河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)

1、河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)關(guān)鍵詞：河道行洪能力; 行洪能力復(fù)核; 防洪工程; 施工技術(shù);Abstract：The cost of traditional flood control construction technology is too high, but the safety is difficult to guarantee. In order to solve this problem, a new construction technology for flood control project is studied. The process of rechecking

2、the flood capacity is analyzed, the analysis chart is set up, and the construction technical process is designed, which are divided into four steps, namely, basic construction, silting construction, embankment construction and quality evaluation. Compared with the traditional construction technology

3、, the results show that the flood control works can effectively reduce the work cost and improve the safety of the construction process.Keyword：flood discharge capacity of river; review of flood carrying capacity; flood control works; construction technology;隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展, 防洪現(xiàn)狀發(fā)生了巨大變化, 而由于河流相關(guān)資料信息得不到及

4、時(shí)更新, 給防洪工作帶來了很大困難。我國(guó)在防洪相關(guān)技術(shù)尚未完善, 人口密度相對(duì)較大, 洪水發(fā)生時(shí)所造成的損失較為嚴(yán)重1。尤其是許多重要城市和經(jīng)濟(jì)特區(qū)都處于沿河、沿海、沿江地域, 一旦洪澇災(zāi)害發(fā)生, 就會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。洪水發(fā)生原因有很多種, 主要是以急降水、風(fēng)暴、急劇冰雪融化等, 造成江河湖海的水位迅速上升, 從而引發(fā)洪水2。洪水具有流量大、速度快的特點(diǎn), 且來勢(shì)洶洶, 破壞力極強(qiáng)。洪水災(zāi)難具有兩元化的特點(diǎn), 由洪水的自然特征和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)特征兩個(gè)方面構(gòu)成, 兩個(gè)方面的特征要通過多層次、多樣性的指標(biāo)來進(jìn)行描述3。其中, 洪水災(zāi)難的自然屬性指標(biāo)一般采用洪水發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、范圍、程度等方面來進(jìn)行描述

5、, 而洪水災(zāi)害的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性則一般采用耕地、人口、房屋、工商企業(yè)、家庭財(cái)產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)備、農(nóng)林牧漁業(yè)情況等方面來進(jìn)行描述4。行洪能力是指以河道特征為依據(jù), 計(jì)算不同流速下可能造成的淹沒區(qū)范圍、淹沒區(qū)水深及淹沒所造成的損失, 從而對(duì)各河段的行洪能力做出評(píng)價(jià)。河道的行洪能力分析是一個(gè)十分復(fù)雜的過程, 國(guó)內(nèi)的研究還處于初級(jí)階段, 其中包括單斷面復(fù)核和全斷面復(fù)核, 單斷面復(fù)核的計(jì)算方法是曼寧公式法, 全斷面復(fù)核的計(jì)算方法是能量方程法6。本文基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工進(jìn)行設(shè)計(jì), 通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)的可行性。1 河道行洪能力復(fù)核分析過程防汛原則是以防為主、防重于搶。防洪

6、可分為工程和非工程兩個(gè)部分。其中, 非工程部分包括洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)、洪水保險(xiǎn)、行洪道清障、洪泛區(qū)管理、超標(biāo)準(zhǔn)洪水緊急措施、防洪調(diào)度等措施。工程部分主要包括堤、水庫、河道整治工程、分洪工程, 根據(jù)不同功能和修建目的而分成擋、泄、蓄幾個(gè)類型。防范施工技術(shù)也是主要圍繞擋、泄、蓄3個(gè)類型進(jìn)行展開的8。河道行洪能力復(fù)核是一個(gè)非常復(fù)雜的過程, 需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集和復(fù)雜計(jì)算9。防洪工程河道行洪能力復(fù)核計(jì)算過程, 如圖1。圖1 河道行洪能力復(fù)核首先, 將工程施工河段的河道斷面、人文氣象、地形地貌、社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行調(diào)查, 制定一套較為科學(xué)系統(tǒng)、切實(shí)可行的防洪方案, 對(duì)洪水參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)河道斷面、人文氣象、地形

7、地貌、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素, 以及圖像、表格分析得到的結(jié)果進(jìn)行損失評(píng)價(jià), 進(jìn)而得出災(zāi)難損失和行洪能力分析, 并根據(jù)已有信息, 進(jìn)行行洪能力復(fù)核。行洪能力復(fù)核可分為堤壩超高復(fù)核和行洪水位與流量?jī)刹糠?。防洪工程建設(shè)具有年度跨度大、工程較為分散、氣候條件和河段條件差別較大, 這就要求對(duì)堤壩超高進(jìn)行復(fù)核。并且, 各斷面的警戒水位、警戒流量、保證水位、保證流量等, 都需進(jìn)行復(fù)核, 以保證施工安全的實(shí)施10。2 防洪工程施工技術(shù)工作流程基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)流程如圖2。圖2 防洪工程施工技術(shù)流程2.1 基礎(chǔ)施工這一過程中, 使用XXCG3LC-5型挖掘機(jī)進(jìn)行工作, 以保證工程工作的效率及安全性1

8、6。按照設(shè)計(jì)要求對(duì)施工地基、邊界、范圍進(jìn)行清理, 且確定邊界要在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)邊界的50cm之外。若在施工過程中出現(xiàn)了超挖現(xiàn)象, 不應(yīng)進(jìn)行回填, 而是要增加基礎(chǔ)厚度, 堤壩清理的深度要在20cm以上。2.2 清淤施工考慮施工時(shí)間, 并且河道清淤工程戰(zhàn)線長(zhǎng), 可以根據(jù)河流長(zhǎng)度進(jìn)行分段施工。一期河段清淤工程是河水流速較快的河段, 采用XXCG3LC-5型挖掘機(jī), 將河床底部一側(cè)的高程降低, 形成泄流渠, 后期施工時(shí), 將前期施工產(chǎn)生的施工便道及丁字堰進(jìn)行清除。二期河段清淤工程則是針對(duì)枯水段, 這段施工采用破堤的方式, 進(jìn)行機(jī)械式施工。2.3 堤防施工利用河流行洪能力復(fù)核計(jì)算, 將導(dǎo)流建筑、堤壩施工進(jìn)行設(shè)

9、計(jì)。施工需要在圍堰維護(hù)下進(jìn)行, 首先對(duì)岸邊進(jìn)行低水圍堰。采用袋裝沙土進(jìn)行圍堰疊筑, 疊筑要整齊、密實(shí)。利用基礎(chǔ)底設(shè)計(jì)的坡度進(jìn)行基坑排水, 在下游集中抽排。排水系統(tǒng)必須整段貫穿, 并有一定的備用量, 保證排水的有效性。2.4 質(zhì)量評(píng)估質(zhì)量評(píng)估包括對(duì)水泥漿的黏稠、河砂含沙量、砂漿配合比例、砌體孔隙率。建立嚴(yán)格的質(zhì)量評(píng)估體系, 能夠保證工程的質(zhì)量, 從而保證工程有效抵御洪水侵襲, 達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)。3 實(shí)驗(yàn)研究為了檢測(cè)本文設(shè)定的基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)模型的評(píng)估效果, 與傳統(tǒng)防洪工程施工技術(shù)模型進(jìn)行了對(duì)比。表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1。3.2 實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)上述設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行

10、實(shí)驗(yàn), 將傳統(tǒng)的防洪工程施工技術(shù)系統(tǒng)和本文的防洪工程施工技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行比較, 分別記錄防洪工程施工技術(shù)花費(fèi)成本實(shí)驗(yàn)和防洪工程的安全系數(shù)實(shí)驗(yàn), 根據(jù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 分析兩種防洪工程施工技術(shù)系統(tǒng)的工作效果。3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析3.3.1 防洪工程施工技術(shù)花費(fèi)成本實(shí)驗(yàn)隨著防洪工程施工難度系數(shù)的增長(zhǎng), 工程施工所需要花費(fèi)的成本越高。當(dāng)防洪工程施工難度系數(shù)為1時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為8萬元, 本文防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為4萬元;當(dāng)防洪工程施工難度系數(shù)為3時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為13萬元, 本文防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為8萬元;當(dāng)防洪工程施工難度系數(shù)為5時(shí),

11、傳統(tǒng)的防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為18萬元, 本文防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為12萬元;當(dāng)防洪工程施工難度系數(shù)為7時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為29萬元, 本文防洪工程施工所需要花費(fèi)的成本為14萬元, 如圖3。圖3 花費(fèi)成本實(shí)驗(yàn)3.3.2 防洪工程的安全系數(shù)實(shí)驗(yàn)隨著防洪工程使用時(shí)間的增長(zhǎng), 防洪工程的安全系數(shù)會(huì)有所下降。當(dāng)防洪工程使用時(shí)間為1年時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程的安全系數(shù)為96%, 本文防洪工程安全系數(shù)為99%;當(dāng)防洪工程使用時(shí)間為3年時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程的安全系數(shù)為93%, 本文防洪工程安全系數(shù)為96%;當(dāng)防洪工程使用時(shí)間為5年時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程的安全系數(shù)為86%, 本文

12、防洪工程安全系數(shù)為93%;當(dāng)防洪工程使用時(shí)間為7年時(shí), 傳統(tǒng)的防洪工程的安全系數(shù)為77%, 本文防洪工程安全系數(shù)為90%, 如圖4。圖4 花費(fèi)成本實(shí)驗(yàn)4 結(jié)語(1) 傳統(tǒng)的防洪工程施工技術(shù)和本文防洪工程施工技術(shù)在一定程度上都能夠保證施工工程的安全性, 具有一定的耐久性, 并能夠減少洪水災(zāi)害帶來的損失, 但是與傳統(tǒng)的防洪工程施工技術(shù)相比, 本文中基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)花費(fèi)成本較低, 而防洪工程的安全性更高, 更有利于防洪工作的進(jìn)行。(2) 本文基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)系統(tǒng)成本低、安全系數(shù)高、耐久性強(qiáng), 能夠進(jìn)一步保證將洪水災(zāi)害損失降到最低, 阻止洪水帶來侵襲, 具有

13、很好的發(fā)展?jié)摿?。參考文獻(xiàn)1郭立兵, 王亞東, 田福昌.基于一維水動(dòng)力模型分析涉水建筑對(duì)河道行洪能力的影響J.南水北調(diào)與水利科技, 2017, 11 (6) :165-171.2張偉超, 宋策, 郭夢(mèng)京, 等.基于MIKE建模的城市生態(tài)公園行洪能力分析J.水土保持通報(bào), 2017, 37 (1) :128-131.3郝林南.遼河干流現(xiàn)狀行洪能力分析J.中國(guó)防汛抗旱, 2017, 27 (6) :106-108.4韓劍橋, 段文中.卡口河段橋梁建設(shè)對(duì)河道行洪的影響-以渭河咸陽段為例J.水土保持研究, 2017, 24 (6) :388-391.5崔自力, 馮虎虎, 陳前玲.寶雞市金陵河寺溝村段防洪工程水文計(jì)算及堤距方案比選分析J.地下水, 2017, 39 (6) :102-103.6張應(yīng)盛, 楊家全, 蔣穩(wěn)坤, 等.松崗河河道清淤施工工藝J.云南水力發(fā)電, 2017,