对河道整治的认识及国内外研究现状

1、对河道整治的认识及国内外研究现状1.什么是河道整治2. 为什么要对河道进行整治3. 如何进行河道整治4. 国内外河道整治案例及现状对比5. 现如今河道整治的不足及整治措施问题1.什么是河道整治为防洪、航运、供水、排水及河岸洲滩的合理利用，按河道演变的规律，因势利导，调整、稳定河道主流位置，以改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位的工程措施。分类：山区河道整治：主要有渠化航道、炸礁、除障、改善流态与局部疏浚等。平原河道整治（含河口段）：主要有控制和调整河势、裁弯取直、河道展宽及疏浚等。 抵抗水流冲刷 变水害为水利 为农业生产服务为了构造和谐环境3.1河道整治规划的基本原则1）要按照相关技术标准和规划要

2、求，结合建筑物的功能来确定河道治理相关建筑的设计标准和建设等级。2）对保护对象一般的河道治理标准宜以护岸为主。3）在河道治理过程中，要积极借鉴交通、建设、国土等部门取得的成果。4）要严格遵循“以人为本、科学治水、尊重自然、人和谐”的基本理念来治理河道，构建出生态河道，对生态安全、用水安全和防洪安全进行统一规划。5）从提高水安全保障能力、改善水生态环境、提升水文化景观层次等方面入手，突出水生态修复、水景观营河道治理理念，提高生态文明的建设水平，达到人水和谐的目的。6）进一步加强水生态环境保护的基本要求，维护河流的生态健康，注重恢复河道的生态景观，充分体现出地域的文化特点。全面规划，综合治理，因势

3、利导，因地制宜3.2河道整治规划的基本内容河道特性的分析河道整治方案的确定方案比较及论证3.3河道整治规划设计的主要参数（1）设计水位和设计流量a、洪水河槽的设计流量与水位。治理洪水河槽，首先须确定设计洪水流量。它是根据某一频率的洪峰流量来确定的，相应流量下的水位就是设计洪水位。所选频率的大小应视工程的重要性而定，特别重要的河段取0.1%1%,一般河段可取2%5%。b、枯水河槽的设计水位和流量。枯水河槽的治理是为了解决航运或水环境问题,确保航逆水深或最小安全流量。确定这一水位的方法有两种：一是根据长系列日平均水位的某一水位保证率来确定，一般为90%95%,二是采用多年平均枯水位或历年最枯水位作

4、为枯水河槽的设计水位，根据设计枯水位,确定相应的设计枯水流量。c、中水河槽的设计流量与水位。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为相应于造床流量时的河槽治理。因而中水河槽的设计流量也就是造床流量，相应的水位也就是设计中水位。中水河槽的设计流量是决定造床演变、河势变化的重要流量，因而与河道整治的关系最为密切（2）设计断面和比降整治后的河道横断面和纵比降应保证河道有一定的泄洪能力，同时还应使河床处于（输沙平衡）不冲不淤的基本稳定状态。（3）治导线指导线又名整治线。它是河道经过整治以后，在设计流量下的平面轮廓线，也是整治工程体系临河面的边界连线。因此确定整治线是整治工程规划的重要

5、内容，同时也是整治建筑物布置的重要依据。治导线的位置应根据整治的目的、要求，在把握、认识河段特性的基础上按照因势利导的原则确定，并尽量利用已有整治工程和天然节点。规划整治河段的治导线时，应力求整治工程上下游呼应，左右岸兼顾、洪、中、枯水统筹考虑、整治河段的治导线应与上下游具有控制作用的河段岸线想链接，互相依托。a、治导线的设计应满足平面河相关系，即稳定河湾的基本要求。b、治导线的形式应从河势演变分析中得出的结论来确定C、治导线的主要特性参数（整治河宽B曲率半径R过渡段河长Lm摆幅T）均可按平面和相关系所确定的经验关系式或通过整治河段的河床分析及河工模型试验结果求得。3.4平原河道的整治方法3.

6、4.1蜿蜒型河段的整治（1）护弯整治这主要是针对无严重河环的弯曲河段,通常是采用稳定现状河势、防止向不利方向发展的护弯保护措施。一般可按模范河湾定治导线，整治的主要方法是通过凹岸防护工程控岛水流、稳定河势。依对水流的控岛作用的不同，凹岸的防护工程可分为三种形式：平顺护岸、丁坝护岸以及守点顾线护岸。（2）裁弯整治当河道过分弯曲形成严重的河环时，河环处水流与河床间矛盾严重激化，对于防洪和航运都十分不利。这时就应顺应河道发展趋势，在河环狭颈处实施人工裁弯措施，以加速河道由弯趋直的转化过程。裁弯工程是在人工控制下进行的河势转化过程，它可以避免随机性点的自然裁弯造成河势无控制所产生的不利变化。裁弯后河道

7、流程缩短，比降增大，河道阻力减小且水流平顺，也提高了水流挟沙力。这样既有利于航运，同时刷深了河道，加大了河流泄洪能力，降低了洪水位，从而可以改善河道防洪条件。3.4.2游荡型河段的整治游荡型河道如黄河下游，一般都是多沙河流，对这类河道通常要采取综合性治理措施。一方面要对上中游的泥沙来源区进行水土保持沟通治理，减少泥沙进入干流并在干支流修建水库减沙，削峰；另一方面还必须对下游的游荡型河段本身进行必要的整治。这里主要涉猎后者。由于游荡型河道具有宽浅散乱、善变善徙、河势不稳的演变特点，因而河道整治工作及其困难复杂。目前一般整治的任务还是以防洪为主，中水整治，兼顾护滩灌溉引水和航运要求。整治的目标通常

8、是通过适宜的工程措施，未定中水河槽，控制溜势，减小游荡范围，力求改善宽浅散乱的不利河性，将河段整治得较为归顺稳定易于控制防守。3.4.3分汊河段的整治1）稳定、改善主支汊的分流比当分叉河道正处于对国民经济均有利时，可采取措施吧现状汊道德平面形态固定下来，维持各级水位下的良好的分流比，使江心洲得以稳定。当汊道发展出现不利情况时，就要改善汊道状况。主要的整治措施是在上游节点处修建控导河势工程，或修建分水鱼用来调整分流，分沙比，固定江心洲头。同时在汊道进口和弯道上修建必要的疏浚，护岸工程，维持汊道不要向一侧过分弯曲。（2）塞支强干当分叉河道正处于对国民经济均有利时，可采取措施吧现状汊道德平面形态固定

9、下来，维持各级水位下的良好的分流比，使江心洲得以稳定。当汊道发展出现不利情况时，就要改善汊道状况。主要的整治措施是在上游节点处修建控导河势工程，或修建分水鱼用来调整分流，分沙比，固定江心洲头。同时在汊道进口和弯道上修建必要的疏浚，护岸工程，维持汊道不要向一侧过分弯曲。3.4.5浅滩整治处于正反向弯道之间的沙埂称为浅滩。一般浅滩附近有左右上下对称分布的边滩深槽，见图5-15（a）。上边滩下部向下边滩上部的部分称为浅滩脊，浅滩脊的最高点又称鞍凹。见图5-15（b）（c）。这是浅滩的纵向隆起部分，也是最可能出现碍航的地方。浅滩整治主要是为了改善浅滩河段通航条件而进行的局部河段河道整治，通过稳定航道，

10、改善水流流态来保证通航要求。主要工程措施一是修建整治建筑物如丁坝，束狭水流，固定上边滩和下边滩，堵塞岔口，调整和稳定岸线，保证航运要求；二是疏浚措施，用挖泥船浚深、拓宽航道，维持必要的航道尺寸。3.4.5河道整治建筑物河道整治建筑物按其性能和外形,可分为丁坝、顺坝、锁坝与潜坝、护岸工程等。3.4.5.1 丁坝(一) 丁坝的作用种类1. 丁坝的作用丁坝的主要作用如下：(1) 改变山洪流向，防止横向侵蚀。(2) 缓和山洪流势，使泥沙沉积，并能将水流挑向对岸，保护下游护岸工程和堤岸。(3) 调整沟宽，防止山洪乱流和偏流，阻止沟道宽度发展。2. 丁坝的种类丁坝可按建筑材料，高度,长度,透水性能及与流水

11、所形成的角度进行分类。(1) 按建筑材料的不同，可分为：石笼丁坝、梢捆丁坝、砌石丁坝、混凝土丁坝、木框丁坝、石柳丁坝及柳盘头等。(2) 按高度不同，丁坝分为短丁坝与长丁坝。(3) 按丁坝与水流所形成角度不同，可分为：垂直布置形式(即正交丁坝)、下挑布置形式(即下挑丁坝)、上挑布置形式(即上挑丁坝)。(4) 按透水性能不同，可分为不透水与透水丁坝。(二) 丁坝的设计与施工由于荒溪纵坡陡，山洪流速打，携带泥沙多，丁坝的作用比较复杂，建筑不当不仅不能发挥作用，有时还会引起一些危害，因此在丁坝的设计与施工中应注意以下几点问题。1. 丁坝的布置(1) 丁坝的间距丁坝的间距与淤泥效果有密切关系。间距过大，

12、丁坝群就和单个丁坝一样，不能起到互相掩护的作用，间距过小，丁坝的数量就多，造成浪费。(2) 丁坝的布置形式对崩塌延续很长范围的地段，为促使泥沙淤积，多做成上挑丁坝组，以加速淤沙保护崩塌段的坡脚；在崩塌段的上有起点附近，则修筑非淹没丁坝。丁坝的高度，在靠山一面宜高，缓缓向下游倾斜到丁坝头部。2. 丁坝的结构(1) 石丁坝：其坝心用乱抛或用石块砌筑。表面用干砌，浆砌石修平或用较大的块石抛护，其范围是上游伸出坝脚4m，下游伸出8m，坝头伸出12m。其断面较小，顶宽一般为1.5-2.0m。(2) 土心丁坝：此丁坝采用沙土或粘土料作坝体，用块石护脚护坡。(3) 石柳坝和柳盘头：在石料较少的地区，可采用石

13、柳坝和柳盘头等结构形式。3. 丁坝的高度和长度丁坝坝顶高程视整治的目的而定。在山洪沟道中，以修筑不漫流丁坝为宜，坝顶高程一般高出设计水位1m左右。丁坝坝身长度和坝顶高程有一定联系，淹没丁坝，可采用较长的坝身，而非淹没丁坝，坝身都是短的。4. 丁坝坝头冲刷坑深度的计算影响丁坝坝头冲刷深度的主要因素有:(1) 丁坝坝头附近的流速及水流与坝轴线的交角。流速打，折向沟底的水流速度也大；交角愈接近90度，冲击坝身的水流愈强，壅水愈高，折向沟底的水流冲刷力愈强。(2) 坝身的长度。坝身愈长，束窄沟床的能力愈强，坝头的流速也愈大，冲刷坑愈深。(3) 沟床的土质组成和来沙情况。粘性土愈多，抗冲能力愈强，冲刷坑

14、就愈浅，上游来沙愈多，遭冲刷的可能性也愈小。(4) 坝头的边坡。坝坡愈陡，环流向下之切应力愈大，冲刷坑也愈深。5. 丁坝的防护在河床组成较好的情况下，可用抛石护脚，它的宽度应不小于由漫流和绕流而引起的坝头和坝身附近河床的掏刷范围，在黄河流域，一般向上游延护12-20米，向下游延护15-25米。坝头水流紊乱，应特别加固，可采用加大头部护底工程面积或加大边坡系数两种方式进行6.丁坝施工中须注意的几个问题。(1)施工顺序：选择流势较缓和的地点先行施工，然后再推向流势较急之地点，以保证工程安全。(2)在施工中应注意观测研究已修丁坝对上、下游及对岸之影响。(3) 应考虑按照现有沟道之冲淤变化，不能简单地

15、将丁坝基础按照现有沟底一律向下挖一定深度。(4) 在丁坝开挖坑内回填大石，以抵抗冲刷。3.4.5.2 顺坝顺坝是一种纵向整治建筑物，由坝头、坝身和坝根三部分组成，坝身一般较长，与水流方向接近平行或略有微小交角，直接布置在整治线上，具有导引水流、调整河岸等作用。顺坝有淹没与非淹没两种，淹没顺坝用于整治枯水河槽，顺坝高程由整治水位而定，自坝根到坝头，沿水流方向略有倾斜；非淹没顺坝在河道整治中采用较少。3.4.5.3 锁坝锁坝是一种横亘河中而在中水位和洪水位时允许顶部溢流的坝，主要作用是调整河床、堵塞支杈。修筑在提河、串沟中的锁坝可加速提河、串沟的淤积。由于锁坝是一种淹没整治建筑物，因此应对坝顶用石

16、料铺筑或者植草的办法进行维护。坝顶高程在枯水位下的丁坝、锁坝均称潜坝。潜锁坝常建在冲刷严重、流态险恶的深潭处，用以增加河底糙率、缓流落淤、调整河床、平顺水流。潜丁坝可以保护河底、保护顺坝的外坡底脚及丁坝的坝头等免受冲刷的破坏。3.4.5.4 护岸护岸工程的目的是护岸护坡，一般护岸工程师平顺式的护(堤)脚，护(堤)坡形式，也有配合短丁坝与肌头形成整体防护工程的形式。护岸工程一般有上中下三层工事组成：下部工事成为护底护脚，在枯水位以下，主要保护岸堤下部。护脚工事常采用块石石笼或沉排等材料。中层工事是护坡工事，范围在枯水位至洪水位之间。护坡要能抗御水流的冲刷和渗水的侵蚀，一般初期做成抛石护坡，而后待

17、基础稳定后才做成干砌石护坡。块石下面还要做反滤垫层，以便于排渗水。上层工事是指洪水位以上的护坡工事。一般河段的上层岸坡要栽树、植草、修建集排水沟或铺设排水管，重要的河段还要做钢筋混凝土防浪墙，增强堤防抗洪挡浪能力。4. 国内外河道整治案例及现状对比阶段美国澳大利亚日本中国初级阶段19世纪末20世纪初，修建航道、提高河流航运能力1851s-1930s,以航运、防洪以及水土保持等为主二次大战前,水源、航运以及防洪工程的兴起1950s1970s,以供水、航运、防洪等基础工程建设为主工程阶段1930s1960s,以防洪工程、水污染控制为主1930s-1980s,以供水、防洪等控制工程为主1930s-1

18、980s,以供水、防洪等控制工程为主1930s1980s,以供水、防洪等控制工程为主环境阶段1970s一至今，实行可持续的河流管理理念1980s-至今,结合生态保护,关注河流环境条件和状态1980s至今，恢复河流的环境特性,多自然型河流治理20世纪末一至今，以防洪、改善环境为主，结合景观、生态的河流综合治理泰晤士河（一）水环境问题分析泰晤士河全长402公里，流经伦敦市区，是英国的母亲河。19世纪以来，随着工业革命的兴起，河流两岸人口激增，大量的工业废水、生活污水未经处理直排入河，沿岸垃圾随意堆放。1858年，伦敦发生“大恶臭”事件，政府开始治理河流污染。（二）治理思路及措施1通过立法严格控制污

19、染物排放。20世纪60年代初，政府对入河排污做出了严格规定，企业废水必须达标排放，或纳入城市污水处理管网。企业必须申请排污许可，并定期进行审核，未经许可不得排污。定期检查，起诉、处罚违法违规排放等行为。2修建污水处理厂及配套管网。1859年，伦敦启动污水管网建设，在南北两岸共修建七条支线管网并接入排污干渠，减轻了主城区河流污染，但并未进行处理，只是将污水转移到海洋。19世纪末以来，伦敦市建设了数百座小型污水处理厂，并最终合并为几座大型污水处理厂。1955年到1980年，流域污染物排污总量减少约90%，河水溶解氧浓度提升约10%。3. 从分散管理到综合管理。自1955年起，逐步实施流域水资源水环

20、境综合管理。1963颁布了水资源法成立了河流管理局，实施取用水许可制度，统一水资源配置。1973年水资源法修订后，全流域200多个涉水管理单位合并成泰晤士河水务管理局，统一管理水处理、水产养殖、灌溉、畜牧、航运、防洪等工作，形成流域综合管理模式。1989年，随着公共事业民营化改革，水务局转变为泰晤士河水务公司，承担供水、排水职能，不再承担防洪、排涝和污染控制职能；政府建立了专业化的监管体系，负责财务、水质监管等，实现了经营者和监管者的分离。4. 加大新技术的研究与利用。早期的污水处理厂主要采用沉淀、消毒工艺，处理效果不明显。20世纪五六十年代，研发采用了活性污泥法处理工艺，并对尾水进行深度处理

21、，出水生化需氧量为5-10毫克/升，处理效果显著，成为水质改善的根本原因之一。泰晤士水务公司近20%的员工从事研究工作，为治理技术研发、水环境容量确定等提供了技术支持。5充分利用市场机制。泰晤士河水务公司经济独立、自主权较大，其引入市场机制，向排污者收取排污费，并发展沿河旅游娱乐业，多渠道筹措资金。仅19871988年，总收入就高达6亿英镑，其中日常支出4亿英镑，上交盈利2亿英镑，既解决了资金短缺难题，又促进了社会发展。（三）治理效果泰晤士河水质逐步改善，20世纪70年代，重新出现鱼类并逐年增加；80年代后期，无脊椎动物达到350多种，鱼类达到100多种，包括鲑鱼、鳟鱼、三文鱼等名贵鱼种。目前

22、，泰晤士河水质完全恢复到了工业化前的状态。（一）嘉兴市水环境概况嘉兴位于浙江省东北部、长江三角洲杭嘉湖平原腹地地带，长江三角洲重的城市之一。区域内地势低平，东南高于西北，田地分布错落，水网密布，境内有多条大的运河穿过，自然景观优美。随着经济的快速发展，嘉兴水环境承受了巨大的压力，由工业生产以及生活垃圾带来的水污染问题日趋严重，目前，嘉兴市区内的水质逐渐下降到三类水体以下，临近生产企业附近的水体已经下降到五类，全市居民用水质量堪忧。19962007年，嘉兴市先后对二环路以内的河道进行治理，通过疏浚河道、整修堤岸、铺设水管等方法，以改善当地不断恶化的水体。治理后，河道、湖泊的水环境得到了明显的改善

23、。】（二）河道整治面临的问题障碍物堆积严重，河道自净能力较差水文工况环境变化周边环境不断恶化水厂水源地水质严重超标（三）开展河道整治工作的必要性（a）新农村建设的必然要求受工业污染以及生活污水处理等问题的影响，嘉兴市内的水质正在逐年的下滑，若不采取合理的整理手段，未来的嘉兴将面临着严重的缺水局面。在新农村建设的基础上，从科学发展观的角度开展水环境处理工作，将极大地解决城市水环境问题。因此，搞好城市污水处理工作，全面实施河道清淤、打造绿色生活环境，创建人与自然、人与生态的和谐统一发展。（b）推进城乡一体化建设的需要嘉兴市在新农村建设过程中，为了贯彻党的十六届会议精神，树立科学发展观，以实现当地经

24、济的稳定发展。在全面贯彻党的方针政策的同时，嘉兴市结合当地的发展情况，制定以工促农的发展战略，缩短城乡发展差距，实现城乡繁荣发展的目的。在此情况下，城乡现有的河道清淤工作也成为发展过程中集中解决的问题，通过有效开展河道整治工作，创建良好的生活环境，为推动城乡一体化建设创造有利条件。(c)发挥河道综合功能的需要河道具有运输、蓄水、排水等功能，是城乡建设中的重要组成部分。在发展现代农业当中，河道的蓄水功能可以极大地满足农田作物生产灌溉的需要，同时，作为社会公益性项目，对社会生产、生活都会产生极大的影响，因此，对河道进行全面清淤工作，以充分地发挥河道的社会功能，促进当地经济的可持续发展。(4) 河道整治主要技术措施河道整治工作包括的主要技术措施有河道清淤、岸线工程、划界工程以及堤防和绿化工程等。随着新农村建设进程的加快，全面开展河道整治工程，对于实现经济的可持续发展具有重要的作用。(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，恢复自净能力的重要手段。目前，对此项工程施工主要采取机械施工方式。(b) 岸线整治工程岸线整治工程的目的在于改善河道形态，确保岸坡的稳定，是营造河道景观的重要手段。对河道岸线进行整治的方法主要有顺直处理法、岸坡处理法以及安全带处理法。如，岸线顺直处