生态型护岸在水利工程设计中的应用

生态型护岸在水利工程设计中的应用

吴春龙

黄河勘测规划设计研究院有限公司天津设计院   天津市   300202

摘要：生态护岸指的是利用植物或者植物与土木工程相结合，能在防止河岸坍方之外，还具备使河水与土壤相互渗透，增强河道自净能力，产生一定自然景观效果。近年来，生态型护岸以其结构简单、生态环保等优点逐渐受到人们的关注。分析生态型护岸特征及生态型护岸在水利工程设计中的应用策略。

关键词：生态型护岸；水利工程；工程设计

引言

生态型护岸具有较好的适应性与抗冲刷能力，能够起到很好的生态保护作用，而且在施工过程中还具有较高的稳定性。因此，生态护岸受到了社会各界人士的青睐。但由于生态护岸在水利工程设计中还存在一些问题，因此，在今后的工程设计过程中还需采取有效措施对这些问题进行处理。

1生态理念在水利工程的作用

1.1提高水资源的使用效果

在传统的水利工程设计中，往往以灌溉或供水为主要目的，而对于水资源的保护和合理利用考虑较少。生态理念的应用可以使得水利工程更加关注生态系统的保护和恢复，提高水资源的可持续利用。通过优化供水系统、推广节水技术、提高农田灌溉效率等方式，实现水资源的高效利用和减少浪费。

1.2防洪排水，提高管理能力

在水利工程建设过程中，应用生态理念可以帮助提高水利工程的防洪排水能力，并且改善管理能力。通过恢复河流自然生态状态、改建排水系统等措施，能够增加洪水承载能力，减轻洪灾损失，并提高防洪效果。此外，安装水文测站、信息化系统等管理手段，也可以帮助对水利工程进行有效的监测和管理。

2生态型护岸在水利工程设计中的应用策略

2.1工程概况

某江全长93km，总落差470m，总面积709km2，平均水深470m，洋川河流域面积为121.7km2，主河道全长23.11km，主河道平均比降10‰，是一条重要的河流，也是一条洋川河。在防洪方面，按照“通畅行洪、一次性达标”的原则，将工程河段所有的挡水结构都拆掉，并替换成在现代河流管理中建议采用的升降坝，从而达到“立坝挡水、卧坝行洪”的目的，在枯期形成景观，在汛期清理河道。

2.2洪水

2.2.1洪水计算

此项目拟以各气象站点为参考站，利用1954—2014年各气象站点最大单日降水数据，通过对各气象站点最大单日降水数据序列的统计，获得各气象站点最大单日降水平均85.2mm，并将该数据转换成24h最大降水数据，对该数据进行频度适线性分析。参考《短历时暴雨统计参数等值线图》及《暴雨洪水计算实用手册》中的相关等值线图，确定了最大24h降水平均为90~100mm，降水量变差系数Cv=0.52。采用降雨-洪峰方法，对其进行了分析，得出了最大24h降水平均H24h=95.4mm、Cv=0.52、降水量偏态系数Cs=3.5Cv，并对其进行了分析，得出了各频率的设计洪水的结果。

2.2.2设计洪水过程线及成果采用

此项目拟选取气象观测站（气象观测站）为参考站点，观测站点（1954—2014年）拥有61年的观测最大单日降水量（日均降水量），这些观测站点的观测数据都是由气象局整理出版的，是一种可靠的观测站点。研究区内已观测到2002年一遇的历史洪峰，千工堰（63.3km2）的2002年洪峰流量为283m3/s，吴家桥（70.9km2）的洪峰流量为310m3/s，经实测得到的大湾沟交汇处（68.8km2）的30年一遇设计洪峰值为303m3/s，与实测结果相近，验证了该方法的合理性。位于石梁河主干上游的团山库，距本项工程仅10～20km，是研究团山库的重要区域。团山水库的设计洪峰同样按照《暴雨洪水计算实用手册》进行了计算，并得到了批准，其24h最大暴雨统计参数为：H24h=100mm，Cv=0.5,Cs/Cv=3.5，而此项目所用的24h最大降雨参数为：H24h=95.4mm，Cv=0.52,Cs=3.5Cv。对比团山水库与此工程所采用的暴雨统计参数，两者相差不大，而团山水库计算洪水时采用的计算方法及地区综合、汇流参数等与此工程基本相同，可以印证计算所得的洪水成果比较可靠，可用于工程设计。

2.2.3防洪现状

在设计区间已经建成或将要进行防洪，但经实地考察，该河段设置了5座拦水堰和16座桥梁，造成了河面淤积，一些桥梁孔洞的通行能力不强，洪涝灾害时河水溢出两岸堤顶的危险。

2.2.4防洪对策措施

按照项目当时现行标准GB50201—2014《防洪标准》、SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的要求，该整治河道采用20年一遇的防洪标准；并建立一套水情自动预报系统。同时，结合已建成的测报站网络，加大对水情的测报力度，以保证施工的安全。

2.3水土流失防治措施

总体布局在水土流失防治的总体布局方面，要尽量坚持重点治理与面上防治的结合，植物措施、临时措施与工程措施的结合，治理水土流失与恢复、提高土地生产力的结合，统筹布局各类水土保持措施，构建一个完整的水土流失防治体系。在具体的防灾措施布局上，要以工程措施为主，发挥其快速、可控的特点，在关键区段采取工程措施，并在“线”“面”上强化森林、草场的复垦，使责任区的生态环境得到改善与修复，使土壤的生产力得到提升，使生物措施具有较好的生态效果，从而达到从源头上控制土壤侵蚀的目的。

2.3.1河道治理区

防洪堤区的土地类型以未利用地、旱地、稻田为主要用地，以浆砌石为主体进行治理，目前已提出的工程措施：以浆砌石砌筑挡土墙、堤后排水渠等，能有效防止因河道冲刷而引起的土壤侵蚀；植被措施：在项目完成后，在堤坝周围的裸露地面上播种2.97hm2左右；在施工区的挖掘表面陡峭的地方和暂时堆放的表土的地方，用编造的土包作为临时的挡墙，土包的高度1.0m，宽度0.5m，需要用到50m3左右的土包。

2.3.2管道安装区

管线占用的土地类型多为未利用地、旱地及稻田，管线的主体部分多为钢管；植被措施：在管道建设完成后，在管道周围的扰动地面上播种，覆盖面积为5.73hm2；在施工区的挖掘表面陡峭的地方和暂时堆放表土的地方，用编造的土包作为暂时的阻挡，土包的高度1.0m，宽度0.5m，大约需要80个土包。

2.3.3施工临时占地区

场地内的施工便道，就地依河道及管道铺设，不占用其他土地。在工程完成之后，对建筑临时占用的土地进行整理，面积0.04hm2，对原有耕地采用了人工覆盖的方法，覆盖土的厚度为30cm，覆盖土的体积为122m3；植被措施：在项目完成后，对施工中的临时占用区域进行绿化，使其恢复0.27hm2的植被，并采取灌草搭配的方法；在施工期间，施工区的暂时堆积的残渣和暂时堆放的表土，需要用到大约100m3的土袋。

2.4社会经济效益综合评价

2.4.1社会经济效益

在工程完成之后，可以承受20年一遇的洪水灾害，可以有效地保护沿岸的人民群众的生命财产安全，减少洪灾的发生，对沿河的建设用地进行规范，对洋川河的水质进行提升，还当地百姓一个稳定、祥和、舒适、干净的居住环境和生活环境。与此同时，它还可以对当地的经济发展产生强大的促进效果，促进城市的建设，这对于保障项目区社会经济可持续发展，确保当地人民的生活安定和社会稳定发挥着非常重要的影响，其社会效益非常明显。

2.4.2环境效益

该项目的实施，能治理城市污水，降低洋川河的水污染，提高河流的生态质；有利于河床的平顺平滑，岸坡的稳固牢固，对维持河岸稳定，减缓水土侵蚀，增加植被覆盖率，美化环境，改善周边生态环境，提升项目地区整体形象，改善人居环境，提升人们的生活品质具有重大作用。在项目完成之后，将会在工程区域内建立起一个完善的防洪系统，并通过在水边种植的水生植物以及人工绿化，来构建出一个生态环境非常好的休闲区，为人们的生产、生活提供一个安全、生态、和谐的环境空间和宜居环境。

结束语

生态型护岸的应用非常广泛，随着我国经济的发展，水利工程建设得到了大力发展，而生态型护岸能满足水利工程对护岸的要求，能够很好地保证生态环境的稳定性，是水利工程设计中不可或缺的重要部分。

参考文献

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