[發明專利]一種適用于山溪性河道的雙層河道結構

在審

• 申請號: 201710428948.0
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107165128A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 歐陽麗;高禮洪;邱輝;陳駿;張鵬;鄧茜;林喆
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02B5/00
• 分類號: E02B5/00;E01F5/00;E02D17/04;E02D29/02;E02D31/02;E02D5/34
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明屬于水利水電工程領域，尤其是涉及一種適用于山溪性河道的雙層河道結構。

背景技術

自然的河流有著豐富多樣的河勢、斷面以及動態的變化趨勢。傳統的河道治理理論是基于水力學的最佳水力半徑的概念，用最經濟斷面輸送最大流量。出于人類防洪、灌溉、航運、發電、土地利用等的需要，人類利用堤防體系將河流固定在堤防之間，利用裁彎取直工程將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人工河流或人工河網；出于改善水動力學條件以及方便維護等目的，自然河流的復雜斷面形狀規則化成梯形、矩形及弧形等規則幾何斷面；出于安全考慮，重要河段利用混凝土、砌石等硬質材料進行襯砌，造成河床材料的硬質化。

城市河道斷面一般有矩形斷面、梯形斷面、復合式斷面等型式。

（1）矩形斷面：工程占地少，渠道寬度受限制時可以實現行洪斷面最大化。適用工程用地緊缺、施工空間受到限制的地區。兩岸多為直立式擋墻結構，對基礎要求較高。常用的材料有漿砌石或混凝土，工程耐久性好。當渠道采用同樣材料護底時，俗稱“三面光”，利于渠底清淤及管理，但不利于景觀及渠道系統的生態循環。矩形斷面也可采用U型鋼筋混凝土結構，具有整體性好等優點，但造價較高，施工技術要求高，尤其渠道斷面較寬時，其造價指標高，不夠經濟。

（2）梯形斷面：梯形斷面的河道兩岸適當放坡，工程占地較矩形斷面大。岸墻（岸坡）采用傳統的漿砌石護坡、混凝土護坡時，同樣具有較好的工程耐久性。近年，隨著環境與生態的要求，很多渠道采用生態材料護坡，具有一定的景觀和生態效果，但材料糙率較混凝土材料高，兩者同截面情況下，混凝土光面行洪較為有利。梯形斷面要留足馬道寬度，并采用草坪緩坡或錯落有序的毛石堆砌等方式以達到親水要求。設計時允許小洪水淹沒某些岸邊設施，使河道的常水位盡量貼近平臺，讓人能走到水邊則更好，長時間保持一定水深，洪水來時讓其上灘。

（3）復式斷面：復式斷面適用于河灘開闊的山溪性河道。枯水期流量小，水流歸槽主河道。洪水期流量大，允許洪水漫灘。枯水期可充分開發河灘的功能，根據河灘的寬度和地形、地勢，結合當地實際，開發不同功能。如灘地較闊寬，一般可開發高爾夫球場、足球場等大型或綜合運動場；河灘相對較窄，可修建小型野外活動場所、河濱公園或輔助道路等。河灘的合理開發利用，既能充分發揮河灘的功能，又不因圍灘而抬高洪水位，加重兩岸的防洪壓力。

城市河道整治應與水環境治理相結合，在斷面設計與綠化河岸時，應突出親水生態，打造"安全、景觀、休閑"的水環境，使河道整治工程與兩岸景觀融為一體，與城市文化、風格、歷史、人文相協調，提高城鎮的品位，改善人們居住的環境。但由于用地限制以及兩岸建筑密集、拆遷困難等因素限制，城市河道一般采用矩形斷面。尤其是山溪性河道，洪水暴漲暴落，為保證洪水期的防洪安全，河道一般為深窄型，駁岸頂離河底高差較大．需設置護欄等保護措施，河道的親水效果一般不佳。同時，此類河道枯水期流量小，河道基流小，也影響河道水生態。

總結目前深窄型城市河道的設計，其生態性一般有以下幾種做法：（1）護岸頂部垂掛綠化；（2）護岸表面防護材料采用條石、塊石或者多孔材料，突出景觀或生態效果；（3）河道底部設置低矮的雍水堰，保持枯水期水面。以上三種做法從工程技術上均易實現，其中，頂部垂掛綠化和護岸表面景觀化應用最廣泛；護岸多孔材料在以往實踐中也研發了許多新型材料和技術，如綠化混凝土、生態袋、生態石籠、混凝土砌塊、固化土種植基等等。這些材料和技術有助于解決河流沿岸的坡面綠化和水土保持問題，然而在駁岸流態多樣性的塑造方面效果不明顯，受制于枯水期水量小，也很難滿足為水生動物（如魚、蝦等）提供良好的棲息環境和繁衍空間的基本要求；雍水堰也研發了多種型式，目前最常用的是和景觀相結合。

但無論哪種處理方式，受制于深窄型河道斷面的現實，其親水性均不理想，河道無法滿足市民親水需要，因此，城市深窄型河道的親水性問題還是業界重大難題，亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于，為了克服現有深窄型河道不能很好地解決親水性的問題，提供一種適用于山溪性河道的雙層河道結構，下層暗河滿足洪水期泄洪、排澇要求，上層明河滿足枯水期親水、休閑娛樂和景觀要求，是一種能提高河道兩岸景觀環境、生活品味的雙層河道結構。

為此，本發明的上述目的通過以下技術方案來實現：