中小河流治理設計中存在的問題及措施

張佳琪

（秦皇島市水利勘測設計有限公司，河北 秦皇島 066000）

我國擁有眾多中小河流，為人們的生產生活源源不斷的提供水源。為一進步發揮中小河流作用，我國始終堅持綜合治理方針，雖然取得了一定戰果，但為達到預期目標。一方面，河流治理措施不得當，另一方面，合理治理設計存在重大缺陷，以至于河道始終無法保持最佳工作狀態。每當雨季來臨時，河流治理弊端就會凸顯，以至于災害頻頻發生，不僅造成了巨大的經濟損失，還對百姓生命安全構成嚴重威脅。因此，有必要優化中小河流治理設計。本文先分析河流治理設計中常見問題，再提出幾點解決措施，旨在提升河流治理設計質量。

1 中小河流治理設計問題分析

1.1 行洪斷面尺寸不合理

在中小河流中存在不少河汊、濕地，這些區域具有較強的滯洪落淤作用[1]。當洪水退去時，這些低洼處就會呈現一定的自然景象。在設計處理方案中，會制定深挖河道、順直河岸等措施。更有甚者采取填高河灘沙洲的方法，使之變為土地，雖然增加了可使用土地面積，但行洪斷面尺寸就無法滿足國家標準。當洪水再次來臨時，泥沙就無處沉淀。隨著時間推移，河床的高度勢必會升高，大大削弱了滯洪落淤作用。

1.2 穿堤建筑物設置不科學

穿堤建筑物一般會被布置在人口密集區域，在設計過程中，相關人員將目光聚焦在建筑物本身，忽視了關鍵性問題，比如中小河流兩岸的管線布置問題、取水排污效果等。還有些設計方案沒有考慮施工環節，當河道變窄時，施工活動就無法一起進行，從而引發了矛盾與沖突。由于缺少有力依據，以至于矛盾沖突無法解決，不僅造成大量資源浪費，還會阻礙治理工程的有序開展。工程無法在規定時間內完成，勢必會降低中小河流的使用功能。

1.3 岸線布置不妥當

有些設計工作的時間比較緊，但工作量卻很大，使得設計方案缺乏考慮，尤其是沒有聽取周圍百姓的意見。為了節約時間，絕大多數設計人員會征求主管領導的意見。當工程進行過程中，周圍百姓因利益受損，就會對工程進行干擾。百姓會要求設計方案中添加便橋、欄桿的建筑物，這關系到設計變更問題。一旦設計方案更改，費用隨之增高，超出了國家預算。因此，百姓的訴求得不到滿足，會增加工程方與百姓之間的矛盾。由此可見，設計人員并未對岸線布置進行穩妥布置。

1.4 設計計算不準確

設計人員疏于對現場情況進行調查，導致無法準確全面的收集有關數據。一般來說，設計人員會根據自身經驗完成計算工作，但由于缺乏有效數據，以至于設計結果存在偏差[2]。這樣做會導致兩方面問題：一方面，在河流治理過程中，一旦出現設計與實際不符的狀況，就會導致工程停滯。為了解決問題，需要對設計進行變更，徒增了工作量。另一方面，河流治理效果不顯著，增加了安全隱患的出現幾率，無論是對周圍百姓，還是施工人員，都構成了一種威脅。

2 中小河流治理設計問題的解決措施

2.1 洪峰流量

中小河流的情況不盡相同，即便是一條河流，所處區域不同，其流域流量還存在顯著差異。這就需要設計人員主動聯系水文站，獲取洪水數據信息，以便計算出每個流域的洪峰流量。有些河流經過的區域較多，那么水文站的數量也會隨之增加，設計人員要做好統籌規劃，依托全部資料，繪制出諾模圖，從圖中獲取準確流量值。倘若出現無水文站的情況，那么就需要設計人員運用不同公式進行計算，再對比計算結果，從中選擇安全性高的洪峰流量。

2.2 堤線堤距

堤線不僅要與河流走勢相適應，還要與洪水流向相平行，這就需要設計人員設計出合理的堤線，以此提高河流抵御洪水的能力。在相鄰堤段之間要平穩，切記不可出現急轉彎或折線段。在布置堤線時要謹遵少占農用地及建筑用地，一方面可降低矛盾，另一方面方便防汛搶險的開展。在設計時，要用好已有堤防及地形，盡可能選擇在穩固地址的區域。如果堤線布置在灘地，需要擴大其寬度。為了提升堤線的準確性，設計人員要開展嚴密的計算工作，通過不斷分析與論證。河道種類比較多，包括積淤型、順直型、游蕩型等。設計人員根據實際狀況及計算結果選擇類型，以提升河段的穩定性。堤距也是設計工作的關鍵內容，要求設計人員統籌規劃，精準計算。首先，設計人員要依托洪峰流量確定穩定狀態下的河流寬度，堤距最少要達到1.5倍河寬。其次，設計人員要掌握現場情況，包括地質地貌、水文條件等，以發展的眼光開展確定最終方案。比方說某河段上有建筑物或汕頭，那么堤距要適當增加。通過精準設計，緩解洪水壓力。

2.3 河流堤型

唯有堤型合理，方能發揮河流功效。堤型的確定要考慮經濟、環境等多方面因素，經過多方面對比選出最優方案。當然，如果河堤處已有堤防，只需對其加固改造，這樣做可大大節約資源。在設計堤型時還要考慮地質條件，比方說在黃土高原就要選擇梯形坡式，護堤材料既能是混凝土，也可是砂漿砌塊石[3]。如若使用混凝土，材料厚度不低于15cm，高于25cm，由下至上逐漸增加厚度。如采用砂漿砌塊石，同樣是逐漸變厚，厚度要控制在30～80cm范圍里。如果遇到河道寬度小，深度高的情況，有兩種設計方案，一是重力式結構，二是仰斜式結構。一般來說城市河道會使用重力式結構，處于經濟考慮，可對其進行改進，上半部依然保持此機構，下半部需采取復合式堤防。無論選擇何種堤型，都要滿足幾點要求：河堤要堅固，不會因時間推移而變得松垮。抵御洪水的能力一定要強，同時具有良好的耐磨性能。與河床相適應，當河床發生變形后，河堤不會出現大面積損壞。方便修復與加固，節省資源、降低投入。河流治理材料要就近取材，既能拉動地方發展，又能節約工程資金。

2.4 基礎埋深

在開展基礎埋深設計工作時，要采集河床試樣，將治導線劃分為不同階段，各段間隔在二百至五百米。倘若河道地質較為特殊，采樣間距要適當縮短。將收集到的試樣統一送至實驗室，通過顆分試驗獲得響應曲線，從曲線中確定中值粒徑，為之后的計算提供數據支持。按照標準公式確定沖刷深度，以此指導埋深工作。通常情況下，埋深的安全值為五公分至十公分。將沖刷深度與安全埋深相加，既可得到基礎埋深。再通過調整坡度，以掌握高程。有幾點注意事項需要設計人員明晰：如果河床較為特殊，深度不得少于一米。試驗過程中出現不符合常理的數據，要及時將其刪除。河流流向和岸邊的夾角值要精確，這關系到沖刷深度計算的準確型。計算過程中要考慮該區域的天氣因素，掌握最大凍土深度，倘若數值加大時，要講最大凍土深度作為基礎埋深的數值。

2.5 水深計算

前面工序完成后，即可開展水深計算，計算范圍囊括整條河流。中小河流大多是自然形成的，由于受到河水沖刷，導致河床高度不一，所以計算方式要選擇得當。通常情況下，采用柏努立能量方程較為適宜。每隔一百至二百米測量一下橫斷面的數值，以此判斷此區域的水深。結合各河段的水深值，可得出水面線，可作為確定初始斷面的重要依據。設計人員在開展這項工作是要注意幾方面問題：起始斷面要選在平順的河段，最好是靠近明渠。在計算橋梁、渠首等位置水深值時要使用寬頂堰泄流公式，而明渠附近河段要采用曼寧公式。水面線的確定順序是自上至下，只有當平緩堤段，才能將順序顛倒。在設計時要著重關注水流漸變狀況。可根據洪水痕跡反向計算流量，從而驗證斷面選取是否得當。通過多措并舉，提升設計的準確性。

2.6 超高計算

在《堤防工程設計規范》中給出了超高的計算方法，設計人員要嚴格按照規范執行。在計算波浪爬高時，要使用蒲田試驗站計算公式。計算時會涉及風速，這就需要設計人員收集往年最大風速，將平均值乘以1.5。對比多個治理工程后超高值一般保持在八公分至十三公分區間，這個結論可作為驗證計算結果是否合理的依據。

2.7 基礎處理

前些年因為種種原因，導致河流管理不當，管理缺失會給亂開亂采提供機會。這些行為會增加采砂坑數量，當洪水退去后，坑中就會留下淤泥，使得有些河道的地基狀況不佳。設計人員要堅持避讓原則，倘若無法避開，那么就需要采取相應措施，包括清除地基表層軟黏土，如果土層較厚，則可采取鋪設透水材料，以提升滲透速度。在河堤外安置壓載、水井等設備設施。如果是黃土地基，設計人員要準確判斷其濕陷性。一般而言，或浸水或夯實，讓地基更為牢固。對于可液化土層，可使用的方法比較多，常用的有振沖和圍封。設計人員要根據現場情況選擇適宜的處理辦法，這對提升河道穩定性很有幫助。

3 結語

中小河流治理屬于一類惠民工程，關系到百姓的安居樂業，因此需要提高重視。設計人員要及時更新設計理念，提升設計能力。與此同時，把握設計細節，做好每項工作，這樣才能確保設計方案的科學性、先進性。