一种修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法
【专利摘要】本发明提出一种修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法，此方法是在对河流下游全线清淤的基础上，在滩地发育且滩上有耕地和村庄的河段，靠近河流主河道修建一排紧密连接在一起、具有遮挡洪水功能的楼房，作为楼式防洪堤。建堤后，将滩地改造成永久安全的高标准农田或高土地附加值的城市新区、高新技术产业园区等。楼式防洪堤比传统的土石堤具有抗洪安全系数高及投资汇报率高等优势。不仅能使河道全面实现通航、灌溉及河水发电等功能，还能缩短两岸堤坝之间的距离，可使修筑过河大桥的成本降低至原来的5-20％。滩区实行新型城镇化还能防止河道污染，将原来脏乱差的滩地环境变成一片崭新的美丽大地。
【专利说明】
一种修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法
(—)
技术领域
[0001]本发明涉及修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地技术领域。
(二)
【背景技术】
[0002]河流下游洪患多发主要是由两个原因引起的:一是河道淤积严重、行洪能力变差，二是堤防老旧脆弱。由于没有快速有效的清淤设备，所以河道全面清淤工作至今还没有真正开展过。又因为传统修建土石堤坝的方法工程量大、经济回报率低，所以很难吸引资金投入堤防工程。人口的增长、土地的稀缺，使得在河流滩地上冒险居住和进行生产生活活动的人口日益增多。黄河下游有3500多km2滩地、25万hm2耕地、2000多个村庄，居住人口 180多万。即使黄河大堤不决口，洪水漫滩造成的人民生命财产损失也非常巨大。所以，如何防止河流洪患、如何经济、科学、合理地改造和利用河流滩地，已成为十分急迫而重大的经济、技术和民生课题。本发明人曾先后提出《一种水动机械及其使用方法》和《一种自行筏式河道清淤装置》两项发明专利申请，为连续高效地进行河道清淤工作提供了实用机械设备。本发明就是要进一步解决弯曲性河流及游荡性河流的防洪及滩地改造和利用问题。
(三)
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是如何修建楼式防洪堤及如何将河流滩地改造成绿色、安全、宜居的生产生活用地。
[0004]本发明所采用的技术方案是:
[0005]本发明提供一种修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法，包括使用水动机械类河道清淤船进行浮运法清淤和使用自行筏式河道清淤装置进行筏运法清淤。所述的修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法包括实施河道清淤、堤防建设及滩地改造和利用工程。对河流下游选定的主河道要进行从落淤起始点到入海口的全线清淤。靠近有新建或改扩建防洪大堤任务的河岸附近，用筏运法清淤，将清出的泥沙筏运到岸上，用于修建或改扩建堤防或建设洪漫堤或洪漫高地。其余需清淤的河槽底部全部采用浮运法清淤，使扫扬起来的泥沙全部由河水带入海洋。清淤施工时，要清理出一条能保证枯水期通航要求的深水槽道。在建有河水发电站的河段还要清理出保证发电需要的人造急流槽道。在滩地不发育、人烟稀少或城镇化条件不具备的河段，用传统方法修建或改扩建土石类防洪堤。在滩地发育且滩上有耕地和村庄的河段，部分或全部采用楼式防洪堤进行防洪，并完成滩地改造和利用任务。所述的楼式防洪堤是靠近河流主河道修建的一排紧密连接在一起、具有遮挡洪水功能的楼房。作为楼式防洪堤的楼房要使用钢筋混凝土外墙，临河一面的墙壁在设计的防洪警戒线以下部位，不设门窗，不留除伸缩缝以外的任何孔洞和缝隙，使之成为挡水墙壁。一个楼房或相邻楼房之间预留的伸缩缝，在用传统技术方法进行缝内部构造处理后，在缝隙外边缘部位，用整条橡胶带或其它防水和弹性性能相同或相近的新技术材料，象把玻璃镶进窗户框一样，用粘接剂镶粘在两侧墙壁预留的镶接缝中。挡水墙壁的高度要达到能防御超历史纪录洪水水位的标准。挡水墙壁的墙脚处加修一个带护坡的、横断面是直角三角形或直角梯形的墙脚防洪堤。在墙脚防洪堤上部设或不设防撞击浮动阳台。楼式防洪堤包括峡谷型和城墙型两种类型。峡谷型楼式防洪堤是在河流两岸都就近修建楼式防洪堤，把河流束缚在狭小通道中，适于在两岸原有堤防都已不能适应防洪形势需要的河段修建。城墙型楼式防洪堤只对一个大滩或一片滩区实行围城式保护、改造和利用。在河道清淤和建设楼式防洪堤之前或同时，要对引水灌溉设施加以保护、改造或增建，用新建的渠道、涵洞或管道将这些设施与主河道连通起来。在进行楼式防洪堤建设的同时或随后，将原有的心滩或边滩地块改造成水浇地型高标准农田、湿地公园或具有苏州式或威尼斯式水城特色的居住旅游区。将居住在洪漫滩或高地上的居民迀居到楼式防洪堤的楼房中，然后将这些地块重新规划，建设成永久不受洪水威胁的、高土地附加值的大中城市新区、高新技术产业开发区或其他生产生活用地。在进行新区建设时要把修路取土与改造利用废弃河道或新建生产生活渠道或河道同时并举。在黄河滩地改造时，将原有的分流河道或截弯取直河道建成后废弃的主河道改造成长效性清水沉淀河。
[0006]所述的长效性清水沉淀河的建设方法是保留或疏通分流河道或废弃主河道与新主河道在上下游的连通，在这些河道与上游主河道分离处建进水闸门，在与下游主河道汇合处建泄水闸门。在丰水期打开进水闸门，使这些河道都充满高含沙量的黄河水，然后关闭两个闸门，使清水沉淀河中的水沉淀成可供生产生活活动利用的清水。将此过程循环往复地进行，沉淀河就能持续不断地提供清水。当沉淀河中淤积的泥沙过多，影响清水供应量时，同时打开进水闸门和泄水闸门，使沉淀河重新进入流动状态，用浮运法对河道进行清淤，然后再重新生产清水。
[0007]所述的防撞击浮动阳台是在阳台脚踏板下面安装有设计厚度的水密性且具有防撞击强度的浮箱或浮体集合体。浮箱或浮体集合体可沿着固定在防水墙壁上的垂直轨道做上下移动，同时还可沿着阳台底部设置的水平轨道做水平滑动。浮箱或浮体集合体靠挡水墙壁一侧面装有泡沫塑料板或橡胶垫组成的缓冲装置。平时阳台坐落在直角梯形的墙脚防洪堤顶边上，来洪水时阳台自动浮起，防止水上漂浮物直接撞击挡水墙壁。
[0008]本发明的有益效果在于:第一，通过对河流下游进行全面清淤，不仅增大了河流主河道的容量及行洪能力，还会取得实现全线通航、保障农业灌溉及进行河水发电的综合效果。同时，主河道清淤后，把原来游荡在滩上的河水收入河道中，为楼式防洪堤的建设提供了有利的施工条件。第二，楼式防洪堤比传统的土石堤具有明显的技术优势。现代楼房都具有抗地震性能，即使洪水水位达到10m，挡水墙壁承受的最大载荷也不过才一个大气压，对楼房使用性能不会产生任何影响。墙脚防洪堤和防撞击浮动阳台的设置更使得挡水墙壁无安全之忧。水泥混凝土结构的挡水墙壁抗洪安全性高，洪水再长时间的浸泡也不会出现管涌等病害。在有需要时，楼式防洪堤的挡水墙壁可以修得很高，而其投资并不需要增加。第三，楼式防洪堤比传统的土石堤具有明显的经济优势。首先，修建一段楼式防洪堤，不仅提供了安全系数高的防洪堤坝，还同时收获了一排楼房。这些楼房临水而居、环境优美等特点，使得其售价至少不会低于当地楼房的平均价格，加之其地价极低，使得投资方可获得成倍率增长的利润。其次，楼式防洪堤靠近主河道修建，使黄河两岸的距离由原来的5-20公里缩减到不足I公里，使修筑过河大桥的成本降低至原来的5-20%。第四，此项工程的实施需要动用大量人工，给由于工农业科技进步而富余下来的劳动力得到就业和增加收入的机会。第五，通过修建楼式防洪堤，将大片原来没有使用价值的心滩或边滩、有收无收全靠天的不正规农田、人身和财产安全没有保障且环境脏乱差的滩上居住区改造成稳产高产的高标准农田和/或高土地附加值的新型城镇化城市新区、高新技术产业园区、具备水城特色的居住旅游区或其他生产生活用地，其综合经济和社会效益绝非是用金钱数据能衡量的。第六，新型城镇化全面解决了垃圾、污水处理等问题，沙尘裸露的地表面被绿地和地坪等基础设施全覆盖，使原来脏乱差的滩地环境焕然一新，变成一片崭新的美丽大地和美丽家园。第七，在黄河滩区，把截流下来的主河道、分流河道或挖土建路形成的沟渠改造成长效性沉淀河，比起建设专门用于沉淀清水的水库或水池要经济实惠得多，其长效性也是后者无法做到的。
(四)
【附图说明】
[0009]图1是楼式防洪堤顶视面不意图。I 右岸大堤，2 左岸大堤，3 主流河道，4一一洪漫高地或洪漫堤，5一一楼式防洪堤，6—一滩内建筑物，7一一进水口闸门及堤坝，8—一截弯取直河道，9一一清水沉淀河，10一一泄水口闸门及堤坝。
(五)具体实施方案
[0010]实施例一，在黄河“地上悬河”河段修筑城墙式楼式防洪堤。河段为东西走向，南北两岸黄河大堤间距12km。主河道靠溜左岸大堤2，大堤构筑有砌石工程护面，并加筑有坚固的砌坝、垛作为防护。右岸大堤I为普通土石堤，为明清时期旧堤，隐患较多，故选择保留使用作岸大堤2而弃用右岸大堤I的施工方案。清淤后的新主河道3横断面呈底边在上的复合梯形。河道设计宽度240m，中间的航运深槽道宽80m，深3.5m，两侧各有宽80m、深2m的普通槽道。右边80m槽道用筏运法清淤，其余槽道都用浮运法清淤。筏运法所清除的泥沙在右岸边修筑高3m、腰宽50m的洪漫堤4，堤顶修水泥路面的公路，两坡面加砌石护坡。距河岸150-200m处修筑楼式防洪堤，防洪堤设1m高的挡水墙壁，墙脚处设4m高的三角堤，三角堤顶面安设浮动阳台。城墙式楼式防洪堤外围修建向右岸大堤外农田供水的环城灌溉渠道。修渠所挖出的沙土用于垫高滩面，作楼式防洪堤的地基。灌溉渠道与洪漫堤底部预埋的引水管道相通。将一段向右岸游荡的主河道截弯取直，在截弯取直河道8上游端设进水口闸门及堤坝7，下游端设泄水口闸门及堤坝10，就建成一个长效性清水沉淀河9.。将废弃的右岸黄河大堤改造成交通干道，与城墙内修建滩内建筑物6和道路交通网。将建成的部分楼式防洪堤用作滩地内村庄居民的搬迀安置楼，然后将滩地建造成有高尔夫球场和湿地公园的城市新区或高新产业园区。
【主权项】
1.一种修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法，包括使用水动机械类河道清淤船进行浮运法清淤和使用自行筏式河道清淤装置进行筏运法清淤，其特征在于所述的修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法包括实施河道清淤、堤防建设及滩地改造和利用工程，对河流下游选定的主河道要进行从落淤起始点到入海口的全线清淤，靠近有新建或改扩建防洪大堤任务的河岸附近，用筏运法清淤，将清出的泥沙筏运到岸上，用于修建或改扩建堤防或建设洪漫堤或洪漫高地(4)，其余需清淤的河槽底部全部采用浮运法清淤，使扫扬起来的泥沙全部由河水带入海洋，清淤施工时，要清理出一条能保证枯水期通航要求的深水槽道，在建有河水发电站的河段还要清理出保证发电需要的人造急流槽道，在滩地不发育、人烟稀少或城镇化条件不具备的河段，用传统方法修建或改扩建土石类防洪堤，在滩地发育且滩上有耕地和村庄的河段，部分或全部采用楼式防洪堤(5)进行防洪，并完成滩地改造和利用任务，所述的楼式防洪堤(5)是靠近河流主河道修建的一排紧密连接在一起、具有遮挡洪水功能的楼房，作为楼式防洪堤(5)的楼房要使用钢筋混凝土外墙，临河一面的墙壁在设计的防洪警戒线以下部位，不设门窗，不留除伸缩缝以外的任何孔洞和缝隙，使之成为挡水墙壁，一个楼房或相邻楼房之间预留的伸缩缝，在用传统技术方法进行缝内部构造处理后，在缝隙外边缘部位，用整条橡胶带或其它防水和弹性性能相同或相近的新技术材料，象把玻璃镶进窗户框一样，用粘接剂镶粘在两侧墙壁预留的镶接缝中，挡水墙壁的高度要达到能防御超历史纪录洪水水位的标准，挡水墙壁的墙脚处加修一个带护坡的、横断面是直角三角形或直角梯形的墙脚防洪堤，在墙脚防洪堤上部设或不设防撞击浮动阳台，楼式防洪堤(5)包括峡谷型和城墙型两种类型，峡谷型楼式防洪堤是在河流两岸都就近修建楼式防洪堤(5)，把河流束缚在狭小通道中，适于在两岸原有堤防都已不能适应防洪形势需要的河段修建，城墙型楼式防洪堤只对一个大滩或一片滩区实行围城式保护、改造和利用，在河道清淤和建设楼式防洪堤(5)之前或同时，要对引水灌溉设施加以保护、改造或增建，用新建的渠道、涵洞或管道将这些设施与主河道(3)连通起来，在进行楼式防洪堤(5)建设的同时或随后，将原有的心滩或边滩地块改造成水浇地型高标准农田、湿地公园或具有苏州式或威尼斯式水城特色的居住旅游区，将居住在洪漫滩或高地上的居民迀居到楼式防洪堤(5)的楼房中，然后将这些地块重新规划，建设成永久不受洪水威胁的、高土地附加值的大中城市新区、高新技术产业开发区或其他生产生活用地，在进行新区建设时要把修路取土与改造利用废弃河道(9)或新建生产生活渠道或河道同时并举，在黄河滩地改造时，将原有的分流河道或截弯取直河道(8)建成后废弃的主河道改造成长效性清水沉淀河(9)02.根据权利要求1所述的修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法，其特征在于所述的长效性清水沉淀河(9)的建设方法是保留或疏通分流河道或废弃主河道与新主河道(3)在上下游的连通，在这些河道与上游主河道(3)分离处建进水闸门(7)，在与下游主河道汇合处建泄水闸门(10)，在丰水期打开进水闸门(7)，使这些河道都充满高含沙量的黄河水，然后关闭两个闸门，使清水沉淀河(9)中的水沉淀成可供生产生活活动利用的清水，将此过程循环往复地进行，沉淀河(9)就能持续不断地提供清水，当沉淀河(9)中淤积的泥沙过多，影响清水供应量时，同时打开进水闸门(7)和泄水闸门(10)，使沉淀河(9)重新进入流动状态，用浮运法对河道进行清淤，然后再重新生产清水。3.根据权利要求1所述的修建楼式防洪堤及改造和利用河流滩地的方法，其特征在于所述的防撞击浮动阳台是在阳台脚踏板下面安装有设计厚度的水密性且具有防撞击强度的浮箱或浮体集合体，浮箱或浮体集合体可沿着固定在防水墙壁上的垂直轨道做上下移动，同时还可沿着阳台底部设置的水平轨道做水平滑动，浮箱或浮体集合体靠挡水墙壁一侧面装有泡沫塑料板或橡胶垫组成的缓冲装置，平时阳台坐落在直角梯形的墙脚防洪堤顶边上，来洪水时阳台自动浮起，防止水上漂浮物直接撞击挡水墙壁。
【文档编号】E02B3/10GK105986560SQ201510063972
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月9日
【发明人】马瑞志
【申请人】马瑞志