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浅析水利综合规划中河道整治规划在水利综合规划中,河道整治规划是一项关键组成部分。它主要针对河流水系进行系统性的治理与优化,旨在改善河流生态环境、提高防洪减灾能力、保障水资源的有效利用及促进沿岸区域的可持续发展。
1.背景分析:首先需要对区域内河流的基本情况进行全面调查和评估,包括河段长度、宽度、流速、流量变化规律以及水文地质条件等。同时还要考察河流周围的土地利用情况、居民分布及工业活动等,为后续规划提供依据。
2.目标设定:河道整治规划的目标通常涵盖防洪减灾、改善水质、生态修复、景观美化等多个方面。例如,在城市地区,重点可能在于减少内涝风险;而在农业灌溉区,则更多关注如何提高水资源利用率和保障下游用水需求。
3.技术方案制定:基于上述分析结果,采取相应的工程措施和技术手段进行整治改造。这包括但不限于修建或加固堤坝、清理淤泥与杂物、实施生态护岸建设等。此外还应考虑采用现代化信息技术如遥感监测系统来提升管理效率和服务水平。
4.环境影响评价:对整个规划方案进行全面的环境影响分析评估,确保各项措施不会对当地生态环境造成不可逆转损害,并尽可能减少对野生动植物栖息地的影响。
5.实施与监测:制定详细的实施方案并落实到位。同时建立长效跟踪监管机制,定期检查项目进展情况及其效果,及时调整优化策略以应对可能出现的新挑战。
通过上述步骤的综合应用,可以有效提升区域内的水资源管理水平和防灾减灾能力,同时也促进了经济社会的和谐发展。
2.2按水利枢纽对河道的影响,分为库区河段整治规划、坝区河段整治规划和坝下游河段整治规划
①库区河段整治规划主要是研究水库回水变动区的整治。水库回水变动区具有天然河道和水库的两重特性。汛期受回水影响的河段发生累积性泥沙淤积,使原河床边界对水流的控制作用减弱,局部河段河势发生变化,河道向单一、规顺、微弯方向发展,航道、港口码头和取水口的条件将有所改善;某些港口码头和取水口可能因泥沙淤积而受到影响。规划中可以采取修建整治建筑物、疏浚等工程措施。②坝区河段整治规划是配合水利枢纽工程设计,研究枢纽上下游局部河段的整治措施,控制枢纽上游近坝段的河势,保证泄水建筑物、电站的正常运行和通航建筑物引航道的畅通,充分发挥水利枢纽的防洪、航运和发电等效益。这项规划对于具有综合利用效益的径流式枢纽或航运枢纽尤为重要。⑧坝下游河段整治规划研究针对建坝引起的下游河道变化所采取的整治措施。由于建坝后水沙条件的改变,坝下游河道一般发生冲刷,水位下降,河势也有变化,这些对下游河段的防洪、航运、工农业取水、港口码头建设都可能带来影响。规划中要对上述变化作出预测,并提出整治方案及措施。
2.3按整治程序,分为河势控制规划和局部河段整治规划。对于整治工程量大,或情况比较复杂的河道,特别是大江大河,整治工程只能分阶段实施。河势控制规划是通过分析河段的演变过程,研究促成和稳定有利河势的工程措施。通常采用护岸工程,辅以其他措施。局部河段整治规划是在有利河势基本稳定的基础上,研究对局部河段进一步整治的方案,以满足防洪、航运、工农业取水以及港口码头建设的要求。
2.4按各部门的要求,分为航道整治规划、桥渡河段整治规划、取水口河段整治规划、堤防护岸工程规划等。这些以某一部门要求为主的河道整治规划,也需兼顾其他部门的要求,最大限度地发挥工程的综合效益。
主要是全面规划、综合利用;因势利导、因地制宜;远近结合、分期实施。全面规划、综合利用是统筹考虑各方面要求,妥善处理上下游、左右岸、各地区、各部门之间的关系,明确重点,兼顾一般,以达到综合利用水资源的目的。因势利导、因地制宜是具体分析本河段的特性及其演变规律,预测其发展趋势,并总结本河段已往整治的经验教训,提出适合本河段的整治工程措施。远近结合、分期实施是指规划中需包括整治的远景目标和近期要求,分清轻重缓急,有计划地实施。
4.1河道基本特性及演变趋势分析包括对河道自然地理概况,来水、来沙特性,河岸土质、河床形态、历史演变、近期演变等特点和规律的分析,以及对河道演变趋势的预测。对拟建水利枢纽的河道上下游,还要尽量就可能引起的变化作出定量估计。这项工作一般采用实测资料分析、数学模型计算、实体模型试验相结合的方法。
4.2河道两岸社会经济、生态环境情况调查分析包括对沿岸城镇、工农业生产、堤防、航运等建设现状和发展规划的了解与分析。
4.3河道整治现状调查及问题分析通过对已建整治工程现状的调查,探讨其实施过程、工程效果与主要的经验教训。
4.4河道整治任务与整治措施的确定根据各方面提出的要求,结合河道特点,确定本河段整治的基本任务,并拟定整治的主要工程措施。
4.5整治工程的经济效益和社会效益、环境效益分析包括分析整治后可能减少的淹没损失,论证防洪经济效益;Sk整治后增加的航道和港口水深、改善航运水流条件、增加单位功率的拖载量、缩短船舶运输周期、提高航行安全保证率等方面,论证航运经济效益。此外,还应分析对取水、城市建设等方面的效益。
4.6规划实施程序的安排治河工程是动态工程,具有很强的时机性。应在分析治河有利时机的基础上,对整个实施程序作出轮廓安排,以减少整治难度,节约投资。
5.1设计流量和设计水位。整治洪水河槽的设计流量,需根据保护地区的重要性,选取相当其防洪标准的洪水流量,其相应的水位即为设计水位;整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量,其相应的水位即为设计水位;整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求,采用不同保证率的最低水位,其相应的流量即设计流量。
5.2整治线。河道整治后在设计流量下的平面轮廓线,称河道整治线。平原河道整治线分洪水河槽整治线、中水河槽整治线和枯水河槽整治线熔安钢结构施工方案,其中对河势起控制作用的是中水河槽整治线。洪水河槽整治线即两岸堤防的平面轮廓线。堤线与主河槽岸线之间需根据宣泄设计洪水和防止堤岸冲刷的需要留足滩地宽度。
中水河槽整治线一般为曲率适度的连续曲线,曲线之间以适当长度的直线连接。对不能形成单一河槽的游荡型、分叉型河道,其主流线也应为曲率适度的连续曲线。中水河槽整治线的弯曲半径和曲线间直线段的长度,通常可参照邻近的优良河段确定。一般最小弯曲半径为河道直线段平滩河宽的4—9倍,曲线段问直线段长度为该段平滩河宽的1~3倍,通航河道还要考虑通航要求。在中水河槽整治线的基础上,根据航道和取水建筑物的要求,利用稳定的深槽、边滩或江心洲,设计枯水河槽整治线。为保持航道稳定,要求整治后枯水河槽的流向与中、洪水河槽的交角不大。枯水河槽的弯曲半径和曲线段间直线段的长度,可参照邻近的优良河段选定,其数值一般小于中水河槽整治线。
5.3河槽断面。主要是选定中水河槽和枯水河槽的横断面尺度。中水河槽的断面可参考邻近的优良河段断面,也可假定河段整治前后的流量和输沙能力不变,将河相关系式与流速公式及水流连续公式联立求解,得出断面设计水深和河宽计算公式,即:
式中,为河相系数,可选用邻近优良河段的统计值;、日分别为断面宽度和平均水深,m;Q为平滩流量,m/s;n、J分别为整治后河槽的综合糙率和比降。枯水河槽的断面可参照以上方法确定。山区河道整治的平面形式与平原河道相同。河槽断面可参考邻近的优良河段确定,并满足粗沙、卵石推移质输沙平衡要求。