趙春艷 李娜 何英武
(1.濱州黃河河務局濱城黃河河務局,山東濱州 256600;2.濱州恒達黃河水利工程維修養護有限公司,山東濱州 256600)
淺析溜勢變化對翟里孫控導工程的影響及應對措施
趙春艷1李娜2何英武1
(1.濱州黃河河務局濱城黃河河務局,山東濱州 256600;2.濱州恒達黃河水利工程維修養護有限公司,山東濱州 256600)
近年來,隨著調水調沙河床不斷刷深,加上河道內建設項目增多,給河道行洪造成影響,河道溜勢發生變化,造成河道整治工程洪水時險情不斷,影響了工程防洪安全,本文結合翟里孫控導溜勢變化情況,給工程造成的險情,分析原因,并提出解決方案。
溜勢 翟里孫 險情 措施
翟里孫控導位于濱州市河道,始建于1957年,灘樁號67+600-68+780,工程長度1180米,護砌長度1117米,平面布局形式為凹形,14段壩,其中,11號壩始建于1968年,圓形,壩長16米,護砌長度93米,壩頂高程18.11米,12號壩始建于1968年,圓形,壩長36米,護砌長度103米,壩頂高程18.41米,13號壩始建于1957年,圓形,壩長37米,護砌長度127米,壩頂高程17.94米,該工程屬控導導溜工程,對穩定下游張肖堂險工和大道王險工2處工程的溜勢有著重要作用。始建于2001年的濱博高速公路大橋自12號壩上方橫跨左右兩岸。
(1)1968年汛末至1975年汛期,此時段由于劉春家險工主溜外移,埝里賈控導挑溜作用減弱,主溜甩開埝里賈控導,直沖翟里孫控導以上,導致控導上首坍塌110米形成陡灘,上首坐彎頂沖,為確保翟里孫已建工程的安全,避免張肖堂險工和大道王險工溜勢發生變化,1976年汛前在上首續建10段(1-10號壩)。
(2)1976年大洪水至1981年汛末,1976年大洪水后,翟里孫控導溜勢上提,由往年的14-17號壩上提到1-16號壩。1981年汛末,工程上首繼續坍塌近50米,使該工程1號壩位置突出在河中,1981年第15次洪峰期間,該壩上垮角至壩尖完全被沖毀,為此,1982年汛前又增建石堆3段(新1-3號)。
(3)1982年至1999年,該時段工程溜勢較為穩定,4-17號壩抗主溜,96.8洪水時,9-12號壩靠主溜。
(4)1999年至2013年,隨著每年調水調沙,河槽逐漸沖刷,翟里孫控導溜勢變化較大。特別是2012年調水調沙期間和2013年調水調沙期間又為明顯,2012年,調水調沙初期,大河流量1900m3/s,翟里孫控導12號壩、13號壩吃主溜,12號壩上垮至11號壩、12號壩壩襠吃回溜,12號壩上垮長時間受到回溜沖刷,坦石下蟄,壩身出現縱向1-30cm裂縫,長12米,12號壩前頭發生坦石走失、坍塌,13號壩下垮發生坦石走失險情,區局進行拋鉛絲籠、拋塊石搶護控制了險情,2013年調水調沙期間溜勢上提,7月3日,大河流量2490m3/s,11號壩吃主溜,11號壩下垮至11號、12號壩襠因河水持續上漲,回流淘刷,出現壩身坍塌下滑,拋石搶護長度117米。7月8日大河流量3220m3/s,11號壩前頭大溜頂沖,發生坦石走失,壩身坍塌險情,進行拋鉛絲籠拋石搶護,隨后此壩又進行了5次搶險共拋石2000余方。
(1)調水調沙運行后,河道全線沖刷,強調了保住生產堤安全,主槽寬度變化不大,隨著小浪底水庫不同流量級洪水排泄,翟里孫控導河段溜勢變化趨于靠右岸。
(2)2001年修建的濱博高速公路大橋從翟里孫控導12號壩上面橫貫南北,主橋墩位于左岸河道主槽內,距右岸12號壩壩身不足200米,縮窄了該處河道過水斷面,當大河流量超過3000m3/S時,此斷面水上下差在0.5m左右,形成卡口,阻礙行洪順暢,給12號壩及以上11號壩、10號壩導溜產生影響,同時也給橋以下的13號壩送溜產生影響,形成大橋上下溜勢不穩局面,成為此河段溜勢變化的主要因素。
(3)近期工程建設中的劉春家險工改建及埝里賈控導根石加固項目,在不同程度上也對翟里孫控導河段的溜勢改變造成一定的影響。
針對濱博高速公路大橋主橋墩居左縮窄河道行洪能的狀況,可從兩方面考慮,一是在主橋墩以北開挖過水斷面,讓主槽中的洪水從主橋墩以北分流部分來增大過水斷面,達到增強過洪能力來減輕翟里孫控導抗洪壓力。此方案受主橋墩挑流和來水流量影響因素較大。二是根據主橋跨度300米設計,將翟孫控導工程10號、11號、12號、13號壩后退改變治導線,將主橋墩與控導工程過水斷面增加到280米(即在現有過水斷面基礎上向右擴展90米)來達到增強過流能力的目的。基本原則是在各級流量下,水流沿現有治導線到達9號壩后,水流與10號壩迎水面形成較小交角,以平順引流引水入彎,通過10號、11號、12號、13號壩呈現一條復合圓弧線,上平下緩,中間略帶微彎,使水流入彎后,出流方向穩,導流能力強,壩前淘刷輕,從13號壩出溜后恢復原溜勢和原工程的原有功能,此方案除進行理論計算外,更主要的是結合實際現場確定,彎曲系數、河彎形態、導流能力,已有工程工程的利用程度,進而依照治導線確定整治位置線及長度,并由此計算工程量。
[1]濱州黃河防洪基本資料手冊.
[2]濱州黃河志.
[3]濱城黃河志資料長編.