新時期治水新思路視域下河道生態(tài)斷面設(shè)計的研究

任常青

摘 要：隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，我國城市的進步日新月益，在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中，河道屬于城市建設(shè)的重要組成部分，需對其進行全方位的治理。治理過程中需以現(xiàn)代化的治水新思路為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對河道生態(tài)斷面的設(shè)計，從而實現(xiàn)對城市防洪安全的保障。在本文當(dāng)中，首先概述治水新思路的設(shè)計理念；其次河道分析現(xiàn)代化生態(tài)設(shè)計理論；最后結(jié)合相關(guān)實例應(yīng)用反映出治水新思路基礎(chǔ)下的河道生態(tài)斷面設(shè)計。

關(guān)鍵詞：治水新思路 河道生態(tài) 斷面設(shè)計

新時期，國家對于城市水利事業(yè)時刻保持高度的重視，對其所面臨的新形勢，更需要應(yīng)用全新的理論基礎(chǔ)和專業(yè)文化來實現(xiàn)對水資源的充分利用。

在對城市河道生態(tài)治理的過程中，需要對傳統(tǒng)河道設(shè)計路線進行完善，提出全新的治水思路。對于河道生態(tài)斷面的設(shè)計需要根據(jù)實際情況來進行分析和計算，提出有針對性的治理措施，保證其可持續(xù)性發(fā)展，促進城市水利事業(yè)的日益完善。

1.治水新思路

水是人們生活當(dāng)中的一個重要因素，可以創(chuàng)造出無限的物質(zhì)和精神財富，而與水相關(guān)的水務(wù)活動和信息，形成了一種社會意識，其囊括了水文化關(guān)系，水價值理念、水行業(yè)精神以及相關(guān)的行為準(zhǔn)則，無論從物質(zhì)還是精神上都是相當(dāng)豐富的，是我國流域文化的重要組成部分之一。

現(xiàn)代化的治水新思路正在從傳統(tǒng)的定性思維逐漸向創(chuàng)新理念進行轉(zhuǎn)變，期間能夠沉淀出良好的方針政策和指導(dǎo)路線，也能突顯行業(yè)轉(zhuǎn)型的總體趨勢。

治水思路的轉(zhuǎn)變能夠把我們耐以為生的區(qū)域化水資源轉(zhuǎn)換成戰(zhàn)略性的經(jīng)濟資源，從而擴展成國家乃至國際性的水資源利用和開發(fā)。而在水資源管理方面，治水思路的轉(zhuǎn)變，能夠有效利用水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實現(xiàn)區(qū)域水資源的綜合管理。

2.河道的生態(tài)設(shè)計

城市河道的生態(tài)設(shè)計與社會經(jīng)濟的發(fā)展息息相關(guān)，因此水利設(shè)計人員需要根據(jù)實際情況進行思考和完善河道設(shè)計方案，對于河道功能進行深層次的認識和深化，對于河道生態(tài)設(shè)計的觀念進行不斷的創(chuàng)新。

在現(xiàn)代化城市河道設(shè)計當(dāng)中，首要實現(xiàn)其防洪和排水的基本任務(wù)，從而達到河道水質(zhì)的改善，起到調(diào)節(jié)城區(qū)區(qū)域氣候的作用，形成良好的景觀和生態(tài)效應(yīng)，為人民生產(chǎn)生活營造良好的水生態(tài)環(huán)境。因此在河道生態(tài)設(shè)計中，需要從宏觀角度出發(fā)全局化考慮，力求打造“天藍水綠、生態(tài)和諧”的城市河道工程。

首先，河道治理的核心內(nèi)容體現(xiàn)在其生態(tài)斷面設(shè)計上。在經(jīng)濟高速發(fā)展的當(dāng)今社會，如果大量的城市污水不經(jīng)過處理就直接排放到河道和水系當(dāng)中，對于河道自我修復(fù)能力是一個極大的考驗，容易造成城市河道水質(zhì)變差，水體富營養(yǎng)化、河底底泥重金屬等有害物質(zhì)含量超標(biāo)，造成河道水循環(huán)系統(tǒng)的破壞，必須通過河道生態(tài)治理和排污凈化措施，才能確保河道水質(zhì)的改善和水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，保障其可持續(xù)發(fā)展。

其次，生態(tài)河道的建設(shè)也為健康的城市防洪體系奠定了基礎(chǔ)。在漫長的水利建設(shè)過程中，我國大部分城市都已經(jīng)形成了初步的防洪安全體系。在城市河道建設(shè)中，只有在確保其防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范和定位要求的前提下，并對河道生態(tài)環(huán)境做出全面的改善，才能實現(xiàn)河道整體的規(guī)劃定位，最終促進其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高。

最后，市政排水系統(tǒng)與城市生態(tài)河道緊密相依。市政道路和給排水設(shè)施規(guī)劃的同時，包含了交通路網(wǎng)，雨水管道等設(shè)施，與之對應(yīng)的河道水庫、水閘泵站等水利設(shè)施客觀上聯(lián)合形成了一個城市滯洪蓄水系統(tǒng)，使得城市雨洪能夠及時外排，實現(xiàn)區(qū)域的優(yōu)化分布，確保城市防洪安全和排澇能力。

3.治水新思路基礎(chǔ)下的河道生態(tài)斷面設(shè)計實際應(yīng)用

3.1工程概況

在本文當(dāng)中，主要以某城市的一條生態(tài)河道作為主要研究對象，該河道地處山區(qū)丘陵地帶，河道上游起始于A水庫溢洪道末端，屬灌溉排洪河道，下游連接B水庫，總長為19km，河道比降0.003。現(xiàn)狀河道因長期缺乏管養(yǎng)，形成河道淤積，河堤失穩(wěn)、局部岸坡坍塌變形，對河道自身的抗洪能力和河堤穩(wěn)定產(chǎn)生了影響，最終導(dǎo)致區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展受到了嚴重的制約。

3.2生態(tài)河道設(shè)計

經(jīng)過認真的調(diào)研和考察，在該生態(tài)河道設(shè)計的過程中，需從以下幾個方面來進行分析：

首先，河道經(jīng)過能力復(fù)核。需要對區(qū)域需水量進行計算。即對河道范圍內(nèi)農(nóng)田需水量、生態(tài)基流、維持河岸植物生長的水量以及河道水面蒸發(fā)量等進行計算和分析。

生態(tài)基流計算，取規(guī)范值0.2m3/s；因沿河岸為林草地，河道日耗水量為5mm/d；維持樹木生長需水量為：

（5×19×1000×9）/（1000×24×3600）= 0.009m3/s ；

枯水期每日水面蒸發(fā)深度取3mm，設(shè)計河段長度為19km，河道水面平均寬度9m，水面蒸發(fā)量為：

（19×1000×9×3）/（1000×24×3600）=0.006m3/s。

在河道需水量分析時，根據(jù)河道屬性劃分其為遠離居民區(qū)的農(nóng)村河道，城區(qū)生活和工業(yè)用水無法從該河道取水，河道水量需滿足周邊農(nóng)田灌溉的要求。假定河道周邊農(nóng)田灌溉面積為6300畝，灌溉周期為7天，則日灌溉農(nóng)田面積為900畝。根據(jù)區(qū)域需水量計算，如需滿足設(shè)計灌溉保證率為75%，則灌溉定額取40m3/畝，每天灌溉8小時。

其次，河道平面布置原則上應(yīng)維持現(xiàn)有岸線的天然形態(tài)和走向。河道岸線布置時，彎曲半徑一般為主河槽寬度的9～15倍，局部段應(yīng)根據(jù)地勢地形及周邊用地情況考慮。河道縱斷面設(shè)計時，需根據(jù)現(xiàn)有河道的淤積程度和設(shè)計河道比降進行確定，河道轉(zhuǎn)彎位置應(yīng)適當(dāng)降低河底高程，滿足過流能力要求。

農(nóng)村河道需充分考慮周邊農(nóng)田灌溉要求，局部段田面高程過高，應(yīng)增設(shè)河道攔蓄建筑物，既能滿足農(nóng)田灌溉的要求，也能減少水流損失，節(jié)約工程投資，避免生態(tài)環(huán)境的破壞。

最后，河道生態(tài)護岸需在滿足邊坡穩(wěn)定的前提下進行設(shè)計。上述典型工程河道邊坡土質(zhì)為粘壤土，河道岸線順直、水流平穩(wěn)的河段，自然邊坡坡比為1：1.5，經(jīng)過土體的自然沉降，現(xiàn)狀邊坡均能保持穩(wěn)定，但是在選取邊坡植被方面需要了解當(dāng)?shù)厮抵参锓N類，本著因地制宜的原則選取適宜當(dāng)?shù)厣L、根系發(fā)達、固土能力強、耐旱、耐淹、耐沖刷的水生植物。常用植被有草皮護坡、蘆葦、灌木等。

生態(tài)護岸橫斷面設(shè)計上應(yīng)盡量減少河道硬化，減少因工程建設(shè)對河道自然面貌和生態(tài)環(huán)境而產(chǎn)生的破壞，近幾年推廣的生態(tài)石籠網(wǎng)護坡屬于一種常見的經(jīng)濟適用斷面，經(jīng)常布設(shè)在河流轉(zhuǎn)彎處，既能加固河道岸坡，也可在石籠中扦插種植相關(guān)水生植物，起到生態(tài)綠化的作用。

新生的生物袋護坡，一般選取人口密集度高，水流相對平穩(wěn)，沖刷強度低的河段，通過鋪設(shè)天然生物袋，結(jié)合穩(wěn)定平緩的穩(wěn)定邊坡，于河道斷面新建設(shè)計親水平臺和相應(yīng)河道景觀建筑物（景觀壩/閘，棧橋，水景廣場等），良好的體現(xiàn)出生態(tài)河道的多樣化、親民化。

4.結(jié)語

綜上所述，在對生態(tài)河道建設(shè)的過程當(dāng)中，需要根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況、創(chuàng)新性技術(shù)進行不斷的研究和探索，有效結(jié)合傳統(tǒng)的河道治理方式和新型的河道治理技術(shù)，才能適應(yīng)現(xiàn)城市現(xiàn)代化的生態(tài)理論。

特別是山區(qū)丘陵地帶的河道設(shè)計，更需要從河道自身定位出發(fā)，充分考慮河道抗沖刷強度大，水流紊亂，水位多變的特殊性，進行斷面選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計，真正意義上達到河道治理項目“解水患、成水景、造水利”的最終目標(biāo)。

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