對河道整治的認識及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1、對河道整治的認識及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.什么是河道整治2. 為什么要對河道進行整治3. 如何進行河道整治4. 國內(nèi)外河道整治案例及現(xiàn)狀對比5. 現(xiàn)如今河道整治的不足及整治措施問題1.什么是河道整治為防洪、航運、供水、排水及河岸洲灘的合理利用，按河道演變的規(guī)律，因勢利導，調(diào)整、穩(wěn)定河道主流位置，以改善水流、泥沙運動和河床沖淤部位的工程措施。分類：山區(qū)河道整治：主要有渠化航道、炸礁、除障、改善流態(tài)與局部疏浚等。平原河道整治（含河口段）：主要有控制和調(diào)整河勢、裁彎取直、河道展寬及疏浚等。 抵抗水流沖刷 變水害為水利 為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務為了構造和諧環(huán)境3.1河道整治規(guī)劃的基本原則1）要按照相關技術標準和規(guī)劃要

2、求，結合建筑物的功能來確定河道治理相關建筑的設計標準和建設等級。2）對保護對象一般的河道治理標準宜以護岸為主。3）在河道治理過程中，要積極借鑒交通、建設、國土等部門取得的成果。4）要嚴格遵循“以人為本、科學治水、尊重自然、人和諧”的基本理念來治理河道，構建出生態(tài)河道，對生態(tài)安全、用水安全和防洪安全進行統(tǒng)一規(guī)劃。5）從提高水安全保障能力、改善水生態(tài)環(huán)境、提升水文化景觀層次等方面入手，突出水生態(tài)修復、水景觀營河道治理理念，提高生態(tài)文明的建設水平，達到人水和諧的目的。6）進一步加強水生態(tài)環(huán)境保護的基本要求，維護河流的生態(tài)健康，注重恢復河道的生態(tài)景觀，充分體現(xiàn)出地域的文化特點。全面規(guī)劃，綜合治理，因勢

3、利導，因地制宜3.2河道整治規(guī)劃的基本內(nèi)容河道特性的分析河道整治方案的確定方案比較及論證3.3河道整治規(guī)劃設計的主要參數(shù)（1）設計水位和設計流量a、洪水河槽的設計流量與水位。治理洪水河槽，首先須確定設計洪水流量。它是根據(jù)某一頻率的洪峰流量來確定的，相應流量下的水位就是設計洪水位。所選頻率的大小應視工程的重要性而定，特別重要的河段取0.1%1%,一般河段可取2%5%。b、枯水河槽的設計水位和流量?？菟硬鄣闹卫硎菫榱私鉀Q航運或水環(huán)境問題,確保航逆水深或最小安全流量。確定這一水位的方法有兩種：一是根據(jù)長系列日平均水位的某一水位保證率來確定，一般為90%95%,二是采用多年平均枯水位或歷年最枯水位作

4、為枯水河槽的設計水位，根據(jù)設計枯水位,確定相應的設計枯水流量。c、中水河槽的設計流量與水位。中水河槽主要是在造床流量作用下形成的，故中水河槽的治理即為相應于造床流量時的河槽治理。因而中水河槽的設計流量也就是造床流量，相應的水位也就是設計中水位。中水河槽的設計流量是決定造床演變、河勢變化的重要流量，因而與河道整治的關系最為密切（2）設計斷面和比降整治后的河道橫斷面和縱比降應保證河道有一定的泄洪能力，同時還應使河床處于（輸沙平衡）不沖不淤的基本穩(wěn)定狀態(tài)。（3）治導線指導線又名整治線。它是河道經(jīng)過整治以后，在設計流量下的平面輪廓線，也是整治工程體系臨河面的邊界連線。因此確定整治線是整治工程規(guī)劃的重要

5、內(nèi)容，同時也是整治建筑物布置的重要依據(jù)。治導線的位置應根據(jù)整治的目的、要求，在把握、認識河段特性的基礎上按照因勢利導的原則確定，并盡量利用已有整治工程和天然節(jié)點。規(guī)劃整治河段的治導線時，應力求整治工程上下游呼應，左右岸兼顧、洪、中、枯水統(tǒng)籌考慮、整治河段的治導線應與上下游具有控制作用的河段岸線想鏈接，互相依托。a、治導線的設計應滿足平面河相關系，即穩(wěn)定河灣的基本要求。b、治導線的形式應從河勢演變分析中得出的結論來確定C、治導線的主要特性參數(shù)（整治河寬B曲率半徑R過渡段河長Lm擺幅T）均可按平面和相關系所確定的經(jīng)驗關系式或通過整治河段的河床分析及河工模型試驗結果求得。3.4平原河道的整治方法3.

6、4.1蜿蜒型河段的整治（1）護彎整治這主要是針對無嚴重河環(huán)的彎曲河段,通常是采用穩(wěn)定現(xiàn)狀河勢、防止向不利方向發(fā)展的護彎保護措施。一般可按模范河灣定治導線，整治的主要方法是通過凹岸防護工程控島水流、穩(wěn)定河勢。依對水流的控島作用的不同，凹岸的防護工程可分為三種形式：平順護岸、丁壩護岸以及守點顧線護岸。（2）裁彎整治當河道過分彎曲形成嚴重的河環(huán)時，河環(huán)處水流與河床間矛盾嚴重激化，對于防洪和航運都十分不利。這時就應順應河道發(fā)展趨勢，在河環(huán)狹頸處實施人工裁彎措施，以加速河道由彎趨直的轉化過程。裁彎工程是在人工控制下進行的河勢轉化過程，它可以避免隨機性點的自然裁彎造成河勢無控制所產(chǎn)生的不利變化。裁彎后河道

7、流程縮短，比降增大，河道阻力減小且水流平順，也提高了水流挾沙力。這樣既有利于航運，同時刷深了河道，加大了河流泄洪能力，降低了洪水位，從而可以改善河道防洪條件。3.4.2游蕩型河段的整治游蕩型河道如黃河下游，一般都是多沙河流，對這類河道通常要采取綜合性治理措施。一方面要對上中游的泥沙來源區(qū)進行水土保持溝通治理，減少泥沙進入干流并在干支流修建水庫減沙，削峰；另一方面還必須對下游的游蕩型河段本身進行必要的整治。這里主要涉獵后者。由于游蕩型河道具有寬淺散亂、善變善徙、河勢不穩(wěn)的演變特點，因而河道整治工作及其困難復雜。目前一般整治的任務還是以防洪為主，中水整治，兼顧護灘灌溉引水和航運要求。整治的目標通常

8、是通過適宜的工程措施，未定中水河槽，控制溜勢，減小游蕩范圍，力求改善寬淺散亂的不利河性，將河段整治得較為歸順穩(wěn)定易于控制防守。3.4.3分汊河段的整治1）穩(wěn)定、改善主支汊的分流比當分叉河道正處于對國民經(jīng)濟均有利時，可采取措施吧現(xiàn)狀汊道德平面形態(tài)固定下來，維持各級水位下的良好的分流比，使江心洲得以穩(wěn)定。當汊道發(fā)展出現(xiàn)不利情況時，就要改善汊道狀況。主要的整治措施是在上游節(jié)點處修建控導河勢工程，或修建分水魚用來調(diào)整分流，分沙比，固定江心洲頭。同時在汊道進口和彎道上修建必要的疏浚，護岸工程，維持汊道不要向一側過分彎曲。（2）塞支強干當分叉河道正處于對國民經(jīng)濟均有利時，可采取措施吧現(xiàn)狀汊道德平面形態(tài)固定

9、下來，維持各級水位下的良好的分流比，使江心洲得以穩(wěn)定。當汊道發(fā)展出現(xiàn)不利情況時，就要改善汊道狀況。主要的整治措施是在上游節(jié)點處修建控導河勢工程，或修建分水魚用來調(diào)整分流，分沙比，固定江心洲頭。同時在汊道進口和彎道上修建必要的疏浚，護岸工程，維持汊道不要向一側過分彎曲。3.4.5淺灘整治處于正反向彎道之間的沙埂稱為淺灘。一般淺灘附近有左右上下對稱分布的邊灘深槽，見圖5-15（a）。上邊灘下部向下邊灘上部的部分稱為淺灘脊，淺灘脊的最高點又稱鞍凹。見圖5-15（b）（c）。這是淺灘的縱向隆起部分，也是最可能出現(xiàn)礙航的地方。淺灘整治主要是為了改善淺灘河段通航條件而進行的局部河段河道整治，通過穩(wěn)定航道，

10、改善水流流態(tài)來保證通航要求。主要工程措施一是修建整治建筑物如丁壩，束狹水流，固定上邊灘和下邊灘，堵塞岔口，調(diào)整和穩(wěn)定岸線，保證航運要求；二是疏浚措施，用挖泥船浚深、拓寬航道，維持必要的航道尺寸。3.4.5河道整治建筑物河道整治建筑物按其性能和外形,可分為丁壩、順壩、鎖壩與潛壩、護岸工程等。3.4.5.1 丁壩(一) 丁壩的作用種類1. 丁壩的作用丁壩的主要作用如下：(1) 改變山洪流向，防止橫向侵蝕。(2) 緩和山洪流勢，使泥沙沉積，并能將水流挑向對岸，保護下游護岸工程和堤岸。(3) 調(diào)整溝寬，防止山洪亂流和偏流，阻止溝道寬度發(fā)展。2. 丁壩的種類丁壩可按建筑材料，高度,長度,透水性能及與流水

11、所形成的角度進行分類。(1) 按建筑材料的不同，可分為：石籠丁壩、梢捆丁壩、砌石丁壩、混凝土丁壩、木框丁壩、石柳丁壩及柳盤頭等。(2) 按高度不同，丁壩分為短丁壩與長丁壩。(3) 按丁壩與水流所形成角度不同，可分為：垂直布置形式(即正交丁壩)、下挑布置形式(即下挑丁壩)、上挑布置形式(即上挑丁壩)。(4) 按透水性能不同，可分為不透水與透水丁壩。(二) 丁壩的設計與施工由于荒溪縱坡陡，山洪流速打，攜帶泥沙多，丁壩的作用比較復雜，建筑不當不僅不能發(fā)揮作用，有時還會引起一些危害，因此在丁壩的設計與施工中應注意以下幾點問題。1. 丁壩的布置(1) 丁壩的間距丁壩的間距與淤泥效果有密切關系。間距過大，

12、丁壩群就和單個丁壩一樣，不能起到互相掩護的作用，間距過小，丁壩的數(shù)量就多，造成浪費。(2) 丁壩的布置形式對崩塌延續(xù)很長范圍的地段，為促使泥沙淤積，多做成上挑丁壩組，以加速淤沙保護崩塌段的坡腳；在崩塌段的上有起點附近，則修筑非淹沒丁壩。丁壩的高度，在靠山一面宜高，緩緩向下游傾斜到丁壩頭部。2. 丁壩的結構(1) 石丁壩：其壩心用亂拋或用石塊砌筑。表面用干砌，漿砌石修平或用較大的塊石拋護，其范圍是上游伸出壩腳4m，下游伸出8m，壩頭伸出12m。其斷面較小，頂寬一般為1.5-2.0m。(2) 土心丁壩：此丁壩采用沙土或粘土料作壩體，用塊石護腳護坡。(3) 石柳壩和柳盤頭：在石料較少的地區(qū)，可采用石

13、柳壩和柳盤頭等結構形式。3. 丁壩的高度和長度丁壩壩頂高程視整治的目的而定。在山洪溝道中，以修筑不漫流丁壩為宜，壩頂高程一般高出設計水位1m左右。丁壩壩身長度和壩頂高程有一定聯(lián)系，淹沒丁壩，可采用較長的壩身，而非淹沒丁壩，壩身都是短的。4. 丁壩壩頭沖刷坑深度的計算影響丁壩壩頭沖刷深度的主要因素有:(1) 丁壩壩頭附近的流速及水流與壩軸線的交角。流速打，折向溝底的水流速度也大；交角愈接近90度，沖擊壩身的水流愈強，壅水愈高，折向溝底的水流沖刷力愈強。(2) 壩身的長度。壩身愈長，束窄溝床的能力愈強，壩頭的流速也愈大，沖刷坑愈深。(3) 溝床的土質組成和來沙情況。粘性土愈多，抗沖能力愈強，沖刷坑

14、就愈淺，上游來沙愈多，遭沖刷的可能性也愈小。(4) 壩頭的邊坡。壩坡愈陡，環(huán)流向下之切應力愈大，沖刷坑也愈深。5. 丁壩的防護在河床組成較好的情況下，可用拋石護腳，它的寬度應不小于由漫流和繞流而引起的壩頭和壩身附近河床的掏刷范圍，在黃河流域，一般向上游延護12-20米，向下游延護15-25米。壩頭水流紊亂，應特別加固，可采用加大頭部護底工程面積或加大邊坡系數(shù)兩種方式進行6.丁壩施工中須注意的幾個問題。(1)施工順序：選擇流勢較緩和的地點先行施工，然后再推向流勢較急之地點，以保證工程安全。(2)在施工中應注意觀測研究已修丁壩對上、下游及對岸之影響。(3) 應考慮按照現(xiàn)有溝道之沖淤變化，不能簡單地

15、將丁壩基礎按照現(xiàn)有溝底一律向下挖一定深度。(4) 在丁壩開挖坑內(nèi)回填大石，以抵抗沖刷。3.4.5.2 順壩順壩是一種縱向整治建筑物，由壩頭、壩身和壩根三部分組成，壩身一般較長，與水流方向接近平行或略有微小交角，直接布置在整治線上，具有導引水流、調(diào)整河岸等作用。順壩有淹沒與非淹沒兩種，淹沒順壩用于整治枯水河槽，順壩高程由整治水位而定，自壩根到壩頭，沿水流方向略有傾斜；非淹沒順壩在河道整治中采用較少。3.4.5.3 鎖壩鎖壩是一種橫亙河中而在中水位和洪水位時允許頂部溢流的壩，主要作用是調(diào)整河床、堵塞支杈。修筑在提河、串溝中的鎖壩可加速提河、串溝的淤積。由于鎖壩是一種淹沒整治建筑物，因此應對壩頂用石

16、料鋪筑或者植草的辦法進行維護。壩頂高程在枯水位下的丁壩、鎖壩均稱潛壩。潛鎖壩常建在沖刷嚴重、流態(tài)險惡的深潭處，用以增加河底糙率、緩流落淤、調(diào)整河床、平順水流。潛丁壩可以保護河底、保護順壩的外坡底腳及丁壩的壩頭等免受沖刷的破壞。3.4.5.4 護岸護岸工程的目的是護岸護坡，一般護岸工程師平順式的護(堤)腳，護(堤)坡形式，也有配合短丁壩與肌頭形成整體防護工程的形式。護岸工程一般有上中下三層工事組成：下部工事成為護底護腳，在枯水位以下，主要保護岸堤下部。護腳工事常采用塊石石籠或沉排等材料。中層工事是護坡工事，范圍在枯水位至洪水位之間。護坡要能抗御水流的沖刷和滲水的侵蝕，一般初期做成拋石護坡，而后待

17、基礎穩(wěn)定后才做成干砌石護坡。塊石下面還要做反濾墊層，以便于排滲水。上層工事是指洪水位以上的護坡工事。一般河段的上層岸坡要栽樹、植草、修建集排水溝或鋪設排水管，重要的河段還要做鋼筋混凝土防浪墻，增強堤防抗洪擋浪能力。4. 國內(nèi)外河道整治案例及現(xiàn)狀對比階段美國澳大利亞日本中國初級階段19世紀末20世紀初，修建航道、提高河流航運能力1851s-1930s,以航運、防洪以及水土保持等為主二次大戰(zhàn)前,水源、航運以及防洪工程的興起1950s1970s,以供水、航運、防洪等基礎工程建設為主工程階段1930s1960s,以防洪工程、水污染控制為主1930s-1980s,以供水、防洪等控制工程為主1930s-1

18、980s,以供水、防洪等控制工程為主1930s1980s,以供水、防洪等控制工程為主環(huán)境階段1970s一至今，實行可持續(xù)的河流管理理念1980s-至今,結合生態(tài)保護,關注河流環(huán)境條件和狀態(tài)1980s至今，恢復河流的環(huán)境特性,多自然型河流治理20世紀末一至今，以防洪、改善環(huán)境為主，結合景觀、生態(tài)的河流綜合治理泰晤士河（一）水環(huán)境問題分析泰晤士河全長402公里，流經(jīng)倫敦市區(qū)，是英國的母親河。19世紀以來，隨著工業(yè)革命的興起，河流兩岸人口激增，大量的工業(yè)廢水、生活污水未經(jīng)處理直排入河，沿岸垃圾隨意堆放。1858年，倫敦發(fā)生“大惡臭”事件，政府開始治理河流污染。（二）治理思路及措施1通過立法嚴格控制污

19、染物排放。20世紀60年代初，政府對入河排污做出了嚴格規(guī)定，企業(yè)廢水必須達標排放，或納入城市污水處理管網(wǎng)。企業(yè)必須申請排污許可，并定期進行審核，未經(jīng)許可不得排污。定期檢查，起訴、處罰違法違規(guī)排放等行為。2修建污水處理廠及配套管網(wǎng)。1859年，倫敦啟動污水管網(wǎng)建設，在南北兩岸共修建七條支線管網(wǎng)并接入排污干渠，減輕了主城區(qū)河流污染，但并未進行處理，只是將污水轉移到海洋。19世紀末以來，倫敦市建設了數(shù)百座小型污水處理廠，并最終合并為幾座大型污水處理廠。1955年到1980年，流域污染物排污總量減少約90%，河水溶解氧濃度提升約10%。3. 從分散管理到綜合管理。自1955年起，逐步實施流域水資源水環(huán)

20、境綜合管理。1963頒布了水資源法成立了河流管理局，實施取用水許可制度，統(tǒng)一水資源配置。1973年水資源法修訂后，全流域200多個涉水管理單位合并成泰晤士河水務管理局，統(tǒng)一管理水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖、灌溉、畜牧、航運、防洪等工作，形成流域綜合管理模式。1989年，隨著公共事業(yè)民營化改革，水務局轉變?yōu)樘┪钍亢铀畡展?，承擔供水、排水職能，不再承擔防洪、排澇和污染控制職能；政府建立了專業(yè)化的監(jiān)管體系，負責財務、水質監(jiān)管等，實現(xiàn)了經(jīng)營者和監(jiān)管者的分離。4. 加大新技術的研究與利用。早期的污水處理廠主要采用沉淀、消毒工藝，處理效果不明顯。20世紀五六十年代，研發(fā)采用了活性污泥法處理工藝，并對尾水進行深度處理

21、，出水生化需氧量為5-10毫克/升，處理效果顯著，成為水質改善的根本原因之一。泰晤士水務公司近20%的員工從事研究工作，為治理技術研發(fā)、水環(huán)境容量確定等提供了技術支持。5充分利用市場機制。泰晤士河水務公司經(jīng)濟獨立、自主權較大，其引入市場機制，向排污者收取排污費，并發(fā)展沿河旅游娛樂業(yè)，多渠道籌措資金。僅19871988年，總收入就高達6億英鎊，其中日常支出4億英鎊，上交盈利2億英鎊，既解決了資金短缺難題，又促進了社會發(fā)展。（三）治理效果泰晤士河水質逐步改善，20世紀70年代，重新出現(xiàn)魚類并逐年增加；80年代后期，無脊椎動物達到350多種，魚類達到100多種，包括鮭魚、鱒魚、三文魚等名貴魚種。目前

22、，泰晤士河水質完全恢復到了工業(yè)化前的狀態(tài)。（一）嘉興市水環(huán)境概況嘉興位于浙江省東北部、長江三角洲杭嘉湖平原腹地地帶，長江三角洲重的城市之一。區(qū)域內(nèi)地勢低平，東南高于西北，田地分布錯落，水網(wǎng)密布，境內(nèi)有多條大的運河穿過，自然景觀優(yōu)美。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，嘉興水環(huán)境承受了巨大的壓力，由工業(yè)生產(chǎn)以及生活垃圾帶來的水污染問題日趨嚴重，目前，嘉興市區(qū)內(nèi)的水質逐漸下降到三類水體以下，臨近生產(chǎn)企業(yè)附近的水體已經(jīng)下降到五類，全市居民用水質量堪憂。19962007年，嘉興市先后對二環(huán)路以內(nèi)的河道進行治理，通過疏浚河道、整修堤岸、鋪設水管等方法，以改善當?shù)夭粩鄲夯乃w。治理后，河道、湖泊的水環(huán)境得到了明顯的改善

23、?！浚ǘ┖拥勒蚊媾R的問題障礙物堆積嚴重，河道自凈能力較差水文工況環(huán)境變化周邊環(huán)境不斷惡化水廠水源地水質嚴重超標（三）開展河道整治工作的必要性（a）新農(nóng)村建設的必然要求受工業(yè)污染以及生活污水處理等問題的影響，嘉興市內(nèi)的水質正在逐年的下滑，若不采取合理的整理手段，未來的嘉興將面臨著嚴重的缺水局面。在新農(nóng)村建設的基礎上，從科學發(fā)展觀的角度開展水環(huán)境處理工作，將極大地解決城市水環(huán)境問題。因此，搞好城市污水處理工作，全面實施河道清淤、打造綠色生活環(huán)境，創(chuàng)建人與自然、人與生態(tài)的和諧統(tǒng)一發(fā)展。（b）推進城鄉(xiāng)一體化建設的需要嘉興市在新農(nóng)村建設過程中，為了貫徹黨的十六屆會議精神，樹立科學發(fā)展觀，以實現(xiàn)當?shù)亟?jīng)

24、濟的穩(wěn)定發(fā)展。在全面貫徹黨的方針政策的同時，嘉興市結合當?shù)氐陌l(fā)展情況，制定以工促農(nóng)的發(fā)展戰(zhàn)略，縮短城鄉(xiāng)發(fā)展差距，實現(xiàn)城鄉(xiāng)繁榮發(fā)展的目的。在此情況下，城鄉(xiāng)現(xiàn)有的河道清淤工作也成為發(fā)展過程中集中解決的問題，通過有效開展河道整治工作，創(chuàng)建良好的生活環(huán)境，為推動城鄉(xiāng)一體化建設創(chuàng)造有利條件。(c)發(fā)揮河道綜合功能的需要河道具有運輸、蓄水、排水等功能，是城鄉(xiāng)建設中的重要組成部分。在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)當中，河道的蓄水功能可以極大地滿足農(nóng)田作物生產(chǎn)灌溉的需要，同時，作為社會公益性項目，對社會生產(chǎn)、生活都會產(chǎn)生極大的影響，因此，對河道進行全面清淤工作，以充分地發(fā)揮河道的社會功能，促進當?shù)亟?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。(4) 河道整治主要技術措施河道整治工作包括的主要技術措施有河道清淤、岸線工程、劃界工程以及堤防和綠化工程等。隨著新農(nóng)村建設進程的加快，全面開展河道整治工程，對于實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。(a) 河道清淤河道清淤是改善河道蓄水能力，提高河道水平功能，恢復自凈能力的重要手段。目前，對此項工程施工主要采取機械施工方式。(b) 岸線整治工程岸線整治工程的目的在于改善河道形態(tài)，確保岸坡的穩(wěn)定，是營造河道景觀的重要手段。對河道岸線進行整治的方法主要有順直處理法、岸坡處理法以及安全帶處理法。如，岸線順直處