龍口市泳汶河橫斷面設計方案比選

曹貽佼，張 燕

（1.龍口市水務局，山東 龍口 265701；2.龍口市水利建筑安裝工程有限公司，山東 龍口 265718）

龍口市泳汶河榮烏高速路至簸欒段治理工程位于龍口市中部平原區(qū)，泳汶河中游段，南起泳汶河與榮烏高速公路交匯處上游100 m，北至簸欒橋，樁號7+700～12+180，全長4.48 km，樁號0+000 位于北邢家水庫溢洪道出口處。

1 治理緣由

泳汶河流域內河道窄而淺，屬典型的雨源山溪性河流，暴雨強度大，洪峰持續(xù)時間短，河水暴漲暴落，很容易形成洪澇災害。泳汶河河道經(jīng)過長年運行，工程退化、老化、破損嚴重，堤防年久失修，有些河段河堤灘地殘缺，甚至沒有灘地，河道人為侵占吞填、雜草叢生，河床內種植樹木和莊稼、采挖河砂、傾倒垃圾現(xiàn)象嚴重，河道行洪能力大大降低，達不到20年一遇設計洪水標準，有些河段甚至不足10年一遇，給河道行洪安全帶來極大隱患。

近年來，隨著經(jīng)濟迅速的發(fā)展，泳汶河現(xiàn)狀河道遠遠滿足不了新形勢的發(fā)展要求，河道現(xiàn)狀必須盡快得到改善。

本次規(guī)劃治理段位于泳汶河的中游，由于過度采砂，河床下降，加之河槽未進行護砌，導致河灘沖刷嚴重，部分河道無堤防，行洪障礙多，局部河灘沖刷嚴重，出現(xiàn)多處險工險段，河道的防洪能力明顯下降。而且該段沿河兩岸人為侵占吞填現(xiàn)象嚴重，工廠、養(yǎng)殖場、各種作坊較多，向河道內傾倒垃圾現(xiàn)象極為嚴重。同時，榮烏高速公路、牟黃公路、膠東調水渠道、德龍煙鐵路等重要設施從該段河道穿過。因此，對該段河道進行綜合治理，已顯得十分必要和緊迫。

2 現(xiàn)狀河道過水能力核算

按20年一遇洪水標準核算河道過水能力?，F(xiàn)狀河道斷面不規(guī)則，根據(jù)《水力計算手冊》，并參考工程經(jīng)驗，取主河槽糙率為0.03，灘地和大堤內坡因種植有農(nóng)作物或草、灌木，綜合糙率取0.035。通過現(xiàn)狀河道水面線計算堤頂高程可知，考慮波浪爬高、風雍水面高度、安全加高等堤頂超高，部分河堤段計算堤頂高程不滿足規(guī)范要求，現(xiàn)狀河道防洪標準達不到20年一遇標準。

3 工程布置方案比選

3.1 河道橫斷面設計方案

方案一：采用單式梯形斷面工程方案。兩岸內壩坡坡比1∶2，外壩坡坡比1∶1.5，堤頂高程為50年一遇設計洪水位加波浪爬高、最大風雍水面高度及安全加高。兩岸邊坡采用干砌方塊石進行護砌，護砌頂高程為50年一遇洪水位。方塊石護坡以上至堤頂采用草皮護坡。

方案二：復式斷面工程方案。主河槽護砌采用干砌方塊石，坡比1∶1.5，高2.7 m，護砌頂高程為設計灘地高程，灘地寬6 m，內壩坡坡比為1：2，外壩坡坡比1∶1.5，堤頂高程為50年一遇設計洪水位加波浪爬高、最大風雍水面高度及安全加高。灘地以上至堤頂采用草皮護坡。兩個工程方案比較如表1。

由表1 可以看出，方案二較方案一土方量大但砌石量小，投資省，且復式斷面在較多的河道治理中采用，復式斷面的最大優(yōu)點是小洪水從主河槽泄洪，較大洪水時，灘地可以利用。綜合考慮以上因素，結合泳汶河現(xiàn)狀，推薦選用方案二。

表1 泳汶河河道治理工程方案比較表（長100 m 的河道）

3.2 主河槽護砌方案

河道的主河槽護砌初步擬定了生態(tài)型護坡和傳統(tǒng)型護坡兩種類型，并提出了四個方案進行比較。

1）生態(tài)袋護坡方案。主河槽按設計岸線進行開挖、修整，兩邊坡采用生態(tài)袋種草護坡，護坡厚度0.23 m，袋內填充種植土并混播草籽，下層為回填土夯實，邊坡比為1∶1.5，護坡基礎為M7.5 漿砌塊石結構，基礎深2 m（見圖1）。

圖1 生態(tài)袋護坡方案

2）植生性生態(tài)混凝土預制塊護坡方案。兩邊坡采用植生性生態(tài)混凝土預制塊內種草護坡，預制塊表面和塊隙間鋪置0.05 m 厚混有黏合劑的種植土，內含草籽，球形混凝土預制塊厚度0.25 m，下設0.08 m 厚粗砂土混合墊層，底層為0.2 m 厚腐殖土壓實，其余同方案一（見圖2）。

生態(tài)型護坡特點：以生態(tài)功能為主導，兼具防洪功能；以綠化為主對地面擾動小，利用植被根系加固河床，工程破壞性小等。

3）干砌方塊石護坡方案。主河槽按設計岸線進行開挖、修整，兩邊坡采用干砌方塊石護坡，坡比1∶1.5，護砌長度4.41 km，護坡石厚度0.2 m，下設0.15 m 厚碎石墊層和一層300 g/m2土工布，基礎為M7.5 水泥砂漿砌塊石，深2 m，壓頂為預制C15 混凝土，單塊長1 m。間隔10 m 設排水管為Φ50 塑料管。壓頂每50 m 去一塊，位置與壩內坡排水溝一致，以便灘地頂面排水（見圖3）。

圖2 植生性生態(tài)混凝土預制塊護坡方案

圖3 干砌方塊石護坡方案

該型式護坡的特點：以防洪功能為主，固定河道走向，裁彎取直部分河道，保證行洪能力；工程硬質護坡為主，保證河道的穩(wěn)定性，防治洪水對兩岸的沖刷，排除隱患等。

4）漿砌方塊石護坡方案。兩邊坡采用漿砌方塊石護坡，護砌為M10 水泥砂漿砌方塊石鑲面，其余同方案3。

通過對以上斷面設計方案，結合實際情況，在順直河段以100 m 為單位長度的一側河槽基礎，從工程量、投資、優(yōu)缺點等幾方面進行方案比選。

通過比較以上4個方案，生態(tài)型護坡造價相對傳統(tǒng)型護坡造價較高，且北方植被生長周期短，在冬春季節(jié)的生態(tài)型護坡景觀效果并不好，生態(tài)型護坡的耐久性也有待更深入的試驗來確定，部分工藝不太成熟。干砌方塊石護坡雖然較為傳統(tǒng)，但目前應用廣泛，造價低，施工工藝成熟，可以就地取材，也具有一定的透水性，護砌部分長期浸沒水中，抗凍融性好，不易老化，因此主河槽護砌選擇干砌方塊石護坡方案作為本項目的設計方案。