安康漢濱區(qū)防洪工程最優(yōu)護(hù)坡形式比選探討

黃 峰，汪 培

(陜西省安康市漢濱區(qū)水利局，陜西 安康 725000)

月河是漢江左岸較大的一級(jí)支流，發(fā)源于漢陰縣鳳凰山主峰鐵瓦殿，由西向東流經(jīng)安康市漢陰縣、漢濱區(qū)兩地，在安康市漢濱區(qū)建民街道辦事處紅蓮村匯入漢江，流域面積2 830 km2，干流長(zhǎng)95.2 km，平均比降2.79‰。月河流域降水豐沛，常出現(xiàn)暴雨，形成洪水。整個(gè)流域呈扇形，漢濱區(qū)境內(nèi)較大支流有恒河、洋溢河、花園溝及付家河等。嵐河漢江右岸一級(jí)支流，發(fā)源于平利縣大巴山馬家埡口，在漢濱區(qū)嵐河鎮(zhèn)匯入漢江，流域面積2 130 km2，干流長(zhǎng)153 km，平均比降6.03‰。黃洋河漢江右岸一級(jí)支流，發(fā)源于平利縣鳳凰尖山，在漢濱區(qū)張灘鎮(zhèn)奠安村匯入漢江，流域面積964 km2，干流長(zhǎng)126 km，平均比降7.9‰。

漢濱區(qū)地處北亞熱帶邊緣濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、四季分明、雨量充沛、無(wú)霜期長(zhǎng)，熱量充足、光照適中。區(qū)域多年平均氣溫為15.6 ℃；極端最高氣溫為41.7 ℃，極端最低氣溫為-9.5 ℃；多年平均日照時(shí)數(shù)為1 739.4 h；多年平均霜日數(shù)為47.8 d；初霜日期為11月18日，終止日期為3月12日；多年平均降雪日數(shù)為12.9 d，積雪日數(shù)為2.1 d，最大積雪深為11 cm；最大凍土深為7 cm，多年平均降水量為825.6 mm；多年平均蒸發(fā)量為1 477.8 mm(20 cm蒸發(fā)器)。

1 月河漢濱區(qū)段堤防工程建設(shè)概況

漢濱區(qū)在境內(nèi)的月河流域，以及漢江的嵐河、黃洋河從2011年開始實(shí)施中小河流治理項(xiàng)目，到目前已分段分批次實(shí)施了七個(gè)項(xiàng)目(見(jiàn)表1)，其中月河干流實(shí)施4段次，支流實(shí)施1段次，嵐河、黃洋河各實(shí)施1段次。采用了多種護(hù)坡形式，經(jīng)過(guò)幾年運(yùn)行，其中優(yōu)缺點(diǎn)逐步顯現(xiàn)，本文作者從自己親身實(shí)施、管護(hù)出發(fā)，總結(jié)各類護(hù)坡特點(diǎn)，分析較適合當(dāng)?shù)氐谭雷o(hù)坡形式的類型，為以后該類工程建設(shè)提供借鑒和參考。

由表1可以看出，在月河干流段已采用的護(hù)坡形式有生態(tài)砼護(hù)坡和干砌石護(hù)坡，在支流采用的護(hù)坡形式有鉸接式護(hù)坡，嵐河堤防采用漿砌石擋墻，黃洋河堤防采用漿砌石護(hù)坡。這些堤防均已經(jīng)過(guò)了至少一個(gè)汛期的考驗(yàn)，算是成功的護(hù)坡形式。

2 堤防護(hù)坡設(shè)計(jì)

2.1 生態(tài)砼護(hù)坡

生態(tài)砼護(hù)坡也叫無(wú)砂生態(tài)砼護(hù)坡，是近年廣泛推廣應(yīng)用的新型砌護(hù)材料，也稱環(huán)保型綠化混凝土，是適應(yīng)植物生長(zhǎng)、可進(jìn)行植被作業(yè)的砼，具有砌護(hù)功能、通過(guò)利用生態(tài)砼孔隙植草改善自然環(huán)境功能。該項(xiàng)技術(shù)于2011年首次在月河干流“恒口段堤防工程”中引進(jìn)并成功使用，經(jīng)過(guò)近10個(gè)汛期，特別是經(jīng)受住了2012年7月4日月河接近20 a一遇洪水的考驗(yàn)。隨后在干流大同至五里鎮(zhèn)、五里集鎮(zhèn)段兩處應(yīng)用，效果也比較好。

表1 安康漢濱區(qū)已實(shí)施堤防工程匯總表

2.2 干砌石護(hù)坡

在月河大同至五里鎮(zhèn)段采用的干砌石護(hù)坡，是漿砌石框格網(wǎng)內(nèi)嵌干砌石，算是漿砌石護(hù)坡與干砌石護(hù)坡的改進(jìn)型。干砌石縫隙間充填粘土，撒草籽，自然生長(zhǎng)草皮護(hù)坡?？蚋癫捎肕7.5漿砌石，橫截面尺寸40 cm×50 cm，框格間距為2.4 m×2.4 m(中線距離)，框格內(nèi)凈間距2.0 m×2.0 m；框格內(nèi)填干砌石厚40 cm，干砌石下鋪設(shè)厚10 cm砂礫石墊層。沿水平方向每六個(gè)方塊為一個(gè)單元，每個(gè)單元長(zhǎng)度為14.8 m，單元與單元之間留2 cm伸縮縫，內(nèi)填閉孔泡沫板。

2.3 漿砌石護(hù)坡

2.4 鉸接式護(hù)坡

鉸接式生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)在月河左岸最下游支流—付家河建民辦事處段，該種護(hù)坡形式是由一組尺寸、形狀和重量一致預(yù)制混凝土塊，用鍍鋅的鋼纜或聚酯繩相互連接而形成的連鎖型護(hù)坡矩陣。具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和耐久、抗水流沖性能。

2.5 漿砌石擋墻

3 各種護(hù)坡形式優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 優(yōu)點(diǎn)

3.1.1 生態(tài)砼護(hù)坡

(1)生態(tài)砼解決了傳統(tǒng)堤防防護(hù)工程中“綠化”與“硬化”的矛盾；它集防護(hù)、綠化、生態(tài)為一體，使混凝土的防護(hù)功能和植物的生態(tài)功能完美結(jié)合。在堤壩安全得到保障的同時(shí)，又保護(hù)了各種生物的棲息環(huán)境，使堤壩變得郁郁蔥蔥，景色宜人，環(huán)境優(yōu)美，建立起陽(yáng)光、水、植物、生物、邊坡、山體之間的生態(tài)系統(tǒng)。

(2)生態(tài)砼采用無(wú)砂砼，與堤身接觸面鋪設(shè)一層無(wú)紡?fù)凉げ?，滲透性能與砌石工程相近，工程性能相同。并在無(wú)紡布與砼之間加有特效肥膜，同時(shí)生態(tài)砼對(duì)其堿性進(jìn)行改善，十分有利于植物生長(zhǎng)。

(3)施工采用基礎(chǔ)開挖砂料與粉碎骨料，可避免使用塊石大面積開山取石而破壞植被，對(duì)生態(tài)環(huán)境有利。

(4)綠化混凝土生態(tài)護(hù)坡工程的實(shí)施，改變了過(guò)去的那種整齊劃一的邊坡斷面的靜態(tài)美，其外觀感觀質(zhì)量及實(shí)際運(yùn)行完全符合當(dāng)前國(guó)家提倡的生態(tài)環(huán)保要求。

3.1.2 干砌石護(hù)坡

(1)適應(yīng)性強(qiáng)：砌石護(hù)坡施工主要依照設(shè)計(jì)砌筑符合規(guī)格的漿砌石框格，框內(nèi)砌筑干塊石。漿砌石形成整體連片防護(hù)，不易破損。

(2)透水性強(qiáng)：由于砌石護(hù)坡框格內(nèi)填充物為塊石等，透水性強(qiáng)，有利于堤身安全。

(3)施工便易：砌石護(hù)坡施工為常規(guī)作業(yè)，施工面易于展開。

(4)塊石間自然空隙，有利于自然植被生長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境有利。

3.1.3 漿砌石護(hù)坡

漿砌石護(hù)坡能夠有效提高堤防的穩(wěn)定性，增強(qiáng)堤防抗沖擊能力，在水利工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

3.1.4 鉸接式護(hù)坡

用混凝土預(yù)制塊體代替?zhèn)鹘y(tǒng)護(hù)坡形式，即保證了堤防抗沖刷要求，又可以利用預(yù)制塊體預(yù)留的孔洞植草，增加岸坡生態(tài)效果。

3.1.5 漿砌石擋墻

漿砌石擋墻在狹窄河谷區(qū)具有優(yōu)勢(shì)，因坡式堤防無(wú)法布置，而漿砌石擋墻占地少，深受當(dāng)?shù)厝罕姎g迎。

3.2 缺點(diǎn)

3.2.1 生態(tài)砼護(hù)坡

生態(tài)砼護(hù)坡現(xiàn)多為專利產(chǎn)品，受專利保護(hù)。施工工藝流程多，工序復(fù)雜，施工技術(shù)難度大。坡面植草需選用根系發(fā)達(dá)的草種，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)需人員專業(yè)維護(hù)。在正常運(yùn)行期需安排專人養(yǎng)護(hù)。造價(jià)相較傳統(tǒng)的砌石護(hù)坡較高。

3.2.2 干砌石護(hù)坡

砌石護(hù)坡采用塊石，需大量塊石，開山采石易破壞環(huán)境植被，對(duì)環(huán)境不利，也增加了后期環(huán)境恢復(fù)的工作量及投資。完成后的干砌石護(hù)坡靠自然生長(zhǎng)雜草，美觀程度較生態(tài)砼綠化效果稍差。大同至五里鎮(zhèn)段干砌石護(hù)坡實(shí)際運(yùn)行效果是，砌石縫隙人工植草成活率較差，野生雜草也很少生長(zhǎng)。

3.2.3 漿砌石護(hù)坡

傳統(tǒng)護(hù)坡形式，缺乏生態(tài)景觀效應(yīng)。

3.2.4 鉸接式護(hù)坡

混凝土預(yù)制塊漢濱區(qū)當(dāng)?shù)剡€沒(méi)有生產(chǎn)廠家，塊體需在外地購(gòu)置，付家河建民街道辦事處段塊體來(lái)自咸陽(yáng)興平市，運(yùn)距大，成本高，工程造價(jià)與生態(tài)砼護(hù)坡相當(dāng)，但運(yùn)行后坡面植草效果不佳。

3.2.5 漿砌石擋墻

漿砌石擋墻無(wú)生態(tài)景觀效應(yīng)。

3.3 護(hù)坡形式優(yōu)勢(shì)對(duì)比

安康漢濱區(qū)已實(shí)施的中小河流防洪工程七處，采用護(hù)坡形式五類，有傳統(tǒng)的漿砌石擋墻、漿砌石護(hù)坡、干砌石護(hù)坡，也有引進(jìn)新型的生態(tài)砼護(hù)坡和鉸接式護(hù)坡，后兩種均屬專利產(chǎn)品。七處工程最晚建的也已經(jīng)過(guò)了一個(gè)汛期檢驗(yàn)，質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期。從生態(tài)效果看，生態(tài)砼護(hù)坡生態(tài)效果最佳，鉸接式護(hù)坡次之，其余無(wú)生態(tài)效果；從節(jié)地、受當(dāng)?shù)厝罕姎g迎程度看，漿砌石擋墻最佳，其他均無(wú)此功效；從工程造價(jià)角度看，干砌石護(hù)坡最經(jīng)濟(jì)，其它類型造價(jià)都相當(dāng)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)安康漢濱區(qū)五類運(yùn)行良好的堤防護(hù)坡形式進(jìn)行比較，在安康漢濱區(qū)月河干流上，使用無(wú)砂生態(tài)砼護(hù)坡形式比較可行，不僅有安全的防洪功能，而且具有良好的生態(tài)效果，缺點(diǎn)是需加強(qiáng)后期堤坡草養(yǎng)護(hù)。漿砌石擋墻在河道較窄的支流上比較實(shí)用，主要是減少堤防占地，深受當(dāng)?shù)厝罕姎g迎。