防洪堤环保型横断面设计方法探讨

贾亚东

身份证号：652928198902120752

防洪堤环保型横断面设计方法探讨

贾亚东

身份证号：652928198902120752

在防洪堤横断面设计过程中，要结合当地情况，保障满足防汛和管理的要求，并且设计要经济实用、就地取材、便于维修养护。在满足规范要求的前提下，应尽量采用环保措施好的横断面形式，保障河道两岸的生态。文章主要分析了当下防洪堤设计与环境保护的矛盾，探讨并提出了解决措施。

防洪堤横断面设计；环境保护

前言

随着可持续发展战略和环境保护战略的实施，节能环保是发展的主要方向，作为水利设计人员，在防洪堤设计过程中，不但要考虑设计的工程经济实用，更应考虑环境保护与工程相结合，在保障洪水不肆虐的前提下，解放思想、实事求是，采用较为环保的防洪断面形式是适应新时代的主流。

1.新疆阿克苏地区防洪堤工程断面形式概述

通过之前许多已建工程的设计及实践经验，阿克苏常用的堤防形式有三种，分别是斜插板基础型式、重力式挡土墙基础形式和铅丝笼(格槟笼)护坡形式。挡土墙形式混凝土量过大，防洪堤成本太高，斜插板基础形式施工简易，经济实用，但砼板较为脆弱，在河道靠近上游处，河床卵石一般粒径5～20cm，洪水对防洪堤砼板冲刷较为严重。铅丝笼(格槟笼)护坡形式由于其取材方便、施工简单，更有利于维修养护，被应用于部分河道，防洪效果显著。综合比较，此三者防洪堤形式各有优劣，但无论哪种防洪堤横断面形式都只起到防洪作用而忽视了防洪对生态环境造成的破坏，在原始河道无永久性防洪堤时，河道两岸在有粘性土壤的地方草木繁盛，野生动物栖息。修建永久性防洪堤后，部分河道变成了“渠道”，两岸皆用混凝土斜插板护坡，在市、县郊区更加多见。每当汛期过后，维修养护在所难免。因此，需要优化防洪堤横断面形式，经过经济、技术，环保比较后，选择较为合适的铅丝笼防洪堤护坡，并在护坡上种植草木，恢复河岸原状生态，进而实现设计防洪堤环保经济实惠的目的。

2.防洪堤堤身设计的基本原则

全面贯彻以人为本、人与自然和谐相处的治水新思想，结合阿克苏河流域洪水灾害频繁的实际，遵循阿克苏河流域规划和防洪规划统筹兼顾、全面规划、除害与兴利相结合，促进生态环境改善，严格遵循照顾现状，立足长远的指导思想。

防洪堤堤身的结构设计应经济实用、就地取材、便于施工与维护。堤身设计包括断面布置，填筑材料的碾压标准、堤顶高程、护坡与坡面排水、防渗与排水设施等。堤身设计要依据地基条件、河道运行宽度、水面比降等因素综合考虑，分段设计防洪堤形式，尽量避免一个防洪堤工程运用一种横断面形式一概而论。在设计堤身过程中充分考虑周边环境要求。

3.已建永久性防洪堤存在的问题

3.1 已建防洪堤损毁的主要部位

现状修建的防洪堤经过长年累月的冲刷、顶冲，已有部分需要维修加固处理，在维修加固设计中总结出防洪堤几个主要容易破坏的地方：一：防洪堤基础被掏刷严重，裸露出河床。大部分损坏的防洪堤不是护坡，而是防洪堤基础。基础为铅丝笼的水平铺盖被冲走或扭曲变形，基础为挡土墙的防洪堤也有裸露出地面，由于基础的损坏，护坡没有支撑，出现滑坡等问题。二：防洪堤堤身出现垮塌，有一些防洪堤护坡后面的堤身填筑出现掏空现象，主要原因是在施工过程中对堤身的碾压不够，且部分河道岸坎后为耕地，地下水位过高也影响了防洪堤护坡的稳定。三：防洪堤后坡面水土流失严重，原设计堤后为边坡系数1：1.5，经过长年雨水等因素的影响，防洪堤后出现塌落。

3.2 防洪堤设计中存在的问题

由于防洪堤设计主要依照整个治理河道的以往经验，按照设计规范进行防洪堤设计，基本上所有的设计如出一辙，无创新。因为之前的防洪断面已适应多年，新的防洪堤形式的安全性能，技术问题较为复杂，设计人员较为保守，一条河流总以原有设计为依据结合现有规范设计新建防洪堤。

4.防洪堤横断面设计结合环境保护的有效措施

在防洪堤横断面设计过程中要以防洪堤设计的相关规范为前提，结合现状，结合环境保护要求设计防洪堤。在保障防汛安全的前提下，创新设计思路，开放设计理念，综合考虑防洪与环保的深度结合，拓展设计视野，考察其他地区较为成熟的设计方案，引为己用。

针对大部分防洪堤基础容易损坏的实际情况，设计防洪堤横断面基础时不可一味的要求深度，防洪堤横断面深度约大，施工难度越大，成本也会越高。河道汛期冲刷基础，汛期过后河床冲坑再次淤平，针对洪水特性，设计防洪堤基础当以“不被冲走”为目的，即使基础被冲出，裸露河床，只要其保存完整，防洪堤护坡可依旧保持良好。铅丝石笼，或者较大抛石可防止洪水冲走，且施工简易，维修方便。在抛石距离工地较远的下游河道，可浇筑不规整大块砼，抛于防洪堤基础部位。基础深度在保障最大冲刷深度不掏刷为主。

针对防洪堤坡面宜垮塌的实际情况，可考虑用格槟笼(雷诺护垫)铺设为防洪堤护坡。槟槟笼(雷诺护垫)为软性材料，堤身塌陷，护坡依旧可保持完整性，由于槟槟笼(雷诺护垫)有很好的透水性，无需考虑地下水对护坡的影响，防洪堤后坡面水土流失问题可考虑种植草木，防止水土流失。

针对防洪堤横断面设计与环境保护不匹配的实际情况，在设计防洪堤时尽量减少混凝土砼板护坡，结合现状河道岸坎，分段设计，对已建临时性防洪堤已有树木生长，形成较为稳固的防洪岸坎不破坏，只需做加固处理。在堤身填筑材料为黏土或者沙土的情况下，用槟槟笼(雷诺护垫)为护坡材料，并在护坡缝隙中种植草皮，或者成活率较大的柳树等，随着植被的生长，护坡会更加稳固，对环境影响较少。国家水利部新推的“绿化混凝土新工艺”，透水混凝土上种草皮护坡，即固土护坡又净化水质，已有部分地区修建，工程运行良好。设计人员应组织学习，深入了解，运用新工艺。

结语

综上所述，本地区现阶段防洪堤的建设还有诸多缺陷和问题，一定要提高设计意识，综合考虑防洪堤建设与环境保护相匹配，严格按照防洪要求，转变设计理念，创新设计思路。防洪堤的建设应以除水祸为前提，改善生态环境为主，确保河道两岸生态文明建设与洪涝治理相辅相成，充分发挥防洪堤建设后环境的可持续发展。

[1]提防工程设计规范，2013(5)

[2]水利家园河道整治引入“绿色混凝土”新工艺，2017(3)