河道綜合治理工程水工設(shè)計(jì)的策略

鄧惠鈞

（東莞市水利勘測設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

水是重要自然資源之一，也是地球生靈的生命源源，但是隨著人類活動空間的不斷擴(kuò)展和建筑及工業(yè)領(lǐng)域的日漸繁榮壯大，水環(huán)境污染和水資源缺乏現(xiàn)象愈演愈烈，從而進(jìn)一步提高了進(jìn)行水資源管理和水環(huán)境修復(fù)治理的迫切性與必要性，在這樣的形勢下，河道綜合治理工程大幅度增加，要想確保河道綜合治理取得預(yù)期工作成效，首先就要深刻了解與嚴(yán)格遵循河道治理基本原則，同時(shí)也要以河道綜合治理工程水工設(shè)計(jì)以著力點(diǎn)，將生態(tài)理念充分融入河道綜合治理工程水工設(shè)計(jì)當(dāng)中。

1 河道治理的原則

要針對所要整治的河道周邊的環(huán)境來選擇合適的河道治理措施，當(dāng)進(jìn)行整治時(shí)，所采取的設(shè)計(jì)方案要滿足河道的生態(tài)需求，并要維護(hù)和改善河道周邊的環(huán)境。為了能夠順利的開展河道整理工作，要嚴(yán)格按照計(jì)劃對河道進(jìn)行治理。河道的設(shè)計(jì)方案要結(jié)合施工環(huán)境和河道變化靈活的進(jìn)行計(jì)劃的調(diào)整，才能夠保障和提高河道治理的效果，當(dāng)進(jìn)行河道設(shè)計(jì)時(shí)，需要滿足以下治理原則。①當(dāng)進(jìn)行城市河道治理時(shí)，要全面進(jìn)行統(tǒng)籌考慮。因?yàn)椴煌暮拥拉h(huán)境，所采取的治理方式有很大不同。②當(dāng)對河道進(jìn)行整治時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分的對河道周圍環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，因地制宜的去設(shè)計(jì)合理的河道治理方案，開展河道治理施工，同時(shí)施工過程中不能為了縮短工期而忽視整治的質(zhì)量，切實(shí)保障河道治理的效果。③當(dāng)進(jìn)行城市河道治理時(shí)，要秉持生態(tài)水利的設(shè)計(jì)理念，避免進(jìn)行河道治理的施工措施對周圍環(huán)境造成的影響，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)對河道進(jìn)行整治過程中，要將保護(hù)環(huán)境放在首要地位，同時(shí)關(guān)注開發(fā)和利用水資源，河道治理是一項(xiàng)利民工程，在進(jìn)行該項(xiàng)工程時(shí)，不能只顧著經(jīng)濟(jì)利益。傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)過程中，對于河道的整治工作，通常會對生態(tài)環(huán)境造成影響，在這其中人為因素是其中的重要影響因素，這也增加了河道治理的難度，同時(shí)，在整治過程中也會對自然環(huán)境造成不同程度的破壞[1]。所以目前首先要改變傳統(tǒng)的水利工程建筑模式，將其進(jìn)行轉(zhuǎn)變和升級，開展現(xiàn)代化水利工程建設(shè)施工方式。所以，當(dāng)進(jìn)行水利施工時(shí)要注重對河道周圍自然環(huán)境的保護(hù)，避免施工完成后出現(xiàn)生態(tài)資源被破壞的問題，不利于開展?jié)竦毓こ痰慕ㄔO(shè)。

2 河道治理工作中水利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 水面線

（1）計(jì)算工況情況。當(dāng)進(jìn)行整治時(shí)會涉及水面線的計(jì)算，水面線的計(jì)算要在水文專業(yè)設(shè)計(jì)成果以及干支流防洪規(guī)劃成果進(jìn)行指導(dǎo)，避免出現(xiàn)河道下游或主干河流同時(shí)出現(xiàn)洪水的工況，如果這種情況同時(shí)出現(xiàn)，那么此時(shí)設(shè)計(jì)水面線達(dá)到了最高。

（2）斷面間距的計(jì)算。所設(shè)置的水面線間距不能過寬，其取值要結(jié)合相關(guān)規(guī)范進(jìn)行制定。一般情況下，所設(shè)置的間距要在1～4 倍河槽寬度的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。而且斷面間距設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮水利要素以及建筑物處的水面，如果在河道整治范圍內(nèi)存在橋梁或水工建筑物的情況，還要對已有橋梁或建筑物進(jìn)行規(guī)劃。并且在整治過程中，還需要為未來跨河交通的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

2.2 平面布置

（1）河道管理范圍現(xiàn)指的是河湖定界相關(guān)內(nèi)容，當(dāng)進(jìn)行河面平面圖的繪制工作中，除了概括河道的輪廓以外，還應(yīng)該完成河道管理范圍線的繪制工作，有助于對河道治理工作進(jìn)行指導(dǎo)，更好的完成河道設(shè)計(jì)工作，此外要進(jìn)行河湖定界工作，避免出現(xiàn)疏漏。

（2）河道轉(zhuǎn)彎半徑的設(shè)置最好是根據(jù)河道的情況進(jìn)行平面布置，避免河道轉(zhuǎn)彎半徑過大，通常情況下河道的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)在水面寬度的5 倍左右。

（3）洪水水域線。當(dāng)進(jìn)行河道平面圖的繪制過程中，要設(shè)置好洪水水域線。洪水水域線規(guī)定了建筑物所出現(xiàn)的范圍，不能建設(shè)在水位線以下的河道，劃分出明確的界限，避免影響河道泄洪工作，提高河道防洪的安全性，更好地開展項(xiàng)目審查工作。

（4）水系聯(lián)通。如果在河岸附近還存在有小水塘，但是水塘并沒有與河道聯(lián)通，這時(shí)就可以考慮將水塘和河道聯(lián)通，并添加一些水文景觀的設(shè)計(jì)[2]。

（5）既有植物的留存。存在于河岸周邊生長的植物，發(fā)揮著涵養(yǎng)水源的作用，能夠極大的避免出現(xiàn)水土流失問題，也需要注意要河道有足夠的防洪能力，也在能夠滿足河道泄洪能力的同時(shí)，要保留河道周邊生長的天然植物，包括樹木以及灌木等。所以需要進(jìn)行河道水利計(jì)算，從周邊生長的樹木納入計(jì)算范圍，最大程度上保留河道周邊的植物，維護(hù)好河道周邊環(huán)境的生態(tài)平衡。

（6）河漫灘。在一些河道中設(shè)計(jì)疏浚的位置為河漫灘，但是有一些人員會通過疏浚惹名義進(jìn)行沙石料的開采。如果在對河道進(jìn)行整治過程中確實(shí)需要開展疏浚開挖工作或是在整治過程中需要河道砂石料，那么，在設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)該指出挖掘的位置以及設(shè)計(jì)底部的高程，嚴(yán)格控制開挖的范圍，避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象影響河道的穩(wěn)定性。

（7）穿堤建筑物。將進(jìn)行河道治理過程中會出現(xiàn)拓寬河道和疏挖河道的施工步驟，所以就需要擴(kuò)建原穿堤建筑物。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會出現(xiàn)兩個穿堤建筑物擠在一起的現(xiàn)象，其軸線位置僅僅相隔幾米，甚至?xí)霈F(xiàn)沖突的問題。僅是將原有的幾個就恢復(fù)幾個，而沒有考慮建筑物空間上的沖突問題，嚴(yán)重影響建成之后的使用效果。在河道整改過程中，如果建筑物出現(xiàn)沖突問題，首先應(yīng)該考慮將建筑物拉開距離或?qū)⒔ㄖ镞M(jìn)行合并的可行性。

2.3 縱斷面

（1）河道縱斷面圖中的線條。當(dāng)觀察河道縱斷面圖時(shí)會存在較多的線條，這些線條包括了設(shè)計(jì)子槽底線、現(xiàn)狀河底線、設(shè)計(jì)右提頂線、設(shè)計(jì)河底線、現(xiàn)狀右岸堤線、設(shè)計(jì)左堤頂線、常水位線以及設(shè)計(jì)水面線等內(nèi)容。在河道縱斷面圖中要詳細(xì)的展示出上面?zhèn)€線，并通過線型來區(qū)分不同的線，使設(shè)計(jì)圖更加的清晰。在縱斷面圖中，通常會出現(xiàn)線條丟失、缺線或線條模糊的問題。

（2）在河道縱斷面圖中要標(biāo)示周圍的建筑物。在縱斷面圖中要標(biāo)識跨河管道、跨河橋梁、跨河線纜、陡槽、規(guī)劃跨河橋梁、兩岸穿堤建筑物、攔河堰壩、支流匯入、河心島、跌水等信息，并將這些信息清晰的在河道縱斷面圖進(jìn)行展示，并標(biāo)注及起止樁號以及特征高程，全面的進(jìn)行信息的記錄，不能出現(xiàn)遺漏問題，對于調(diào)查中所發(fā)現(xiàn)岸高沒有達(dá)到超高要求的，要考慮筑堤。

（3）河道縱斷面圖中建筑物基礎(chǔ)問題。如果需要對河道進(jìn)行拓寬或是進(jìn)行疏浚下挖，要考慮目前所有橋梁和水工建筑物，避免由于沖刷造成其基礎(chǔ)的破壞。在河道設(shè)計(jì)中，如果建筑物洪水過流能力能夠達(dá)到要求，也將這些建筑物進(jìn)行保留，而如果長度、水面線至橋梁底高度等相關(guān)條件沒有達(dá)到要求，應(yīng)該將這些建筑物進(jìn)行拆除或重建[3]。

2.4 橫斷面

（1）橫斷面采取的形式。河道通常是由河漫灘和岸坡組成，如果是在自然條件下所形成的河道，自然斷面通常為梯形斷面或復(fù)式梯形斷面，斷面形式更加自然，也更有利于防洪和水景觀。所以通常情況下，對河道的整治過程中所采用的斷面形式，通常就為梯形斷面或復(fù)式梯形斷面。當(dāng)開展后續(xù)的整治步驟時(shí)，也應(yīng)該按照批復(fù)的治理工程規(guī)劃方案，按照此種斷面形式開展。

（2）橫斷面坡比的設(shè)置，根據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，天然河道的橫斷面泊比通常在1∶10～1∶3，如果是土質(zhì)岸坡，在大量的實(shí)踐證明下，1∶3 為陡峭的邊坡值，雖然能夠維持邊坡的穩(wěn)定性能，但是其美觀度較差。當(dāng)進(jìn)行坡比與征地拆遷和土地利用時(shí)，通常會出現(xiàn)矛盾，所以在進(jìn)行城市和道規(guī)劃時(shí)，通常所采用的坡比緩于1∶3，河道規(guī)劃過程中，如果邊坡緩于1∶3，那么就能夠?qū)υ摵拥肋M(jìn)行保留。如果陡于1∶3，那么在開挖過程中，要按照1∶3 進(jìn)行。事實(shí)上，在對河道進(jìn)行整治過程中，需要滿足防水過水?dāng)嗝娴囊?，絕大多數(shù)情況下都需要向兩岸進(jìn)行挖掘拓寬河道，實(shí)際施工過程中很少保留緩于1∶3 的邊坡，以目前河道的邊坡比大多都為1∶3，使得天然河道轉(zhuǎn)變成人工渠道，消除了河道的自然美。通過對設(shè)計(jì)單位以及地方行政主管部門進(jìn)行調(diào)查中了解到，邊坡設(shè)置成1∶3 確實(shí)是比較陡峭，如果在條件滿足時(shí)，采用1：5 到1∶10 變化的邊坡，更貼近自然的形式，有利于河岸景觀的形成，維護(hù)好河岸的穩(wěn)定[4]。

（3）護(hù)坡的形式。在河道周圍有時(shí)，河道兩岸情況良好，具有非常好的自然生態(tài)系統(tǒng)，但是多為青竹，需要鏟除存在的青竹，并在設(shè)計(jì)親水步道以下用鋼性混凝土進(jìn)行護(hù)坡的設(shè)置，導(dǎo)致設(shè)計(jì)無法與自然環(huán)境相融合。在應(yīng)用時(shí)如果出現(xiàn)人員不慎落水的問題發(fā)生，也難以使人員進(jìn)行自救。通常在河道的設(shè)計(jì)時(shí)位于常水位以下使用鉛絲石籠防護(hù)加符合土工膜進(jìn)行防滲，雖然能起到很好的防曬效果，但是不利于涵養(yǎng)水源以及周圍動植物的生存。

3 河道治理中生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)策略

3.1 確保整體性和景觀尺度

在河道中生存著各式各樣的動植物，在對河道進(jìn)行整改過程中，要避免對這些生物的生存造成影響，所以在設(shè)計(jì)前期就需要考慮這個因素。因?yàn)楹拥赖纳姝h(huán)境對于河道內(nèi)的動植物來說，是保證其生存和發(fā)展的關(guān)鍵因素。所以，在對河道進(jìn)行治理過程中，一定要具有明確的目標(biāo)，避免盲目開展工作，要從整體的角度進(jìn)行河道的設(shè)計(jì)工作。當(dāng)進(jìn)行河道生態(tài)治理過程中要秉持著生態(tài)的理念，加強(qiáng)和重視對河道生態(tài)的保護(hù)，發(fā)揮出生態(tài)理念的價(jià)值，同時(shí)，為了保障其整體性，要在生態(tài)水利設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下，對河道整治措施進(jìn)行分析，選擇出合適的整治方案，才能夠切實(shí)保護(hù)河道自然環(huán)境[5]。

因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，任何一個元素出現(xiàn)問題都可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡，所以為了更好的保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，就要從整體進(jìn)行分析，才能夠更好地維護(hù)自然系統(tǒng)的平衡，所以，當(dāng)進(jìn)行河道生態(tài)工程設(shè)計(jì)時(shí)，要從全面進(jìn)行考慮，重視河道生態(tài)的多樣性保護(hù)工作，切實(shí)提高河道整改的效果。

3.2 提升空間異質(zhì)性

當(dāng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行河道工程設(shè)計(jì)時(shí)，要遵從空間異質(zhì)性的設(shè)計(jì)原則，這種原則的應(yīng)用主要是為了保證河道生態(tài)多樣性，維護(hù)好河道的生態(tài)系統(tǒng)，適合到周圍的動植物能夠更好的生存，同時(shí)空間異質(zhì)性原則的應(yīng)用能夠有效保障物種生長的自然環(huán)境不受破壞，維持河道周圍生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。我國在發(fā)展初期，為了追求經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而忽視了對河道生態(tài)的保護(hù)，導(dǎo)致河道生態(tài)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重的破壞。所以目前在對河道進(jìn)行治理過程中，為了改善河道生態(tài)系統(tǒng)破壞的情況，要在治理過程中應(yīng)用空間異質(zhì)性的原則，從而使河道生態(tài)系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。

3.3 設(shè)計(jì)必須保證社會服務(wù)效果

在城市水利體系建設(shè)過程中，對河道的建設(shè)是重要的組成部分，它發(fā)揮者調(diào)節(jié)城市水資源的作用，如果沒有有效的整改河道會對人們生活造成一定的影響，還會阻礙城市化建設(shè)的腳步。進(jìn)行水利工程的建設(shè)最主要就是更方便人們的生活，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要秉持服務(wù)社會的原則。

此外，進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)時(shí)還要分析河道周邊自然環(huán)境，將生態(tài)理念融入工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，確保在城市化發(fā)展進(jìn)程中，使河道治理的質(zhì)量提升，進(jìn)而提高周圍人民的生活質(zhì)量[6]。

3.4 構(gòu)建生態(tài)水網(wǎng)

生態(tài)水網(wǎng)是生態(tài)水利工程中的主要內(nèi)容，要想加強(qiáng)生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)在河道建設(shè)過程中的應(yīng)用，就要采取有效措施構(gòu)建一個合理的生態(tài)水網(wǎng)。構(gòu)建生態(tài)水網(wǎng)，能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化水網(wǎng)工程建設(shè)，加強(qiáng)對水資源的合理應(yīng)用，相關(guān)工作人員在建設(shè)生態(tài)水網(wǎng)的時(shí)候，一定要結(jié)合實(shí)際的情況，充分體現(xiàn)出科學(xué)合理性，只有這樣才能對各類水資源進(jìn)行有效調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)河道建設(shè)中生態(tài)環(huán)境的改善，為河道的建設(shè)提供保障。

4 結(jié)語

河道綜合治理工程水工設(shè)計(jì)在河道綜合治理作業(yè)的實(shí)施中，發(fā)揮著非常重要的指導(dǎo)和參考作用，保證水工設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性，是取得良好治理成效的重要前提，因此以上文章詳細(xì)分析列舉了現(xiàn)階段河道綜合治理工程水工設(shè)計(jì)方面的關(guān)鍵問題，并進(jìn)行了生態(tài)水利工程設(shè)計(jì)的研究探討，希望能給予相關(guān)工作人員一些提示，以便共同促進(jìn)河道綜合治理的發(fā)展。