澽水河生态治理护岸设计方法及综合评价

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韩城地处秦晋交界,黄河西岸,境内沟壑纵横,水土流失严重。近年来,随着黄河流域生态保护和高质量发展工作的推进落实,韩城市水利建设蓬勃发展的同时也暴露出许多问题。传统的河流治理模式已不能满足社会的发展需求,引起了大量的生态环境问题。生态护岸是集水利、生态、景观、经济和文化等为一体的治理工程,在河流治理中广泛应用,已成为社会关注的重点和学者研究的热点。为提高河流生态环境质量,营造良好人居环境,需要明确韩城市河流治理及护岸建设情况,探究生态护岸的设计方法,构建护岸设计的综合评价模型,进一步完善河流治理体系,改善河流现状,推动生态文明城市建设。为了推进韩城市水利发展及其河流治理,本文将理论与实践结合,基于生态护岸的定义、特征和设计原则,对韩城境内澽水河开展了调查研究,并对比分析了几种常见的生态护岸;结合土门口至108国道桥段生态护岸工程,利用经济优化模型,设计了断面结构,并检验其稳定性;最后构建了生态护岸的设计评价模型,综合评价选取了适宜的护岸类型。论文得出以下主要结论:(1)实地调查了解韩城市的基本情况,从流域角度出发,对澽水河由面到点,分级分段采取生态治理措施,对取得的成效进行分析,研究结果表明当前韩城市存在以下问题:严重水土流失面积占总面积的40%;河道行洪能力持续低下,河床淤积问题严重;市内水资源开发利用率超过42%,地下水开采率达74%;下游河流的NH3-N、总磷和总氮含量超标严重,应采取适宜的治理方案,有针对性的解决问题,推动韩城市水利建设的发展。(2)结合土门口至108国道桥段生态护岸工程,设计河道断面结构,利用经济优化设计模型,对典型河段进行优化计算,并检验其安全稳定性。结果显示:优化后河道堤岸高度平稳,河流水深和流速符合设计要求;经济优化模型计算得出,概化后的每50米河道工程,其经济效益为22.6万元,表明土地效益能弥补工程投资缺口;对设计结果检验,表明所设计的断面结构可消除原护岸在抗冲刷、抗滑和沉降方面的安全隐患,符合安全要求。(3)构建了生态护岸的设计评价模型,结合定性与定量原则,建立了评价指标体系,使用层次分析法和模糊评价法,计算指标权重,确定评价标准。综合评价结果表明:评价指标体系中四个一级指标,安全稳定性(0.55267)权重最高,二级指标中权重最高的3个指标分别为行洪排涝(0.35003)、物质交换(0.17782)和抗滑沉降(0.14397),澽水河生态护岸工程评价得分为2.866,处于良好阶段;在常见护岸类型中,可选取箱型砌块护岸和生态袋护岸。本研究可推进城市水利发展并为城市河流治理提供参考。
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