河道治理工程

各種類型的河段，在自然情況或受人工控制的條件下，由于水流與河床的相互作用，常造成河岸崩塌而改變河勢(shì)，危及農(nóng)田及城鎮(zhèn)村莊的安全，破壞水利工程的正常運(yùn)用，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)不利影響。修筑護(hù)岸與治河工程的目的，就是為了抵抗水流沖刷，變水害為水利，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。9/14/202311.1河道橫向侵蝕

橫向侵蝕一般是指在河（溝）道中與流向垂直的向兩側(cè)方向的侵蝕，如河（溝）岸崩塌，溝道被沖刷而變寬等現(xiàn)象。發(fā)生橫向侵蝕原因：一是河（溝）床縱向侵蝕影響，由于河床下切而使河床失去穩(wěn)定；二是山洪、泥石流流動(dòng)時(shí)水流彎起引起橫向沖刷所造成的。影響水流彎曲的因素很多，如河（溝）床上的突出巖石、沉積的泥沙堆、兩岸的不對(duì)稱地形等等，都可能引起水流的彎曲。9/14/20232

（一）基本原理河道的演變形式，可分為兩種：其一是河道沿流程縱深方向上發(fā)生的變形，稱為縱向變形。其二是河道與流向垂直的兩側(cè)方向上之變形，稱為橫向變形。河道的縱向變形，反映在河床的抬高和刷深，而橫向變形的總趨勢(shì)是：河道不斷向右岸沖刷發(fā)展，而左岸則不斷淤積。河道演變的原因極其復(fù)雜，千差萬(wàn)別，但其根本的原因是輸沙的不平衡。

1.1.1河道演變的機(jī)理9/14/20233

（二）影響河道演變的因素1.河段的來(lái)水量及其變化過(guò)程；2.河段來(lái)沙量、來(lái)沙組成及其變化過(guò)程；3.河段比降；4.河段的河床形態(tài)及地質(zhì)情況。

其中，第1、3兩個(gè)因素決定河段水流挾帶泥沙的能力；第2個(gè)因素決定河段的來(lái)沙數(shù)量及其泥沙組成，在一定的水流條件下，如果河段的來(lái)沙量大，泥沙組成粗，則有利于使河道產(chǎn)生淤積；如果來(lái)沙量小，泥沙組成細(xì)，則將有利于使河道產(chǎn)生沖刷。9/14/202341.1.2橫向侵蝕的防治

一般說(shuō)來(lái)，在山洪流經(jīng)的途徑上，可有以下幾種防治方法：（1）將溝槽部分裁彎取直，控制凹岸發(fā)展。但在溝道裁彎取直后，由于比降增大，可能使山洪的流速增大，使縱向侵蝕加劇，因而必須考慮溝（溝）床的穩(wěn)定性問(wèn)題。（2）沉積泥沙堆山洪流經(jīng)障礙物時(shí)，必然要改變方向，從而發(fā)生彎曲導(dǎo)致橫向侵蝕，清除障礙物后并輔以適當(dāng)?shù)膶?dǎo)流工程則可防止橫向沖刷。（3）設(shè)置護(hù)岸工程與整治建筑物，以控制河岸發(fā)展和改善彎道，這是防止橫向侵蝕的主要辦法。

9/14/202352.1.1護(hù)岸工程的目的及種類（一）護(hù)岸工程的目的溝道中設(shè)置護(hù)岸工程，主要用于下列情況：1．由于山洪、泥石流沖擊使山腳遭受沖刷而有山坡崩坍危險(xiǎn)的地方。2．在有滑坡的山腳下，設(shè)置護(hù)岸工程兼起擋土墻的作用，以防止滑坡及橫向侵蝕。3．用于保護(hù)谷坊、攔沙壩等建筑物。4．溝道縱坡陡急，兩岸土質(zhì)不佳的地段，除修谷坊防止下切外，還應(yīng)修護(hù)岸工程。2.1護(hù)岸工程9/14/20236（二）護(hù)岸工程的種類護(hù)岸工程一般可分為護(hù)坡與護(hù)基（或護(hù)腳）兩種工程。枯水位以下稱為護(hù)基工程，枯水位以上稱為護(hù)坡工程。根據(jù)其所用材料的不同，又可分為：干砌片石、漿砌片石、混凝土板、鐵絲石籠等幾類。2.1.2護(hù)岸工程的設(shè)計(jì)與施工（一）護(hù)岸工程的設(shè)計(jì)原則

1．在進(jìn)行護(hù)岸工程設(shè)計(jì)之前，應(yīng)對(duì)上下游溝道情況進(jìn)行調(diào)查研究，分析在修建護(hù)岸工程之后，下游或?qū)Π妒欠駮?huì)發(fā)生新的沖刷，確保溝道安全。2．為減少水流沖毀基礎(chǔ)，護(hù)岸工程應(yīng)大致按地形設(shè)置，并力求形狀沒有急劇的彎曲。9/14/202373．護(hù)岸工程的設(shè)計(jì)高度，一方面要保證山洪不致漫過(guò)護(hù)

岸工程，另一方面應(yīng)考慮護(hù)岸工程之背后有無(wú)崩塌之

可能。

4．在彎道段凹岸水位較凸岸水位高，因此，凹岸護(hù)岸工

程的高度應(yīng)更高一些。

（二）護(hù)基（腳）工程

1．拋石護(hù)腳工程

設(shè)計(jì)拋石護(hù)腳工程應(yīng)考慮塊石規(guī)格，穩(wěn)定坡度，拋?zhàn)o(hù)范圍和厚度等幾個(gè)方面的問(wèn)題。

2．石籠護(hù)腳工程

石籠護(hù)腳多用于流速大，邊坡陡的地區(qū)。石籠系用鉛絲、鐵絲、荊條等材料做成各種網(wǎng)格的籠狀物體，內(nèi)填塊石、礫石或卵石。9/14/20238（三）護(hù)坡工程1.干砌塊石護(hù)坡干砌塊石護(hù)坡主要由腳槽、坡面、封頂三部分組成其中腳槽主要用于阻止砌石坡面下滑，起到穩(wěn)定坡面之作用，其形式有矩形和梯形兩種，其下端與護(hù)腳工程銜接。2．漿砌石護(hù)坡漿砌石護(hù)岸堤可用75號(hào)水泥砂漿砌筑，在嚴(yán)寒地區(qū)使用100號(hào)水泥，其結(jié)構(gòu)形式，基本上與干砌石護(hù)坡相同一般也設(shè)墊層。3．護(hù)岸堤修筑時(shí)，需注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）基礎(chǔ)要挖深，慎重處理，防止掏空。（2）溝岸必須事先平整，達(dá)到規(guī)定坡度后再進(jìn)行砌石。（3）護(hù)岸片石必須全部丁砌，并垂直于坡面。9/14/202393.1整治建筑物整治建筑物按其性能和外形，可分為丁壩、順壩等幾種。3.1.1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(shì)，使泥沙沉積，并能將水流挑向?qū)Π叮Ｗo(hù)下游的護(hù)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。9/14/202310

2．丁壩的種類丁壩可按建筑材料、高度、長(zhǎng)度、透水性能及與流水所形成的角度進(jìn)行分類。(1)按建筑材料不同，可分為：石籠丁壩、梢捆丁壩、砌石丁壩、混凝土丁壩、木框丁壩、石柳壩及柳盤頭等。(2)按高度不同，即山洪是否能漫過(guò)丁壩，可分為淹沒和非淹沒兩種。(3)按長(zhǎng)度不同，丁壩分為短丁壩與長(zhǎng)丁壩。(4)按丁壩與水流所成角度不同，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）。(5)按透水性能不同，可分為不透水與透水丁壩。9/14/202311（二）丁壩的設(shè)計(jì)與施工由于荒溪縱坡陡，山洪流速大，挾帶泥沙多，丁壩的作用比較復(fù)雜，建筑不當(dāng)不僅不能發(fā)揮作用，有時(shí)還會(huì)引起一些危害，因此在丁壩的設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)注意以下幾問(wèn)題。1．丁壩的布置（1）丁壩的間距丁壩的間距與淤積效果有密切的關(guān)系。間距過(guò)大，丁壩群就和單個(gè)丁壩一樣，不能起到互相掩護(hù)的作用，間距過(guò)小，丁壩的數(shù)量就多，造成浪費(fèi)。9/14/202312（2）丁壩的布置形式對(duì)崩塌延續(xù)很長(zhǎng)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(hù)崩塌段的坡腳；在崩塌段的上游起點(diǎn)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(jié)構(gòu)（1）石丁壩：其壩心用亂拋堆或用塊石砌筑。表面用干砌、漿砌石修平或用較大的塊石拋?zhàn)o(hù)，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。

9/14/202313（2）土心丁壩：此丁壩采用沙土或粘性土料作壩體，用塊石護(hù)腳護(hù)坡。（3）石柳壩和柳盤頭：在石料較少的地區(qū)，可采用石柳壩和柳盤頭等結(jié)構(gòu)形式。3．丁壩的高度和長(zhǎng)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(shè)計(jì)水位1m左右。丁壩壩身長(zhǎng)度和壩頂高程有一定的聯(lián)系，淹沒丁壩，可采用較長(zhǎng)的壩身，而非淹沒丁壩，壩身都是短的。9/14/202314

4．丁壩壩頭沖刷坑深度的估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。流速大，折向溝底的水流速度也大；交角愈接近90°，沖擊壩身的水流愈強(qiáng)，壅水愈高，折向溝底的水流沖刷力也愈強(qiáng)。（2）壩身的長(zhǎng)度。壩身愈長(zhǎng)，束窄溝床的能力愈強(qiáng)，壩頭的流速也愈大，沖刷坑愈深。（3）溝床的土質(zhì)組成和來(lái)沙情況。粘性土愈多，抗沖能力愈強(qiáng)，沖刷坑就愈淺，上游來(lái)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(yīng)力愈大，沖刷坑也愈深。

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5．丁壩的防護(hù)在河床組成較好的情況下，可用拋石護(hù)腳，它的寬度應(yīng)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(hù)12—20m，向下游延護(hù)15—25m。壩頭水流紊亂，應(yīng)特別加固，可采用加大頭部護(hù)底工程面積或加大邊坡系數(shù)兩種方式進(jìn)行。6．丁壩的施工丁壩施工中須注意的幾個(gè)問(wèn)題。（1）施工順序：選擇流勢(shì)較緩和的地點(diǎn)先行施工，然后再推向流勢(shì)較急之地點(diǎn)，以保證工程安全。（2）在施工中應(yīng)注意觀測(cè)研究已修丁壩對(duì)上、下游及對(duì)岸之影響。

9/14/202316（3）應(yīng)考慮按照現(xiàn)有溝道之沖淤變化，不能簡(jiǎn)單地將丁壩基礎(chǔ)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。3.1.2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(zhǎng)，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(dǎo)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。9/14/2023174.1治灘造田工程

治灘造田就是通過(guò)工程措施，將河床縮窄、改道、裁彎取直，在治好的河灘上，用引洪放淤的辦法，淤墊出能耕種的土地，