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1、在城市河流保护及修复中水力学的实际运用及措施摘要：城市河流保护对于城市生态平衡建立有重要意义, 开展河流保护与修复需要相关部门优化水利工程方案设计, 将保护河流的详细工作落到实处。本文从城市河流保护及修复工作的水力学原理展开讨论, 提出几点有利于河流保护工作顺利开展的措施。关键词：水力学; 河流保护; 修复过程; 城市开展;Abstract：Urban river protection is of great significance to the urban ecological balance. Relevant authorities should help optimizing the
2、 design of water conservancy project so as to help protecting the river eventually. This paper carries on a discussion on hydraulic principles for the protection and restoration of urban river. Suggestions are also provided to smooth the protection work.Keyword：hydraulics; river protection; restorat
3、ion process; urban development;中国是一个水资源缺乏的开展中国家, 人均水资源占有量仅为世界人均占有量的三分之一, 在全世界总排名中占第106位, 城市河流保护工作形势严峻, 开展河流的保护和修复工作意义重大。我国水资源缺乏现状与城市开展的矛盾越来越大, 在全中国600多座城市中, 共有超过300个城市属于缺水城市。其中, 缺水城市中常年处于严重缺水状态下的城市有108个左右, 缺水量大约为1000万吨/天左右。地球上储藏的水仅有2.5%的淡水可以供人类饮用。在城市湖泊、河流、土壤中所包容的淡水只占淡水总储量的0.33%, 也就是说, 人类可以利用的地表淡水量仅有
4、100万亿立方米左右。开展水力学技术背景下的水利工程工程设计, 还需要广阔用户从我做起, 开展惜水、爱水、节水的相关水资源保护活动。技术人员可以利用水工水力学、河流水力学和环境水力学的相关知识点, 开展水土修养和保持的相关操作, 重点进展河流区域的综合治理和河道修复活动。一、水力学及河流动力学的河流治理技术相关研究对于城市河流的生态环境进展考察, 开展水利工程的电站水力学工程工程建立活动。技术人员应该从水力过渡过程的影响因素出发, 对电站的非核定流和核定流的河流水量进展调研和记录【2】。在水利工程设计的过程中, 利用水机系统水力学的知识, 进展设计参数的优化。在生态水力学知识运用的过程中, 技
5、术人员应该根据水质污染的情况和水生生物多样性的保护情况, 开展城市河道保护中的生态平衡建立和资源利用价值最大化的开发。在流域内水土流失生物防治的过程中, 技术人员应该重视在河道内部引进局部有利于水质净化的水草品种, 利用生物防治的方法, 起到消减水体内富氧物质的作用。在在流域水土流失治理活动中, 技术人员应该注意利用河道两岸有利的地形进展固堤、保土施工。在自然型驳岸水域环境治理的活动中, 对于斜度较大的坡岸或者是冲蚀较为严重的地段, 不仅要加大植被的种植密度, 还应做好天然石材、钢筋混凝土和木材的加固措施, 从而增强水渠两岸的抗洪才能。在城市河道的地下水力学系统的保护和建立过程中, 技术人员需
6、要对地下水的模拟和污染控制进展加强型建立。对于河道区域附近的地下水利用和开发, 应该表达出应有的节制, 防止地下水的过度开采造成的底层下陷等问题的产生。对于自然原型驳岸的保护, 技术人员应该考虑其坡度缓且腹地大的河段特点, 考虑水域环境中保持其自然状态的需要, 利用喜水植物兴旺的根系进展堤坝稳定型加固的操作。同时, 技术人员可以采用实体物理模型建立的方式, 进展水力学模拟的数据采集和堤坝稳定型设计的方案优化。可以采用水力数值模型的计算方法和技术理论, 进展水与水工建筑物的互相作用分析。二、运用水力学原理在城市河流保护及修复中的应用措施(一) 制定完好的河流保护方案, 协调好各部门工作利用水力学
7、原理开展城市河流的保护与修复, 需要技术人员根据河床演变的规律, 制定出一套完好的河流保护方案。计算单位时间的河流下游冲击区域的泥沙输移最大值, 从而确定泥沙清理的时间频率, 按照预先计算的河道清理的频次和方法, 定期展开河道淤泥的疏浚工作, 需要水务局协调好河道工人的工作。相关部门应该开展定期的污水处理活动, 可以采用新建污水处理厂的方式, 进步区域内的污水处理才能。在城市水利资源处理的根底设施建立活动中, 技术人员可以采用修建配套管网的方式, 推动更为集中化的城市污水处理活动。除此之外, 技术人员还应该保证污水集纳管的铺设覆盖面可以到达预期的建立需求, 实在进步城市管网环境中的污水处理率。
8、除此之外, 水域管理人员还应该和当地林业局开展广泛的合作, 重点开展对于水域河道附近植被砍伐现象的治理工作, 从而保障河流水域两岸的生态环境处于相对平衡的状态中。在网道断面形态设计的过程中, 技术人员应该以天然河道抛物线形状的断面为主, 判断河道宽深比的变化情况。在水利工程建立活动中, 根据河岸基质条件开展针对性较强的施工活动。(二) 开展生态水力学环境治理, 强调水体综合治理在泥质河岸或者大局部被植被覆盖的作业换机中采取不同的植草种树环境保护活动。在河床地质状况分析的过程中, 城市河流的底质粒径组成范围一般来说比拟广, 营养盐及有机质的含量比拟低。城市河道栖息环境往往呈现出多样化的特点, 并
9、且伴有小型水生植物的生长。从水体综合整治的角度出发, 拓宽河道从而做好水流量的控制工作。为了完善水渠河道的自然功能, 工作人员还应该做好控源截污工作, 强化水渠附近坡道的水源修养治理, 在斜度山坡中种草植树, 防止土壤松落和山体滑坡现象的出现。河流保护人员可以在城市沿河树木和植被比拟稀少的地方, 开展裸露土面的草籽密制工作, 最终将裸露地表的河流坡道外表的植被覆盖连成一片。在环境保护的过程中, 技术人员一定要注意城市河道附近的水域污染治理和固体废弃物治理。在水域环境控源截污的治理活动中, 在水道的排污集中点设置截污纳管, 对水下的大体积污染物进展截留, 并且以一月一次的频率对截污纳管进展清理。
10、在面源控制的活动中, 设置河道水源质量保护的流动岗, 二十四小时对水域内的环境进展保护, 尤其要对水域附近村民丢弃死猪、死鸡等现象进展治理, 并且对情节严重的污染物丢弃行为以涉嫌治安破坏罪名移交公安机关。加强对于附近居民的水域保护意识的相关教育, 防止出现成心污染河道环境的行为。(三) 利用流体力学进展施工控制, 开展河流堤岸固化建立在水利工程施工活动中, 技术人员应该考虑到有浅滩、深潭和倒凹堤岸等各种类型的栖息环境对于河岸生物的保护和影响。在水力学原理的河流保护工程设计的过程中, 技术人员应该考虑到河岸弯曲处, 其河床深浅局部受到水流冲刷的强度。河流的凸岸和凹岸承受的水力冲刷的效果是不同的。
11、凸岸的局部, 沉积河床比拟浅, 凹岸的局部, 侵蚀河床比拟深。因此, 在进展河流岸堤修复的过程中, 技术人员应该重点进展凹岸河道的保护, 对凹岸的物理作用力支撑面局部加强固化施工。对于凸岸局部受到水力冲刷作用较少, 河床泥沙沉积现象比拟显著的区域, 应该采用针对性较强的河道清淤工作, 防止泥沙阻塞河道。在平直河岸处, 河床深浅受到地球转动偏向力的影响, 西岸为沉积岸, 在水力搬运的作用下, 大量泥沙将会在西岸逐渐堆积, 从而造成西岸河流通道变窄的现象。在开展河流保护和修复的过程中, 技术人员应该重点开展此区域内的河道疏浚工作, 保证河流通道的畅通无阻。河床的东岸局部为侵蚀岸, 受到的河水侵蚀的
12、作用比拟明显, 会出现较为严重的河岸损毁现象。技术人员在进展河流保护的过程中, 应该注意河岸沿边的加固工作, 防止水力侵蚀作用的变化引起的河岸垮塌和变形现象。三、利用水力学原理开展河流保护的相关规划及技术设计(一) 数模实验方面的河流工程保护设计考虑连续坎和差动坎方案, 进展泄洪指标的比拟和分析, 技术人员可以对实验工况进展数据分析, 从而作出有利于河道固化的方案设计。当区域河流试验工况Q=12500 m3/S时, 连续坎的尾坎水面高程应该控制在93.5m-94.5m之间。出池水位落差设计合理范围值控制在4.2m-5.2m之间, 最低冲坑深度控制在24.2m-24.5m之间。此时, 在河流坡岸
13、水力学参数考量设计过程中, 差动坎的尾坎水面高程应该控制在91.1m-91.5m之间。出池水位落差设计合理范围值控制在1.1m-2.1m之间, 最低冲坑深度控制在18.0m-18.5.5m之间。当区域河流试验工况Q=9910m2/S时, 连续坎的尾坎水面高程应该控制在90.5m-91.5m之间。出池水位落差设计合理范围值控制在3m-5m之间, 最低冲坑深度控制在16.6m-17.5m之间。此时, 在河流坡岸水力学参数考量设计过程中, 差动坎的尾坎水面高程应该控制在88.1m-91.0m之间。出池水位落差设计合理范围值控制为1.1m, 最低冲坑深度控制为15.7m。当区域河流试验工况Q=9393
14、m3/S时, 连续坎的尾坎水面高程应该控制在86.1m-87.0m之间。出池水位落差设计合理范围值控制在1.3m-1.8m之间, 最低冲坑深度控制在15.4m-16.5m之间。此时, 在河流坡岸水力学参数考量设计过程中, 差动坎的尾坎水面高程应该控制在87.5m-88.5m之间。出池水位落差设计合理范围值控制为1.0m, 最低冲坑深度控制为14.0m。当区域河流试验工况Q=8790m3/S时, 连续坎的尾坎水面高程应该控制在87.8m-88.5m之间。出池水位落差设计合理范围值控制在1.1m-1.6m之间, 最低冲坑深度控制在12.8m-13.5m之间。此时, 在河流坡岸水力学参数考量设计过程
15、中, 差动坎的尾坎水面高程应该控制在87.0m-87.5m之间。出池水位落差设计合理范围值控制为1.5m, 最低冲坑深度控制为9.3m。(二) 针对典型河道环境中的治理因素考虑对于地形条件比拟陡峭的地区, 例如我国红水河河段区域, 假如此地全年的城市降水量比拟多, 并且强度比拟大, 那么此地的水量整体呈现出比拟丰富的状态。出现的问题主要有水土流失的相关问题, 进展河岸坡治理的活动, 需要防止可能出现的滑坡、泥石流灾害现象及其对于城市河流附近居民区域可能带来的伤亡现象。在城市河道处于盆底、丘陵地带的相关区域, 例如我国南方城市的西江河段, 该城市区域的降水量一般来说偏多, 并且强度比拟大。在城市河流治理的过程中, 技术人员应该考虑到城市河流曲折的现状, 采用水力学原理设计方法, 防止城市洪涝现象带来的灾害损失问题。在城市河流保护的过程中, 还应该考虑到珠江河段这种冲积平原类型的河道修复和河流保护工作。珠江河段具有显著的冲击平原的特征, 河道内的泥沙含量比拟大, 并且地势起伏小, 整理较为平坦。此种地形条件下的气候呈现出降水量偏多且降水强度大的特点。此地的河流构造呈现出网状分布的特点, 错综密布, 并且土壤比拟肥沃且区域人口很稠密。此地容易出现的灾害现象为洪涝、台风类气候灾害问题。四、完毕语
