CN108560483A - 一种河道结构 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及水利设施技术领域，公开了一种河道结构，该种河道结构包括：供河流流水占据和通过的河底；自所述河底侧缘向上倾斜延伸的护岸；自所述护岸向远离所述河底方向延伸的河滩；以及自所述河滩朝远离所述河底的方向倾斜延伸的护坡；其中，所述护岸包括与所述河底相接的抛石固脚以及与所述河滩相接的干砌石层，所述干砌石层位于所述抛石固脚远离所述河底的一侧，所述河滩上设置有人工湖。该种河道结构具有良好防洪效果，且能增加土地使用率。

Description

一种河道结构

技术领域

本发明实施例涉及水利设施技术领域，特别涉及一种河道结构。

背景技术

两堤顶之间供河水流过的地段被称做为河道，河道通常包括具有流水的河底、依次设置在河底周侧的护岸、河滩、护坡等。其中，河滩作为河道洪水期的泄洪结构之一，是河道结构的重要组成部分。大多数河道设计中，常因河滩的高度达不到防洪标准，河滩会时而受到洪水侵袭，因此，河滩多被用作废弃荒地。然而，现在的河道设计中，也有越来越多的设计师会将河滩地进行生态绿化，经过生态绿化的河滩能够很好的实现防洪功能。

然而本发明的发明人发现，若将河滩上的大量的土地进行生态绿化，这会对土地资源的充分利用造成阻碍，尤其在景区河道中，在土地已经交付的情况下，生态绿化的土地面积越大，可以作为商业利用的土地面积就会越小。

因此，设计出一个具有良好防洪效果，且能增加土地使用率的河道结构成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种河道结构，其具有良好防洪效果，且能增加土地使用率。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种河道结构，包括：

供河流流水占据和通过的河底；

自所述河底侧缘向上倾斜延伸的护岸；

自所述护岸向远离所述河底方向延伸的河滩；以及

自所述河滩朝远离所述河底的方向倾斜延伸的护坡；

其中，所述护岸包括与所述河底相接的抛石固脚以及与所述河滩相接的干砌石层，所述干砌石层位于所述抛石固脚远离所述河底的一侧，所述河滩上设置有人工湖。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在河道的河滩上，设置一个人工湖，由于人工湖相比于平缓的河滩而言，具有一个凹陷的容纳空间，因此，当处于洪水期，洪水溢出河底、并经由护岸到达河滩时，可以利用河滩上人工湖的湖内容纳空间提高对河水的容纳量、以减少河水漫过堤顶的概率，同时，还可以利用人工湖的容纳空间增大河道结构的行洪断面，减缓洪水流速，以减少洪水对下游的冲击力，总的来说，该人工湖可以从整体上提高河道调蓄能力；在非洪期时，人工湖可以形成良好的商用景观，由此，人工湖的设置可以在保证河道抗洪能力的基础上，充分利用河滩地，将河道打造成具有商用景观效果的开放空间，由此实现了河道结构具有良好防洪效果的同时，还大大增加了土地使用率。

另外，所述人工湖的边缘为流线型边缘。流线型边缘也即一种曲线边缘，具有平缓、优美的视觉效果，这有利于人工湖整体的美观效果，另外，流线型的边缘，也有助于减少湖水对湖岸边缘的冲击，有利于湖岸结构的稳定。

另外，所述抛石固脚包括自所述河底侧缘朝向所述干砌石层倾斜延伸的倾斜部、自所述河底侧缘背离所述干砌石层延伸的水平部，所述水平部覆盖所述河底的局部表面。倾斜部覆盖在护岸上，可以保护护岸结构少受流水侵蚀，水平部覆盖在河底的局部表面上，可以为护岸提供压脚功能，防止护岸出现滑坡。

另外，所述水平部包括在水平方向上高于所述河底的顶面、以及自所述顶面背离倾斜部的边缘斜向下延伸至所述河底的侧面，所述侧面的坡度为1:2。

另外，所述护岸上还设置有浆砌石齿槽，所述浆砌石齿槽设置在所述抛石固脚和所述干砌石层之间、并分别与所述抛石固脚和所述干砌石层相接。浆砌石齿槽位于河道结构的枯水位之间，枯水位下土体长期浸泡水中，软化较严重，为防止上层的干砌石层直接挤压软化的土体、造成滑坡等问题，本实施方式中设置了浆砌石齿槽，其有利于防止护岸滑坡。

另外，所述干砌石层的下侧设置有砂卵石垫层。也就是说，砂卵石垫层是设置在干砌石层与护岸土地基之间的，由于土地基较软(尤其是靠近河水边的湿润度较高的土地基)，其容易发生形变，承载能力较弱，而砂卵石具有强度高、压缩性小等优点，因此，在土地基层上铺设一层砂卵石垫层，有利于提高地基的承载力，增强地基的负荷能力，并可以更牢稳的在上层铺设干砌石层；该砂卵石垫层的铺设方法简单、快捷，质量易于控制，且成本低。

另外，所述护岸的坡度为1:2.5。可以理解的是，若护岸的坡度过陡，这不利于河道的亲水性，若护岸的坡度较缓，则不利于好的观赏效果，当护岸的坡度为1:2.5时，可以保证河道护坡具有较好的亲水性，且具有一定良好的观赏效果。

另外，所述干砌石层上覆盖有生态植草砖。通常，生态植草砖是由混凝土、河沙、颜料等优异材料经过高压砖机振压而成，具有良好的高承载、高透水能力，绿色环保，美观，并且材料低碳、资源可回收利用，具有很高的实用性。

另外，还包括设置在所述人工湖的边缘的湖边步道。湖边步道的设置，可以在不减少河滩泄洪容量的基础上，提供一条供游人亲近湖水的小道，如此，可以提高游玩体验，同时，设置在人工湖周围的湖边步道，也与人工湖一起的形成了一道更为优美生动的景观。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中提供的河道结构的横断面结构示意图；

图2是本发明第一实施方式中提供的河道结构的俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种河道结构100，如图1所示，包括：供河流流水占据和通过的河底11；自所述河底11侧缘向上倾斜延伸的护岸12；自所述护岸12向远离所述河底11方向延伸的河滩13；以及自所述河滩13朝远离所述河底11的方向倾斜延伸的护坡14；其中，所述护岸12包括与所述河底11相接的抛石固脚121以及与所述河滩13相接的干砌石层122，所述干砌石层122位于所述抛石固脚121远离所述河11底的一侧，所述河滩13上设置有人工湖15。

本实施方式中，河道结构100包括河底11、护岸12、河滩13、护坡14，其中，护岸12上还包括抛石固脚121和干砌石层122，在河道结构100的河滩13上，设置一个人工湖15，由于人工湖15相比于平缓的河滩13而言，具有一个凹陷的容纳空间，因此，当河道处于洪水期，洪水溢出河底11、并经由护岸12到达河滩13时，可以利用河滩13上人工湖15的湖内容纳空间提高对河水的容纳量、以减少河水漫过堤顶的概率，同时，还可以利用人工湖15的容纳空间增大河道结构100的行洪断面，减缓洪水流速，以减少洪水对下游的冲击力，总的来说，该人工湖15可以从整体上提高河道结构100的调蓄能力，在非洪期时，人工湖15可以形成良好的商用景观，由此，人工湖15的设置，可以在保证河道结构100具有较好的抗洪能力的基础上，充分利用河滩13，将河道结构100打造成具有商用景观效果的开放空间，由此实现了河道结构100具有良好防洪效果的同时，还大大增加了土地使用率。

下面对本实施方式的多个实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非所有实施细节均为本方案的必须。

在本实施方式中，河道结构100主要为在两堤顶(岸路)之间的可以过流河水的部分，河道结构100主要包括：河底11、护岸12、河滩13、护坡14、人工湖15、湖边步道16。

河底11是河流底部的河床部分，也是河水占据和通过的主体部分，它在整个河道结构100的中部和底层。

通常，河底11上面会栖息各种生物，尤其是底栖藻类，它们附着在河床底部和沿岸的石头、大型植物或者苔藓等基质上。当河道处于洪期时，河底11上的水流会因水量增长而漫出河底11，水位可以上涨至护岸12，甚至到达河滩13、护坡14等地；当接到处于非洪期时，河道中的水量不会过多，但是河底11上依然具有水流，也就是说，通常，河底11上常年过流河水。

护岸12也称为驳岸，主要用来防御波浪、水流的侵袭和淘刷，以防止河岸崩塌、维持河岸线的稳定。通常，护岸的建筑形式与海堤相似，按其外坡形式可分斜坡式护岸、陡墙式护(包括直立式)和由两者混合的护岸。

在本实施方式中，护岸12自河底11的侧缘朝河滩13的方向倾斜延伸，且延伸的坡度优选的为1:2.5。其中，需要说明的是，上述“1:2.5”的坡度是指：斜坡在竖直方向上下每降1米，则在水平方向上延伸2.5米，其为护岸12的平均坡度。可以理解的是，若护岸12的坡度过陡，将不利于河道的亲水性(此处，亲水性是指有人易于与与河道中的水进行接触)，若护岸12的坡度较缓，不利于河道的观赏性，当护岸12的坡度为1:2.5时，可以在保证河道的护坡12具有一定的景观欣赏性时，还具有较好的亲水性。另外，需要说明的是，上述“1:2.5”的坡度仅为本实施方式的一个优选举例，在实际操作或其他可实施方式中，也可以因地制宜的选择其他可行坡度，此处并不进行限制，上述“1:2.5”的坡度也不对本方案的实施造成限制。

在本实施方式中，护岸12主要包括抛石固脚121、干砌石层122、设置在抛石固脚121和干砌石层122之间的浆砌石齿槽123、设置在干砌石层122下侧的砂卵石垫层124、以及设置在干砌石层122上侧的生态植草砖125。

抛石固脚121也称抛石护脚，主要用于保护整个护岸12结构，减少水流对护岸12造成的侵蚀。抛石固脚121主要由石块组成，且块石质量优选的需要石质坚硬、遇水不易破碎或水解，湿抗压强较大。

在本实施方式中，抛石固脚121与所述河底11相接，并朝干砌石层122延伸。与河底11相接的抛石固脚，可以防止河底11上的水流把原本位于护岸12面上的砂石(抛石固脚121下层的砂石)带走、而造成护岸12的坡度更陡，可以理解的是，当坡度过陡的时候，不利于河道的亲水性；另外，抛石固脚121的设置，也能防止常年与流水接触的护岸12底部遭受河水侵蚀，减少护岸12上部结构因护岸12下部被侵蚀而形成的不稳固现象(比如，导致护岸12上部滑坡或坍塌等)。

抛石固脚121的抛石方式一般分为两种：人工抛石、机械抛石；其中，人工抛石对地形的要求较低，相比于机械抛石，具有更强的灵活性；机械抛石，相比于人工抛石而言，需要的劳动力少，安全性高，施工进度较快，效率高。本实施方式中，可以选择人工抛石，也可以选择机械抛石，还可以选择人工抛石和机械抛石相结合的方式(在满足机械抛石的堤段，可以先用挖掘机抛石，在个别不满足机械作业堤段选用人工抛石)。另外，本实施方式中，抛石时，优选的先抛填低洼处，并遵循纵向由低往高、横向由外而内的原则进行，当然，也可以根据实际的情况，灵活的选择其他可行方式。可以理解的是，初步抛石完工后，还可以对抛石进行推土机平整、人工理砌表面石块，同时用压路机碾压等，以使抛石固脚121的表面较为平整。

需要说明的是，本实施方式中，抛石固脚121包括两个部分，第一部分为倾斜部1211，第二部分为水平部1212，如图1所示。具体的说，倾斜部1211自所述河底11侧缘朝向干砌石层122倾斜延伸，水平部1212自所述河底11侧缘背离所述干砌石层122延伸，水平部1212还自所述护岸12朝所述河底11的方向延伸，所述水平部1212覆盖所述河底11的局部表面。倾斜部1211覆盖在护岸12上，可以保护护岸12结构少受流水侵蚀，水平部1212覆盖在河底11的局部表面上，为护岸12提供压脚功能，防止护岸12出现滑坡。在本实施方式中，抛石固脚121的倾斜部1211和水平部1212的厚度均为900毫米，可以理解的是，这仅为本实施方式的一个举例，并不构成对本实施方式的限制，在其他可实施方式中，该厚度可以选择其他的数值。

进一步的说，上述水平部1212包括在水平方向上高于所述河底11的顶面1212a、以及自所述顶面1212a背离倾斜部1211的边缘斜向下延伸至所述河底11的侧面1212b。在本实施方式中，优选的，所述侧面1212b的坡度为1:2，需要说明的是，“1:2”的坡度具体为：斜坡在竖直方向上下每降1米，则在水平方向上延伸2米。可以理解的是，上述坡度仅为一个优选，并不构成对本实施方式的限制，本实施方式还可以采用其他的坡度进行实施。

干砌石层122设置在与河滩13相接的位置，且经由浆砌石齿槽123与抛石固脚121连接，干砌石层122位于所述抛石固脚121远离所述河底11的一侧。设置在护岸靠近河滩的部分干砌石层中的干砌石，是不用胶结材料的块石砌体，它可就地取材，如此，可以大大的减少整体的施工工程量，并且，干砌石可以依靠石块自身重量及石块接触面间的摩擦力在外力作用下保持稳定，实用性好。在本实施方式中，干砌石层122的厚度为300毫米，可以理解的是，这仅为本实施方式的一个举例，并不构成对本实施方式的限制，在其他可实施方式中，该厚度可以选择其他的数值。

值得一提的是，干砌石层122的石块在砌筑前，应先清除表面的泥垢、敲去尖角薄棱，然后依次砌筑，保证砌缝密合，石料接触面靠紧，使其受力均匀，保持建筑物稳定。具体的说，在砌放干砌石块时，需要平稳砌放，使干砌石块之间应相互压紧、砌缝密合，砌放的外形要平整，然后用片石把石块间隙塞实捣紧，使每个石块都能保持稳定，相互结合成为整体，值得一提的是，为了保证干砌石建筑物的外形完整，一般把外露的顶部用厚5厘米左右的混凝土封顶。干砌块石一般下大上小呈阶梯形，底层应选用比较方整的大块石丁砌，且底部应垫稳、填实，上层阶梯至少压砌下级阶梯块石宽度的1/3。

浆砌石齿槽123设置在所述抛石固脚121和所述干砌石层122之间，并分别与所述抛石固脚121和所述干砌石层122相接。

在本实施方式中，浆砌石齿槽123位于河道结构100的枯水位之间，由于枯水位下土体长期浸泡水中，土体软化较严重，为防止上层的干砌石层122直接挤压软化的土体、造成滑坡等问题，本实施方式中设置了浆砌石齿槽123，其有利于防止护岸12滑坡。其中，需要说明的是，枯水位是指：在一年或若干年中，河流水体枯水期(非洪期)的平均水位。

另外，值得一提的是，本实施方式中的浆砌石齿槽123的尺寸在图1所示的行洪断面中，具有1000毫米的高度，600毫米的宽度。当然，上述数据仅为本实施方式中的一个举例，并不构成对本实施方式的限制，在其他可实施方案中，也可以采用其他的数据。

砂卵石垫层124设置在干砌石层122的下侧。在本实施方式中，砂卵石垫层124是设置在干砌石层122与护岸的土地基之间，可以理解的是，在其他可实施方式中，砂卵石垫层124也可设置在干砌石层122和其他结构之间，此处不做一一描述。在本实施方式中，砂卵石垫层124的厚度为150毫米，可以理解的是，这仅为本实施方式的一个举例，并不构成对本实施方式的限制，在其他可实施方式中，该厚度可以选择其他的数值。

可以理解的是，一般的土地基层的土质较软，尤其是靠近河水边的湿润度较高的土地，其容易发生形变，承载能力较弱，而砂卵石具有强度高、压缩性小等优点，因此，在土地基层上铺设一层砂卵石垫层，这有利于提高地基的承载力，增强地基的负荷能力，并可以更牢稳的在上层铺设干砌石层122；该砂卵石垫层124的铺设方法简单、快捷，质量易于控制，且成本低。

以下对铺设砂卵石垫层124中的一些注意事项进行说明：在铺设砂卵石垫层124时，优选的，砂石需要先用拌均匀后在进行铺设，且需要将土地基层上的杂草和浮土去除，保证周边土质层的稳固，另外，为了防止下雨造成边坡塌方，还需要在基层内及四周做好排水措施，从而确保边坡稳定，进一步的，为了防止碾压时冒出泥浆或脱层，可在施工前往该处抛石挤密，或将基层压入置换再做底层。

总的来说，砂卵石垫层124的密实度大，强度高，因此，可提高地基承载力；并且，由于砂卵石垫层124对应力的扩散作用，使作用在其下的土地基层上的压力减小，也可以相应的减少土地基层的沉降量，改善地基变形条件；另外，砂卵石垫层124的透水性能好，垫层可做良好的排水面，加速弱软涂层的排水固结，避免基地土被破坏；再者，由于砂卵石垫层124材料空隙较大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区土中结冰所造成的冻胀，也可消除膨胀土的胀缩作用。

生态植草砖125设置在干砌石层122的上侧，也就是覆盖在所述干砌石层122上。

生态植草砖125具有很强的抗压性，铺设在地面上有很好的稳固性，绿化面积广，能经受行人、车辆的辗压而不被损坏，同时植株的根部是生长在生态植草砖125的下面，因此，草根不易受到伤害。

通常，生态植草砖125是由混凝土、河沙、颜料等优异材料经过高压砖机振压而成，具有良好的高承载、高透水能力，绿色环保，美观，并且材料低碳、资源可回收利用，具有很高的实用性。进一步说，生态植草砖125还可以使天然降水/雨水透过草砖地表，此时，透过的雨水可以补充地下水，或者补充河流流水，且该雨水经过了草砖地表的初步过滤，水质较为洁净；并且，生态植草砖125具有良好的透水透气性，因此，可以发挥土壤调度，在一定程度上帮助维护城市地表温湿度平衡；另外，生态植草砖125还具有对声音良好的吸收性能，比如，吸收过往车辆行驶时所发作的噪音，以形成一个较为安静舒服的交通环境；同时，生态植草砖125也能吸收粉尘，清洁空气。

河滩13自所述护岸12的顶部朝护坡14的底侧平缓延伸。

通常，在枯水期时，河滩13因河道内的水流较少而常显露出来，在洪水期时，河水经由河底11漫过护岸12，最终漫至河滩13上，此时，河滩13是河道的行洪区域，当河水较多时，河滩13上的河水也可能会经由护坡14漫上堤顶。

护坡14自河滩13朝远离河底11的方向倾斜延伸至堤顶。

通常，护坡14包括在坡面上的铺砌和栽植，一般用于防止边坡受冲刷，护坡14还具有抗风化、抗滑坡的作用。

人工湖15设置于河滩13上，如图1和图2所示。

人工湖15在平缓的河滩13上开凿形成，在本实施方式中，其长50米，宽30米(该数值仅为一个优选，其并不形成对本实施方式进行实施的限制)，人工湖15凹陷的部分具有一定的容量，当河水漫上河滩13，到达人工湖15时，人工湖15可以帮助容纳部分河水，由此减少了河水漫上堤顶的概率，同时，人工湖对河水的容纳，相当于增大了河道结构100原本的行洪断面，由此，河水的流速在一定程度上得到了减缓，这可以减少河水对下游的冲击力，形成对下游结构的保护，因此，人工湖15可以形成对河流调蓄能力的调整，本实施方式中，该河流调蓄能力可以提高20％，这有利于增加防洪安全。

可以理解的是，人工湖15还可以形成一道优美的景观，在非洪水期，游人可以观看人工湖15，或者在人工湖15周围拍照，这在使河道结构100具有良好抗洪泄洪能力的基础上，还实现了一定的商用景观价值。

优选的，本实施方式中，人工湖15的边缘为流线型边缘。流线型边缘也即一种曲线边缘，具有平缓、优美的视觉效果，这有利于人工湖15整体的美观效果。另外，值得一提的是，流线型的边缘，也有助于减少湖水对湖岸边缘的冲击，这有利于湖岸结构的稳定。

总的来说，在本实施方式中，该人工湖15的建设，提高了河滩13利用率的30％以上。另外，河、湖结合在一起，可以提高水面率10％。人工湖15的建设，也帮助解决了景区内河道结构100枯水期时，河滩13土地大量裸露而严重影响景观效果的问题，并且，协调了景区河道枯水期与洪水期洪量差别太大、工程防护之间矛盾的问题，另外，还有效的解决了河道结构100亲水性和防洪安全之间的矛盾的问题。

湖边步道16也称为汀步，其设置在所述人工湖15的边缘。可以理解的是，该湖边步道16可以根据实际的需要做成环湖形，还可以做成从远处通往人工湖15的弯曲形等，此处不做限制。

值得一提的是，湖边步道16的设置，可以在不减少河滩13泄洪容量的基础上，提供一条供游人亲近湖水的小道，如此，可以提高游玩体验，同时，设置在人工湖15周围的湖边步道，其与人工湖15、生态植草砖125等结构一起的形成了一道更为优美生动的景观。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种河道结构，其特征在于，包括：

供河流流水占据和通过的河底；

自所述河底侧缘向上倾斜延伸的护岸；

自所述护岸向远离所述河底方向延伸的河滩；以及

自所述河滩朝远离所述河底的方向倾斜延伸的护坡；

其中，所述护岸包括与所述河底相接的抛石固脚以及与所述河滩相接的干砌石层，所述干砌石层位于所述抛石固脚远离所述河底的一侧，所述河滩上设置有人工湖。

2.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，所述人工湖的边缘为流线型边缘。

3.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，所述抛石固脚包括自所述河底侧缘朝向所述干砌石层倾斜延伸的倾斜部、自所述河底侧缘背离所述干砌石层延伸的水平部，所述水平部覆盖所述河底的局部表面。

4.根据权利要求3所述的河道结构，其特征在于，所述水平部包括在水平方向上高于所述河底的顶面、以及自所述顶面背离倾斜部的边缘斜向下延伸至所述河底的侧面，所述侧面的坡度为1:2。

5.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，所述护岸上还设置有浆砌石齿槽，所述浆砌石齿槽设置在所述抛石固脚和所述干砌石层之间、并分别与所述抛石固脚和所述干砌石层相接。

6.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，所述干砌石层的下侧设置有砂卵石垫层。

7.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，所述护岸的坡度为1:2.5。

8.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，所述干砌石层上覆盖有生态植草砖。

9.根据权利要求1所述的河道结构，其特征在于，还包括设置在所述人工湖的边缘的湖边步道。