滾龍河入河口段河道綜合治理方案設計研究

張海波

(朝陽市水務工程技術審查中心，遼寧 朝陽 122000)

0 引 言

近年來，隨著鄉村建設的不斷發展，鄉村河道污染、河岸坍塌、破損等問題日趨突出，加之生活污水與工業廢水直排、生活垃圾與建筑垃圾隨意傾倒等造成水體污染，已嚴重影響到沿岸居民日常生活。因此，河道治理逐漸成為現階段鄉村建設的關鍵內容之一。河道治理涉及的專業多、部門多，傳統的治理手段主要是利用修建堤防、修筑混凝土或漿砌石護坡、硬化河床等工程措施，從防洪的角度實施治理，大大降低了河道自凈功能和生物多樣性，其原有生態環境受到極大的破壞，并且景觀效果較差、渠坡硬化范圍廣。隨著人們對生態景觀要求的提高以及河道治理工程的普遍開展，河道治理理念出現了明顯的轉變。現狀河道治理既要達到排水、防洪要求，又要創造錯落有致、景色優美、供居民休閑娛樂的場所[1-2]。

1 工程概況

滾龍河屬于大四家子河較大的支流，規劃治理段均位于朝陽縣南雙廟鎮以及北四家子鄉境內。河道治理范圍為滾龍河入河口以上河段，治理河長16.67km，布置工程段全長15.6km，其中干流長14.4km，支流長1.2km，河道寬度為30-60m，海拔高程位于201-300m，河流比降7‰。現狀主河道蜿蜒曲折，漫灘較多，局部為偏灘，漫灘與河岸多為平緩過渡，局部岸坡高出河床1-2m，經測繪及附近探坑揭露，總體上部地層巖性以卵石為主，并沿上游至下游方向，卵石粒徑逐漸變小，局部下部揭露基巖。

河道兩岸山體與林地、耕地相間分布，沿岸有西山村、三家村2處村莊10個村民組，部分村級道路緊鄰河道；治理段河道兩岸無系統規劃設計，各個段分布著不連續砂埂及干砌石護岸，干砌石護岸由于修建年限較久遠，石頭風化比較嚴重，大部分岸坡未進行任何防護并且出現倒塌、變形現象；由于缺乏科學治理，河道內存在亂扔亂堆現象。

河流距離村屯較近，地勢相對平坦，河道凹岸受到嚴重的沖刷，雖然近幾年未出現較大洪水，河勢暫時穩定，但未從根本上消除河道險情，一旦遭遇較大降雨，將危及兩岸居民、工礦企業和交通干線的安全。河道兩岸有部分礦廠以及河道內的廢棄沙場，堆積嚴重侵占河道，應按統一規劃予以清除，因此迫切的需要對該流域河道進行治理，改善當地的生活環境及投資環境。

2 工程任務

2.1 工程等級

根據《防洪標準》、《河流治理工程初步設計》等確定滾龍河入河口段治理工程護岸穩定及抗沖刷能力設計標準為10a一遇，工程等別為Ⅴ等，護岸穩定性及抗沖能力滿足10a一遇防洪標準，工程合理使用年限為20a。

2.2 治理理念

河道建設工程必須科學規劃、全面保護、防治結合、綜合治理，實行治理保護與發展民生并舉，在確保防洪安全的前提下，兼顧環境、生態、經濟等多重經濟效益，促進水土資源的有效保護與合理開發，結合新農村建設和水生態文明建設大局，逐步實現沿河農民收入的增加、區域及河道生態環境改善的總體目標。

樹立兼顧河流生態修復、河道綜合治理為主的治理理念，遵循非工程與工程措施相結合、河道治理與流域治理措施相結合的方針。同時，要有別于傳統的自然保護區管理和河道治理，兼顧河道與生態協調、同步治理。

2.3 工程目標

工程規劃治理河段為大四家子河源頭至滾龍河入大四家子河河口，河道全長16.67km，均為農村段，工程布置總長度15.6km，其中干流14.4km，支流1.2km。規劃采用護岸工程、河道平整工程、生態工程等形式，消除險情隱患，減少河岸沖兌和水土流失，穩定局部河勢，美化兩岸環境，保護農田及公路等。

3 綜合治理方案設計

3.1 護岸工程

1)護岸型式的比選。根據各個方案的優缺點(表1)，對于河道較窄、岸坎陡坎明顯的情況，設計選取Ⅲ方案直立式護岸。工程段河道為農村河段，考慮兩岸耕地較多，河道寬度較窄，選取格賓石籠護岸符合當地實情，經濟、合理。

表1 方案比較情況表

2)斷面設計。石籠護岸背為直立面，擋墻高3.2m，分3層砌筑，底層高1.2m，中層高1.0m，頂層高1.0m，由上至下，一層、二層石籠迎水側錯臺0.5m，墻頂寬1.0m，石籠底寬2.0m，擋墻設10KN/m土工布，土工布自墻頂沿墻背鋪至基礎，基礎鋪設15cm厚砂石墊層。石籠網箱4m一分籠，網箱內每米設隔斷，石籠護岸結構見圖1。

圖1 石籠護岸斷面圖

3)石籠護岸設計。石籠護岸：在設計河底以下埋深1.2m，石籠網箱尺寸采用1.0m×1.2m×4m的2個，基礎以上高度為2m，石籠網箱尺寸采用1.5 m×1 m×4m，1 m×1 m×4m各1個。經計算，石籠護岸設計斷面在正常運用和非常運用條件下，均滿足各項穩定要求。通過沖刷深度計算，最大沖刷深度可達0.93m，根據計算結果、河道不穩定因素，結合當地工程經驗，確定護岸工程基礎埋深為1.2m。

石籠網箱采用生態網格工藝，每4m一分石籠網箱，網箱內每1m設隔網，所用生態網格為機編五鉸六邊形，材質是熱鍍鋅絲，網孔為150×150mm，絲徑為φ3.75mm，熱鍍鋅絲含鋅量60g/m2。格賓石籠鋼絲抗拉強度應為350MPa-500MPa，采用三鉸工藝，雙線鉸合部分長度：格賓石籠≥55mm。網體綁扎間隔為200m，填充材料可采用天然塊石或卵石，要求填筑材料具有耐久性好、不易碎、無風化跡象，填料的粒徑為1.5-2倍網孔尺寸，填充料級配應合理，填充后空隙率應<30%，抗壓強度不低于30Mpa，填充材料容重>20kN/m3。

4)原有護岸的拆除與利用。根據河道基本情況及防洪現狀情況中介紹的現有護岸工程情況，護岸工程破損嚴重，使用年限過長，已失去了防護作用，并對河道安全產生一定影響，本次針對破損嚴重地部分進行拆除重建，并重新建設防護工程，確保有效的穩定河勢，保護岸坎。拆除后的塊石放置重建護岸護腳位置，作為護腳進行防護，增加護腳的抗沖能力，見圖2[3-4]。

圖2 拆除工程護腳防護位置

3.2 河道平整工程

1)典型斷面設計。治理段部分河道因多年淤積，未曾清淤，縮窄了行洪斷面，造成河道彎曲，河床不穩定，影響行洪；部分河段由于采砂等原因造成河道下切嚴重，河床不穩定，因此對治理段進行平整，恢復河道泄洪能力，以確保河道的行洪安全。河道平整總長度13934m，其中干流河道平整長度12745m，對應中泓樁號K0+205-K12+950，支流平整長度1189m，對應中泓樁號Z0+000-Z1+189，典型斷面設計見圖3、圖4[5-6]。

圖3 河道平整典型斷面圖(Ⅰ)

圖4 河道平整典型斷面圖(Ⅱ)

2)設計比降。干流：樁號K0+205-K0+636段設計比降3.3‰；樁號K0+636-K1+800段設計比降4.1‰；樁號K1+800-K4+956段設計比降4.4‰；樁號K4+956-K6+977段設計比降5.1‰；樁號K6+977-K9+300段設計比降6.8‰；樁號K9+300-K10+853段設計比降8.9‰；樁號K10+853-K12+950段設計比降10.7‰。支流：樁號Z0+127-Z1+189段設計比降12‰。

經計算，河道平整總量20.87萬m3，其中干流段20.32萬m3，支流段0.55萬m3。土方就近運至低洼或用于墻后回填，剩余土方開挖量-填方量=17596.03m3，運至大四家子河河道岸坎沖刷嚴重區域，恢復原有岸坎或耕地。

3.3 生態工程

1)護岸林。護岸護腳種植耐澇的楊樹，洪水時，可減緩洪水流速，防風防浪，搶險時又可就地取材。護岸林種植2排，株距2.5m，行距為3m，樹種為楊樹，胸徑4-6cm。楊樹栽植樹坑尺寸為1.0×1.0×0.5m，種植土厚度0.5m，種植土外運，平均運距3km。

2)護岸帶。在護岸護腳1m寬度栽種棉槐，棉槐選擇棉槐，兩年生，高50cm，每簇2株，棉槐間距0.3m×0.3m，種植2排，種植總長度12980m，其中左岸長7572m，右岸長5408m。植樹坑尺寸為0.3m×0.3m×0.3m，種植土厚度0.3m，種植土外運，平均運距3km。

3)生態帶。在河道中泓樁號K12+950-K14+605段左右岸自然岸坡種植棉槐，河道長度1.66km，每岸種植排數3排，間距0.3m×0.3m。植樹坑尺寸為0.3m×0.3m×0.3m，種植土厚度0.3m，種植土外運，平均運距3km。生態工程典型斷面形式見圖5。

圖5 生態工程典型斷面圖形式

3.4 主要技術參數

1)石料。工程所需石料，要求質地均勻、不易碎、無風化跡象、耐久性好的優質塊石，塊石飽和抗壓強度不低于30Mpa(MU30)，比重不<2.65t/m3，填充空隙率≤30%，外圍巖石粒徑≥網孔，尺寸≥200mm。

2)土工布。工程土工布標稱斷裂強度≥10kN/m。

3)石籠網箱。工程選用熱鍍鋅石籠網箱，技術參數如下：網絲采用φ3.75mm熱鍍鋅鋼絲，熱鍍鋅絲含鋅量60g/m2。網孔型號150×150mm(D×D)，允許公差±5%。鋼絲抗拉強度：350MPa-500MPa，延伸率：≥10%。石籠網箱每4m一分籠，籠內每米設隔斷。

4 結 論

水是自然界最重要的生態環境要素，通過對滾龍河入河口段河道實施生態工程，有利于改善流域的水環境，使治理河段成為一條具有安全、生態的美麗河道，沿河兩岸環境清新，營造水清、岸綠的生態環境。通過整治河道，岸線平順，可以開發利用更多的土地資源，消除險情隱患，減少河岸沖兌和水土流失，穩定局部河勢，美化兩岸環境，保護農田及公路等。河道治理具有極大的經濟效益，能夠給沿河村鎮發展帶來生機。