水利水电工程师浅谈河道堤防工程设计

河道堤防工程是防洪体系的重要组成部分，堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。在抗洪中堤防工程起到了重要作用，可是在河道堤防工程设计的过程中，通常因为设计建筑物工程比较简单，与周围建筑物不一致等情况的发生，从而造成了河道堤防工程设计与实际实施的过程中常常会遇到诸多问题。

一、常遇问题及原因分析

1.1清基工程量的差距

在设计中，一般考虑清基深度为15～30cm，但由于很多老堤防建成时间较早，或是由村民自发兴建，地表及周围容易发生较大变化，如：堤前和堤后存在鱼塘、苇塘，堤顶道路经过加固改造，堤防背水侧及堤脚有房屋建筑等。这些变化都增加了确定清基深度的难度，实施过程中的清基深度往往与设计文件中的要求不一致，带来了设计与实施清基量相差较大。其主要原因有两点。

(1)在对小型河道治理工程中，部分堤防背水侧甚至路肩处均存在大量民房、院墙，民房及院墙基础，必须将其全部挖除后才能进行堤防土方填筑;部分原有堤防及新堤堤轴线前后均有鱼塘和苇塘等，而鱼塘和苇塘等又使淤泥及杂植土的厚度大大增加，而勘测设计没能掌握实际的变化状况。

(2)各有关参建单位没有工程建设场地的原始资料可提供。

1.2堤线交叉建筑物布置不符实际

堤防战线长，沿程支流或排水沟渠横穿堤防，交叉的各类建筑物中以涵管最为常见，往往因掌握的地形、水系资料及调研工作不齐全，使涵管效能未能充分发挥。

1.3工程占地界限不清

设计按照设计图纸提供了占地工程量，占地范围边界线布置在工程平面布置图上，但当工程实施时往往由于界限不清或补偿费不足等原因而停滞。主要原因是堤防工程战线长，占用土地量相对其他建筑物工程较大，虽然水利部门曾对水利管理河道范围进行过圈权划界，但随着经济与人口的增长，人们已将堤防内河滩地、堤防外侧水利工程管理范围护堤地开荒种地，更有些土地已获得土地部门土地使用证，当要修建堤防工程时，由于占地界限不清，地方占地补偿配套跟不上，致使工程的实施经常陷入停工状态，严重耽误了工期。

1.4地下建筑物干扰妨碍设计与实施

堤防前后经常会有一些输油、输气、输水的管道以及码头栈桥等建筑物，这些管道有的穿越堤身，有的则架空与堤防之上，而栈桥等建筑物位于堤防迎水侧，一端与堤防相接。在堤防加固工程施工过程中，管道及栈桥会对堤防的加高培厚以及迎水侧堤肩线的布置产生干扰。如：堤防加高培厚会增大堤身内管道上部的土压力，对管道的造成危害，有的也会减少堤顶与架空管道之间的距离而无法满足防汛抢险车辆通行。在实施时需要对干扰构筑物进行处理，在确保构筑物安全的状况下才能进行堤防施工。

二、现代化河道堤防工程的设计原则

为了保障工程效果的实现，使施工环境对生态系统的影响减少，延长生态工程的寿命，对生态工程的维护、监测和评估必须提高，积累丰富的数据和经验，并在前期养护和后期管理上不断加强。在施工期对特殊区域的物种要实施相应的辅助保护措施。适当处理开挖后的采料场应，改善植被生长条件，平整地形，合理设置排水，以满足环境及美观方面的要求，与周围景观协调一致。

2.1宜宽则宽是明确堤防间距应遵循的原则

在布置堤线的过程中，江河湖泊的自然形态要尽可能保留，对其分汊散乱状态或蜿蜒性应恢复或保留，也就是恢复或保留急流、浅滩、湿地或河湾。土地开发利用与生态保护要求和行洪与之间的矛盾要加以妥善处理，河漫滩和河槽保持一定的植被空间和浅滩宽度，还要满足设计洪水行洪需要，提供栖息地给生物生长发育，使河流的自净化功能充分发挥。设计河流断面的过程中，要根据自然河多样性变化特征，采用非规则断面，对河床的平坦化要尽量避免，深潭与浅滩一样原则，这样对与自然风景协调性和与生物的亲和性极为有利。

2.2自然与人的生态和谐建设是岸坡防护工程设计的重点

在开展农村河道整治的过程中，在工程安全满足的前提下，实施与自然景观协调的形式，确保景观和生态的护岸形式具有多样性。在典型的岸坡防护结构中，自然材质制成的柔性结构、多孔混凝土构件和具有良好垫层和反滤结构的堆石应尽可能使用，对那些硬质不透水材料，如浆砌块石、混凝土等要尽可能不用，创造有利条件为两栖类动物、鱼类和昆虫栖息与繁殖，以及植物生长。 　　在开展城市水域景观建设整治的过程中，江河湖泊天然的美学价值要重点保留，生物栖息地建设应多加重视，避免将水流置于砌石形成的人工环境和过多的亭台楼阁等混凝土中。水利工程设施要多注重生物栖息地建设，建设一种自然与人亲近的环境。水利工程还应创造良好条件，为儿童进行水环境保护教育和公众广泛参提供有利因素。

2.3堤型的选择原则

在堤防设计过程中，堤形的选择至关重要，直接关系到工程的防洪安全、总体造价及美观。堤身首先要满足滑动稳定和渗透稳定，确保工程安全;其次，还要与生态保护的要求相结合，充分利用原河道缓坡和采用当地材料，为植被生长创造有力条件，保持河流的侧向联通性。

三、预防及改进措施

3.1完善前期勘测设计

工程建设勘测中，对堤防断面变化较大和地形复杂地段应加以特别重视，在常规要求的基础上增加断面，实事求是地反映出地形地貌的变化，为设计提供准确的勘测资料。尤其要注意对堤防高程的准确控制，如果高程有误会使设计断面及影响设计断面的基础数据(水位)不准从而造成工程量的巨大差异。设计中要把平面图和断面图相结合，两者相互校对，综合考虑。设计人员应查勘现场，留心关注堤防周边的地形地貌，对水塘、植被、堤顶道路结构、堤身范围内的房屋、栈桥建筑物和管道等要特别关注，这些往往是影响堤防设计和工程实施的关键因素。设计人员还应充分调查、掌握所建工程地形地貌，沿程走访历史洪涝灾害、沿线人民生产作业情况。考虑现状情况对设计和项目的实施可能造成的干扰和困难，尽早在设计阶段采取有效措施加以解决。

3.2密切联系群众和实际，优化设计

密切联系当地民众，了解堤防沿线土地所有情况及生产对水利工程的需求及要求，结合相关规范，更合理地布置沿线交叉建筑物，整理出沿线土地所有调查资料，优化设计方案全面考虑各种因素，提供相对详尽的设计图纸，减少实施中影响工期的因素。

3.3实施前仔细复核，消除大患

项目实施前，设计人员与各参建方应仔细查勘现场，对现场的环境进行分析比照，注意场地内的现状对后期工程的不利影响，并对设计图纸进行认真细致的核对，这样会对后期项目的实施减少隐患，避免实施中出现较大问题。

四、结语

综上所述，在小型河道堤防工程设计与实施中遇到的问题，需要设计从自身角度出发，做好本职工作，并且紧密联系实际，才能将所遇到的问题解决。堤防工程虽然以土石方填筑为主，但不可掉以轻心，必须加以重视，分析可能出现的问题和原因，并找到预防和改进的措施，为工程的实施扫清障碍。

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