陶圣文
广西正源工程咨询有限公司 广西 梧州 543000
摘 要：在现阶段，随着国家经济与科学技术的发展，农业生产的机械化水平得到了很大的提高，伴随而来的是对水利设施的需求增多，特别是河流所在区域的农作物作业区。当地的防洪蓄洪水平，必须要具备相应的防洪设施，才能确保农作物的效益，在一定程度上确保我国的粮食安全。然而，在目前的防洪体系当中，由于部分河流，其部分河段其断面相对狭窄，且没有对应的防洪工程相关措施，导致土质类型的边坡遭受洪水的冲刷，从而导致发生岸坡破坏甚至坍塌的现象，导致护岸受到洪水侵蚀，损毁河岸的农田，沿岸城镇相关的基础设施被淹没和破坏。这非常不利于当地的经济发展。因此，相关部门务必要根据具体的河流防洪情况，做整体的规划，从而将防洪蓄洪的能力大幅度提升，保护两岸房屋建筑及农田，并改善河道的水景观、生态环境。
关键词：柔性防护技术；河道生态防洪堤工程；具体运用
引 言：我国疆域辽阔，中小河流在我国呈现分布零散，且广泛的特点，这些河流流域与人们的日常生产生活有着密切关系。在建设防洪工程的过程中，人类的生产生活的活动，会造成相关河流流域的径流量、降水时空分布、生态环境发生变化，对河流产生不利影响。在一般情况下，比较常规的堤防工程，在其具体的建设过程中，呈现了“轻人文，重工程，轻柔性生态，重硬化防洪”的现象，主要关注的是防洪与水资源的利用问题，而对河流本身所拥有的人文景观功能，以及生态环境效益关注不足。从而导致河流的生态功能以及自动净化的功能持续削弱，河流的生态链接遭受到了一定程度的破坏。因此，为了使自然、雨水、人类三者共同协调发展，相关部门出台了一系列的河流整治相关规定，充分发挥中小型河流的生态环境、减灾等综合效益，从而使相关的水利建设实现可持续发展的目的。在进行具体的工程治理与建设过程中，除了要考虑河流防洪堤的安全性，强度以及耐久性之外，其中涉及到的生态环境效益也需要纳入其中，使河流的生态环境、社会、经济的效益可以充分发挥。
1 项目简介
在广西境内，某河流为红水河主源，属于珠江流域西江水系的干流，此外，该河流属于山区型的典型河流，具有短时集中水量，洪峰期流量较大，河流水位变化幅度较大，源短流急的特点。对该河流进行治理的河段位于西林县境内，在该境内其河流的长度约为3千米，在该区域内，并没有较大的支流汇入其中，其河道较宽，同时该河流的河岸主要为土质边坡。此外，该河段河岸没有修建任何的防洪工程，每到夏季暴雨期，该区域内便会发生较大的洪涝灾害，河水侵蚀上岸，造成大块良田被损毁，该河段两岸的居民住宅以及城乡基础设施被洪水淹没，给当地的人民造成较大的经济财产损失，以及对生命安全造成严重威胁。为了保护该区域内的房屋建筑及农田，确保人民生命和财产的安全，需要对该河段的地质、地形、水文、气象以及水系分布等情况进行调研，并根据具体情况修建防洪堤。该防洪堤的工程级别为4级，洪水标准按照20年一遇的标准设计，同时要确保实现治理河段的河水畅通，河水清澈，景观优美，两岸绿化程度较高的治理目标，就需要利用生态防护的方式，将河流两岸进行加固，对河岸进行生态改造，使生态建设与防洪加固措施相融合，实现防洪安全与生态建设协调发展的目标。
2 防洪现状
一方面，当地的房屋建筑及城乡基础设施主要为依河而建，局部河岸被房屋和道路侵占，使得河道的行洪断面不足，无法满足洪水期的行洪要求，出现行洪不畅，水位暴涨，河水上岸的现象，导致两岸的城镇以及农田被淹。此外，河道的行洪断面变窄使得洪水对河岸冲刷更严重，局部河岸被侵蚀坍塌，危及两岸的道路。另一方面，由于当地的居民缺乏保护环境的意识，将没有经过处理的生活垃圾倒入河中，导致河道的水体受到污染，水质变差。此外，河道两岸杂草丛生，缺乏亲水空间，无法满足人民日益增长的对生态环境的需求。因此，需要对该段河段进行整治，提高河道的防洪能力和改善河道生态环境。
3 防洪堤设计
3.1 堤型选择
在对防洪堤进行设计的过程中，需要确保按照生态保护原则进行，同时还要使其具有良好的耐久性以及安全性。
根据对该河段的地形、地质条件的勘察，可以发现其裸露的岩层主要是砂岩，其中破碎的泥岩，其覆盖的厚度达到了两米左右，且没有其他不良的地质情况，其地质条件基本满足了防洪堤的建设要求。在整体河段，其覆盖层的厚度相对比较深，且土壤的结构较为松散，不利于修建刚性结构类型的堤岸。此外，堤岸型式宜符合“就地取材，因地制宜”的原则，要与现状地形、地质条件相适应，材料便于就地取材，抗冲刷能力强，便于施工，还需要生态性能好，生态美观，能与城市景观相结合，且具备较强的经济性。根据这些原则，同时结合地形地质条件，本次拟提出浆砌石挡墙 + 六角空心预制块 + 镀高尔凡加筋麦克垫堤岸（方案一）和浆砌石挡墙 + 镀高尔凡雷诺护垫 + 镀高尔凡加筋麦克垫堤岸（方案二）两种堤岸型式进行比较。
图1方案一堤岸典型横断面图 图2方案二堤岸典型横断面图
表1 堤型比选表
从造价方面比较，方案二浆砌石挡墙较大，造价较方案一高。从材料供应方面比较，方案二所需砌石的使用量大，供应难度较大；而生态堤岸方案一浆砌石挡墙较小，除去砌石部分，剩余材料属于可批量生产的环保、生态型材料，材料供应难度较小。从施工工艺及施工进度方面比较，方案二浆砌石挡墙较大，施工工艺要求高，进度较慢；而方案一，施工工艺简单，进度较快。综上所述，结合工程实际情况，并考虑施工进度安排与经济实惠等因素，本次推荐采用方案一“浆砌石挡墙 + 六角空心预制块 + 镀高尔凡加筋麦克垫”方案。
3.2 堤坝渗透变形分析
生态堤的建设方式，主要是将资源进行回收利用，从而将工程的造价进行大幅度降低。通常采用的方式是在对堤基在进行开挖的过程中，将其开挖的料进行回填夯实，其表层的开挖料，属于杂填土类型，其构成的成分主要是建筑垃圾以及建筑的废弃料，这类材料是不能直接作为回填料的。而在表层下面则为砂质的黏土层，其中会包含粉砂岩以及比较厚的砂质泥岩等。对堤身进行回填，则主要是使用粉砂岩、砂质泥岩以及砂质粘土混合材料。堤基则主要放置在粉砂岩与砂质泥岩的基础上。通过理正软件进行渗流稳定分析计算，堤防渗流稳定满足要求，堤体的系数达到建设标准，堤基所在的地层，其地质条件相对较好，不会发生渗透变形。
3.3 堤坝稳定性
本次设计采用理正软件（简化毕肖普法）进行堤防的边坡稳定计算，计算工况为设计洪水工况和施工工况。设计洪水工况临水侧水位为20年一遇洪水位，背水侧为相应水位；施工工况为临水侧无水，背水侧为相应水位。通过计算，设计洪水工况下堤防抗滑稳定安全系数大于1.25，施工工况下堤防抗滑稳定安全系数大于1.15，地基应力不大于地基承载力，各项安全系数满足规范要求。因此，该堤岸结构稳定性以及安全性较好，计算结果见表2。
表2 生态防洪堤稳定性分析成果
4 结论
在对该河段进行治理时，防洪标准为20年一遇洪水标准，堤线的走向按照现状河道走向进行布置。经过进行方案对比，可发现使用六角空心预制块生态堤，在工程造价、生态环保以及施工条件等方面占据优势，具有较强的可实施性以及经济性。然后，对该设计的堤坝稳定性以及渗透变形的情况进行分析，可以发现，该类型的堤坝不会产生渗透变形的情况，其堤坝的结构安全与稳定性系数较高，结构对应应力也满足规范要求。由此可见，通过使用柔性防护技术，可以使该区域内的河流，其可靠性、安全性可以得到提升。工程实施后，将使该河段的防洪能力大幅度提高，从而保证行洪安全，同时也将改善河岸的生态环境，为周边居民创造良好的亲水空间。
参考文献：
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