繁華區域的河道。在對河道進行規劃設計時還應充分考慮河道的視覺效果與景觀價值。

3.2.2 河流縱斷面

河道縱向比降大于3%，應采用階梯結構或深潭結構來改造河道縱斷面，此外，還能采取階梯跌水與魚道相結合的結構，這樣能夠增強河道的坑沖擊能量，從而使得河道地形結構具有多樣性。河道的縱向比降為1%至3%，為了是河道地形結構具有多樣性，應采用人工輔助措施營造階梯深潭結構或是階梯式跌水結構，這樣能夠緩解水流對河道的沖擊。

進行河流縱斷面設計時，應充分考慮到河道與湖塘以及保護河道與河道間的連通性，在河道中盡量少設或不設擋水建筑，若是河道中已經設置了相關建筑物，且這些建筑物對河道排澇能力造成了影響，那么應將這些建筑物進行改造或拆除。

3.3 河道清淤疏浚

河道清淤疏浚要妥善處理好淤泥堆置問題，要防止污泥的二次污染，有條件的地方要結合土地整理與圩堤建設，合理布置堤防，減輕對生態環境影響；在平原河網地區，要加強河道的清淤疏浚，盡量采用植物措施護坡，保護濕地，同時要注重加強水系的連通，促進水體流動，改善水環境，提高河道綜合整治水平。

4、河流治理設計需要注意的要點

4.1 設計洪水的成果檢查。治理工程設計的一個重要的依據就是設計洪水成果，如果設計的偏小，就會造成工程的失事，大了就會造成經濟損失。在中小河流治理的過程中無法回避的是與大河大流比起來，流量的觀測資料要相對少太多。所以通常的辦法就是設計暴雨的間接來推算設計洪水的，但是這個辦法的中間環節比較多，在設計的過程中一定要經過慎重的檢查和分析。設計洪水成果的合理性檢查包括參數、計算方法和采用成果等方面。

4.2 在防洪標準的確定方面，中小河流的洪水是大河大江及其分支洪水的來源，中小河流的治理規劃設計防洪標準時不但要考慮自身洪水和災害的相應特點，還要注意到同大江大河防洪標準的協調性。

5、結束語

中小河流治理是一項造福人民、造福社會的綜合性工程，但由于中小河流的源頭大多是在山區，并且因為近幾十年人們為了經濟的發展，加大了對森林資源的開采力度，

從而導致了水土流失問題異常嚴峻。在加上山區降水豐富和暴雨集中，從而導致了河流不堪重負，進而引發一系列的洪澇災害，而中小河流洪水災害嚴重影響國民經濟發展，威脅人民生命財產安全。

因此，必須按照中央統一部署，加快中小河流治理工作。在設計過程中要因地制宜，區分輕重緩急，分期分段開展治理。只有這樣才能實現人與自然的和諧相處，才能使中小河流治理項目成為城鎮環境的新亮點。

參考文獻：

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