段芳
摘 要 防汛工程是水利行業的重要組成部分,也是一項極其復雜的工程,具有一定經濟效益。基于此,對國內河道防汛工程現狀進行分析,詳細探討當前防汛工程存在的問題。分析得出,目前國內在河道防汛工程上存在諸多共性問題,河道安全保護措施欠缺。通過進一步考察河道防汛工程治理問題,提出了較為全面的防汛治理措施,以期為今后河道防汛工程設計和治理提供指導,同時為河道防汛治理提供新思路和新理念。
關鍵詞 河道防洪;防汛工程;治理措施
中圖分類號:S278 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.06.080
隨著人們活動空間不斷增大,原始河道生態系統遭到破壞,特別是未經充分規劃的基建工程,肆意侵占河道防汛空間,占用河流區域堤防,導致河道防汛功能減弱,甚至還會出現斷流和改道等情況,嚴重削弱了河道在防洪灌溉方面的功能[1]。
相關研究指出,我國人口較多,防洪壓力較大,并且不同地域土地開發利用情況不同,防汛措施建設也存在不平衡問題,整體工程均以防洪為主,沒有體現出治理思想。隨著近年來洪災情況日趨嚴峻,非工程防汛措施需要進一步加大改造和完善力度[2]。有學者以上海黃浦江區域為研究對象,采用非結構分段等方法計算其潮流情況。研究指出,兩步壓力矯正法處理可以明顯提高壓力欠松弛系數,同時還能改善復雜潮流計算的精確性,通過模擬結果與觀測實際對比分析得出,模型具有較高的適用性和可靠性[3]。
一直以來,我國河道防汛工作受傳統治理思想影響,工程措施基本上以堵為主,加上相關理論不足,在面臨較大洪災時,河道下游流域往往會遭受不利影響,補救性安全防護措施難以發揮功能,導致嚴重的生命財產損失[4]。基于此,對我國河道防汛工程存在的問題進行分析,并且根據研究分析結果提出河道防汛合理化措施。
1 河道防洪存在的問題
從當前我國河道防汛治理和設計情況來看,盡管人們投入了大量人力和物力,但是在治理過程中所采用的理念均遵循傳統,技術措施沒有結合當地實際情況,效果不明顯。目前,多數地區采用單一工程來治理河道,但是隨著工程實施,必然會導致河道防洪功能減弱,特別是人們為了建設工程而大量開挖河道,導致河道斷面地形遭到破壞,河道原本的生態系統也受到了破壞,其觀賞性和藝術性均受到不同程度影響,這與持續發展相違背。通過對當前國內河道治理現狀進行分析,可以得到當前存在的問題如下。
1.1 河道流域系統面積逐年降低
當前,城鎮化進程加快,城市在擴張過程中大量占用河道流域土地,河道空間逐漸被城市道路、商業街道以及居民活動區占用,河道微小分支系統隨著生活垃圾堆積而被填埋,而且不被納入建設規劃中,如此導致河道原本規劃防洪面積大幅度減少,進而導致其防汛功能降低,起不到良好的調節作用。
1.2 環境污染程度較大
城市在快速發展過程中,臨水而建的城市在生態管理上力度不夠,管理模式不完善,特別是在對居民生活垃圾處理方面,導致城市上下游河道經常出現垃圾堆積現象,不僅影響河道生態環境,還會對河道防洪造成極大壓力。同時,居民生活污水排放到河道中,會導致河水水質發生變化,使得河道自身具有的生態修復功能減弱甚至退化,這直接導致河道生態調節功能無法發揮作用。
1.3 河道功能逐漸薄弱化和簡單化
隨著城鎮規劃,城鄉建設提速,河道作為重要的景觀參數,為了適應城鎮景觀特性,通常會被人為干擾,導致其原始風貌被破壞,河道在蓄水方面能力大幅度降低,當枯水期時,河道出現干涸情況。同時,由于現代化工程建設阻隔了河道與地下水系統連通,河道在排水和換水方面功能喪失,當出現洪水時,必然會導致河道下游出現重大損失,給當地居民埋下安全隱患。
1.4 已有河堤工程防汛能力逐年降低
我國大多河道防汛工程建設年代久遠,建設時的技術水平不高,設計理念和施工技術達不到當前的標準。另外,河堤工程在每年的維護和保養中缺乏專業性,在經過多年洪水沖擊之后,堤防工程時常出現破損等問題。嚴重情況時,堤防工程還會出現決口和坍塌問題,給堤防工程管理留下大量薄弱點。此外,還有大量防汛工程沒有定期進行檢核,防洪能力得不到保證,但針對該防汛工程的應急預案依舊采用前期標準,一旦遭受大洪水,就難以保證人們的生命財產安全。
1.5 河道胡亂開采現象嚴峻
河道除了為人們提供必要的生存資源之外,還能提供大量的建筑材料。但是由于前期管理不到位,非法開采河道砂石現象頻繁發生,給河道生態造成了不可恢復的損壞,特別是河道防護堤也因此被破壞。盡管對河道進行疏通在一定程度上能夠提高河道防汛能力,但是當前缺少相關法律和規范,河道采砂行為沒有統一的標準,一些河道由于人們偷偷開采而遭到不同程度破壞,導致整體管理工作困難較大。另外,河道遭到肆意開采,還會導致河道出現支流,甚至會出現河流改道情況,對現有防汛工程造成巨大的防汛壓力。
2 河道防汛治理的原則及保護措施
2.1 河道治理的原則
河道治理最關鍵的目的是保護人們的生命財產安全。任何地方的河道管理和防汛工程建設都必須要立足于流域內居民生命財產安全之上,杜絕以各種理由占據河道泄洪出口,對于肆意占用河道違規建設的工程要依法拆除。
運用科學手段制定管控方案,加強河道生態環境保護工作。我國幅員廣闊,河道所處地形和生態環境復雜,要充分結合當地河道實際情況設計防汛工程,在安全性有保障的情況下,突出經濟性能。同時,河道治理最好采用生態手段,符合環保要求。在實際治理過程中,可以因地取材,建設工程用料均考慮從周邊獲得,施工盡量契合地形特點,避免產生過多人為痕跡,降低工程對當地居民生活的影響,提高河道生態環境承載力,增強其防汛功能[5]。
2.2 河道防汛保護措施
多數河道在設計時采用傳統理念,導致其防汛功能存在很大問題,特別是近幾年來,惡劣自然災害頻發,原有河道防汛措施已然不能滿足實際防洪要求。通過上述原則要求,為了保證國家和人民財產不受損失,在研究結果基礎上,提出以下對策,為今后河道防汛治理提供指導。
2.2.1 落實科學規劃,合理統籌
河道能發揮防汛能力必然具有較好的生態環境,而人為活動過多會導致河道流域水土破壞,草地和林地變為耕地,無法有效攔截地面徑流等,所以要適當退耕還林。另外,應科學規劃,在河道上游修建堤壩,堵住部分水流,同時在下游疏通河道,保證河道通暢,增加水位高程。此外,還應重點關注河道流域內的生態環境保護工作,增強其自身防汛能力,人為干擾河道時,要充分參考水文數據,制定最優方案。
2.2.2 保護河底與岸堤
在汛期內,超大流量水流會對岸線造成較大沖擊。因此,要結合觀測流量數據,對受影響較大的河道岸堤和河底進行重點保護。對于結構性岸堤,應科學設計,采用多種岸堤形式,如墻式護岸、坡式護岸等,并且使用砂石、混凝土、石漿、土工膜等材料進行加固;對于非結構性護岸,即自然護岸和生物護岸,主要利用生物植被來完成,將可降解的材料如黃麻、稻草等物質填充在岸堤上,待植被生長覆蓋護岸后就形成了非結構性護岸。
2.2.3 提高河道防汛治理標準
在制定河道防汛治理標準過程中,要充分考慮經濟、社會、環境等因素,利用當前積累的數據進行比較論證,特別是要考慮極端惡劣條件下防汛工程的可靠性,將長期和短期防汛充分結合,使得防汛工程能夠滿足未來防汛要求,避免改造設計,浪費不必要的人力和物力。
2.2.4 布局要科學合理
在設計河道之初要重點考慮易遭受沖刷的斷面和岸線,然后結合整體規劃進行設計,做到統籌規劃,盡量保持河道天然。尤其是設計改道時,要避免設計丁字壩,若該設計不可避免時,應該使水流方向與壩軸向夾角小于30°,減小防汛設施和周邊建筑結構受到的沖擊力,增強其防護能力,保證工程安全性。不僅如此,河道天然形成的彎道和淺灘必須要保留,可以起到緩沖作用。此外,河道斷面、平面以及擋水面也要根據河道實際情況進行設計,提高抗沖擊能力。
3 結語
隨著城市土地資源的日趨緊張,人們不惜占用耕地來修筑高樓大廈,原本山清水秀、風景秀麗的農村環境逐漸失去原貌,原始的河道生態系統遭到了破壞。為了促使我國河道防汛工程建設更加科學合理,提出了一系列防汛措施,以期從根本上解決當前河道治理存在的問題,有效改善河道生態環境,提高河道自身防汛能力,充分發揮其防洪功能,在降低災害的同時為社會經濟發展打下堅實基礎。
參考文獻:
[1] 杜妍.水利工程防汛措施及搶險方法研究[J].建材與裝飾,2019(18):281-282.
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[3] 李獻華.河道防洪治理工作中相關問題探討[J].水利科學與寒區工程,2018,1(2):34-36.
[4] 田剛.淺析河道治理工程施工與防汛措施[J].農業技術與裝備,2018(12):66,68.
[5] 金照青,李超.太湖流域骨干河道橋梁影響防洪主要控制因子及其發展趨勢分析[J].中國防汛抗旱,2018,
28(4):50-53.
(責任編輯:趙中正)