河道综合治理工程水工设计的策略

邓惠钧

（东莞市水利勘测设计院有限公司，广东 东莞 523000）

0 引言

水是重要自然资源之一，也是地球生灵的生命源源，但是随着人类活动空间的不断扩展和建筑及工业领域的日渐繁荣壮大，水环境污染和水资源缺乏现象愈演愈烈，从而进一步提高了进行水资源管理和水环境修复治理的迫切性与必要性，在这样的形势下，河道综合治理工程大幅度增加，要想确保河道综合治理取得预期工作成效，首先就要深刻了解与严格遵循河道治理基本原则，同时也要以河道综合治理工程水工设计以着力点，将生态理念充分融入河道综合治理工程水工设计当中。

1 河道治理的原则

要针对所要整治的河道周边的环境来选择合适的河道治理措施，当进行整治时，所采取的设计方案要满足河道的生态需求，并要维护和改善河道周边的环境。为了能够顺利的开展河道整理工作，要严格按照计划对河道进行治理。河道的设计方案要结合施工环境和河道变化灵活的进行计划的调整，才能够保障和提高河道治理的效果，当进行河道设计时，需要满足以下治理原则。①当进行城市河道治理时，要全面进行统筹考虑。因为不同的河道环境，所采取的治理方式有很大不同。②当对河道进行整治时，设计人员要充分的对河道周围环境进行调查，因地制宜的去设计合理的河道治理方案，开展河道治理施工，同时施工过程中不能为了缩短工期而忽视整治的质量，切实保障河道治理的效果。③当进行城市河道治理时，要秉持生态水利的设计理念，避免进行河道治理的施工措施对周围环境造成的影响，促进可持续发展。当对河道进行整治过程中，要将保护环境放在首要地位，同时关注开发和利用水资源，河道治理是一项利民工程，在进行该项工程时，不能只顾着经济利益。传统的水利工程建设过程中，对于河道的整治工作，通常会对生态环境造成影响，在这其中人为因素是其中的重要影响因素，这也增加了河道治理的难度，同时，在整治过程中也会对自然环境造成不同程度的破坏[1]。所以目前首先要改变传统的水利工程建筑模式，将其进行转变和升级，开展现代化水利工程建设施工方式。所以，当进行水利施工时要注重对河道周围自然环境的保护，避免施工完成后出现生态资源被破坏的问题，不利于开展湿地工程的建设。

2 河道治理工作中水利结构设计要点

2.1 水面线

（1）计算工况情况。当进行整治时会涉及水面线的计算，水面线的计算要在水文专业设计成果以及干支流防洪规划成果进行指导，避免出现河道下游或主干河流同时出现洪水的工况，如果这种情况同时出现，那么此时设计水面线达到了最高。

（2）断面间距的计算。所设置的水面线间距不能过宽，其取值要结合相关规范进行制定。一般情况下，所设置的间距要在1～4 倍河槽宽度的范围内进行选择。而且断面间距设计时，还要考虑水利要素以及建筑物处的水面，如果在河道整治范围内存在桥梁或水工建筑物的情况，还要对已有桥梁或建筑物进行规划。并且在整治过程中，还需要为未来跨河交通的发展打好基础。

2.2 平面布置

（1）河道管理范围现指的是河湖定界相关内容，当进行河面平面图的绘制工作中，除了概括河道的轮廓以外，还应该完成河道管理范围线的绘制工作，有助于对河道治理工作进行指导，更好的完成河道设计工作，此外要进行河湖定界工作，避免出现疏漏。

（2）河道转弯半径的设置最好是根据河道的情况进行平面布置，避免河道转弯半径过大，通常情况下河道的转弯半径应在水面宽度的5 倍左右。

（3）洪水水域线。当进行河道平面图的绘制过程中，要设置好洪水水域线。洪水水域线规定了建筑物所出现的范围，不能建设在水位线以下的河道，划分出明确的界限，避免影响河道泄洪工作，提高河道防洪的安全性，更好地开展项目审查工作。

（4）水系联通。如果在河岸附近还存在有小水塘，但是水塘并没有与河道联通，这时就可以考虑将水塘和河道联通，并添加一些水文景观的设计[2]。

（5）既有植物的留存。存在于河岸周边生长的植物，发挥着涵养水源的作用，能够极大的避免出现水土流失问题，也需要注意要河道有足够的防洪能力，也在能够满足河道泄洪能力的同时，要保留河道周边生长的天然植物，包括树木以及灌木等。所以需要进行河道水利计算，从周边生长的树木纳入计算范围，最大程度上保留河道周边的植物，维护好河道周边环境的生态平衡。

（6）河漫滩。在一些河道中设计疏浚的位置为河漫滩，但是有一些人员会通过疏浚惹名义进行沙石料的开采。如果在对河道进行整治过程中确实需要开展疏浚开挖工作或是在整治过程中需要河道砂石料，那么，在设计图纸上应该指出挖掘的位置以及设计底部的高程，严格控制开挖的范围，避免出现超挖现象影响河道的稳定性。

（7）穿堤建筑物。将进行河道治理过程中会出现拓宽河道和疏挖河道的施工步骤，所以就需要扩建原穿堤建筑物。在进行设计时会出现两个穿堤建筑物挤在一起的现象，其轴线位置仅仅相隔几米，甚至会出现冲突的问题。仅是将原有的几个就恢复几个，而没有考虑建筑物空间上的冲突问题，严重影响建成之后的使用效果。在河道整改过程中，如果建筑物出现冲突问题，首先应该考虑将建筑物拉开距离或将建筑物进行合并的可行性。

2.3 纵断面

（1）河道纵断面图中的线条。当观察河道纵断面图时会存在较多的线条，这些线条包括了设计子槽底线、现状河底线、设计右提顶线、设计河底线、现状右岸堤线、设计左堤顶线、常水位线以及设计水面线等内容。在河道纵断面图中要详细的展示出上面个线，并通过线型来区分不同的线，使设计图更加的清晰。在纵断面图中，通常会出现线条丢失、缺线或线条模糊的问题。

（2）在河道纵断面图中要标示周围的建筑物。在纵断面图中要标识跨河管道、跨河桥梁、跨河线缆、陡槽、规划跨河桥梁、两岸穿堤建筑物、拦河堰坝、支流汇入、河心岛、跌水等信息，并将这些信息清晰的在河道纵断面图进行展示，并标注及起止桩号以及特征高程，全面的进行信息的记录，不能出现遗漏问题，对于调查中所发现岸高没有达到超高要求的，要考虑筑堤。

（3）河道纵断面图中建筑物基础问题。如果需要对河道进行拓宽或是进行疏浚下挖，要考虑目前所有桥梁和水工建筑物，避免由于冲刷造成其基础的破坏。在河道设计中，如果建筑物洪水过流能力能够达到要求，也将这些建筑物进行保留，而如果长度、水面线至桥梁底高度等相关条件没有达到要求，应该将这些建筑物进行拆除或重建[3]。

2.4 横断面

（1）横断面采取的形式。河道通常是由河漫滩和岸坡组成，如果是在自然条件下所形成的河道，自然断面通常为梯形断面或复式梯形断面，断面形式更加自然，也更有利于防洪和水景观。所以通常情况下，对河道的整治过程中所采用的断面形式，通常就为梯形断面或复式梯形断面。当开展后续的整治步骤时，也应该按照批复的治理工程规划方案，按照此种断面形式开展。

（2）横断面坡比的设置，根据不同的地质条件进行设计，天然河道的横断面泊比通常在1∶10～1∶3，如果是土质岸坡，在大量的实践证明下，1∶3 为陡峭的边坡值，虽然能够维持边坡的稳定性能，但是其美观度较差。当进行坡比与征地拆迁和土地利用时，通常会出现矛盾，所以在进行城市和道规划时，通常所采用的坡比缓于1∶3，河道规划过程中，如果边坡缓于1∶3，那么就能够对该河道进行保留。如果陡于1∶3，那么在开挖过程中，要按照1∶3 进行。事实上，在对河道进行整治过程中，需要满足防水过水断面的要求，绝大多数情况下都需要向两岸进行挖掘拓宽河道，实际施工过程中很少保留缓于1∶3 的边坡，以目前河道的边坡比大多都为1∶3，使得天然河道转变成人工渠道，消除了河道的自然美。通过对设计单位以及地方行政主管部门进行调查中了解到，边坡设置成1∶3 确实是比较陡峭，如果在条件满足时，采用1：5 到1∶10 变化的边坡，更贴近自然的形式，有利于河岸景观的形成，维护好河岸的稳定[4]。

（3）护坡的形式。在河道周围有时，河道两岸情况良好，具有非常好的自然生态系统，但是多为青竹，需要铲除存在的青竹，并在设计亲水步道以下用钢性混凝土进行护坡的设置，导致设计无法与自然环境相融合。在应用时如果出现人员不慎落水的问题发生，也难以使人员进行自救。通常在河道的设计时位于常水位以下使用铅丝石笼防护加符合土工膜进行防渗，虽然能起到很好的防晒效果，但是不利于涵养水源以及周围动植物的生存。

3 河道治理中生态水利工程设计策略

3.1 确保整体性和景观尺度

在河道中生存着各式各样的动植物，在对河道进行整改过程中，要避免对这些生物的生存造成影响，所以在设计前期就需要考虑这个因素。因为河道的生存环境对于河道内的动植物来说，是保证其生存和发展的关键因素。所以，在对河道进行治理过程中，一定要具有明确的目标，避免盲目开展工作，要从整体的角度进行河道的设计工作。当进行河道生态治理过程中要秉持着生态的理念，加强和重视对河道生态的保护，发挥出生态理念的价值，同时，为了保障其整体性，要在生态水利设计理念的指导下，对河道整治措施进行分析，选择出合适的整治方案，才能够切实保护河道自然环境[5]。

因为生态系统的复杂性，任何一个元素出现问题都可能破坏生态系统的平衡，所以为了更好的保护生态系统，就要从整体进行分析，才能够更好地维护自然系统的平衡，所以，当进行河道生态工程设计时，要从全面进行考虑，重视河道生态的多样性保护工作，切实提高河道整改的效果。

3.2 提升空间异质性

当设计人员进行河道工程设计时，要遵从空间异质性的设计原则，这种原则的应用主要是为了保证河道生态多样性，维护好河道的生态系统，适合到周围的动植物能够更好的生存，同时空间异质性原则的应用能够有效保障物种生长的自然环境不受破坏，维持河道周围生态系统的平衡和稳定。我国在发展初期，为了追求经济的快速发展，而忽视了对河道生态的保护，导致河道生态系统受到了严重的破坏。所以目前在对河道进行治理过程中，为了改善河道生态系统破坏的情况，要在治理过程中应用空间异质性的原则，从而使河道生态系统更加的稳定。

3.3 设计必须保证社会服务效果

在城市水利体系建设过程中，对河道的建设是重要的组成部分，它发挥者调节城市水资源的作用，如果没有有效的整改河道会对人们生活造成一定的影响，还会阻碍城市化建设的脚步。进行水利工程的建设最主要就是更方便人们的生活，所以在设计时要秉持服务社会的原则。

此外，进行水利工程设计时还要分析河道周边自然环境，将生态理念融入工程设计当中，确保在城市化发展进程中，使河道治理的质量提升，进而提高周围人民的生活质量[6]。

3.4 构建生态水网

生态水网是生态水利工程中的主要内容，要想加强生态水利工程设计在河道建设过程中的应用，就要采取有效措施构建一个合理的生态水网。构建生态水网，能实现现代化水网工程建设，加强对水资源的合理应用，相关工作人员在建设生态水网的时候，一定要结合实际的情况，充分体现出科学合理性，只有这样才能对各类水资源进行有效调度，从而实现河道建设中生态环境的改善，为河道的建设提供保障。

4 结语

河道综合治理工程水工设计在河道综合治理作业的实施中，发挥着非常重要的指导和参考作用，保证水工设计的科学合理性，是取得良好治理成效的重要前提，因此以上文章详细分析列举了现阶段河道综合治理工程水工设计方面的关键问题，并进行了生态水利工程设计的研究探讨，希望能给予相关工作人员一些提示，以便共同促进河道综合治理的发展。