王樹民?賈秀彩?劉國勛
1、險控工程現狀
1.1險控工程分類及作用
黃河下游在民埝的基礎上經過多次加高幫寬,形成現有堤防,同時為控導主流、穩定河勢,防止水流沖刷、沖毀堤防,又修建了險控工程。河道整治因治理目的不同而有不同的整治方法。枯水河道的整治,以維持中小水流路穩定保護灘地為目的,依灘地修建叫護灘工程,對于中水河槽和洪水河槽的整治,以穩定流勢、防止沖決河堤為目的,常用堤防工程和??克牡潭我赖潭藿ǖ碾U工進行整治。
黃河下游的險控工程一般由丁壩、垛和平順護岸三種建筑物組成。丁壩:由壩頭、壩身和壩根三部分組成,壩頭伸向河槽,壩根與河岸相聯,整個壩與河岸聯結起來成丁字型,丁壩有迎托水流外移的作用,有挑流改變主流位置,穩定流勢,防止沖決堤防的功效,丁壩的布置往往以丁壩群形式出現。垛:整個壩保住平面上與流向基本平行或成微小交角,其阻水作用小,壩前水流比較平緩,主要起引導水流的作用;平順護岸。是一種不挑流的被動防御性工程,抗沖材料直接覆蓋在河道凹岸,盡量使岸線與整治線吻合,起到保護岸坡,抵御水流淘刷將水流順勢送走的作用,這種多用于較平順的河彎。
1.2 險控工程的結構
黃河下游的險控工程過去一般是用秸料做成,現在已經全部采用石料建設,稱為石壩,但隨著壩型不同,部位不同,其有不同的結構和斷面。根石通常以散拋塊石或亂石和編拋石籠等為材料,拋石護腳的施工方式多采用從岸上架支拋石排拋石;壩身分為拋石和砌石兩種,砌石又有干砌和漿砌之分,散拋石壩是用亂石作為裹護體,內坡修做土壩胎,這種壩的根石、坦石能隨河床沖刷而及時下墊便于及時組織拋石補充。丁扣壩將壩的沿子石進行丁扣砌筑 ,腹石分層填筑,這種壩表面堅實、平整美觀、抗沖能力較亂石壩強,適合于河床、壩基比較穩定的壩岸。平扣壩是壩身扣砌時,沿子石大面平行壩坡面,其余與丁扣壩相近。平砌壩將沿子石分層水平安放,并須逐層錯臺,這種壩整體性強、抗沖能力強。
1.3河險控的加高改建
近些年來,開始了險控工程的建設加固工作,主要是將斷面單薄、坡度陡、質量差、安全不足的砌石壩,拆除改建成符合設計要求的扣石壩;將內部基礎缺陷嚴重的漿扣石壩進行原拆原建,達到設計標準;將散拋亂石壩改建成干扣石壩,或對于基礎穩定的亂石壩直接改建成漿扣石壩。
2、近幾年黃河來水來沙條件
自2000年小浪底水庫投入運用以來,特別是2002年黃河下游進行調水調沙以來,洪水在小浪底水庫控制下,按照調水調沙控制流量(3000m3/s左右)下泄,洪峰由自然漲落調整為陡漲陡落,黃河下游河道中常洪水持續時間,較小浪底水庫修建前明顯加長。黃河下游河道自調水調沙后,河水含沙量低,主槽發生全面沖刷,河床下切。
3.險控工程存在的問題
3.1 根石基礎薄弱,出險幾率大
3.2河勢上提下延,基礎薄弱壩岸靠溜出險
3.3新修壩岸未經洪水考驗,容易出險
3.4河道內新建非防洪工程項目對河勢的影響還需要進一步觀察
4.建議與措施
4.1 加固根石基礎,減少出險機率
對標準低,根石淺、坡度陡,斷面不足,根石單薄的工程,按照“先急后緩”的原則,有計劃地實施根石加固,解決根石不足問題;開展根石排撿活動,對根石上緩下陡、頭重腳輕的壩岸,大力實施根石排撿,將根石上部的石料排撿到根石底部,解決根石不穩定問題;實施河道工程整修加固,對修建年限早、壩面高度不足、標準相對較低的工程或壩岸,列出專項資金進行險控工程整修加固,解決工程標準不一的問題。
4.2加強險控工程巡查與觀測,及時掌握河勢和根石變化情況
險控工程巡查與觀測是及早發現險情、及時處理險情的重要手段,是確保工程安全運行的重要措施。一是要落實人員、明確責任,明確職責,落實責任,尤其是在中常洪水期間運行觀測人員要全部上崗到位,按照河道工程巡查觀測責任制的要求開展工作,及時發現險情、上報險情、處理險情。二是要搞好河道河勢查勘和日常觀測,按要求組織進行汛前、汛末河勢查勘,查勘結束后,要認真進行分析,及時提出預防河道工程出險的對策與措施。平時要搞好日常觀測,做好記錄,發現異常及時處理。三是要搞好根石探測和探摸,及時發現險情,及時搶護險情,做到搶小搶早搶了。
4.3 加強工程日常維修養護,及時消除隱患,保持工程完整
在新的管理體制下,按照管理科學、運作規范的運行機制,全面提高工程管理水平,確保工程安全運行。一是要加強工程日常管理和維修養護工作。工程管理的關鍵在日常,要在注重工程經?;芾怼⒈3止こ塘己妹婷驳耐瑫r,積極研究與引進新的科學技術手段,注重隱患的探測與處理、根石加固等涉及安全運用的專項工作,保持工程完整和抗洪能力,確保工程安全運行。二是積極貫徹落實上級工程管理考核辦法,提高綜合管理水平。要根據上級水利工程管理考核辦及其標準,本著積極穩妥、量力而行、逐步實施的原則,對年久失修、殘缺不全的工程項目有計劃、有重點、有步驟地進行整修,改善工程面貌,不斷提升工程管理水平,進一步提高工程完整性和抗洪強度。三是加強技能培訓,開展扎實有效的技能訓練活動。運行觀測隊伍存在青黃不接、年齡老化、技術水平偏低等問題,要進一步加大對修防技能培訓,開展扎實有效的技術訓練活動,提高運行觀測隊伍和養護隊伍的整體業務水平。四是積極探索水管體制改革后運行機制。水管體制改革后,在運行管理方面可能存在這樣或那樣的問題,要積極探索新形勢下水管體制改革新機制,適應新形勢的需要。
4.4 備足備防石料
按照石料儲備定額,部分險控工程備防石缺額,出險期間石料不足,不得不到其他工程調運,延誤搶險時機。建議增加石料儲備,備足備防石料,爭取防汛工作主動。
4.5 加快新技術、新材料的研究及推廣應用
由于一些新材料、新技術、新工藝比較適應河床變化,提高了工程適應河床變化和抗洪的能力,建議新修工程或防汛搶險時,多研究、推廣和使用新材料、新技術、新方法的筑壩方式,比如土工模袋、砼插板樁、土工格柵堆石進占等。以保證快速有效地處理各種險情。