于紅波
(遼寧省營(yíng)口水文局,遼寧 營(yíng)口 115003)
熊岳河位于遼寧省南部,地勢(shì)東高西低,蓋州市境內(nèi)河長(zhǎng)約29.5 km,工程治理范圍為熊岳河六道河—北岔橋段。工程以六道河村熊岳河北支匯入口上游斷面樁號(hào)K0+000為起點(diǎn),以上游熊岳河北岔村交通橋下樁號(hào)K7+000為終點(diǎn),治理河道總長(zhǎng)7.315 km。治理段河道流經(jīng)八道河村、山嘴村,沿線保護(hù)總?cè)丝诩s0.45萬(wàn)人、耕地113 hm2。該區(qū)域地勢(shì)東南高西北低,工程區(qū)河道內(nèi)堆積物以礫石為主,呈扇狀分布。礫石主要為花崗巖,占總量的90%以上,兼有少量片麻巖、混合巖,礫石粒徑相差甚大,最大直徑可大2 m,最小僅為2 mm,其中以中粗礫為主、細(xì)礫為輔。
熊岳河(六道河—北岔橋段)河道治理范圍內(nèi)村屯耕地密集,涉及山嘴村、八道河村2個(gè)行政村。目前,熊岳河干流上游段部分河道河床非常不規(guī)整,主河槽沙堆高、低起伏,部分河段河床與上、下游河床銜接不順,坡腳沙堆、沖坑較多,影響河道行洪能力。部分河段岸坡洪水沖刷嚴(yán)重,坡腳形成陡坎,岸坡抗沖刷能力較差;部分河段岸坡雖有干砌石護(hù)岸工程,但由于河床沖刷下切,現(xiàn)狀灘地陡坎已經(jīng)延伸至原有護(hù)岸工程坡腳,如果不及時(shí)對(duì)險(xiǎn)工段岸坡及灘地進(jìn)行坡面防護(hù),極易造成原有護(hù)岸工程脫坡,威脅岸坎整體穩(wěn)定。一旦發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水,兩岸村屯及耕地將直接受到洪水威脅,由此可見(jiàn)對(duì)熊岳河(六道河—北岔橋段)段進(jìn)行河道整治工程是非常必要的。
該區(qū)域河道軸線長(zhǎng)771 m,自下游起點(diǎn)熊岳河北支匯入口上游至樁號(hào)K0+771 攔河壩上。河道兩岸間距150~157 m,整體較寬,主河槽寬度72~90 m。樁號(hào)K0+771 處建有攔河壩1 座,攔河壩長(zhǎng)85 m,壩頂高程87.37 m,上游河道河底高程86.31 m,堰頂寬度1.5 m,下游消力池長(zhǎng)6.0 m,消力池下游海漫長(zhǎng)8.5 m,海漫高程86.60 m。右岸樁號(hào)Y0+000—Y0+764段岸頂高程87.57~94.05 m,坡腳前灘地平均寬度40 m,灘地高程84.82~89.67 m,現(xiàn)狀灘地多年未行洪,灘地岸灘雜亂無(wú)章,灘地范圍有葡萄園3.3 hm2,岸后有耕地20.7 hm2及山嘴村居民區(qū)。左岸樁號(hào)Z0+000—Z0+787段灘地后為山體,山腳前分布有林地2 hm2及養(yǎng)殖區(qū)1 處,占地面積1.1 hm2,該段河道平均寬度60 m,河道較為順直,岸坡前灘地較寬,灘地及岸坡相對(duì)穩(wěn)定。該段河道兩岸耕地及居民區(qū)均高于10 a一遇洪水位淹沒(méi)范圍,超標(biāo)準(zhǔn)洪水下兩岸灘地及林地允許淹沒(méi)過(guò)流。
該區(qū)域河道軸線長(zhǎng)1122 m,河道兩岸間距142~160 m,整體較寬,主河槽寬度92~125 m。左岸樁號(hào)Z0+787—Z1+172段岸坎后有小面積開荒地,寬度60~75 m,旱地范圍2.3 hm2,灘地岸頂高程88.87~94.77 m,開荒地后為山體;Z1+172—Z1+913 段為自然山體,山體巖層裸露。右岸岸頂高程95.03~101.8 m,樁號(hào)Y0+798—Y1+472 段岸坡處于河道凹岸,坡腳受洪水沖刷嚴(yán)重,僅Y0+999-Y1+381 段岸坡有干砌石護(hù)坡,干砌石護(hù)腳高過(guò)主河槽,坡腳受洪水沖刷形成直坎,坡腳前堆有沙堆防護(hù),坡面塊石破損存在脫坡現(xiàn)象。樁號(hào)Y1+253 左右岸后有居民12戶,該段護(hù)岸工程主要保護(hù)岸后耕地及居民。
該區(qū)域河道軸線長(zhǎng)1102 m,河道兩岸間距120~140 m,整體較寬且順直。右岸樁號(hào)Y1+902—Y2+945段路堤結(jié)合,岸頂為蓋亮線公路,頂高程102.6~109.38 m,岸坡為土質(zhì)岸坡,坡面較為穩(wěn)定,局部存在臨時(shí)砌筑擋墻擠占河道現(xiàn)象。左岸岸頂高程98.83~109.83 m,其中樁號(hào)Z1+913—Z2+380(季店橋下)段坡腳前灘地平均寬度26 m,灘地有果園,岸頂種果樹,岸后為耕地,耕地面積6.7 hm2;樁號(hào)Z2+386(季店橋上)—Z3+025 段處于河道凹岸,坡腳前存在自然坑,無(wú)規(guī)整岸坡,受洪水沖刷嚴(yán)重,岸后有耕地16.7 hm2、住戶60戶,該段護(hù)岸工程主要保護(hù)岸后耕地及居民。
該區(qū)域河道軸線長(zhǎng)1642 m,河道兩岸間距105~125 m,整體較寬且較為順直。右岸樁號(hào)Y2+945—Y3+626 段岸頂為蓋亮線公路,岸頂高程109.91~115.09 m,現(xiàn)狀岸坡較為穩(wěn)定;樁號(hào)Y3+626—Y4+670 段處于河道凸岸,岸頂高程113.04~122.56 m,岸線相對(duì)穩(wěn)定。左岸岸后連續(xù)分布大面積耕地,其中樁號(hào)Z3+025—Z3+493段灘地較寬,灘地由當(dāng)?shù)厝罕婇_荒種植果樹,面積3.3 hm2,岸線較為穩(wěn)定;樁號(hào)Z3+493—Z4+667段處于河道凹岸,岸后有耕地面積46 hm2及八道河村居民區(qū),坡面分布有不連續(xù)砌石護(hù)坡,由于使用年限長(zhǎng),受洪水沖刷破損嚴(yán)重,局部岸坡沖刷形成直坎并向耕地延伸直接威脅耕地。
樁號(hào)K4+399 處有支流匯入,岸坎后有大口井2眼、溫室大棚4 棟。匯入口為土質(zhì)邊坡,沖刷嚴(yán)重,匯入口處向上30 m 范圍內(nèi)逐年沖刷擴(kuò)寬,威脅兩側(cè)耕地及大棚,該段護(hù)岸工程主要保護(hù)岸后耕地及八道河村居民區(qū)。
該區(qū)域河道軸線長(zhǎng)2328 m,河道兩岸間距120~135 m,整體較寬且較為順直。樁號(hào)K4+637 河床建有攔河壩1座,攔河壩長(zhǎng)113 m,壩頂高程122.27 m,上游河道河底高程121.15 m,堰頂寬度1.5 m,下游消力池長(zhǎng)6.0 m、高程121.10 m。下游河床高程119.40 m。
樁號(hào)K5+008 河床建有攔河壩1 座,攔河壩長(zhǎng)113 m,壩頂高程126.27 m,上游河道河底高程125.20 m,堰頂寬度1.5 m,下游消力池長(zhǎng)6.0 m、高程125.23 m。下游河床高程124.97 m。
右岸樁號(hào)Y4+670—Y6+948 段岸頂為蓋亮線公路,路堤結(jié)合,岸頂高程125.07~145.7m,其中樁號(hào)Y6+521—Y6+900 段處于河道上游,干砌石護(hù)坡破損較為嚴(yán)重,大部分水毀脫坡,該段護(hù)岸工程主要保護(hù)蓋亮線,防止受洪水岸坡坍塌威脅公路安全。左岸樁號(hào)Z4+667—Z6+945段岸后分布有大面積耕地,現(xiàn)狀岸頂高程124.93~146.18 m,岸坡坡面有砌石護(hù)坡,部分坡面破損嚴(yán)重,現(xiàn)有護(hù)岸護(hù)腳均高于河床,坡腳受洪水沖刷嚴(yán)重,危及整體坡面穩(wěn)定,該段護(hù)岸工程主要保護(hù)岸后耕地43.3 hm2。
樁號(hào)K6+732左岸有南岔河匯入,匯入口處兩岸岸坡均為土質(zhì)岸坡,受洪水沖刷塌岸嚴(yán)重,匯入口右岸有住戶3戶。
工程治理范圍為熊岳河六道河—北岔橋段。工程起點(diǎn)為六道河村熊岳河北支匯入口上游斷面樁號(hào)K0+000,終點(diǎn)為上游熊岳河北岔村交通橋下樁號(hào)K6+965。工程治理河道總長(zhǎng)7.315 km,其中干流治理長(zhǎng)度6.965 km、支流治理長(zhǎng)度0.350 km。
工程共建生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊護(hù)岸5.79 km,其中干流左岸3.992 km、干流右岸1.053 km。工程治理范圍左岸有3條支流匯入,支流左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊護(hù)岸總長(zhǎng)745 m,其中樁號(hào)K4+399 左岸支流治理河道長(zhǎng)50 m,左岸護(hù)岸長(zhǎng)度80 m,右岸護(hù)岸長(zhǎng)度65 m;樁號(hào)K5+657 左岸支流治理河道長(zhǎng)50 m,左岸、右岸護(hù)岸長(zhǎng)度各50 m;樁號(hào)K6+732 左岸支流治理河道長(zhǎng)250 m,左岸護(hù)岸長(zhǎng)度240 m,右岸護(hù)岸長(zhǎng)度260 m。護(hù)岸工程主要形式采用生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸和生態(tài)格網(wǎng)固濱籠護(hù)腳。河道兩岸岸坡整形,迎水坡撒播草籽進(jìn)行植物防護(hù)5.796 km,其中左岸岸坡植物防護(hù)1.738 km、右岸岸坡植物防護(hù)4.058 km。工程配合河道護(hù)岸工程共計(jì)完成河床平整6.965 km。
工程總布置根據(jù)熊岳河治理段兩岸的地形及地質(zhì)條件等因素確定,樁號(hào)K0+000—K0+771 段左岸為山體或山腳前分布狹長(zhǎng)林地,右岸灘地較寬,多年未行洪,當(dāng)?shù)厝罕婇_荒種植葡萄園,因此本段工程對(duì)左岸樁號(hào)Z0+000—Z0+418、右岸樁號(hào)Y0+000—Y0+764 段岸坎整形并撒播草籽進(jìn)行植物防護(hù),汛期超標(biāo)準(zhǔn)洪水下允許漫灘。
樁號(hào)K0+771—K1+893 段左岸為山體或山腳前分布狹長(zhǎng)耕地,右岸岸頂均高于10 a一遇洪水位,因此本工程對(duì)左岸樁號(hào)Z0+787—Z1+172 段岸坎整形并撒播草籽,自然山體段不采取工程措施,汛期超標(biāo)準(zhǔn)洪水下允許漫灘。右岸樁號(hào)Y0+798—Y1+472 段處于河道凹岸,岸坡防護(hù)主要以護(hù)岸防沖為主,防護(hù)頂高程以10 a一遇洪水位加高0.5 m確定;對(duì)右岸樁號(hào)Y1+472—Y1+902 段岸坎整形并撒播草籽進(jìn)行植物防護(hù)。
K1+893—K6+965 段兩岸岸頂高程均高于10 a一遇洪水位,其中左岸樁號(hào)Z2+386—Z3+025、Z3+493—Z6+945 和右岸樁號(hào)Y6+521—Y6+900 段處于河道凹岸,岸坡防護(hù)主要以生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸防沖為主,防護(hù)頂高程以10 a 一遇洪水位加高0.5 m 確定;左岸樁號(hào)Z1+913—Z2+380、Z3+025—Z3+493 和右岸樁號(hào)Y1+902—Y2+163、Y3+538—Y5+400、Y5+780—Y6+521 段處于河道平順段,岸坡主要以岸坎整形撒播草籽進(jìn)行植物防護(hù)為主。
治理段主河槽沙堆高、低起伏,局部河段存在沖坑,部分河段河床與上、下游河床銜接不順,影響河道行洪能力[1-3]。對(duì)治理段河床進(jìn)行平整,長(zhǎng)6.965 km。
工程治理段內(nèi)在樁號(hào)K4+399 左岸有老胡溝匯入,該山洪溝自匯入口向上游延伸回水段總長(zhǎng)50 m,左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸長(zhǎng)145 m,其中左岸80 m、右岸65 m。樁號(hào)K5+657 左岸有岔路溝匯入,該山洪溝自匯入口向上游延伸回水段總長(zhǎng)50 m,左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸長(zhǎng)100 m。樁號(hào)6+732 左岸有南岔河匯入,自匯入口向上游延伸回水段總長(zhǎng)250 m,左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸長(zhǎng)500 m,其中左岸240 m、右岸260 m。
防護(hù)結(jié)構(gòu)型式根據(jù)當(dāng)?shù)刂魏映晒?jīng)驗(yàn)和現(xiàn)狀地形地勢(shì)比較后確定,凹岸護(hù)岸采用生態(tài)性能較好的生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸[4],護(hù)腳采用固濱籠護(hù)腳。平順段護(hù)岸采用植物防護(hù)措施,坡面整形后撒播草籽防護(hù)[5-7]。
河道工程常用的防護(hù)形式為坡式護(hù)岸和墻式護(hù)岸。由于治理段河道為山區(qū)河道,經(jīng)調(diào)查當(dāng)?shù)匾延凶o(hù)岸多為干砌石護(hù)岸、漿砌石護(hù)岸、生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊護(hù)岸3種形式。
漿砌石結(jié)構(gòu)與生態(tài)綠濱墊護(hù)岸工程造價(jià)基本一致,但因漿砌石結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生跨塌、斷裂等破壞,所以其對(duì)基礎(chǔ)要求較高且缺乏生態(tài)防護(hù)措施。干砌石護(hù)岸造價(jià)低于生態(tài)綠濱墊護(hù)岸,但干砌石護(hù)岸后期維護(hù)費(fèi)用高,受洪水沖刷沉降等影響,極易脫坡破壞。通過(guò)以上比較發(fā)現(xiàn),生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊較干砌石、漿砌石具有柔性好、生態(tài)效應(yīng)好、透水性好、易施工等優(yōu)勢(shì)。鑒于本段河道沿線均為農(nóng)村,兩岸大部分為耕地,考慮到工程的經(jīng)濟(jì)合理性和效益最大性,確定本次工程護(hù)岸材料選用生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊。該種護(hù)岸形式既能有效防護(hù)岸坡,又具有生態(tài)綠化效果,可有效改善河道環(huán)境,實(shí)現(xiàn)防洪安全與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合的治理目標(biāo)。
護(hù)岸工程采用單式斜坡綠濱墊護(hù)坡。護(hù)岸均在原有岸坡基礎(chǔ)上進(jìn)行整形防護(hù),治理段工程回填土方采用滿足規(guī)范要求的開挖土方,回填土方必須壓實(shí),相對(duì)密度不小于0.60。
現(xiàn)狀河道兩岸岸坎、岸坡均高于10 a 一遇洪水位,通過(guò)實(shí)測(cè)河道兩岸岸坡沖刷破損高程及已有護(hù)岸工程坡腳高程,決定本次護(hù)岸工程護(hù)岸頂高程至沖刷破損高程或與已有護(hù)岸工程坡腳銜接,經(jīng)綜合比較確定護(hù)岸綠濱墊防護(hù)頂高程為10 a一遇洪水位加0.5 m 超高,護(hù)灘頂高程隨現(xiàn)有灘地高程確定,坡頂設(shè)1.0 m寬綠濱墊壓頂。
干流左岸樁號(hào)Z2+386—Z3+025、Z3+493—Z6+945,右岸Y0+798—Y1+472、Y6+521—Y6+900 段坡面按1∶2.5整形后采用綠濱墊進(jìn)行防護(hù),其上鋪設(shè)厚0.3 m清基土并撒草籽進(jìn)行植物防護(hù)。
護(hù)岸迎水側(cè)邊坡坡比均為1∶2.5。坡腳至堤頂采用綠濱墊護(hù)坡,護(hù)腳采用固濱籠。經(jīng)計(jì)算,綠濱墊護(hù)坡厚度采用300 mm,規(guī)格為3.0 m×1.0 m×0.30 m,下設(shè)厚100 mm砂礫石墊層及短纖針刺無(wú)紡布,坡面覆土300 mm,撒播草籽。固濱籠護(hù)腳基礎(chǔ)深度1.0 m,規(guī)格為2 m×1 m×1 m,背水側(cè)鋪設(shè)土工布,底部鋪設(shè)0.10 m厚砂礫墊層和短纖針刺無(wú)紡布。
工程治理段樁號(hào)K4+399 左岸老胡溝左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸長(zhǎng)145 m。樁號(hào)K5+657 左岸岔路溝左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸長(zhǎng)100 m。樁號(hào)6+732左岸南岔河左右岸生態(tài)格網(wǎng)綠濱墊坡式護(hù)岸長(zhǎng)500 m。
護(hù)岸工程采用單式斜坡綠濱墊護(hù)坡。護(hù)岸均在原有岸坡基礎(chǔ)上進(jìn)行整形防護(hù),護(hù)岸綠濱墊防護(hù)高程為10 a一遇洪水位加0.5 m超高,且護(hù)岸頂高程不高于現(xiàn)狀岸頂高程[8,9],坡頂設(shè)1.0 m寬綠濱墊壓頂。
護(hù)岸迎水側(cè)邊坡坡比均為1∶2.5。坡腳至堤頂采用綠濱墊護(hù)坡,護(hù)腳采用固濱籠。經(jīng)計(jì)算,綠濱墊護(hù)坡厚度采用300 mm,規(guī)格為3.0 m×1.0 m×0.30 m,下設(shè)厚100 mm砂礫石墊層及短纖針刺無(wú)紡布,坡面覆土300 mm,撒播草籽。固濱籠護(hù)腳基礎(chǔ)深度1.0 m,規(guī)格為2 m×1 m×1 m,背水側(cè)鋪設(shè)土工布,底部鋪設(shè)0.10 m厚砂礫墊層和短纖針刺無(wú)紡布。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀岸坡整形碾壓和規(guī)整坡面,實(shí)施植物措施護(hù)岸。岸坡植物措施主要目的為通過(guò)植物根系作用增加邊坡的穩(wěn)定性,并達(dá)到美化、綠化邊坡的目的。
對(duì)干流左岸樁號(hào)Z0+000—Z0+418、Z0+787—Z1+172、Z1+913—Z2+380、Z3+025—Z3+493,右岸樁號(hào)Y0+000—Y0+764、Y1+472—Y2+163、Y3+538—Y5+400、Y5+780—Y6+521 段岸坡按不陡于1∶2.5進(jìn)行整形,坡面撒草籽進(jìn)行植物防護(hù)。根據(jù)氣候條件預(yù)先將草籽浸水,均勻撒入表土區(qū)。草種選用耐旱、耐踐踏的早熟禾、芨芨草。
通過(guò)本次河道治理,蓋州市境內(nèi)熊岳河主河道(六道河村—北岔橋段)及支流形成系統(tǒng)防護(hù)工程,增強(qiáng)了上游河道岸坡抗沖能力,顯著提高了河道抵御自然災(zāi)害能力。