遼河流域主要河流險工險段統(tǒng)計及治理措施分析

楊斌斌，于金源，郭瑞鵬

(遼寧省河庫管理服務(wù)中心(遼寧省水文局)，遼寧 沈陽 110003)

險工險段是河道上存在防洪安全的隱患的工程和堤段，險工險段治理是防洪工程建設(shè)的重中之重[12]。遼寧省自“十二五”以來，開展了多條大江大河治理工程可研的編制工作，其中險工險段主要由各地的堤防管理單位認(rèn)定，由于缺乏統(tǒng)一的判別標(biāo)準(zhǔn)，造成險工險段統(tǒng)計多而雜、無針對性、無優(yōu)先級，影響決策。為了更加有序安排河道治理項目，合理使用資金，遼寧省組織開展了遼河流域主要河流險工險段排查工作，對遼河、渾河、太子河、大遼河、繞陽河5條河流進(jìn)行摸底調(diào)查，按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對險工險段進(jìn)行分級，為水利資金使用方向提供重要參考。

1 險工險段概況

本次調(diào)查的險工險段主要分布于遼河沖積平原，河道蜿蜒曲折，部分河段擺動頻繁，地質(zhì)條件、灘槽關(guān)系均較為復(fù)雜，險工成因、危害程度差別較大，少數(shù)險工多年來較為穩(wěn)定，但大多數(shù)險工遇中小洪水即造成較大威脅，險工發(fā)展速度較快，且每年汛期均有新險工產(chǎn)生，已治理的險工水毀和自然老化也不容忽視，岸坎后灘地水土流失比較嚴(yán)重，河勢發(fā)展迅速，對堤防工程影響較大[13]。

遼河流域主要河流砂基砂堤分布較廣，且多數(shù)未經(jīng)治理，大部分存在滲透破壞風(fēng)險。我省主要河流堤防集中建設(shè)于20世紀(jì)80、90年代，受當(dāng)時財力和技術(shù)水平制約，筑堤材料基本上以從河道附近取土為主，因此，砂基砂堤情況與附近河道的沙土、粉土分布較為一致。遼河、繞陽河兩岸及灘地土質(zhì)多以粉土、細(xì)砂為主，遼河近2/3堤防為砂基砂堤，繞陽河砂堤砂基占了總堤防長度的一半。渾河、太子河兩岸黏性土分布范圍相對較廣，因此砂基砂堤總體比例較低。

2 險工險段分類

綜合考慮河勢發(fā)展速度、防洪工程現(xiàn)狀、歷史出險情況等因素，按照防汛形勢的輕重緩急，將險工、險段分成不同重要等級，既有利于河道治理資金的合理安排使用，也能夠增強(qiáng)防汛工作的針對性。

2.1 分類原則

(1)單獨確定、總體把握的原則。各險工、險段分類堅持按照分類方法進(jìn)行劃分，但總體上應(yīng)以各河段不同水情和防護(hù)對象做總體把握，各類險工、險段數(shù)量確定應(yīng)盡量合理，避免人為造成局部地區(qū)防汛形勢過松或過緊。

(2)就高不就低的原則。城市周邊、居民聚集區(qū)附近的險工、險段重要程度應(yīng)盡量向上靠攏。按照分類方法屬于重要險工的，可以列入特別重要險工。

(3)意見一致的原則。由于不同險工、險段分類涉及后續(xù)編制的防汛預(yù)案不同，且日常管理方式也必然有所區(qū)別，水利以外其他行業(yè)部門也同樣需要構(gòu)建防汛保證體系，為了使得分類后的結(jié)果能讓各方面均能接受，且在實際防汛過程中起到預(yù)期的作用，在分類方案要深入溝通，形成一致意見。

2.2 分類標(biāo)準(zhǔn)

險工分類主要考慮河勢(彎頂)發(fā)展速度、與堤防(居民區(qū))距離、險工位置水流與岸坡或堤防角度、河道土質(zhì)、險工治理程度等因素，此外，還應(yīng)重點考慮近年裁彎取直的老河道對防洪安全的影響。險段危險程度劃分主要考慮砂堤砂基距離險工距離、砂堤砂基附近險工治理程度、砂堤砂基治理情況、堤防質(zhì)量等因素。

(1)符合下列標(biāo)準(zhǔn)之一的可歸類為特別重要險工險段

①險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過50m，且上下游河勢沒有向好發(fā)展趨勢的；

②險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過100m，堤防臨水側(cè)無硬性工程防護(hù)，且水流頂沖岸坡較為嚴(yán)重的；

③險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過100m，且灘地土質(zhì)較差，險工無有效工程控制的；

④險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過100m，險工主要部分為近10年發(fā)展新出現(xiàn)，缺乏有效工程控制且發(fā)展速度較快的；

⑤險工距離砂基砂堤不超過50m范圍的；

⑥險工距離砂堤砂基雖然超過50m，但不超過100m且砂堤砂基未治理的；

⑦老背河后面不超過200m范圍內(nèi)有砂基砂堤的；

⑧堤防經(jīng)系統(tǒng)整修后近年仍發(fā)生過堤防決口堤段；

⑨近年來堤防背水側(cè)出現(xiàn)過長時間滲漏或管涌，或臨水側(cè)出現(xiàn)過大面積脫坡，且仍未整治的砂基砂堤段。

(2)符合下列標(biāo)準(zhǔn)之一的可歸類為重要險工險段

①險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過100m，且上下游河勢沒有向好發(fā)展趨勢的；

②險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過200m，且缺乏有效工程控制，近年河勢發(fā)展較快、水流頂沖對岸嚴(yán)重的；

③險工與堤防(居民區(qū))最小距離不超過200m，且河道內(nèi)土質(zhì)以粉細(xì)砂、粉土等抗沖性較差土質(zhì)為主，且缺乏有效工程控制的；

④未治理砂基砂堤且不符合特別重要險段條件的。

(3)其他險工險段

①特別重要險工和重要險工以外的險工；

②已治理砂基砂堤且不符合特別重要砂基砂堤條件的。

3 險工險段調(diào)查

本次險工險段調(diào)查分為外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)資料整理2個階段。外業(yè)調(diào)查通過合理安排路線和行程，對所有已治理和未治理險工險段進(jìn)行實地查勘和影像(地理坐標(biāo))信息采集。險工險段上下游端點、工程端點、水毀處等均拍攝現(xiàn)場圖片和視頻，各點的地理坐標(biāo)利用GPS進(jìn)行采集，影像資料包含上游、下游、對岸、背水等不同角度，視頻至少環(huán)繞一周，GPS點采集至少滿足5顆衛(wèi)星同時定位。內(nèi)業(yè)資料整理根據(jù)遙感圖和現(xiàn)場查勘影像資料描繪現(xiàn)狀和規(guī)劃險工護(hù)岸，量測險工距大堤或保護(hù)目標(biāo)距離，根據(jù)險工險段分類標(biāo)準(zhǔn)確定險工險段級別，明確已治理、未治理規(guī)模。

本次確定5條河流險工險段工程規(guī)模如下：遼河險工險段286處，其中：未治理險工121處，總險長114.49km，未治理砂堤砂基51段，總長125.409km；渾河險工險段93處，其中：未治理險工29處，總險長14.854km，未治理砂堤砂基21段，總長28.198km；太子河險工險段53處，其中：未治理險工18處，總險長13.17km，未治理砂堤砂基8段，總長18.04km；大遼河險工險段48處，其中：未治理險工21處，總險長26.117km，未治理砂堤砂基21段，總長27.59km；繞陽河險工險段40處，其中:未治理險工10處，總險長12.491km，未治理砂堤砂基12段，總長70.766km；大凌河未治理險工27處，總險長37.14km，未治理砂堤砂基4段，總長5.72km。險工險段分類統(tǒng)計如圖1所示。

4 險工險段治理

4.1 治理原則

險工險段治理型式應(yīng)因地制宜、符合實際，在堅持工程安全的同時兼顧生態(tài)效益，注重治理型式的實際使用效果的同時應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)性[14- 15]，可參照下列方法進(jìn)行確定。

(1)根據(jù)已有治理型式治理效果確定。對于一個險工中已經(jīng)有部分治理且實際防護(hù)效果較為理想的，其續(xù)建部分應(yīng)主要考慮原工程治理型式。對于已完工程治理效果不十分理想或常管理中存在明顯問題的，如險工地處工程整理或部分結(jié)構(gòu)易遭人為破壞河段等，工程治理型式應(yīng)有相應(yīng)的調(diào)整。

(2)參考上下游情況相似、分類等級基本相同且治理效果較好的型式確定。對于整個險工險段處于未治理狀態(tài)的，首先應(yīng)參考上下游河段中彎道類型、水深、水流流速等均基本接近且治理效果較好的治理型式。此外，還應(yīng)考慮分類等級，如果差別較大，工程型式選擇應(yīng)論證其安全性和經(jīng)濟(jì)性。

(3)根據(jù)河段水情、河勢、河床質(zhì)、險工分類等綜合條件，參照同一河流或同一流域內(nèi)其他河流上治理效果較好的險工型式確定。砂堤砂基治理型式還可根據(jù)堤身、堤基土質(zhì)、臨背水堤高、堤防達(dá)標(biāo)等情況進(jìn)行確定。

4.2 主要治理措施

遼寧省省內(nèi)主要河流已建成的險工治理工程多采用平順護(hù)岸或護(hù)岸與丁壩結(jié)合的形式，近年來，由于丁壩工程對水流流態(tài)造成較大的影響，引發(fā)水事糾紛的事件時有發(fā)生，險工治理已盡量避免修建丁壩。平順護(hù)岸采用抗沖材料鋪敷在岸坡一定范圍內(nèi)，行程連續(xù)的覆蓋式護(hù)岸，其結(jié)構(gòu)以枯水位為界劃分為上部護(hù)坡和下部護(hù)腳二層。護(hù)坡部分在水上時間較長，可以在陸上施工，選擇能夠適應(yīng)干濕變化和風(fēng)浪沖擊，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性材料。護(hù)腳部分長期浸沒與水下，需在水下施工，應(yīng)選擇耐水流沖擊，適應(yīng)河床變形能力較強(qiáng)的材料。由于護(hù)坡和護(hù)腳形式多樣，應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行方案優(yōu)選。

目前，遼寧省省內(nèi)主要河流采用護(hù)坡形式有干砌石、連鎖磚和格賓石籠，前2種形式施工質(zhì)量控制難度大，后期不易管理，在“十二五”時期以后開展的河道治理項目中應(yīng)用較少。格賓石籠由于其適應(yīng)變形能力強(qiáng)，施工簡便，便于就地取材，且近年來材料防腐技術(shù)有很大改善，已經(jīng)成為最廣泛采用的護(hù)坡形式。護(hù)腳形式采用較多的主要有格賓石籠、柴排或軟體排，其中格賓石籠由于水下施工難度大，主要應(yīng)用于枯水位以下水深較小的河段，對于水深較大處優(yōu)先選用柴排或軟體排。

砂堤砂基的治理在省內(nèi)應(yīng)用較為成熟的有垂直鋪塑、高噴混凝土、水泥土截滲墻等3大類治理方法，因材料不同又細(xì)分為十余種，其中垂直鋪塑因其造價相對較低應(yīng)用范圍最廣，但其對原堤防結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及生態(tài)恢復(fù)的影響也是最大，需要結(jié)合實際情況進(jìn)行選擇。

5 結(jié)語

在“工程補(bǔ)短板，行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”的背景下，河道險工險段的關(guān)注度前所未有。通過對遼河流域主要河流的系統(tǒng)調(diào)查分析，對險工險段進(jìn)行甄別分類，有利于因地制宜開展河道險工險段治理，推動實現(xiàn)安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等多重治理效果?！昂訜o常勢、水無常形”，河道險工險段調(diào)查工作應(yīng)該定期開展，特別是大水過后，應(yīng)立即對險工險段信息進(jìn)行核實、更新，以確保信息的時效性。此外，應(yīng)以此為基礎(chǔ)，穩(wěn)步推進(jìn)省內(nèi)其他河流險工險段的信息調(diào)查，推動建立科學(xué)完善的河道治理體系，全面提高河道防洪能力。