基于水流流速选择土质边坡护岸型式

邱冬梅 何练民

摘 要：护岸的类型繁多，包括草皮 、砌石类、混凝土类等。其各自的适用条件不相同。本文提出各护岸允许流速，按照流速和不同护岸特点进行了分析，选择河道护岸的方法。

关键词：允许流速；护岸类型；

【文章编号】1627-6868（2016）05-0003-02

为保护岸坡，控制河势，人们在大大小小的河流上修建了各种类型的护岸和护坡，护岸主要目的是防止河道被侵蚀，河道侵蚀影响因素较多，水流流速是重要和容易获得的参数之一，用其衡量土质边坡冲刷简要易行，本文主要从水流流速方面提出判断和选择护岸型式。

1.不同土岸坡允许流速，见表1。

这些边坡在河道水流中容易冲刷，在超过允许流速时容易产生坍塌和崩岸，应该进行护岸。

2.河道护岸类型及允许流速

2.1 草皮护岸

草皮护岸是利用水生植物或耐水树种的根系固土，防止岸坡坍塌。这种护岸既可绿化美观岸坡环境，又可保障河道自然属性及堤岸安全。主要用于小型河道及水流流速度较小的人工湖的堤岸

2.2 干砌块石（抛石）护岸

砌石护岸是一种历史悠久的治河护坡方法，一般是利用当地河卵石、块石.采用人工干砌形成直立或具有一定坡度的护岸。这种护岸的最大特点是：结构型式简单、施工操作方便、工程造价低廉。另外，干砌石护岸具有一定抗冲刷能力，适用于流量较大但流速不大的河道。

2.3 混凝土预制块

利用预制混凝土块进行岸坡侵蚀防护是目前比较常用的技术。混凝土块可以单块放置，也可以通过多种方式连接，如相互咬合或用缆索连接，使其充分发挥结构柔性和整体性的优点。结构底面必须铺设反滤层和垫层，可以选用土工布或碎石。这项技术适用于水流和风浪淘刷侵蚀严重、坡面相对平整的河流岸坡。

2.4生态型混凝土预制件

生态型混凝土预制块是利用混凝土预制件构件构成的各类孔状结构，这种护岸技术采用预制件结构，强度高，施工简单，速度快；其多孔结构符合生态设计原理，兼顾了生态和景观需求。不仅能保护岸坡抵抗水流冲刷，而且还为动植物生长提供了有利条件。特别适用于河道较窄、岸坡比较陡的城市河道岸坡防护。

2.5 浆砌块石整体护岸

对于流量较大城镇河道。防止洪水冲刷保障堤防安全是非常重要的。因此，要保证河道堤防不决口，适宜采用相对坚固的浆砌石护岸。在砌石的胶结材料选择时，可根据河道最大流速选择水泥砂浆或白 灰砂浆。浆砌石护岸具有结构稳定性较好、整体性好、强度较高、抗冲能力强等特点，可用于大江大河（如长江、黄河使用较多）或流速大的 堤防护岸。该护岸型式适用于城镇周边流量较大、有较强防冲要求的河道。

2.6 现浇混凝土护岸

为防止洪水对岸坡的冲刷，常利用一定厚度的现浇 混凝土.在河道两岸建成直立或倾斜的混凝土挡墙。这种护坡在过去几十年中，特别是大城市的河道整治中应用最广泛。混凝土护岸常称三面光护岸。它的优点是抗冲刷能力很强，适用于大江大河及流速较大的河道和部位。其最大缺点是隔绝了水生生物、植物生长繁衍通道，堤岸不能生长绿色植物，使河道处于一种封闭状态，缺乏绿色和生机。

2.7 铅丝石笼护岸

利用铅丝将卵石、块石固定成较大体积的整体，防止较大洪水冲刷。常常利用铅丝竹编织成网笼装卵（块）石，码砌成坡护岸。在常水位以上，还可在石料空隙中掺人种植土及耐水植物种子。待其生长后形成生态绿色护岸。铅丝（竹）网笼的疏密可根据石料的直径确定。铅丝笼护岸抗水流冲刷能力强、整体性好，且能满足生态型（绿化）护岸的要求。其最大特点是有利于水草、鱼类及两栖水生动物的繁殖和栖息生长。

各护岸允许流速见表2。

3.基于流速选择护岸型式的步骤

首先测量河道边界条件，实测河道平面和剖面；然后估算平均水力条件，按照天然河道非均匀流推求河道水面线计算每一断面的流速；分析现状条件下边坡稳定性，按照土质边坡允许流速与水流流速对比，论证护岸的必要性；依据护岸允许流速必选河道护岸型式；最后按照护岸后的设计断面重新进行水力计算和边坡稳定计算，验算护岸稳定性。

4.实例介绍

实例1漳河流域位于安陆市西南部，境内流域面积308km2，河长39km，流域内总人口18.35万人，耕地面积1.85万hm2，耕地和人口多位于漳河干支流沿岸。流域范围涉及王义贞店镇、雷公镇、木梓乡、巡店镇和辛榨乡。漳河流域洪水由暴雨形成，洪水期水位暴涨暴落，河道摆动范围大，河势多变，河流沿岸防洪设施少、标准低，一遇暴雨就造成洪涝灾害。河道多年未实施清淤，河道萎缩严重，行洪能力逐步降低，对流域地区城乡的防洪安全构成了严重威胁。2011年7月湖北省水利厅批复漳河防洪工程，开始对漳河干支流整治，设计中对漳河干流双河段、黄冲段、桑树段以及漳河支流万家河王义贞店镇镇区河段进行整治，经过水面线推求，河道水流流速为3.3m/s，设计中采用铅丝石笼挡墙和护坡，既能满足防冲要求，又能起到生态护坡作用，达到防洪减灾、美化环境的目的。

实例2鄂州市华容区中小河流治理重点县综合整治和水系连通试点蒲团项目区位于华容区南部蒲团乡西侧，项目区总国土面积68.67km2，主要涉及汇入长港的拾湖港及其支流佐进港、吴家湖港、后湾港、小港等和汇入五四湖的垱网湖港和瓜圻塘港，共整治河道6条，总长度33.482km。根据测量断面、水文计算、水面线推求等工作后，河道水流流速为02～0.55m/s，在一般岸坡护岸设计中采用草皮护坡即可满足要求，在浪坎等陡边坡处采用铅丝石笼护岸，目前运行良好。

5 结语：河道建设是当前水利建设中一项重大而长远的任务，在护岸选择中，要结合河道的地形地质状况，水文气象、泥沙及冲於变化，同时要考虑当地经济发展状况和人文风俗等综合考虑，进行不同型式、不同材料的河道护岸的选择。在河道防洪安全的前提下，考虑结构型式，并结合城镇美化景观、经济适用性及可持续发展的原则，合理选用当地草种、矮小树木、抛石、干砌块石、生态混凝土等护岸，应尽量少用浆砌石和混凝土等硬质护岸。