太子河西高石籠丁壩工程效益分析與技術(shù)探討

黃廣玲

(海城市河務(wù)管理處，遼寧海城114200)

1 基本情況

太子河西高險(xiǎn)工位于太子河右岸海城市溫香鎮(zhèn)西高村東，為沖積平原上的彎曲河段，河道主流逼近右岸;侵蝕堤岸速度極快，水勢距堤腳已形成嚴(yán)重威脅。該處險(xiǎn)工全長900 m，距岸邊僅2 m左右，該處險(xiǎn)工在1957年即進(jìn)行了沉排護(hù)岸處理，曾于1985年、1986年、進(jìn)行過部分維修，為控制險(xiǎn)情發(fā)展，2000年采用柴排、拋石、石籠護(hù)岸工程結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了維護(hù)，但只能起到防止水流對凹岸的攫取，不能改變水流的流態(tài)，險(xiǎn)工一直沒有得到徹底根治。

2005年在總結(jié)以前險(xiǎn)工治理的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮該河段屬于潮汐河段，結(jié)合各種丁壩壩型的考慮，決定采用下挑丁壩結(jié)合正挑丁壩群。當(dāng)年年一期工程完成丁壩10座，填平右岸堤防背水坡水坑兩處;2006年完成二期工程，其中，平順護(hù)岸100 m，丁壩5座。

2 工程設(shè)計(jì)與施工

2.1 工程總體布置

根據(jù)西高河道險(xiǎn)工的實(shí)際情況，要遏制水流對凹岸的沖刷，必須改變水流流態(tài)，故該工程擬采用柴排拋石短丁壩群及丁壩間拋石護(hù)底，石籠護(hù)坡相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行綜合治理。險(xiǎn)工加固長度900 m，布置柴排拋石短丁壩17座，其角度為正交式與下挑式，下挑角為85°，有效長度22～27 m，相鄰壩軸線間距50 m?？菟?.0 m以上為石籠壓頂，枯水位以下為柴排拋石，每層凈厚度1 m。為防止丁壩頭基礎(chǔ)掏刷，進(jìn)行拋石護(hù)基，防護(hù)長度2～3 m，平均厚度1 m。

由于丁壩存在水流沖刷壩根的弊端，故將丁壩之間枯水位以上采用石籠護(hù)坡，枯水位以下采用0.4 m厚拋石護(hù)底。

2.2 工程設(shè)計(jì)與施工

該工程實(shí)際治理長度700 m，采用“平順護(hù)岸”與“丁壩護(hù)岸”兩者結(jié)合使用的“守點(diǎn)顧線”護(hù)岸形式進(jìn)行治理。

工程修建石籠丁壩15座，其角度為正交與下挑，下挑角為85°，有效長度21.6～26.9 m，相鄰壩軸線間距50 m。

枯水位以下部分為護(hù)腳工程，枯水位以上部分為護(hù)坡工程。

護(hù)腳形式為柴排拋石護(hù)腳，主要采用柴排塊石堆砌而成。

柴排拋石丁壩主要用柴排塊石堆砌而成，枯水位以下，采用柴排拋石堆砌形式，每層厚度為1 m，錯(cuò)層寬度1 m。柴排制作的主要材料為柞條，柴排上下層采用柞條扎把制成網(wǎng)格狀，做柴排骨架，中間層縱橫鋪設(shè)柞條，然后用8#鐵線在上下層骨架結(jié)點(diǎn)處固實(shí)。柴排制做厚度75 cm，拋石厚度40 cm。

2.3 工程運(yùn)行與監(jiān)測

施工前我們采用信標(biāo)GPS對水下地形進(jìn)行測量，如圖1所示:

圖1 太子河西高河道險(xiǎn)工觀測圖

該丁壩拋石施工于2006年12月施工完畢。此后，2007年7月，該段河道遭遇20 a一遇的洪水，2010年又遭遇到海城地區(qū)有資料以來洪水總量最多、洪水過境時(shí)間最長的一個(gè)汛期。我們于2007年9月18日和2010年9月15日分別對對該段水下地形進(jìn)行監(jiān)測，得出如圖1所示的地形圖。

經(jīng)過前后3次測量的結(jié)果比對，拋石丁壩整治后，原河床坡腳有了明顯的回淤，促使了邊坡的穩(wěn)定。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析及探討

隨著太子河西高險(xiǎn)工的建成及投入運(yùn)行，海城市的大江大河防洪體系基本初步完成框架建設(shè)，防洪體系基本形成，海城市的防洪進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著、其社會效益體現(xiàn)穩(wěn)住了右岸堤防崩塌，提高了防洪標(biāo)準(zhǔn)，防止了水土流失，保護(hù)了耕地。