護(hù)岸防沖工程措施與其選擇

護(hù)岸防沖工程措施與其選擇?摘要：本文詳細(xì)闡述了護(hù)岸防沖工程的各種措施，包括直接護(hù)岸、間接護(hù)岸等不同類型，并分析了在不同條件下如何合理選擇這些措施，旨在為保障河岸穩(wěn)定、減少水流沖刷提供全面的技術(shù)參考。通過對(duì)護(hù)岸防沖工程措施的深入研究，有助于提高水利工程的安全性和可靠性，保護(hù)周邊環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施。一、引言護(hù)岸防沖工程是水利工程中的重要組成部分，對(duì)于維護(hù)河岸穩(wěn)定、防止水流對(duì)河岸的侵蝕具有關(guān)鍵作用。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)水資源保護(hù)要求的提高，合理有效的護(hù)岸防沖措施顯得尤為重要。水流沖刷可能導(dǎo)致河岸坍塌、土地流失、基礎(chǔ)設(shè)施損壞等一系列問題，不僅影響生態(tài)環(huán)境，還可能造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，深入了解護(hù)岸防沖工程措施及其選擇原則，對(duì)于保障水利工程的正常運(yùn)行和周邊地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。二、護(hù)岸防沖工程措施（一）直接護(hù)岸措施1.拋石護(hù)岸原理：通過向河岸拋投塊石，利用塊石的重量和相互擠壓形成穩(wěn)定的護(hù)面層，抵抗水流的沖刷。適用范圍：適用于水流速度相對(duì)較小、河岸抗沖能力較弱的地段。例如，在一些平原河流的緩流段，常采用拋石護(hù)岸來保護(hù)河岸。施工要點(diǎn)：塊石應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、無風(fēng)化，尺寸根據(jù)水流條件確定，一般不宜小于0.3m。拋石應(yīng)分層進(jìn)行，每層厚度適當(dāng)，確保塊石緊密排列。拋石坡度應(yīng)根據(jù)河岸地質(zhì)和水流情況確定，一般為1:1.51:2。2.干砌石護(hù)岸原理：將塊石干砌在河岸上，依靠塊石之間的摩擦力和自身重量來防止水流沖刷。適用范圍：適用于水位變化較小、水流速度適中的河岸。如山區(qū)河流中一些較為平緩的河段。施工要點(diǎn)：塊石應(yīng)形狀規(guī)則、大小均勻，砌筑時(shí)要錯(cuò)縫排列。砌石應(yīng)平整，縫隙用小石塊或砂填充密實(shí)。為增強(qiáng)穩(wěn)定性，可設(shè)置一定厚度的墊層，如砂墊層。3.漿砌石護(hù)岸原理：用水泥砂漿將塊石粘結(jié)成整體，形成強(qiáng)度較高的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，能有效抵抗水流沖刷。適用范圍：適用于水流速度較大、河岸沖刷嚴(yán)重的地段，如河流的彎道、主流頂沖段等。施工要點(diǎn)：塊石質(zhì)量要求同干砌石，水泥砂漿配合比要符合設(shè)計(jì)要求。砌筑時(shí)石塊應(yīng)座漿飽滿，灰縫厚度均勻，一般為24cm。要設(shè)置伸縮縫和排水孔，防止因溫度變化和積水導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。4.混凝土護(hù)岸原理：利用混凝土的高強(qiáng)度和耐久性，形成連續(xù)、堅(jiān)固的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，抵御水流沖刷。適用范圍：適用于對(duì)河岸穩(wěn)定性要求較高、水流沖刷強(qiáng)烈的重要地段，如城市河流的護(hù)岸、水利樞紐的上下游護(hù)岸等。施工要點(diǎn)：模板安裝要牢固，尺寸準(zhǔn)確，確?；炷脸尚唾|(zhì)量?；炷翝仓駬v密實(shí)，防止出現(xiàn)蜂窩麻面等缺陷。可根據(jù)需要設(shè)置鋼筋，增強(qiáng)混凝土護(hù)岸的抗拉性能。5.植被護(hù)岸原理：通過種植植被，利用植物根系固土，減少坡面徑流，降低水流速度，從而起到護(hù)岸作用。適用范圍：適用于生態(tài)要求較高、水流速度較小的河岸，如城市內(nèi)河的生態(tài)護(hù)岸建設(shè)。施工要點(diǎn)：選擇適合當(dāng)?shù)厣L、根系發(fā)達(dá)的植物品種，如草本植物、灌木等。進(jìn)行整地施肥，為植物生長創(chuàng)造良好條件。合理布置種植間距，確保植被覆蓋率達(dá)到一定要求。（二）間接護(hù)岸措施1.丁壩原理：丁壩垂直于河岸布置，一端與河岸相連，另一端伸向河槽。它能束窄河槽，改變水流方向，減輕水流對(duì)河岸的沖刷。適用范圍：適用于河道較寬、水流分散、河岸沖刷嚴(yán)重的河段。如在一些平原河流的整治工程中，常采用丁壩來調(diào)整水流。施工要點(diǎn)：壩基應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地基上，防止不均勻沉降。壩體結(jié)構(gòu)可采用拋石、砌石或混凝土等形式，根據(jù)設(shè)計(jì)要求施工。丁壩的長度和間距要根據(jù)河道特性和水流條件合理確定。2.順壩原理：順壩與河岸大致平行，主要作用是引導(dǎo)水流平順流動(dòng)，避免水流直接沖擊河岸，同時(shí)也可束窄河槽，增加流速，起到?jīng)_刷河槽、減少淤積的作用。適用范圍：常用于整治河勢、保護(hù)凹岸等情況。如在河流彎道的凹岸保護(hù)中，順壩能有效調(diào)整水流，防止凹岸坍塌。施工要點(diǎn)：壩身結(jié)構(gòu)同丁壩，但順壩的坡度一般較緩。順壩的布置要與河岸走向相適應(yīng)，保證水流順暢。施工時(shí)要注意與周邊水工建筑物的銜接。3.潛壩原理：潛壩布置在水面以下，能抬高局部水位，減小水流速度，促使泥沙淤積，從而保護(hù)河岸。適用范圍：適用于泥沙含量較大、水流速度適中的河段，可用于調(diào)整河流水深和流速分布。施工要點(diǎn)：潛壩的高度和長度要根據(jù)設(shè)計(jì)要求精確控制，確保達(dá)到預(yù)期效果。壩體材料可選用石料或混凝土等，施工時(shí)要注意水下作業(yè)的質(zhì)量控制。要考慮潛壩對(duì)周邊水流和航運(yùn)的影響，合理設(shè)置通航孔等設(shè)施。三、護(hù)岸防沖工程措施選擇的影響因素（一）水流條件1.流速當(dāng)流速較小時(shí)，可采用拋石、植被護(hù)岸等相對(duì)簡單的直接護(hù)岸措施。如在平原河流的緩流段，流速一般小于1m/s，拋石護(hù)岸就能滿足防沖要求。流速較大時(shí)，如超過3m/s，宜采用漿砌石、混凝土等強(qiáng)度較高的護(hù)岸形式。在山區(qū)河流的急流段，就需要采用堅(jiān)固的漿砌石或混凝土護(hù)岸來抵抗水流沖刷。2.流量流量較大時(shí)，水流能量大，對(duì)河岸沖刷作用強(qiáng)，需要采用防護(hù)能力強(qiáng)的護(hù)岸措施，如混凝土護(hù)岸或結(jié)合丁壩等間接護(hù)岸措施。例如，在大江大河的主汛期，流量大幅增加，此時(shí)對(duì)河岸的防護(hù)要求更高。流量較小時(shí)，可適當(dāng)選擇一些相對(duì)經(jīng)濟(jì)的護(hù)岸方式，如干砌石護(hù)岸等。3.流向水流流向與河岸的夾角對(duì)沖刷影響較大。當(dāng)水流與河岸夾角接近90°時(shí)，沖刷最為嚴(yán)重。對(duì)于這種情況，除了采用直接護(hù)岸措施外，還可結(jié)合丁壩等間接護(hù)岸措施來調(diào)整水流方向，減少?zèng)_刷。在水流平順的河段，可側(cè)重于直接護(hù)岸措施的選擇，如采用植被護(hù)岸來維護(hù)河岸穩(wěn)定。（二）河岸地質(zhì)條件1.土質(zhì)對(duì)于砂質(zhì)土河岸，抗沖能力較弱，宜采用拋石、砌石等重量較大的護(hù)岸措施，通過增加覆蓋層重量來防止河岸坍塌。粘性土河岸相對(duì)抗沖能力較好，但在水流長期作用下也可能出現(xiàn)沖刷問題?？筛鶕?jù)實(shí)際情況選擇合適的護(hù)岸方式，如在粘性土河岸上可采用干砌石或植被護(hù)岸，結(jié)合一定的坡面防護(hù)措施。2.坡度河岸坡度較陡時(shí)，水流沖刷力集中，對(duì)護(hù)岸要求高。一般需要采用加固措施，如漿砌石或混凝土護(hù)岸，并設(shè)置合適的排水設(shè)施，防止坡后積水導(dǎo)致土體失穩(wěn)。坡度較緩的河岸，水流沖刷相對(duì)較小，可選擇較為簡單的護(hù)岸方式，如拋石護(hù)岸或植被護(hù)岸。（三）周邊環(huán)境要求1.生態(tài)環(huán)境在生態(tài)敏感區(qū)域，如自然保護(hù)區(qū)、城市生態(tài)公園附近，應(yīng)優(yōu)先選擇植被護(hù)岸等生態(tài)友好型護(hù)岸措施。植被護(hù)岸不僅能起到防沖作用，還能改善生態(tài)環(huán)境，為動(dòng)植物提供棲息地。對(duì)于一些具有歷史文化價(jià)值的河岸，在護(hù)岸工程設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮保護(hù)原有風(fēng)貌，可采用一些與周邊景觀協(xié)調(diào)的護(hù)岸形式，如仿古建筑風(fēng)格的漿砌石護(hù)岸。2.防洪要求在防洪重點(diǎn)區(qū)域，護(hù)岸工程要滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。如城市防洪堤的護(hù)岸，要采用高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，如混凝土防洪墻結(jié)合堤岸防護(hù)設(shè)施，確保在洪水期能有效抵御洪水沖擊。對(duì)于一般防洪要求的河段，可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的護(hù)岸措施，在保證防洪安全的前提下，兼顧經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)性。（四）工程投資與維護(hù)成本1.投資不同護(hù)岸防沖工程措施的投資差異較大。一般來說，混凝土護(hù)岸投資相對(duì)較高，適用于對(duì)穩(wěn)定性要求高、重要的河段；拋石護(hù)岸投資相對(duì)較低，常用于一般性的防沖保護(hù)。在工程規(guī)劃階段，要根據(jù)資金情況合理選擇護(hù)岸措施，在滿足防沖要求的前提下，控制工程投資。2.維護(hù)成本一些護(hù)岸措施維護(hù)成本較低，如植被護(hù)岸，只需定期進(jìn)行植被養(yǎng)護(hù)即可。而混凝土護(hù)岸在出現(xiàn)損壞時(shí)，維修成本較高，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行修復(fù)。在選擇護(hù)岸措施時(shí)，要綜合考慮長期維護(hù)成本，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。四、護(hù)岸防沖工程措施選擇的案例分析（一）某平原河流護(hù)岸工程1.工程概況該平原河流流經(jīng)農(nóng)業(yè)區(qū)，河岸主要為粉質(zhì)粘土，部分地段有砂質(zhì)土夾層。水流速度一般在0.51.5m/s，流量變化較大，枯水期流量較小，汛期流量明顯增加。周邊有一些村莊和農(nóng)田，對(duì)河岸穩(wěn)定性要求較高，同時(shí)也注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)。2.措施選擇在水流速度較小、河岸地質(zhì)條件相對(duì)較好的地段，采用植被護(hù)岸，種植了適合當(dāng)?shù)厣L的草本植物和灌木，既能起到防沖作用，又能美化環(huán)境，保護(hù)生態(tài)。對(duì)于水流速度稍大、河岸抗沖能力較弱的砂質(zhì)土地段，采用拋石護(hù)岸，拋石厚度根據(jù)計(jì)算確定，以增強(qiáng)河岸的穩(wěn)定性。在河流彎道和水流沖刷較嚴(yán)重的地段，結(jié)合丁壩和漿砌石護(hù)岸。丁壩調(diào)整水流方向，減輕彎道處水流對(duì)凹岸的沖刷，漿砌石護(hù)岸提供堅(jiān)固的防護(hù)，確保河岸安全。3.實(shí)施效果經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，該護(hù)岸工程有效地保護(hù)了河岸，減少了河岸坍塌現(xiàn)象，保障了周邊村莊和農(nóng)田的安全。植被護(hù)岸改善了河岸生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。同時(shí)，通過合理選擇護(hù)岸措施，在滿足防沖要求的前提下，控制了工程投資和維護(hù)成本。（二）某山區(qū)河流護(hù)岸工程1.工程概況山區(qū)河流落差大，水流速度快，一般在25m/s，部分急流段流速超過5m/s。河岸主要為巖石和碎石土，坡度較陡。該河段位于山區(qū)旅游景區(qū)附近，對(duì)護(hù)岸工程的景觀性和安全性都有較高要求。2.措施選擇在坡度較陡、水流速度大的巖石河岸地段，采用混凝土護(hù)岸。通過澆筑混凝土形成堅(jiān)固的護(hù)岸結(jié)構(gòu)，抵抗水流沖刷。同時(shí)，在混凝土表面進(jìn)行景觀處理，使其與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。對(duì)于一些碎石土河岸，采用漿砌石護(hù)岸，并設(shè)置排水孔，防止坡后積水導(dǎo)致土體松動(dòng)。在河流支流匯入處等水流條件復(fù)雜的地段，設(shè)置順壩來引導(dǎo)水流，調(diào)整河勢，保護(hù)河岸。3.實(shí)施效果該山區(qū)河流護(hù)岸工程有效保障了河岸的穩(wěn)定性，防止了因水流沖刷導(dǎo)致的河岸崩塌等災(zāi)害?；炷梁蜐{砌石護(hù)岸的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)確保了工程的安全性，景觀處理后的護(hù)岸與山區(qū)旅游環(huán)境相融合，提升了景區(qū)的整體形象。順壩的設(shè)置改善了水流條件，減少了局部沖刷，保障了河岸及周邊設(shè)施的安全。五、結(jié)論護(hù)岸防沖工程措施的選擇是一個(gè)綜合考慮多種因素的過程。水流條件、河岸地質(zhì)條件、周邊環(huán)境要求以及工程投資與維護(hù)成本等都對(duì)護(hù)岸措施的選擇起著關(guān)鍵作用。在實(shí)際