基于某中小河流项目治理断面形式的应用分析

2021-03-02由金玉张磊李增永

中小企业管理与科技·中旬刊 2021年2期

由金玉张磊李增永

【摘要】当前，河道综合治理断面形式主要有梯形、矩形、复合式这三种断面，护坡方式主要是混凝土、砌石、石笼、土工植生袋、草皮这五种护坡方式。论文以某河道治理工程项目为例，对比矩形断面重力式挡墙防洪堤与复合式断面宾格石笼+草皮护坡工程的应用。研究表明：采用复合式断面宾格石笼+草皮护坡更适合本工程，有利于降低工程造价、实现绿色生态、结构合理。采用瑞典条分法对其三种工况进行稳定性计算，表明设计中选定的防洪堤断面形式合理。

【Abstract】At present， the cross-section forms of river course comprehensive treatment mainly include trapezoidal， rectangular， composite type of these three cross-sections. The five main types of slope protection methods are concrete， masonry， gabions， geotechnical vegetation bags and turf. The paper takes a treatment engineering project of river course as an example and compares the application of gravity retaining wall levee of rectangular cross-section and binge gabion + turf slope protection engineering of composite cross-section. The study shows that the use of binge gabion + turf slope protection engineering of composite cross-section is more suitable for this engineering， which is conducive to reducing the engineering cost， achieving green ecology and reasonable structure. The paper uses the Swedish slice method to calculate the stability of its three working conditions and shows that the selected levee cross-section form in the design is reasonable.

【关键词】河道;综合治理;断面形式;生态护坡

【Keywords】river course; comprehensive treatment; cross-section forms; ecological slope protection

【中图分类号】TV85 【文献标志码】A 【文章編号】1673-1069（2021）02-0180-02

1 引言

近年来实施的河道综合治理项目取得了较好的防洪效益和生态效益，有效保护了河道两岸的群众的生命财产安全。河道治理选定防洪标准、堤线、河道断面、护坡形式及施工工艺，常采用的断面形式有：梯形断面、矩形断面、复式断面，护坡方式主要有：混凝土、砌石、石笼、土工植生袋、草皮护坡等，选取一种合适的断面及护坡方式既能提升治理效果，又能降低工程造价，对防洪与水生态具有重要意义[1，2]。我国学者对河道治理开展了大量研究：侯裕清[3]对烟台河干流河道断面形式进行了探讨;赵春会等[4]以新河为例分析了河道断面形式和河道护坡材料的选取;曹骏[5]分析了锦屏县城区河道堤防的设计;刘贵琪等[6]对河道治理中遇到的问题进行了探讨;黄惠玲[7]研究了河道治理中生态修复机制。以上研究都取得较好的研究成果，本文基于以上研究，浅析不同断面治理的特点和护坡适用方式，以某地河道为例进行分析计算。

2 断面形式与护坡方式

2.1 断面形式

当前，河道治理常用的断面形式为梯形断面、矩形断面、复式断面，其根据河道的特点和治理地段的不同选取合适、经济的断面形式[8，9]。①梯形断面。梯形断面形式常用于征地拆迁少的河道，工程造价低。设计中顺应河道蜿蜒流势，治理后河道断面稳定，具有生态效益的理念。②矩形断面。矩形断面适用于河道临近城镇建筑物拆迁造价高、征地拆迁难度大及地形条件不适合采用梯形或复合式断面的情况。③复合式断面。复合式断面适用于河滩开阔的河段，下部采用梯形或矩形断面，上部采用梯形断面，中间设置一定宽度的马道。复合式断面过水面面积较大，洪水位低，一般上部采用生态护坡，例如，生态混凝土护坡、框格梁植草等[10，11]。

2.2 护坡方式

当前，常用的护坡方式主要有混凝土面板护坡、砌石护坡、石笼护坡、土工植生袋护坡、草皮护坡等形式。混凝土面板护坡应用广，具有糙率小、抗冲刷能力强、施工方便等特点;砌石护坡分为浆砌石护坡和干砌石护坡，便于就地取材、工程造价低、抗冲刷能力强，常用于河道流速大、险工险段堤防建设;石笼护坡具有透水性、生态性的特点，但石料易掉出，同时，腐蚀的网笼容易倒挂白色垃圾[12];土工植生袋护坡的绿化效果好，施工操作方便，但使用寿命短，适用于小流量的河道生态护坡;草皮护坡应用广泛，生态效益凸显，常在复合式断面上部使用[13]。

3 断面形式分析

某河道治理项目[14]综合治理长度3.4km，新建防洪堤6.3km，工程建成后，河道防洪能力将达到10年一遇的洪水标准，保护河道两岸群众生命财产安全。根据河道断面的具体情况，拟采用矩形断面和复合式断面，即重力式堤防和生态护坡式堤防。

3.1 重力式挡墙（矩形断面）

矩形断面图（重力式挡墙防洪堤）如图1所示，重力式挡墙防洪堤分布于河道两侧，平行对称分布。图中虚线为原始地面线，通过河道清淤疏浚，建立挡墙，能够满足防洪需要。堤身采用M7.5浆砌块石浇筑，迎水面呈铅直状，挡土墙内侧坡比为1∶0.5～1∶0.6，土石回填，并设置排水孔，减小挡土墙内孔隙水压力，堤顶建3.5m路面，满足通行。该断面能够满足河道行洪能力，是常用的一种河道断面形式。

3.2 生态型护坡（复合式断面）

复合式断面（生态型护坡）如图2所示，格宾石笼护坡即上文中的石笼护坡。由图2可知，河道下部分设置1m×1m石笼护坡起稳定支撑作用，上部分采用1∶1.5的喷草籽生态护坡，宾格石笼背后采用土石回填。格宾网采用低碳高镀锌或铝锌稀合金钢丝制作而成，宾格石笼中内填毛石，该断面满足河道行洪安全，达到生态美观目的。

该河段工程区无不良地质现象，从工程布置、施工难易度及地形适应性来看，生态式护坡优于重力式挡墙防洪堤。重力式挡墙防洪堤虽然满足工程防洪要求，但结构单一，生态式护坡不仅能满足防洪要求，更体现乡村水景观、水环境及亲水性，故本工程采用复合式断面（生态型护坡）。

3.3 稳定性计算

对生态型护坡堤进行稳定性分析，该河道整治土体强度参数如表1所示。

选取生态型护坡（复合式断面）进行稳定性分析，采用瑞典条分法进行边坡稳定计算，计算工况如下：工况1，临水侧为设计洪水位，背水侧为相应洪水位;工况2，临水侧为设计洪水位，背水侧为低水或无水;工况3，洪水降落时对临水侧堤坡最不稳定情况。本工程由于背水侧采用土石碾压填筑至堤顶，本次堤坡稳定计算仅考虑临水侧的稳定，堤坡稳定计算成果见表2。

计算结果表明，各种设计工况下，复合式断面防洪堤的抗滑稳定均满足设计要求，表明设计中选定的防洪堤断面形式基本合理。

4 结论

本文通过查阅文献，结合当前河道治理工程，阐述了河道治理中3种常采用的断面形式，及5种护坡方式。通过复合式断面和矩形断面的工程实例对比，并进行稳定性分析，研究得出以下结论：①当前的河道治理要坚持因地制宜、因势利导的原则，合理选择堤线、河道支护断面形式及护坡方式，本文选取复合式断面（生态型护坡堤）是合理可行的。②采用瑞典条分法对生态型护坡堤进行稳定性计算所得结果是合理的，生态型护坡堤是稳定的。

【参考文献】

【1】袁卫玲.关于中小河流治理中的生态修复[J].湖南水利水电，2013（05）：70-72.

【2】李必瓊.试析水生态保护与修复下的中小河流治理[J].工程建设与设计，2016（18）：123-124.

【3】侯裕清.烟台河干流河道治理工程不同断面形式的探讨[J].陕西水利，2017（2）：27-31.

【4】赵春会，魏陆宏.河道断面形式与护坡材料的选择分析[J].水利水电技术，2019，50（S1）：172-174.

【5】曹骏.贵州省锦屏县城区河道治理亲水型堤防设计[J].人民长江，2012，43（48）：50-52.

【6】刘贵琪.中小河流修复生态修复治理模式存在问题探讨[J].甘肃科技纵横，2013，42（11）：57-58.

【7】黄惠玲.中小河流治理技术研究及生态修复探讨[J].黑龙江水利科技，2017（9）：68-69.

【8】刘洪梅.城镇河道生态治理技术研究[J].黑龙江水利科技，2019，47（11）：118-120.

【9】胡静波.城市河道生态修复方法初探[J].南水北调与水利科技，2009，7（02）：128-133.

【10】张书滨，陈静.南昌市乌沙河整治中的生态设计[J].水利技术监督，2009（05）：19-21+46.

【11】宋庆辉，杨志峰.对我国城市河流综合管理的思考[J].水科学进展，2002，13（03）：377-382.