邵偉

摘 要：河流為我們的生產(chǎn)生活提供了很多便利，但是它也對(duì)我們的生活造成影響。河流航道整治工程就是對(duì)河流進(jìn)行整治，調(diào)控河流的水位和淤泥堆積等各種問(wèn)題。而整治線的設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)河流航道整治工程有很重要的影響。

關(guān)鍵詞：河流；航道整治；設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.107

我國(guó)的河流、湖泊眾多，海岸線叫長(zhǎng)，航運(yùn)資源豐富，我國(guó)古代王朝就非常重視水運(yùn)建設(shè)，但是隨著泥沙的沖刷，河床不斷發(fā)生著變化，不受人類控制的河流有時(shí)候發(fā)生巨大洪水，有時(shí)候干涸缺水，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成很大影響。河流航道整治工程就是對(duì)河床形態(tài)進(jìn)行改變來(lái)減小河流的消極影響，發(fā)揮它對(duì)人類的積極作用。

1 河流航道整治工程

河流航道整治工程從古到今一直受到國(guó)家的高度重視。據(jù)有關(guān)資料記載，大禹治水時(shí)就提出治理河流要遵循順?biāo)?，因?shì)利導(dǎo)。在公元1565年，潘季馴就提出了“以堤束水，以水攻沙”的整治原則。1949年新中國(guó)成立以后，國(guó)家在我國(guó)的很多河流上都進(jìn)行了航道整治工程，改善了內(nèi)河航用的條件，促進(jìn)了我國(guó)內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。

河流整治工程是在河床上修筑專門(mén)的整治建筑物或其他工程措施，引導(dǎo)水流向有利于人類生產(chǎn)生活和船運(yùn)航行的方向的工程措施。航道整治以穩(wěn)定船槽、增加航道水深、拓寬航道寬度和改善險(xiǎn)灘為主要任務(wù)。航道整治工程應(yīng)遵循河床演變的規(guī)律和河流動(dòng)力學(xué)原理，統(tǒng)籌兼顧，對(duì)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行河科學(xué)合理的規(guī)劃；整治工程還應(yīng)根據(jù)不同的河流形勢(shì)和特性，采取相應(yīng)的整治措施，比如，在整治山區(qū)河流航道時(shí)，應(yīng)該對(duì)不利于船只航行的河槽形態(tài)進(jìn)行修整，改善水流的條件，對(duì)于要對(duì)平原河流航道進(jìn)行整治時(shí)，由于平原地區(qū)地勢(shì)低平，交通條件相對(duì)便利，則適合修筑建筑物來(lái)進(jìn)行整治；最后，還應(yīng)考慮工程對(duì)環(huán)境是否造成影響，將工程對(duì)環(huán)境的破壞力降到最低。河流航道整治線的設(shè)計(jì)對(duì)河流航道整治工程有至關(guān)重要的作用。如果河流航道整治線的設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，就會(huì)對(duì)航道工程的施工環(huán)節(jié)或航道整治的作用產(chǎn)生影響，甚至可能會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以，河流航道整治線的設(shè)計(jì)很重要。但是，我國(guó)對(duì)于航道整治線的設(shè)計(jì)還不是很成熟，其中還存在一些設(shè)計(jì)問(wèn)題值得我們深入研究。

2 河流航道整治線設(shè)計(jì)的問(wèn)題

2.1 航道整治線布置應(yīng)遵循的原則問(wèn)題

河流航道整治線是指整治水位時(shí)由主導(dǎo)河岸和整治建筑物控制的新的河道的平面輪廓線。河流航道工程整治線的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮與周邊環(huán)境相適應(yīng)的問(wèn)題，在布置整治線時(shí)，整治線的起點(diǎn)與終點(diǎn)應(yīng)該以穩(wěn)定深槽的主導(dǎo)河作為依托，整治線一般要通過(guò)淺灘上的最大流速區(qū)，淺灘是沖擊河流中十分普遍的河床形態(tài)，也經(jīng)常是河流船運(yùn)通航受阻的主要原因。整治線通過(guò)淺灘的最大流速區(qū)，有利于船只通行，將淺灘水流區(qū)的水由阻力變?yōu)橥苿?dòng)船通行的動(dòng)力，為船只的航行提供很好的條件，減少河流對(duì)兩岸居民不利的影響。

一般情況下，不要在有支流或溪溝匯入的口門(mén)布置整治線，應(yīng)把整治線布置在江心或河流的對(duì)岸。在設(shè)計(jì)整治線時(shí)，要全面考慮河流兩岸的工業(yè)農(nóng)業(yè)發(fā)展是否受到影響，是否有利于兩岸的工農(nóng)業(yè)發(fā)展。其次，整治線的設(shè)計(jì)要考慮是否滿足河流的防洪要求，當(dāng)洪水來(lái)臨時(shí)，往往淹沒(méi)兩岸居民的房屋和田地，對(duì)我國(guó)居民的財(cái)產(chǎn)造成很大的損失。整治線的設(shè)計(jì)要與工程的其他環(huán)節(jié)相適應(yīng)，盡量增大整治建筑物對(duì)洪水的阻擋能力；最后，考慮是否對(duì)防護(hù)大堤造成影響，整治線的彎頂不適宜太靠近堤防。防護(hù)大堤是防洪的重要方法，整治線的設(shè)計(jì)既要滿足防洪的要求還要達(dá)到對(duì)河流航道的整治功能。

2.2 河流航道整治線的寬度問(wèn)題

整治線寬度是指河流整治水位時(shí)設(shè)計(jì)的新河槽的河面寬度。河流航道的整治線寬度要結(jié)合指定河流的具體情況計(jì)算設(shè)計(jì)來(lái)確定，整治線不能太寬也不能太窄。如果整治線過(guò)于寬，則會(huì)導(dǎo)致束水作用不明顯，航道整治的功能不能充分發(fā)揮。如果整治線太窄就會(huì)對(duì)河流的局部造成過(guò)度的沖刷，河流中的泥沙往河流的下游沖擊，引起下游河段泥沙淤積，或者使河流的水流速度太大，使通航船的航行條件惡化，不利于船的通行。整治線寬度的確定經(jīng)常用經(jīng)驗(yàn)法、理論計(jì)算方法和流訴控制法這三種方法。用經(jīng)驗(yàn)法確定整治線寬度是指先尋找與被整治的淺灘具有相似的水文、泥沙和地質(zhì)條件的優(yōu)良河段，然后測(cè)量被整治淺灘的水面寬、航道邊緣睡神和平均水深等數(shù)據(jù)，算出和優(yōu)良河段相似的河流彎曲半徑。理論計(jì)算方法有水力學(xué)計(jì)算方法和輸沙平衡方法兩種。但是，由于整治線寬度的推導(dǎo)公式過(guò)程中的某些假定和簡(jiǎn)化與實(shí)際情況不符，所以整治線寬度先用理論公式計(jì)算，外與本河流的整治經(jīng)驗(yàn)核驗(yàn)，在沒(méi)有很大差距的情況下確定寬度。第三種方法即流速控制法，決定泥沙運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵因素是水流流速，所以航道整治線的設(shè)計(jì)要考慮通過(guò)控制各級(jí)流量下的流速來(lái)實(shí)現(xiàn)整治目的。對(duì)于整治水位的計(jì)算，床沙Vc藥小于主流范圍得垂線平均流速而且還要小于航行允許的流速，對(duì)于設(shè)計(jì)水位的計(jì)算，Vh要小于主流范圍的垂線平均流速并小于床沙Vc。整治線寬度對(duì)于河流航道工程的質(zhì)量和作用有很大的影響，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一定要謹(jǐn)小慎微，用科學(xué)的計(jì)量方法和思考方法再結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。

2.3 整治線的平面布置問(wèn)題

河流航道整治線的基本走向是盡量依托穩(wěn)定深槽的主導(dǎo)河岸，整治線與水流方向的交角不能過(guò)大，要基本保持一致，即整治線順著水流方向布置最為合理。如果整治線與水流方向的交角較大，整治線就應(yīng)該離開(kāi)汛期淤積的凹岸，整治線的過(guò)渡段最好設(shè)計(jì)成S型。

河流航道整治線平面設(shè)計(jì)的基本步驟是，首先在河流的上、下深槽確定主導(dǎo)河岸的位置，隨后繪制枯水水流動(dòng)力軸線，越過(guò)轉(zhuǎn)向的起訖點(diǎn)，沿著前面確定好的主導(dǎo)河岸做出圓弧線，根據(jù)B2平行匯出河流對(duì)岸的圓弧線，然后用直線在過(guò)渡段將上、下圓弧線連接起來(lái)，測(cè)量檢驗(yàn)直線段的長(zhǎng)度L，否則調(diào)整彎曲半徑R使其滿足既定的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

這是筆者結(jié)合自己在河流航道工程方面多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于整治線的設(shè)計(jì)問(wèn)題提出自己的一點(diǎn)看法，供各位同行們參考借鑒。河流航道整治工程不僅使航道獲得長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定和通航，而且能減少河流對(duì)兩岸居民的不利影響。航道整治工程是改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。

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