一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水利工程河道整治技术方法，特别是一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法。
【背景技术】
[0002]游荡性河道主流摆动不定，河道演变剧烈。为改善河流边界条件，约束主流摆动范围，调整、稳定主流位置，需要对游荡性河道进行整治，修建河道整治建筑物。常见河道整治建筑物形式有丁坝、护岸等。整治建筑物的布置主要依据整治线，在长河段中整治建筑物沿河岸修筑形成连续的线型建筑物。
[0003]传统河道整治工程布置方式存在以下问题:1、对长河道的整治工程量大，一次性投入资源较多；2、不同河段的整治力度相同，在河道游荡性较小的河段也采取相同整治措施造成资源浪费；3、整治工程修筑完成后无法更改，不能根据初步整治效果调整整治方案。
[0004]游荡性河道有自身特性和调整机理，河势调整基本遵循弓形函数，河湾发育受制于河段长度即河湾弦长。游荡性河道中可能存在边岸较稳定的局部节点，节点处河道演变缓慢，两节点之间一定长度的河段不会无限制地弯曲，其弯曲系数存在上界，并且该上界随河段长度的减小而减小。当某河段两端为边岸稳定的节点，并且长度足够小时，该河段演变受限，河势将较为稳定。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能逐步分期修建，一次资金投入少；能根据河道特性，因地制宜地布置控导工程；并能根据前期整治效果调整工程布置的针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，包括以下步骤:
第一步，确定游荡性河道中的河道固有节点:根据目测或多年平均横向摆幅不超过
0.01倍河床宽度，来确定游荡性河道中的河道固有节点；若不存在河道固有节点则不需要考虑;
第二步，第一次节点布置:从整个河道端点开始，进行若干个间断的第一次节点的布置，第一步中确定的若干个河道固有节点均作为第一次节点；根据河道游荡性，确定相邻两个第一次节点之间的间隔距离；
第三步，第一次节点布置效果评价:当完成第二步中的第一次节点布置后，对第一次节点布置的效果进行评价；效果评价的依据为:当相邻两个第一次节点间的游荡性河道在经历设计洪水后，其横向摆幅能缩减达到70%以上，则认为第一次节点布置的效果符合要求；否则，需要进一步加密布置；
第四步，第二次节点布置:在第三步中评价结果为需要进一步加密的两个相邻的第一次节点之间，进行第二次节点的布置；布置方式为:在两个相邻第一次节点之间等间距地增加一个或若干个节点；
第五步，后期整治与维护:重复第三步至第四步，直至全河段整治效果达到要求。
[0007]所述第二步中，相邻两个第一次节点之间的间隔距离为:对年际间河床横向摆幅超过500米或大于2倍河床宽度的游荡性河道，相邻两个第一次节点之间的间隔距离在4000m-6000m范围内；对年际间河床横向摆幅不超过500米或不大于2倍河床宽度的游荡性河道，相邻两个第一次节点之间的间隔距离在6000m-8000m范围内。
[0008]所述第二步中，所述第一次节点，除河道固有节点外，均为人工修建的整治建筑物，每个整治建筑物的长度均为2倍河床宽度。
[0009]所述第一步中，河道固有节点可以为天然节点，也可以为人工节点。
[0010]所述天然节点包括耸立的山体或坚硬岩石或石质矾头。
[0011]所述人工节点包括人工修筑的堤岸或桥梁。
[0012]本发明采用上述方法后，具有如下有益效果:
1.本发明的渐序加密节点式控导工程布置方法的工程量相比于传统的连续布置方式有明显减少，工程总投资可显著降低。
[0013]2.渐序加密节点式控导工程布置方法可使工程可以逐步分期修建，一次资金投入相比传统技术显著减少，财务压力降低。
3.可以根据河道特性因地制宜地布置控导工程，并可以根据前期整治效果调整工程布置，对于相对稳定的河道将节省部分投资，同时，后期维护修建方便。
【附图说明】
[0014]图1显不了传统控导工程布置方法不意图；
图2显示了本发明一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0016]一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，包括如下步骤: 第一步，确定游荡性河道中的河道固有节点:根据目测或多年(多年一般3年以上，最好能在5-10年)平均横向摆幅不超过0.01倍河床宽度，来确定游荡性河道中的河道固有节点。河道固有节点可以为天然节点，也可以为人工节点。其中，天然节点包括耸立的山体或坚硬岩石或石质矾头等；人工节点包括人工修筑的堤岸或桥梁等。若不存在河道固有节点则不需要考虑。
[0017]第二步，第一次节点布置:从整个河道端点开始，进行若干个间断的第一次节点的布置，第一步中确定的若干个河道固有节点均作为第一次节点。除河道固有节点外外的所有第一次节点，均为人工修建的整治建筑物，单个整治建筑物形成边岸稳定的节点。每个整治建筑物的长度比第一次节点间的间距短，但应有足够长度保证整治建筑物的结构稳定、耐久，优选为2倍于河床宽度。
[0018]另外，根据河道游荡性，确定相邻两个第一次节点之间的间隔距离。相邻两个第一次节点之间的间隔距离优选为:对年际间河床横向摆幅超过500米或大于2倍河床宽度的游荡性河道，相邻两个第一次节点之间的间隔距离在4000m-6000m范围内；对年际间河床横向摆幅不超过500米或不大于2倍河床宽度的游荡性河道，相邻两个第一次节点之间的间隔距离在6000m-8000m范围内。
[0019]两个相邻第一次节点之间的河道由于长度不足而缺乏演变条件，从而迫使河道稳定。
[0020]第三步，第一次节点布置效果评价:当完成第二步中的第一次节点布置后，对每个第一次节点布置的效果进行评价。效果评价的依据为:当相邻两个第一次节点间的游荡性河道在经历设计洪水后，其横向摆幅能缩减达到70%以上，则认为第一次节点布置的效果符合要求；否则，需要进一步加密布置。当然，也可根据实际工程需要进行评价。
[0021]第四步，第二次节点布置:在第三步中评价结果为需要进一步加密的两个相邻的第一次节点之间，进行第二次节点的布置；布置方式为:在两个相邻第一次节点之间等间距地增加一个或若干个节点。
[0022]第五步，后期整治与维护:重复第三步至第四步，完成第三次节点或第四节点的布置，直至全河段整治效果达到要求。
[0023]上述河道固有节点、第一次节点、第二次节点以及第三次节点布置完成后的效果图，如图2所示。
[0024]采用上述方法后，比如图1所示的传统的连续布置方式，工程量明显减少，工程总投资显著降低。另外，可以逐步分期修建，一次资金投入相比传统技术显著减少，财务压力降低。同时，根据河道特性因地制宜，以及根据前期整治效果调整工程布置，对于相对稳定的河道将节省部分投资，同时，后期维护修建方便。
[0025]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，其特征在于:包括以下步骤: 第一步，确定游荡性河道中的河道固有节点:根据目测或年平均横向摆幅不超过0.0l倍河床宽度，来确定游荡性河道中的河道固有节点； 第二步，第一次节点布置:从整个河道端点开始，进行若干个间断的第一次节点的布置，第一步中确定的若干个河道固有节点均作为第一次节点；根据河道游荡性，确定相邻两个第一次节点之间的间隔距离； 第三步，第一次节点布置效果评价:当完成第二步中的第一次节点布置后，对第一次节点布置的效果进行评价；效果评价的依据为:当相邻两个第一次节点间的游荡性河道在经历设计洪水后，其横向摆幅能缩减达到70%以上，则认为第一次节点布置的效果符合要求；否则，需要进一步加密布置； 第四步，第二次节点布置:在第三步中评价结果为需要进一步加密的两个相邻的第一次节点之间，进行第二次节点的布置；布置方式为:在两个相邻第一次节点之间等间距地增加一个或若干个节点； 第五步，后期整治与维护:重复第三步至第四步，直至全河段整治效果达到要求。
2.根据权利要求1所述的针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，其特征在于:所述第二步中，相邻两个第一次节点之间的间隔距离为:对年际间河床横向摆幅超过500米或大于2倍河床宽度的游荡性河道，相邻两个第一次节点之间的间隔距离在4000m-6000m范围内；对年际间河床横向摆幅不超过500米或不大于2倍河床宽度的游荡性河道，相邻两个第一次节点之间的间隔距离在6000m-8000m范围内。
3.根据权利要求2所述的针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，其特征在于:所述第二步中，所述第一次节点，除河道固有节点外，均为人工修建的整治建筑物，每个整治建筑物的长度均为2倍河床宽度。
4.根据权利要求1所述的针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，其特征在于:所述第一步中，河道固有节点可以为天然节点，也可以为人工节点。
5.根据权利要求4所述的针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，其特征在于:所述天然节点包括耸立的山体或坚硬岩石或石质矾头。
6.根据权利要求4所述的针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，其特征在于:所述人工节点包括人工修筑的堤岸或桥梁。
【专利摘要】本发明公开了一种针对游荡性河道的渐序加密节点式控导工程布置方法，包括确定游荡性河道中的河道固有节点的步骤、第一次节点布置的步骤、第一次节点布置效果评价步骤、以及第二次节点布置等后续调整步骤。其中，第一次节点、第二次节点等均为一系列间断的整治建筑物，间隔距离根据游荡性确定，并可根据初步整治效果渐序加密节点以加强河道约束，如在两个第一次节点之间继续修筑整治建筑物（即第二节点）以增加节点数量，并可以根据不同河段游荡性变化，采用变密度节点布置方式。采用上述方法后，工程量明显减少，并能逐步分期修建，一次资金投入少；同时，还能根据河道特性，因地制宜地布置控导工程；并能根据前期整治效果调整工程布置。
【IPC分类】E02B3-02
【公开号】CN104652353
【申请号】CN201510022293
【发明人】乔一帆, 方国华
【申请人】河海大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月16日