一种淤积型河道的清淤清障方法技术

本发明专利技术提供一种淤积型河道的清淤清障方法，包括：确定河道平滩水位，将河道平滩水位以上的区域划定为高滩区域，高滩区域即为的清淤清障的范围；调查河道高滩区域各种植物的根系长度；对高滩区域的植物和高滩区域的浅层淤泥进行清除，清淤深度根据高滩区域各种植物的根系长度设定，所述清淤深度需满足去除植物根系的程度在80％以上；建立河道水动力数学模型，修改模型中的河道断面，使之反应不同清淤深度的工况；分河段计算出各清淤深度下的水面线，得到清淤降低水位的防洪效益，确定不同河段的清淤深度进行主槽清淤疏浚。本发明专利技术为河道清淤清障工作提供科学的清除方法，用准确深度指导清淤工作，对各河段精准施工。对各河段精准施工。对各河段精准施工。

【技术实现步骤摘要】
一种淤积型河道的清淤清障方法


[0001]本专利技术涉及河道治理
，更具体地，涉及一种淤积型河道的清淤清障方法。

技术介绍

[0002]随着城市化发展，如今河道的淤积治理面临几个问题：一是河道由上游来沙丰富、潮流泥沙上溯、径流动力弱等水沙动力原因表现为长期淤积的趋势，河道防洪能力持续被动降低。二是植物生长旺盛的淤积型河道清淤的治理技术仍相对薄弱，河道边滩挺水植物生长旺盛、除不尽，同时也缺少科学的清除措施。三是传统治理技术很多时候已不能满足当今河道淤积治理的需要，传统河道清淤面临“清的多、淤的快”的难题、又有着“清多少”的疑虑，河道有效泄洪断面难以维持，河道边滩维护频繁、维护成本高，传统清淤技术不符合新发展理念。
[0003]淤积型河道的治理问题是制约河道防洪和城镇排涝能力提升的关键因素，近年来也有学者对此做相关的研究。对于河道的清淤问题，研究集中在清淤方式上，常规的方式分为干式清淤、半干式清淤和湿式机械清淤三种(连祎等，浅谈河道清淤及淤泥处理技术，2021)，诸多研究人员在这三种类型的清淤机械上有了相当程度的结构创新，有了从传统的挖泥装置到新型环保技术的飞跃。但这依然没有消除一线工作者们的疑虑，“什么时候该清淤？”“清淤的程度是多少？”[0004]在河道清淤范围和深度的相关研究中，焦点集中在城市河流污染底泥的生态清淤上，确定清淤深度时要对各个区域的底泥污染物释放做准确的分析、确定污染物分布状况，其并不适用于许多天然泥沙淤积型河流的一般情况。同时，淤积型河道往往伴随着边滩植被的大范围生长，这些植物生长旺盛，给河道清障工作带来巨大的困难，且河障面积增长迅速，其宽度有时能超过河面50％，抬高了水面，降低行洪能力，增加了城市排涝防灾的难度。目前河道清障工作中缺乏科学指导，在河流管理中一般通过割除浅滩表面植物减小阻力，但其效果不佳，一方面是因为植物割除后仍有根茎和部分植物残留，仍然阻水，另一方面是河道边滩淤泥养分充足，植物生长速度可达5～10cm/d。这都使边滩阻水植物割除了又生长，维护成本很高。
[0005]因此，本专利技术关注淤积型河道伴有的泥沙清淤和植物清除的综合问题，为淤积型河道提供一种高效的清淤清障方法。

技术实现思路

[0006]为了克服植物生长旺盛的淤积型河道清淤清障技术的不足，本专利技术提供淤积型河道的清淤清障方法。
[0007]本专利技术提供一种淤积型河道的清淤清障方法，包括：
[0008]步骤1：确定河道平滩水位，将河道平滩水位以上的区域划定为高滩区域，高滩区域即为的清淤清障的范围；
[0009]步骤2：通过遥感卫星图像获取河道范围内植物的分布区域，调查河道高滩区域各
种植物的根系长度；
[0010]步骤3：根据高滩区域各种植物的根系长度设定清淤深度，所述清淤深度需满足去除植物根系的程度在80％以上；
[0011]步骤4：建立河道水动力数学模型，修改模型中的河道断面，使之反应不同清淤深度的工况；
[0012]步骤5：分河段计算出各清淤深度下的水面线，得到清淤降低水位的防洪效益，确定不同河段的清淤深度进行主槽清淤疏浚。
[0013]优选地，步骤1中，根据宽深比(B/H)最小值来确定平滩水位，即采用Wolman(WOL)方法计算平滩水位。
[0014]优选地，步骤2中，调查河道高滩区域各种植物的根系长度具体包括：调查高滩区域植物分布、生长规律资料，对每一种类的植物分别多点随机取样，取样采用挖掘法，避免挖掘时损失植物根系，将挖出的带泥土的根系用水冲洗或浸泡，测量其长度。
[0015]优选地，步骤3中，所述清淤深度结合资金投入综合设定，需满足去除植物根系的程度在90％。
[0016]优选地，步骤4中，所述河道水动力数学模型为MIKE11水动力模型，用于模拟一维河网水动力环境，其输入参数包括河道里程、河道断面、河道糙率以及水位和流量。
[0017]优选地，修改模型断面的方法：河道水动力数学模型中其它条件和参数保持不变，将相同起点距处洪水过后的河床高程与竣工断面高程相减，得到淤积厚度
△
H，清淤P％后的河底高程等于竣工断面高程加上
△
H(1
‑
P％)。
[0018]优选地，步骤5中，在判断清淤降低水位的防洪效益时，具体方法是对比水面线随清淤深度增大而降低的幅度，结合工程资金投入，选择效益最高的清淤方案。
[0019]优选地，步骤5中，河段清淤深度的控制精度根据所选择清淤施工方式的最大可控精度确定。
[0020]优选地，步骤5中，对主槽清淤施工的方式要因地制宜，根据河段的地理环境和是否具备断流施工的条件来选择清淤方案，清淤方案包括干式清淤和湿式清淤。
[0021]优选地，若河岸宽阔、适宜断流，则选择用干式清淤；若河面宽阔、便于输送淤泥，则清淤方案湿式清淤。
[0022]优选地，所述方法还包括步骤6：当河道淤积量超过现状淤积量10％
‑
20％时，进行维护性清淤疏浚。
[0023]与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：本专利技术提供一种淤积型河道的清淤清障方法，包括：确定河道平滩水位，将河道平滩水位以上的区域划定为高滩区域，高滩区域即为的清淤清障的范围；调查河道高滩区域各种植物的根系长度；对高滩区域的植物和高滩区域的浅层淤泥进行清除，清淤深度根据高滩区域各种植物的根系长度设定，所述清淤深度需满足去除植物根系的程度在80％以上；建立河道水动力数学模型，修改模型中的河道断面，使之反应不同清淤深度的工况；分河段计算出各清淤深度下的水面线，得到清淤降低水位的防洪效益，确定不同河段的清淤深度进行主槽清淤疏浚。本专利技术为河道清淤清障工作提供科学的清除方法，用准确深度指导清淤工作，对各河段精准施工，使清淤符合河道水沙运动规律、并满足防洪要求。该高滩清障和主槽清淤综合方法使河道回淤速率减少10～20％。
附图说明
[0024]图1为淤积型河道的清淤清障方法的流程图。
[0025]图2为不同清淤程度下沿程水位降低幅度图。
[0026]图3不同年代深圳河的植物范围变化图。
[0027]图4为高滩清障断面示意图。
具体实施方式
[0028]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，本实施例提供一种淤积型河道的清淤清障方法，包括：
[0032]步骤1：确定河道平滩水位，将河道平滩水位以上的区域划定为高滩区域，高滩区域即为的清淤清障的范围；
[0033]步骤2：通过遥感卫星图像获取河道范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淤积型河道的清淤清障方法，其特征在于，包括：步骤1：确定河道平滩水位，将河道平滩水位以上的区域划定为高滩区域，高滩区域即为的清淤清障的范围；步骤2：通过遥感卫星图像获取河道范围内植物的分布区域，调查河道高滩区域各种植物的根系长度；步骤3：根据高滩区域各种植物的根系长度设定清淤深度，所述清淤深度需满足去除植物根系的程度在80％以上；步骤4：建立河道水动力数学模型，修改模型中的河道断面，使之反应不同清淤深度的工况；步骤5：分河段计算出各清淤深度下的水面线，得到清淤降低水位的防洪效益，确定不同河段的清淤深度进行主槽清淤疏浚。2.根据权利要求1所述的淤积型河道的清淤清障方法，其特征在于，步骤1中，根据宽深比最小值来确定平滩水位，即采用Wolman(WOL)方法计算平滩水位。3.根据权利要求1所述的淤积型河道的清淤清障方法，其特征在于，步骤2中，调查河道高滩区域各种植物的根系长度具体包括：对每一种类的植物分别多点随机取样，取样采用挖掘法，避免挖掘时损失植物根系，将挖出的带泥土的根系用水冲洗或浸泡，测量其长度。4.根据权利要求1所述的淤积型河道的清淤清障方法，其特征在于，步骤3中，所述清淤深度结合资金投入综合设定，需满足去除植物根系的程度在90％。5.根据权利要求1所述的淤积型河道的清淤清障方法，其特征在于，步骤4中，所述河道水动力数学模型为MIKE11水动力模型，用于模拟一维河网水动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢陈，吴娟，姚丽娟，刘国珍，刘霞，杨裕桂，吴尧，袁菲，高时友，刘佳琪，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：